本发明涉及电缆性能测试领域，具体地，涉及电缆低温卷绕试验装置及卷绕组件。
背景技术：
低温卷绕试验是验证电缆承受低温卷绕不开裂，仍然维持绝缘性能的一种检测方法，用于评估电缆在严厉的低温环境下的抗低温性能。目前低温卷绕试验的过程如下：首先将试样一端用铁夹固定在试棒上，另一端自然下垂，并悬砝码，然后将上述试棒安装在固定架上，将固定架放置在低温箱中，在预定温度下恒温一定的时间，待恒温结束后，打开低温箱，操作员用秒表计时，迅速手动卷绕试棒，使电缆在试棒上缠绕预定的圈数，观察试样卷绕部分是否有裂纹或开裂，最后对卷绕后的试样进行耐电压测试。
技术实现要素：
发明人发现，目前用于电缆低温卷绕的装置及过程存在以下问题：第一，在低温卷绕过程中，需要打开低温箱门，低温箱门开启后，外界的空气会与低温箱中的空气发生交换，影响低温箱内的温度，难以保证卷绕的温度仍保持在预定温度。其次，试棒及试样经低温冷冻后，手触摸试棒可能出现冻僵状态，手动卷绕困难，导致手动卷绕的速度难以精确到预定速度，而卷绕温度及卷绕速度为低温卷绕试验的重要参数，上述参数无法保证，将严重影响最终的试验结果。第二，一台低温箱中仅能放置一台固定架，每台固定架可卷绕一或两根试样，且需手动卷绕，导致检测效率极低。第三，在进行低温卷绕试验时，需要将固定架搬到低温箱中，待低温卷绕试验结束后，需要将固定架从低温箱中搬出，以便利用低温箱进行其他低温测试(如低温冲击)，因此，这就需要来回搬动固定架，且固定架本身较为笨重，会增加操作员的工作难度。
本发明针对上述问题的至少之一，提出了一种电缆低温卷绕试验装置。本发明的具体技术方案如下：
一种电缆低温卷绕试验装置，包括：低温箱；至少一个卷绕组件，所述卷绕组件位于所述低温箱内，所述卷绕组件包括导轨架、旋转轴和一对悬挂架，所述导轨架固设在所述低温箱正对的侧壁上，所述悬挂架包括悬挂部以及与所述悬挂部相连的垂挂部，所述垂挂部具有第一通孔，所述悬挂部可活动地设置在所述导轨架上，并能固定在所述导轨架上，所述一对悬挂架为主悬挂架和辅悬挂架，所述旋转轴的第一端穿设在所述主悬挂架的垂挂部的第一通孔中，所述旋转轴的第二端贯穿所述低温箱的侧壁，所述旋转轴的第一端和所述辅悬挂架的垂挂部的第一通孔用于固定试棒；卷绕仪，所述卷绕仪位于所述低温箱的外侧，并与所述旋转轴的第二端相连，用于使所述旋转轴发生转动。
进一步的，所述导轨架包括底座、顶座以及所述底座和所述顶座之间的凸起部，令所述导轨架具有“工”字型结构，所述悬挂部卡设在所述底座上。
进一步的，所述悬挂部具有螺栓，以令所述悬挂部固定在所述底座上。
进一步的，所述底座位于所述凸起部两侧的部分均具有豁口，两个所述豁口正对设置，且所述豁口的长度大于所述悬挂部的长度。
进一步的，所述主悬挂架的垂挂部的第一通孔中设置有第一轴承，所述旋转轴的第一端穿设在所述第一轴承中。
进一步的，所述导轨架固设在正对的两个连接板上，两个所述连接板分别固设在所述低温箱的侧壁上，靠近所述主悬挂架一侧的连接板具有第二通孔，所述第二通孔中设置有第二轴承，所述旋转轴的第二端穿设在所述第二轴承中。
进一步的，所述旋转轴的第一端具有凹槽，所述凹槽沿所述旋转轴的轴向延伸，所述凹槽中设置有卡接部，且所述卡接部的两端分别延伸至所述凹槽的侧壁处。
进一步的，所述试棒包括第一固定部、第二固定部、卷绕部、连接所述固定部和所述卷绕部的连接部，每个所述连接部处设置有固定板和两个螺钉，所述螺钉穿过所述固定板与所述连接部相连，用于固定待测电缆的一端，所述第一固定部具有沿所述卷绕部轴向延伸的卡接槽，所述第一固定部用于设置在所述旋转轴第一端的凹槽中，并通过所述卡接槽卡设在所述旋转轴第一端的卡接部上，所述第二固定部用于设置在所述辅悬挂架的垂挂部的第一通孔中。
