一种核电燃料包壳管与格架刚凸体切向微动磨损试验夹具制造技术

本发明专利技术涉及微动磨损领域，具体是一种核电燃料包壳管与格架刚凸体高温高压水中切向微动磨损试验夹具及其使用方法。该夹具主要包括：刚凸体试样固定块、刚凸体试样紧固螺柱、刚凸体试样固定块夹具、夹具固定板、夹具固定支架、包壳管固定底座、圆弧状夹块等。将刚凸体试样嵌入刚凸体试样固定块中，并用紧固螺柱将刚凸体试样锁紧，再将此固定块嵌入刚凸体试样固定块夹具下部的凹槽中并用紧固螺钉固定，后将刚凸体试样固定块夹具固定于夹具固定板上并将固定板安装于夹具固定支架，实现刚凸体试样的固定。本发明专利技术用于压水堆核电燃料包壳管与格架刚凸体在高温高压一回路水中的切向微动磨损试验，结构简单，操作方便，成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种核电燃料包壳管与格架刚凸体切向微动磨损试验夹具
本专利技术涉及微动磨损领域，具体是一种核电燃料包壳管与格架刚凸体高温高压水中切向微动磨损试验夹具及其使用方法，用于压水堆核电燃料包壳管与格架刚凸体在高温高压一回路水中的切向微动磨损试验。
技术介绍
在压水反应堆中，燃料棒元件通过其包壳和格架间的摩擦力被夹持在燃料组件中。当反应堆工作时，冷却液流过燃料棒包壳管表面，造成燃料棒振动。这种流致振动是造成燃料棒包壳管与格架间产生微动磨损最主要的原因之一。位于一回路水中的包壳管是核安全的第一道重要防线，包壳管如果发生破裂.核电一回路侧介质的放射性会骤然增加，危及反应堆各回路安全，可能造成十分严重的后果。因此，深入理解锆合金包壳管的微动磨损行为，获得微动磨损速率和微动损伤模型，从而实现对包壳管的性能评价和寿命预估具有重要的工程意义，也有利于核电站的安全运行。在实验室模拟高温高压一回路水中，研究燃料包壳管的微动磨损是研究包壳管失效机理的一种有效手段，但是现有的夹具设计却无法满足试验要求。首先，刚凸体和燃料包壳管的尺寸小，常规的夹具难以夹持；其次，高温高压水(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电燃料包壳管与格架刚凸体切向微动磨损试验夹具，其特征在于，包壳管试样的上下分别对应：刚凸体试样和包壳管固定底座，包壳管试样设置于包壳管固定底座上，包壳管固定底座与包壳管试样底部对应接触面为弧形适配设计；包壳管试样的内侧底部设置圆弧状夹块，圆弧状夹块与包壳管试样对应接触面为弧形适配设计，紧固螺钉II依次穿过圆弧状夹块、包壳管试样固定在包壳管固定底座上；包壳管固定底座通过紧固螺母IV安装于纵轴传动杆上，包壳管试样及包壳管固定底座通过紧固螺母IV与纵轴传动杆相连接；刚凸体试样与包壳管试样顶部对应接触面为平面，包壳管试样安装于刚凸体试样固定块夹具上；/n包壳管试样的左右两侧分别对应挡板II和...

【技术特征摘要】
1.一种核电燃料包壳管与格架刚凸体切向微动磨损试验夹具，其特征在于，包壳管试样的上下分别对应：刚凸体试样和包壳管固定底座，包壳管试样设置于包壳管固定底座上，包壳管固定底座与包壳管试样底部对应接触面为弧形适配设计；包壳管试样的内侧底部设置圆弧状夹块，圆弧状夹块与包壳管试样对应接触面为弧形适配设计，紧固螺钉II依次穿过圆弧状夹块、包壳管试样固定在包壳管固定底座上；包壳管固定底座通过紧固螺母IV安装于纵轴传动杆上，包壳管试样及包壳管固定底座通过紧固螺母IV与纵轴传动杆相连接；刚凸体试样与包壳管试样顶部对应接触面为平面，包壳管试样安装于刚凸体试样固定块夹具上；
包壳管试样的左右两侧分别对应挡板II和挡板I，挡板II和挡板I分别通过紧固螺钉I安装于包壳管固定底座的两侧，通过紧固螺钉I与挡板II和挡板I横向紧密结合；包壳管试样的左侧通过挡板II与连接螺柱II及各自的紧固螺母与横轴左侧传动杆相连接，包壳管试样的右侧通过挡板I与连接螺柱I及各自的紧固螺母与横轴右侧传动杆相连接，挡板II通过紧固螺母III固定在连接螺柱I上，挡板I通过紧固螺母固定在连接螺柱II上，连接螺柱II与横轴左侧传动杆通过螺柱紧固螺母紧密连接并固定，连接螺柱I与横轴右侧传动杆通过螺柱紧固螺母紧密连接并固定。


2.按照权利要求1所述的核电燃料包壳管与格架刚凸体切向微动磨损试验夹具，其特征在于，刚凸体试样为中部向下凸出的片状结构，刚凸体试样嵌入到刚凸体试样固定块中，刚凸体试样固定块为底部开口的凹槽形结构，刚凸体试样向下凸出的部分位于刚凸体试样固定块的底部开口外侧，采用相对设置的刚凸体试样紧固螺柱I和刚凸体试样紧固螺柱II进行紧固，形成一体；安装刚凸体试样的刚凸体试样固定块嵌入到刚凸体试样固定块夹具下部的T形凹槽中，T形凹槽的两侧开有孔，一侧为光孔，另一侧为螺纹孔；紧固螺钉III穿过T形凹槽一侧的光孔，与T形凹槽另一侧的螺纹孔侧配合，紧固时通过T形凹槽两侧的变形来夹紧刚凸体试样固定块。


3.按照权利要求1所述的核电燃料包壳管与格架刚凸体切向微动磨损试验夹具，其特征在于，刚凸体试样固定块夹具中部为横截面正方形的柱体，刚凸体试样固定块夹具上部为螺纹柱；紧固螺母通过顶部开孔套设于刚凸体试样固定块夹具的螺纹柱上，紧固螺母通过下凹槽罩扣于限位螺母、圆筒外侧，圆筒与紧固螺母通过螺纹连接；刚凸体试样固定块夹具穿过夹具固定板中部的方形孔，限位螺母悬到螺纹柱的某一位置，通过顶部开孔的下凹槽形紧固螺母与夹具固定板顶部的加工有外螺纹的圆筒进行配合紧固，通过压紧限位螺母的方式对刚凸体试样固定块夹具进行固定，通过改变限位螺母在螺纹柱中的位置，调节刚凸体试样的高度。


4.按照权利要求3所述的核电燃料包壳管与格架刚凸体切向微动磨损试验夹具，其特征在于，夹具固定板的四周加工有个光孔，高压釜底部安装有4根夹具固定支架，夹具固定板通过其上的4个光孔安装于夹具固定支架上，夹具固定支架穿出夹具固定板的部分安装紧固螺母II，夹具固定板与夹具固定支架用紧固螺母II进行紧固，实现刚凸体试样的安装。


5.按照权利要求4所述的核电燃料包壳管与格架刚凸体切向微动磨损试验夹具，其特征在于，高压釜的内底部四周开有螺纹孔，夹具固定支架的底端加工有螺纹，夹具固定支架与高压釜的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：明洪亮，石珅，张志明，王俭秋，韩恩厚，高李霞，孙磊，赖姜，谭添才，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：辽宁;21