本发明专利技术公开了一种用于高温高压环境可拉伸的动密封装置，包括拉伸杆及传感器，所述传感器连接拉伸杆，拉伸杆外侧套设有轴套，所述轴套头端与拉伸杆之间设置有密封装置；该装置还包括用于抵消高压环境对拉伸杆产生的作用力的力抵消装置。本装置综合考虑了高温、高压环境对拉伸装置的影响，配备不同压力对拉伸杆产生外力的力抵消装置，用于高温高压环境下，对釜内的试样进行拉伸试验，完成复杂环境下应力破坏敏感性的测试。本装置采用螺旋上升的散热环与冷却液相结合的冷却系统，散热环可增大热量的传热面积，冷却液在散热环间螺旋上升流过，冷却液路径无死角，且与散热环接触面积大，大大提高了散热效率，从而保护用于密封的O型圈。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉考察材料在高温高压复杂环境下拉伸或慢拉伸性能时，用于在高温高压复杂环境下，测试金属与环境组合的应力破坏敏感性的一种动密封装置，具体涉及一种用于高温高压环境可拉伸的动密封装置。
技术介绍
随着我国能源工业的高速发展，石油、化工等行业装置的服役环境越来越苛刻，在复杂腐蚀环境下服役的设备也越来越常见，对设备材质在复杂环境下的性能考察尤其重要。试验室中进行高温高压环境下的试验，通常在高温高压反应釜中进行，对釜内的试样进行应力破坏敏感性测试，需在拉伸装置加装高温高压环境下的进行拉伸动作时保证其性能的装置。目前，国外有成熟的相关设备，价格昂贵；国内产品尚存在相关缺陷，如：不同压力对拉伸杆产生的额外力，导致传感器测量不够准确的缺陷等。故急需一种简单、高效的密封装置解决这一问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种用于高温高压环境可拉伸的动密封装置。本装置综合考虑了高温、高压环境对拉伸装置的影响，配备不同压力对拉伸杆产生外力的力抵消装置，用于高温高压环境下，对釜内的试样进行拉伸试验，完成复杂环境下应力破坏敏感性的测试。本专利技术采用以下技术方案：一种用于高温高压环境可拉伸的动密封装置，包括拉伸杆及传感器，所述传感器连接拉伸杆，拉伸杆外侧套设有轴套，所述轴套头端与拉伸杆之间设置有密封装置；该装置还包括用于抵消高压环境对拉伸杆产生的作用力的力抵消装置。优选的，所述拉伸杆与轴套间设置有连通高压环境的空腔a；所述拉伸杆截面积满足：Sp1＝Sp2，式中：Sp1为高压环境对拉伸杆产生向上的力的作用面积，Sp2为空腔a处的压力对拉伸杆产生向下的力的作用面积。优选的，所述拉伸杆包括上拉杆及与上拉杆固定连接的下拉杆；所述上拉杆与轴套间设置有连通高压环境的空腔a，所述下拉杆的上端面为空腔a的下腔壁；所述下拉杆与轴套间设置有连通大气的空腔b；所述的上拉杆及下拉杆的截面积满足：S3＝S2-S1，式中：S3为高压环境对下拉杆产生向上的力的作用面积，S2为下拉杆的上端面面积，S1为上拉杆的与下拉杆接触处的横截面积。进一步优选的，所述空腔a通过设置在上拉杆上的气孔a及设置在下拉杆上的气孔b连通高压环境。进一步优选的，所述的气孔a、气孔b均包括横向气孔及竖向气孔。优选的，所述空腔b上下两侧均设置有O型圈a，所述的下拉杆与轴套间通过O型圈a密封。优选的，所述的密封装置包括压紧螺母，所述压紧螺母设置在轴套头端，所述拉伸杆穿过压紧螺母上的通孔，拉伸杆与压紧螺母之间通过O型圈b密封；轴套与压紧螺母之间通过密封垫密封。优选的，所述轴套上设置有冷却系统。进一步优选的，所述冷却系统包括冷却套及散热环，所述轴套上开设有可以通冷却液的空腔c，所述空腔c内壁上设置有螺旋上升的散热环，空腔c上下两侧设有O型圈c，所述冷却套套设在轴套外侧的，冷却套与轴套间通过O型圈c密封。进一步优选的，所述冷却套上设置有连通空腔c的冷却液入口及冷却液出口；所述轴套下部设有环形凸台，所述冷却套固定在环形凸台上。优选的，所述的轴套通过螺纹固定在高温高压釜盖上，所述的拉伸杆穿过釜盖伸入反应釜内部。优选的，所述上拉杆和下拉杆之间、轴套和压紧螺母之间均通过螺纹连接。本专利技术的有益效果在于：1)本专利技术采用螺旋上升的散热环与冷却液相结合的冷却系统，散热环可增大热量的传热面积，冷却液在散热环间螺旋上升流过，冷却液路径无死角，且与散热环接触面积大，大大提高了散热效率，从而保护用于密封的O型圈。2)高压环境带来的影响主要是高压环境对拉伸杆产生的外力，导致力传感器测量不够准确。本专利技术通过连通器原理，巧妙的抵消了釜内压力对拉伸杆产生的力，则当装好试样后，测试还没开始时，避免了在高压下有力一直施加在拉伸杆上，间接施加于试样上，同时也施加在拉杆上部的力传感器上，彻底防止了高压环境对试样拉力测量以及力传感器拉力数据采集的不利影响。正是由于本专利技术中的巧妙设计，使得当在高压环境下釜内的试样被拉断时，也不会有力往上一直施加在传感器上，影响力传感器的数据采集。无论压力P如何变化，釜内压力P对拉伸杆产生的力都互相抵消，力传感器能准确测试试样受力值，达到精确测量目的。3)本专利技术在拉伸杆与轴套、压紧螺母之间设置O型圈，所述O型圈可间隔采用多个，保证该装置可以在超高压环境下使用。4)本专利技术中的空腔b连通大气，当拉伸杆在拉伸过程中，空腔b空间发生变化，但一直保持在一个大气压下，不会额外对拉伸杆产生作用力。