进一步的，所述固定板和所述连接部之间具有胶管，所述胶管用于套设在所述待测电缆的一端上，所述胶管的长度大于所述固定板的宽度。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种卷绕组件。所述卷绕组件为前面所述的卷绕组件。由此，该卷绕组件具有前面所述的卷绕组件的全部特征以及优点，在此不再赘述。
本发明的电缆低温卷绕试验装置具有以下优点：
第一，在低温卷绕时，通过低温箱外部的卷绕仪控制低温箱内部的卷绕组件，使旋转轴发生转动，进而带动试棒转动，实现电缆的卷绕。即利用该装置可在不打开低温箱门的情况下，实现电缆的卷绕，保证卷绕的温度为预定的温度。此外，卷绕过程通过控制卷绕仪实现，替代现有的手动卷绕，保证卷绕速度的精确度，提高试验结果的准确性。
第二，卷绕组件的体积较小，低温箱内可设置多个卷绕组件，即同一批次试验可对多根电缆进行卷绕，并且该装置无需手动卷绕，可显著提高检测效率。
第三，卷绕组件固设在低温箱内，因此，试验过程中无需来回搬动卷绕组件，减轻操作员的工作难度。此外，低温箱内卷绕组件的下方具有较大的空间，因此，卷绕组件不影响该低温卷绕试验装置进行其他低温测试(如低温冲击)，使该装置实现多种用途。
第四，通过对旋转轴第一端的结构以及试棒的结构进行设计，可使试棒牢固的固定在卷绕组件上，以及使试样牢固的固定在试棒上，以防止低温卷绕过程中试棒发生滚动，以及防止试样与试棒之间发生滑动和脱落，并且可降低试样固定端发生开裂的风险。
附图说明
图1显示了根据本发明一个实施例的电缆低温卷绕试验装置的正视示意图；
图2显示了根据本发明一个实施例的导轨架的结构示意图；
图3显示了根据本发明一个实施例的卷绕组件的部分结构示意图；
图4显示了沿图3中a-a’截面剖开的截面示意图；
图5显示了根据本发明一个实施例的电缆低温卷绕试验装置的部分结构示意图；
图6显示了旋转轴沿图5中箭头所示方向的侧视示意图；
图7显示了根据本发明一个实施例的试棒的结构示意图；
图8显示了根据本发明一个实施例的试棒在第一固定部一侧的侧视示意图；
图9显示了根据本发明一个实施例的试棒在第二固定部一侧的侧视示意图。
附图标记说明：
10：导轨架；11：底座；12：顶座；13：凸起部；14：豁口；20a：主悬挂架；20b：辅悬挂架；21：悬挂部；22：垂挂部；23：第一通孔；24：螺栓；30：旋转轴；31：第一端；32：第二端；33：凹槽；34：卡接部；40：第一轴承；50：第二轴承；60：连接板；70：壁挂柱；100：低温箱；200：卷绕仪；300：试棒；310：第一固定部；320：第二固定部；330：卷绕部；340：螺钉；350：固定板；360：连接部；370：胶管；380：卡接槽。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提出了一种电缆低温卷绕试验装置。在本发明的一些实施例中，参考图1、图2、图3和图5，该电缆低温卷绕试验装置包括：低温箱100、卷绕仪200和至少一个卷绕组件。其中，卷绕组件位于低温箱100内，卷绕组件包括导轨架10(如图1和图2所示)、旋转轴30和一对悬挂架(如图1中所示出的主悬挂架20a和辅悬挂架20b)，导轨架10固设在低温箱100正对的侧壁上，悬挂架(主悬挂架20a和辅悬挂架20b)包括悬挂部21以及与悬挂部21相连的垂挂部22，垂挂部22具有第一通孔23(如图3所示)，悬挂部21可活动地设置在导轨架10上，并能固定在导轨架10上，旋转轴30的第一端31穿设在主悬挂架20a的垂挂部的第一通孔中，旋转轴30的第二端32贯穿低温箱100的侧壁(如图1所示)，旋转轴30的第一端31和辅悬挂架20b的垂挂部的第一通孔用于固定试棒，卷绕仪200位于低温箱100的外侧，并与旋转轴30的第二端32相连，用于使旋转轴30发生转动。
