高温高压环境冲击磨损试验机制造技术

本发明专利技术公开了一种高温高压环境冲击磨损试验机，其能够模拟核电站一、二回路温度、压力、水化学条件下，进行微小位移幅值、较高振动频率微动摩擦磨损测试，其中可以通过采用市场上可采购的适用于常温高压环境的水下力传感器进行测力，而不需要高温高压环境的水下力传感器，而力传感器所处高压环境与试样所处高压环境相一致，测量数据更准确；同时，拉伸轴与高压釜之间省去动密封连接，因此无需考虑密封圈的动摩擦力，使得摩擦副的摩擦力可直接通过力传感器测量获得，测量数据更精准。

High temperature and high pressure environmental impact wear tester

The invention discloses a high temperature and high pressure environment impact wear test machine, which can simulate the nuclear power plant one or two loop temperature and pressure, water chemistry conditions, micro displacement amplitude, high frequency fretting friction and wear test, which can be used by the market can be purchased in high voltage environment at room temperature under water force sensor force, without the need for high temperature and high pressure environment under water stress sensor, and force sensor located at high pressure and high pressure environment were consistent with the environment, the measurement data is more accurate; at the same time, between the tensile axis and autoclave eliminating dynamic sealing connection, so there is no need to consider the dynamic friction of the sealing ring, the friction force of the friction pair directly through the force sensor to obtain more accurate measurement data.