5)本装置可用于通过传动系统将试样加载到一定应力下，然后停止加载，使试样一直在某应力下进行高温高压环境下的试验，也可用于通过动力系统一直拉伸试样，直至试样断裂，测试试样在高温高压环境下的拉伸曲线或慢拉伸曲线。该装置的拉伸行程大。6)该装置不仅可以进行拉伸试验，也可以进行压缩试验。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术拉伸杆对应位置横截面积示意图。图3a为本专利技术拉伸杆各处压强示意图。图3b为本专利技术拉伸杆受力示意图。图4为本专利技术的各密封处采用多个O型圈和密封垫示意图。附图标记：10-拉伸杆11-空腔a12-空腔b13-上拉杆131-气孔a14-下拉杆141-气孔b142-O型圈a20-传感器30-轴套31-密封垫32-空腔c33-环形凸台34-O型圈c40-压紧螺母41-O型圈b50-散热环60-冷却套61-冷却液入口62-冷却液出口70-固定螺母b80-釜盖。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。由图1、2所示，一种用于高温高压环境可拉伸的动密封装置，包括拉伸杆10及传感器20，所述传感器20连接拉伸杆10，拉伸杆10外侧套设有轴套30，所述轴套30头端与拉伸杆10之间设置有密封装置；该装置还包括用于抵消高压环境对拉伸杆产生的作用力的力抵消装置。所述拉伸杆10包括上拉杆13及与上拉杆13固定连接的下拉杆14；所述上拉杆13与轴套30间设置有连通高压环境的空腔a11，所述下拉杆14的上端面为空腔a11的下腔壁；所述下拉杆14与轴套30间设置有连通大气的空腔b12；所述的上拉杆11及下拉杆12的截面积满足：S3＝S2-S1，式中：S3为高压环境对下拉杆14产生向上的力的作用面积，S2为下拉杆14的上端面面积，S1为上拉杆13的与下拉杆14接触处的横截面积；S2-S1即为空腔a11处的压力对拉伸杆10产生向下的力的作用面积。所述空腔a11通过设置在上拉杆上13的气孔a131及设置在下拉杆14上的气孔b141连通高压环境，形成一个连通器，使空腔a11内与高压环境内的压力P相等。所述的气孔a131、气孔b141均包括横向气孔及竖向气孔。所述空腔b12上下两侧均设置有O型圈a142，所述的下拉杆14与轴套30间通过O型圈a142密封。所述轴套30头端设置有压紧螺母，所述拉伸杆10穿过压紧螺母40上的通孔，拉伸杆10与压紧螺母40之间通过O型圈b41密封；轴套30与压紧螺母40之间通过密封垫31密封。所述轴套30上设置有冷却系统。所述冷却系统包括冷却套60及散热环50，所述轴套30上开设有可以通冷却液的空腔c32，所述空腔c32内壁上设置有螺旋上升的散热环本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于高温高压环境可拉伸的动密封装置，包括拉伸杆(10)及传感器(20)，所述传感器(20)连接拉伸杆(10)，其特征在于：拉伸杆(10)外侧套设有轴套(30)，所述轴套(30)头端与拉伸杆(10)之间设置有密封装置；该装置还包括用于抵消高压环境对拉伸杆产生的作用力的力抵消装置。
【技术特征摘要】
1.一种用于高温高压环境可拉伸的动密封装置，包括拉伸杆(10)及传感器(20)，所述传感器(20)连接拉伸杆(10)，其特征在于：拉伸杆(10)外侧套设有轴套(30)，所述轴套(30)头端与拉伸杆(10)之间设置有密封装置；该装置还包括用于抵消高压环境对拉伸杆产生的作用力的力抵消装置。2.根据权利要求1所述的一种用于高温高压环境可拉伸的动密封装置，其特征在于：所述拉伸杆(10)与轴套(30)间设置有连通高压环境的空腔a(11)；所述拉伸杆(10)截面积满足：Sp1＝Sp2，式中：Sp1为高压环境对拉伸杆(10)产生向上的力的作用面积，Sp2为空腔a(11)处的压力对拉伸杆(10)产生向下的力的作用面积。3.根据权利要求1所述的一种用于高温高压环境可拉伸的动密封装置，其特征在于：所述拉伸杆(10)包括上拉杆(13)及与上拉杆(13)固定连接的下拉杆(14)；所述上拉杆(13)与轴套(30)间设置有连通高压环境的空腔a(11)，所述下拉杆(14)的上端面为空腔a(11)的下腔壁；所述下拉杆(14)与轴套(30)间设置有连通大气的空腔b(12)；所述的上拉杆(11)及下拉杆(12)的截面积满足：S3＝S2-S1，式中：S3为高压环境对下拉杆(14)产生向上的力的作用面积，S2为下拉杆(14)的上端面面积，S1为上拉杆(13)的与下拉杆(14)接触处的横截面积。4.根据权利要求3所述的一种用于高温高压环境可拉伸的动密封装置，其特征在于：所述空腔a(11)通过设置在上拉杆上(13)的气孔a(131)及设置在下拉杆(14)上的气孔b(141)连通高压环境。5.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：万章，孔韦海，范志超，陈学东，艾志斌，周煜，张强，胡盼，
申请(专利权)人：合肥通用机械研究院，合肥通用机械研究院特种设备检验站，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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