[發明專利]吸附式壓電激勵振子

有效

• 申請號: 201410176491.5
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN104001660A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 陳國宏;王家慶;陳東風;陳安生;邢明軍
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網安徽省電力公司電力科學研究院;天津市科遠系統工程有限公司
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06;G01M7/02
• 代理公司: 合肥金安專利事務所 34114
• 代理人: 徐偉

技術領域

本發明屬于電力檢測設備領域，尤其適用于高壓瓷支柱絕緣子檢測中的激振裝置，具體涉及一種吸附式壓電激勵振子。

背景技術

瓷支柱絕緣子是固定在電力輸送線路架構上進行使用的設備。現有的瓷支柱絕緣子的型號種類多達幾十種，安裝后的長度尺寸在0.6米到10.2米之間不等，其工作時的固有頻率范圍覆蓋1-15千赫茲（KHz）范圍。若要對瓷支柱絕緣子進行機械性能試驗，則需要將檢測設備安置在瓷支柱絕緣子的法蘭上，但法蘭上可放置檢測設備的尺寸只有Φ30mm（即面積30×30mm），且法蘭與法蘭上方的傘裙之間的間距一般不大于50毫米（mm），如果要對瓷支柱絕緣子的工作狀態進行在線檢測，則必須先滿足上述尺寸限制的要求。

激勵振子（也稱激振器）是附加在瓷支柱絕緣子的法蘭上用以產生激振力的裝置，是對瓷支柱絕緣子機械狀態進行在線監測的重要部件，通過激勵振子能使被測的瓷支柱絕緣子獲得一定形式和大小的振動量，從而對絕緣子進行振動和強度試驗。但是，現有的激勵振子所需要的最小安裝尺寸為Ф50mm，且現有的激勵振子的最高工作頻率范圍在10～5000赫茲?(Hz)，在安裝尺寸和工作頻率上都不能滿足對瓷支柱絕緣子進行帶電拆裝與檢測的要求。此外，現有激勵振子與瓷支柱絕緣子的基座之間的連接是采用螺栓實現緊固的，影響對瓷支柱絕緣子的性能檢測。

綜上所述，目前市場急需一種用于瓷支柱絕緣子進行機械性能試驗的、提供線性振動且振動頻率范圍涵蓋1至15KHz的范圍，最大安裝尺寸不能超過Φ30*50?mm，且能夠帶電拆裝在瓷支柱絕緣子的法蘭上的激勵振子。

發明內容

針對現有激勵振子的上述不足，本發明提供一種吸附式壓電激勵振子，其具體結構如下：

吸附式壓電激勵振子，包括接線端子1、重錘2、緊固螺桿3、三片以上的環狀的壓電陶瓷片4、不銹鋼罐體5、聚能針6、橡膠套7、底座8、內隔磁環9、磁鐵環10和外隔磁環11。重錘2為圓柱狀，在重錘2軸向的一端設有內凹的圓形槽，與圓形槽對應的重錘2的外圓柱面設有外螺紋。所述圓形槽的軸向中央開有螺紋孔，在重錘2的一側徑向開設有貫通螺紋孔的接線孔。接線端子1安裝在重錘2的接線孔內，緊固螺桿3的一端和重錘2的螺紋孔連接。

所述緊固螺桿3的中部為光桿31，光桿31的直徑大于緊固螺桿3兩端的直徑。光桿31上套有三片以上的環狀的壓電陶瓷片4。聚能針6為圓錐體狀，聚能針6的大直徑端與緊固螺桿3的另一端連接。

通過緊固螺桿3將重錘2、三片以上的環狀的壓電陶瓷片4及聚能針6固定在一起，重錘2的圓形槽、聚能針6的大直徑端分別與相鄰的壓電陶瓷片4相接。與聚能針6大直徑端相鄰的壓電陶瓷片4與接線端子1通過導線連通。

在聚能針6的小直徑端上套有一個橡膠套7。所述橡膠套7呈二級臺階狀的圓柱體。所述不銹鋼罐體5為兩端均設有內螺紋的圓管，不銹鋼罐體5的軸向一端和重錘2的外螺紋連接。在橡膠套7的臺階上套設有圓環狀的底座8，橡膠套7位于底座8的內側，且橡膠套7的小直徑端面和底座8的外端面在同一平面內。底座8的外端面上開設有一道磁環槽。

在朝向重錘2的底座8的一端為外螺紋管，通過螺紋和不銹鋼罐體5的軸向另一端連接，從而使底座8的內端面抵在橡膠套7的一級臺階端面上，使得橡膠套7被固定在聚能針6上。

在磁環槽內配有磁鐵環10。在磁鐵環10內置有內隔磁環9，在磁鐵環10外套有外隔磁環11。

進一步說，本產品的尺寸為Φ30*35mm。

進一步說，本產品的壓電陶瓷片4的所能產生的振動頻率在1至20KHz之間。

有益的技術效果

本產品可吸附在需要檢測的瓷支柱絕緣子的法蘭上，作為瓷支柱絕緣子定向振動的激振源，且該激振源頻寬、縱向、聚能、線性；

本產品的振動機構是通過壓電陶瓷片組以及利用壓電陶瓷片組的壓電效應實現的：一則，使產品的總體積控制在Φ30*35mm以內。二則，本產品能夠針對瓷支柱絕緣子的結構特點與振動形式，利用壓電陶瓷片組的壓電效應產生出適合的瓷支柱絕緣子激振試驗的寬頻、縱向、聚能激發式壓電振動，其震動頻率在1到20kHZ之間且具有良好的線性度，完全覆蓋瓷支柱絕緣子的工作范圍；

本產品包含一個強磁鐵環，能夠吸附在任何鐵質材料上。因此，本產品可實現帶電拆裝，無需螺栓固定，能夠吸附在瓷支柱絕緣子的鐵制法蘭上進行激振。因此，本產品可廣泛應用在變電站內的瓷支柱絕緣子上，做機械狀態在線監測系統的激振裝置；