该低温卷绕试验装置具有以下优点：
第一，在低温卷绕时，通过低温箱外部的卷绕仪控制低温箱内部的卷绕组件，使旋转轴发生转动，进而带动试棒转动，实现试样的卷绕。即利用该装置可在不打开低温箱门的情况下，实现电缆的卷绕，保证卷绕的温度为预定的温度。此外，卷绕过程通过控制卷绕仪实现，替代现有的手动卷绕，保证卷绕速度的精确度，提高试验结果的准确性。
第二，卷绕组件的体积较小，低温箱内可设置多个卷绕组件，即同一批次试验可对多根电缆进行卷绕，并且该装置无需手动卷绕，可显著提高检测效率。
第三，卷绕组件固设在低温箱内，因此，试验过程中无需来回搬动卷绕组件，减轻操作员的工作难度。此外，低温箱内卷绕组件的下方具有较大的空间，因此，卷绕组件不影响该低温卷绕试验装置进行其他低温测试(如低温冲击)，使该装置实现多种用途。
下面根据本发明的具体实施例，对该低温卷绕试验装置的各个结构进行详细说明：
低温箱100可为本领域常用的低温箱，通过调节低温箱100的温度实现对电缆的低温处理。
卷绕仪200的具体结构不受特别限制，只要能够控制旋转轴的转动速度及圈数即可，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。
在本发明的一些实施例中，参考图2和图3，卷绕组件中的导轨架10包括底座11、顶座12以及底座11和顶座12之间的凸起部13，使得导轨架10具有“工”字型结构(即导轨架10的纵剖面的形状为“工”字形(如图4所示))，以在导轨架10中形成导轨。
参考图3和图4，悬挂架(主悬挂架20a和辅悬挂架20b)的悬挂部21卡设在底座11上，导轨为悬挂部21提供卡设空间，悬挂部21中开口的形状为倒“t”字形(如图4所示)，悬挂部21可活动的设置在导轨架10上，即悬挂部21可在导轨中移动，具体的，悬挂部21的开口与底座11相对应的部分的尺寸可稍大于底座11的尺寸，悬挂部21的开口与凸起部13相对应的部分的尺寸可稍大于凸起部13的尺寸(如图4所示)，由此，通过调整两个悬挂架的位置，即可实现试棒的安装，简单易操作。
参考图1和图3，悬挂架的悬挂部21具有螺栓24，在将两个悬挂架移动到预定位置实现试棒的安装后，通过调节螺栓，将悬挂部21固定在底座11上，从而实现试棒的固定。
在本发明的一些实施例中，参考图2和图3，导轨架10中，底座11位于凸起部13两侧的部分还可以均具有豁口14，两个豁口14正对设置(图2和图3中仅示出了底座一侧的豁口)，且豁口14的长度大于悬挂部21的长度。由此，在组装卷绕组件时，可从豁口14处将悬挂架的悬挂部卡设在底座上，便于悬挂架的安装。
在本发明的一些实施例中，参考图1，旋转轴30的第一端31穿设于主悬挂架20a的垂挂部的第一通孔中。具体的，参考图5，主悬挂架20a的垂挂部22的第一通孔中设置有第一轴承40，旋转轴30的第一端31穿设在第一轴承40中。由此，便于旋转轴的转动。
关于导轨架固设在低温箱侧壁上的具体方式不受特别限制，例如，在本发明的一些实施例中，参考图1和图5，导轨架10可以固设在正对的两个连接板60上，两个连接板60分别固设在低温箱100的侧壁上。其中，导轨架10可通过焊接固设在连接板60上，低温箱100用于设置卷绕组件的侧壁上具有两个间隔设置的壁挂柱70(如图1所示，图1仅示出了每个侧壁上的一个壁挂柱)，每个连接板60可以通过焊接固设在对应侧壁的两个壁挂柱70上，以将导轨架固设在低温箱的侧壁上。在低温箱100的侧壁上设置壁挂柱70，可增加卷绕组件与低温箱侧壁相连的稳定性。导轨架10可设置在靠近低温箱100顶部的位置处(参考图1)，以便预留出更大的空间。