【技术实现步骤摘要】
高温高压环境冲击磨损试验机
本专利技术涉及一种高温高压环境冲击磨损试验机，尤其涉及一种高温高压水或蒸汽环境冲击或振动磨损试验机。
技术介绍
很多工业领域内，尤其是核电站系统中，某些结构在流致振动作用下往往会与其相邻的结构件发生碰撞，进而产生微小载荷冲击和微小位移幅值的冲击—摩擦/磨损而导致的部件失效问题。因而有必要针对该工况和磨损类型来设计一套高温高压环境冲击磨损试验机，以模拟核电站中相关部件的温度、压力及水化学条件下部件之间的微小位移幅值、较高冲击频率冲击-磨损测试。现有技术中还存在的一个技术难题，即：为了能够获取高温高压水或蒸汽环境下部件之间的静摩擦系数，通常都是将试样置于高温高压密闭容器中进行试验，然而，目前市场上几乎没有适用于该类环境条件下的力传感器来直接测量试样的摩擦力，因而目前的静摩擦系数都是通过间接测量并加以计算获得的。在上述计算获取静摩擦系数的过程中，必须要考虑到试验装置中密封元件的摩擦力，而该摩擦力并不是一个稳定的数值，其波动比较大且无规律，因而这样测量计算得到的静摩擦系数值并不够准确。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高温高压环境冲击磨损试验机。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种高温高压环境冲击磨损试验机，用于多个试样之间的磨损试验，所述试验机包括机架、设于所述机架上且具有用于收容所述试样的密闭环境腔室的高压容器、用于伸入所述环境腔室中的拉伸轴、设于所述机架上用于驱使所述拉伸轴往复运动的作动装置，所述试验机还包括设于所述作动装置与所述拉伸轴之间的力测量装置，所述的力测量装置包括：连接套，所述连接套的一端部与所述高压容器相固定且密封连接，所述连接套上具有沿轴向贯穿且与所述环境腔室相连通的导向通孔；安装套，其固设于所述连接套的另一端部上，所述安装套上具有密闭的收容腔，所述收容腔与所述导向通孔相连通，所述作动装置的力输出轴与所述安装套相动密封连接并穿设在所述收容腔中；力传感器，所述的力传感器为适用于常温高压环境的水下测力传感器，所述力传感器连接在所述力输出轴的输出端上并位于所述收容腔中，所述拉伸轴的一侧轴端部固定地连接在所述力传感器上，所述拉伸轴的另一端穿过所述导向通孔而伸入所述环境腔室中；主冷却水套，其套设在所述连接套上，所述主冷却水套与连接套之间形成主冷却水腔，所述主冷却水套上还具有与所述主冷却水腔相连通的进水通道与出水通道。优选地，所述拉伸轴有多根，相应地，所述作动装置、所述力测量装置也有多组。进一步地，所述高压容器为具有釜体和釜盖的高压釜，所述釜体包括呈柱状且具有釜内腔的釜本体、分别自所述釜本体的外侧周部沿径向向外延伸的一个或多个釜支臂，每个所述釜支臂上均开设有沿其长度延伸方向贯穿的轴通孔，所述轴通孔与所述釜内腔相连通设置。更进一步地，所述高压釜还包括固定地套设在所述釜本体外侧周部上的加热器、固定地套设在所述加热器外侧周部上的保温套，每个所述釜支臂均沿自身长度方向穿出所述保温套外。优选地，所述拉伸轴有两组，分别为沿竖直方向延伸的竖直轴和沿水平方向延伸的水平轴，所述竖直轴的下端部与所述水平轴的一轴端部分别地伸入所述环境腔室中；相应地，所述作动装置有两组，分别为用于驱使所述竖直轴上下往复运动的第一作动装置和用于驱使所述水平轴沿其自身轴向往复运动的第二作动装置。进一步地，所述试样包括第一试样与第二试样，所述第一试样通过第一夹具安装在所述竖直轴上，所述第二试样通过第二夹具安装在所述水平轴上，所述第一夹具与第二夹具均收容于所述环境腔室中。优选地，所述作动装置包括电磁激振作动器、安装在所述电磁激振作动器输出端上的自平衡拉伸轴，所述自平衡拉伸轴的输出端形成所述的力输出轴。优选地，所述试验机还包括用于测量所述环境腔室中环境信息的环境传感器，所述环境传感器通过电缆密封装置连接在所述高压容器上。进一步地，所述环境传感器包括电缆、固设于所述电缆下端部并插设在所述环境腔室中的探测头、固设于所述电缆上端部并位于所述环境腔室外的输出端子，所述电缆密封装置包括：基体，所述基体的下端部固定第连接在所述高压容器上，所述基体上开设有沿上下方向贯穿的基体通孔，所述基体通孔包括可供所述输出端子穿出的第一孔、与所述第一孔相连通并位于所述第一孔上方的第二孔，所述第二孔的孔径大于所述第一孔，所述基体在所述第一孔与第二孔相接处形成限位面；第一垫片，其由多个第一垫片体沿周向拼接而成，所述第一垫片具有可供所述电缆穿过的第一通孔，所述第一垫片设于所述限位面上；密封套，其包括可沿轴向固定地插设在所述第二孔中并抵压在所述第一垫片上的套本体、位于所述套本体上端部的限位凸缘，所述套本体上具有可供所述输出端子穿出的密封套孔；密封圈，其套设在所述电缆的外侧周部上并位于所述密封套孔中；第二垫片，其由多个第二垫片体沿周向拼接而成，所述第二垫片具有可供所述电缆穿过的第二通孔，所述第二垫片包括配合地插设在所述密封套孔中的安装套、位于所述安装套上端部的压紧凸缘；卡圈，其由多个卡圈体沿周向拼接而成，所述卡圈上具有可供所述电缆穿过的第三通孔，所述卡圈呈上小下大的锥台状，且所述卡圈支撑在所述压紧凸缘上；压紧螺帽，所述压紧螺帽具有可供所述输出端子穿出的第四通孔，所述第四通孔的孔径大于所述卡圈的上端直径且小于所述卡圈的下端直径，所述卡圈的上端部插设在所述第四通孔中，所述压紧螺帽套设在所述基体的上端部上并与所述基体的上端部螺纹连接。进一步地，所述电缆密封装置还包括套设在所述基体外侧周部上的基体冷却水套，所述基体冷却水套与所述基体之间形成基体冷却水腔，所述基体冷却水腔与所述主冷却水腔相连通设置，且所述基体冷却水套在所述基体上位于所述密封圈的下方。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术的高温高压环境冲击磨损试验机，其能够实现多试样之间的冲击磨损试验或滑移磨损试验，其结构简单，其中可以通过采用市场上可采购的适用于常温高压环境的水下力传感器进行测力，而不需要高温高压环境的水下力传感器，而力传感器所处高压环境与试样所处高压环境相一致，测量数据更准确；同时，拉伸轴与高压釜之间省去动密封连接，因此无需考虑密封圈的动摩擦力，使得摩擦副的摩擦力可直接通过力传感器测量获得，测量数据更精准。附图说明附图1为本实施例的试验机的整体结构示意图；附图2为本实施例的试验机的整体结构示意图（去除机架和电磁激振器）；附图3为本实施例的试验机中力测量装置的整体结构示意图；附图4为附图3中安装套、连接套及主冷却水套之间连接结构放大示意图；附图5为本实施例中力测量装置的测力原理示意图；附图6为本实施例中采用的高压釜的剖视结构示意图；附图7为本实施例中的高压釜上加热器及保温套的结构示意图一；附图8为本实施例中的高压釜上加热器及保温套的结构示意图二；附图9为本实施例中的高压釜上加热器的结构示意图；附图10为附图9加热器的展开示意图；附图11为本实施例所采用的第一试样与第二试样的安装及相对运动示意图；如图12为附图11中第一夹具的结构示意图；附图13为附图12中第一夹具的俯视图；附图14为附图11中第二夹具的结构示意图；附图15为附图14中第二夹具的透视图；附图16为第二夹具中压板的结构示意图；附图17为本实施例的试验机中采用的电缆密封装置的整体结构示意图；附图18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温高压环境冲击磨损试验机，用于多个试样之间的磨损试验，所述试验机包括机架、设于所述机架上且具有用于收容所述试样的密闭环境腔室的高压容器、用于伸入所述环境腔室中的拉伸轴、设于所述机架上用于驱使所述拉伸轴往复运动的作动装置，其特征在于，所述试验机还包括设于所述作动装置与所述拉伸轴之间的力测量装置，所述的力测量装置包括：连接套，所述连接套的一端部与所述高压容器相固定且密封连接，所述连接套上具有沿轴向贯穿且与所述环境腔室相连通的导向通孔；安装套，其固设于所述连接套的另一端部上，所述安装套上具有密闭的收容腔，所述收容腔与所述导向通孔相连通，所述作动装置的力输出轴与所述安装套相动密封连接并穿设在所述收容腔中；力传感器，所述的力传感器为适用于常温高压环境的水下测力传感器，所述力传感器连接在所述力输出轴的输出端上并位于所述收容腔中，所述拉伸轴的一侧轴端部固定地连接在所述力传感器上，所述拉伸轴的另一端穿过所述导向通孔而伸入所述环境腔室中；主冷却水套，其套设在所述连接套上，所述主冷却水套与连接套之间形成主冷却水腔，所述主冷却水套上还具有与所述主冷却水腔相连通的进水通道与出水通道。