参考图1和图5，靠近主悬挂架20a一侧的连接板60具有第二通孔，第二通孔中设置有第二轴承50，旋转轴30的第二端32穿设在第二轴承50中，并贯穿低温箱100的侧壁。设置第二轴承可进一步便于旋转轴的转动，且可提高旋转轴转动的稳定性。
在本发明的一些具体示例中，该电缆低温卷绕试验装置可具有两个卷绕组件，两个卷绕组件中的导轨架并排设置，具体的，两个导轨架的一端均固设在一个连接板上，另一端均固设在另一个连接板上。卷绕仪分别与两个卷绕组件中的旋转轴相连，通过设置卷绕仪的程序，令卷绕仪可独立控制两个旋转轴的转动。例如，在仅需要第一个旋转轴转动时，启动用于控制第一个旋转轴的程序；在仅需要第二个旋转轴转动时，启动用于控制第二个旋转轴的程序；在需要两个旋转轴同时转动时，同时启动用于控制第一个旋转轴的程序以及启动用于控制第二个旋转轴的程序。
此外，发明人发现，由于试样下垂端悬挂有砝码，且砝码较重，容易引起试棒在传统固定架中的滚动以及试样与试棒之间的滑动甚至脱落。其次，试样用铁夹固定的一端易因铁夹刮伤而受损开裂，影响试验结果。在本发明的一些实施例中，通过对旋转轴第一端的结构以及试棒的结构进行设计，可使试棒牢固的固定在卷绕组件上，以及使试样牢固的固定在试棒上，以防止低温卷绕过程中试棒发生滚动，以及防止试样与试棒之间发生滑动和脱落，并且可降低试样固定端发生开裂的风险。
具体的，参考图5和图6，旋转轴30的第一端31具有凹槽33，凹槽33沿旋转轴30的轴向延伸，凹槽33中设置有卡接部34，且卡接部34的两端分别延伸至凹槽33的侧壁处。凹槽和卡接部用于固定试棒的一端。
参考图7-图9，试棒300包括第一固定部310、第二固定部320、卷绕部330和连接卷绕部330与固定部(第一固定部310、第二固定部320)的连接部360，每个连接部360处设置有固定板350和两个螺钉340，螺钉340穿过固定板350与连接部360相连(如图8和图9所示)，用于固定待测电缆的一端，第一固定部310具有沿卷绕部330轴向延伸的卡接槽380(如图8所示)，在将试棒300安装于卷绕组件上时，将第一固定部310设置在旋转轴第一端的凹槽33中，并通过卡接槽380卡设在旋转轴第一端的卡接部34上，第二固定部320设置在辅悬挂架的垂挂部的第一通孔中。由此，可使试棒牢固的固定在卷绕组件上，以及使试样牢固的固定在试棒上，以防止低温卷绕过程中试棒发生滚动，以及防止试样与试棒之间发生滑动和脱落。
参考图8和图9，固定板350和连接部360之间具有胶管370，胶管370用于套设在待测电缆的一端(即待测电缆的固定端)上，且胶管370的长度大于固定板350的宽度。在试验过程中，将试样的一端穿过胶管，将螺钉340向靠近连接部360的一侧紧固，以调节固定板350和连接部360之间的距离，实现试样的固定。由于胶管套在试样固定端上，且胶管的长度大于固定板的宽度，即试样位于连接部和固定板之间的部分均是套设有胶管的，因此，可显著降低试样固定端刮伤或开裂的风险，提高试验结果的准确性。
第一固定部310一侧的螺钉340和固定板350可固定一个试样，第二固定部320一侧的螺钉340和固定板350也可固定一个试样，即一个试棒可同时实现两个试样的卷绕。
在试验过程中，可以首先将试样的一端固定在试棒上，然后将试棒固定在卷绕组件上，然后在试样下垂端悬挂预定重量的砝码，令试样在预定温度下恒温一定的时间，待恒温结束后，通过开启卷绕仪使旋转轴转动，进而带动试棒转动，使试样发生卷绕。