【技术特征摘要】
1.一种高温高压环境冲击磨损试验机，用于多个试样之间的磨损试验，所述试验机包括机架、设于所述机架上且具有用于收容所述试样的密闭环境腔室的高压容器、用于伸入所述环境腔室中的拉伸轴、设于所述机架上用于驱使所述拉伸轴往复运动的作动装置，其特征在于，所述试验机还包括设于所述作动装置与所述拉伸轴之间的力测量装置，所述的力测量装置包括：连接套，所述连接套的一端部与所述高压容器相固定且密封连接，所述连接套上具有沿轴向贯穿且与所述环境腔室相连通的导向通孔；安装套，其固设于所述连接套的另一端部上，所述安装套上具有密闭的收容腔，所述收容腔与所述导向通孔相连通，所述作动装置的力输出轴与所述安装套相动密封连接并穿设在所述收容腔中；力传感器，所述的力传感器为适用于常温高压环境的水下测力传感器，所述力传感器连接在所述力输出轴的输出端上并位于所述收容腔中，所述拉伸轴的一侧轴端部固定地连接在所述力传感器上，所述拉伸轴的另一端穿过所述导向通孔而伸入所述环境腔室中；主冷却水套，其套设在所述连接套上，所述主冷却水套与连接套之间形成主冷却水腔，所述主冷却水套上还具有与所述主冷却水腔相连通的进水通道与出水通道。2.根据权利要求1所述的高温高压环境冲击磨损试验机，其特征在于：所述拉伸轴有多根，相应地，所述作动装置、所述力测量装置也有多组。3.根据权利要求2所述的高温高压环境冲击磨损试验机，其特征在于：所述高压容器为具有釜体和釜盖的高压釜，所述釜体包括呈柱状且具有釜内腔的釜本体、分别自所述釜本体的外侧周部沿径向向外延伸的一个或多个釜支臂，每个所述釜支臂上均开设有沿其长度延伸方向贯穿的轴通孔，所述轴通孔与所述釜内腔相连通设置。4.根据权利要求3所述的高温高压环境冲击磨损试验机，其特征在于：所述高压釜还包括固定地套设在所述釜本体外侧周部上的加热器、固定地套设在所述加热器外侧周部上的保温套，每个所述釜支臂均沿自身长度方向穿出所述保温套外。5.根据权利要求2所述的高温高压环境冲击磨损试验机，其特征在于：所述拉伸轴有两组，分别为沿竖直方向延伸的竖直轴和沿水平方向延伸的水平轴，所述竖直轴的下端部与所述水平轴的一轴端部分别地伸入所述环境腔室中；相应地，所述作动装置有两组，分别为用于驱使所述竖直轴上下往复运动的第一作动装置和用于驱使所述水平轴沿其自身轴向往复运动的第二作动装置。6.根据权利要求5所述的高温高压环境冲击磨损试验机，其特征在于：所述试样包括第一试样与第二试样，所述第一试样通过第一夹具安装在所述竖...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅金娜，薛飞，李晓蔚，王春辉，韩姚磊，冯亚飞，池志远，安英辉，
申请(专利权)人：岭东核电有限公司，苏州热工研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44