用于形成导轨架、旋转轴及悬挂架的材料包括不锈钢。
用于形成试棒的材料包括不锈钢。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种卷绕组件。该卷绕组件为前面所描述的用于电缆低温卷绕试验装置中的卷绕组件。由此，该卷绕组件具有前面描述的卷绕组件的全部特征以及优点，在此不再赘述。
在本发明的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。另外，需要说明的是，本说明书中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
1.一种电缆低温卷绕试验装置，其特征在于，包括：
低温箱；
至少一个卷绕组件，所述卷绕组件位于所述低温箱内，所述卷绕组件包括导轨架、旋转轴和一对悬挂架，所述导轨架固设在所述低温箱正对的侧壁上，所述悬挂架包括悬挂部以及与所述悬挂部相连的垂挂部，所述垂挂部具有第一通孔，所述悬挂部可活动地设置在所述导轨架上，并能固定在所述导轨架上，所述一对悬挂架为主悬挂架和辅悬挂架，所述旋转轴的第一端穿设在所述主悬挂架的垂挂部的第一通孔中，所述旋转轴的第二端贯穿所述低温箱的侧壁，所述旋转轴的第一端和所述辅悬挂架的垂挂部的第一通孔用于固定试棒；
卷绕仪，所述卷绕仪位于所述低温箱的外侧，并与所述旋转轴的第二端相连，用于使所述旋转轴发生转动。
2.根据权利要求1所述的电缆低温卷绕试验装置，其特征在于，所述导轨架包括底座、顶座以及所述底座和所述顶座之间的凸起部，令所述导轨架具有“工”字型结构，所述悬挂部卡设在所述底座上。
3.根据权利要求2所述的电缆低温卷绕试验装置，其特征在于，所述悬挂部具有螺栓，以令所述悬挂部固定在所述底座上。
4.根据权利要求2所述的电缆低温卷绕试验装置，其特征在于，所述底座位于所述凸起部两侧的部分均具有豁口，两个所述豁口正对设置，且所述豁口的长度大于所述悬挂部的长度。
5.根据权利要求1所述的电缆低温卷绕试验装置，其特征在于，所述主悬挂架的垂挂部的第一通孔中设置有第一轴承，所述旋转轴的第一端穿设在所述第一轴承中。
6.根据权利要求1所述的电缆低温卷绕试验装置，其特征在于，所述导轨架固设在正对的两个连接板上，两个所述连接板分别固设在所述低温箱的侧壁上，靠近所述主悬挂架一侧的连接板具有第二通孔，所述第二通孔中设置有第二轴承，所述旋转轴的第二端穿设在所述第二轴承中。
7.根据权利要求1所述的电缆低温卷绕试验装置，其特征在于，所述旋转轴的第一端具有凹槽，所述凹槽沿所述旋转轴的轴向延伸，所述凹槽中设置有卡接部，且所述卡接部的两端分别延伸至所述凹槽的侧壁处。
8.根据权利要求7所述的电缆低温卷绕试验装置，其特征在于，所述试棒包括第一固定部、第二固定部、卷绕部、连接所述固定部和所述卷绕部的连接部，每个所述连接部处设置有固定板和两个螺钉，所述螺钉穿过所述固定板与所述连接部相连，用于固定待测电缆的一端，
所述第一固定部具有沿所述卷绕部轴向延伸的卡接槽，所述第一固定部用于设置在所述旋转轴第一端的凹槽中，并通过所述卡接槽卡设在所述旋转轴第一端的卡接部上，所述第二固定部用于设置在所述辅悬挂架的垂挂部的第一通孔中。
9.根据权利要求8所述的电缆低温卷绕试验装置，其特征在于，所述固定板和所述连接部之间具有胶管，所述胶管用于套设在所述待测电缆的一端上，且所述胶管的长度大于所述固定板的宽度。
10.一种卷绕组件，其特征在于，所述卷绕组件为权利要求1-8任一项所述的卷绕组件。
技术总结