本发明专利技术公开了一种传热管多向激振装置及其操作方法，包括试验台板，传热管通过固定管板安装在试验台板上，其特征在于传热管上还设有抗振条组件和用于向传热管施加振动的隔振装置组件，隔振装置组件通过用于反馈振动频率的滤振器连接至少两根振杆，振杆连接振动台，滤振器连接用于接收和调整振动频率的MIMO控制器，MIMO控制器分别连接用于操控振动频率大小的PC端和功率放大器，功率放大器连接振动台构成闭环控制连接。本发明专利技术既可以减少振杆之间的互相影响，也可以减少传热管对振杆的反作用，同时可以过滤掉达到固有频率而引发的振幅增大的情况。本发明专利技术可以在单根传热管上进行多组试验，得到不同夹紧力以及不同激振力条件下的试验数据和磨损形貌结果。的试验数据和磨损形貌结果。的试验数据和磨损形貌结果。
【技术实现步骤摘要】
一种传热管多向激振装置及其操作方法
[0001]本专利技术属于微动磨损试验
，具体涉及一种传热管多向激振装置及其操作方法。
技术介绍
[0002]传热管是蒸汽发生器中非常重要的一部分，而微动磨损是引起传热管失效的主要失效形式。传热管壁厚薄，工作条件恶劣，是最薄弱的压力边界。管束的完整性对整个蒸汽发生器的安全与经济效益至关重要，因此需要对传热管进行抗振性试验。
[0003]试验过程中当激振频率达到传热管共振频率时，传热管会出现共振现象，振动幅度大幅增加，同时磨损量增大，而现有的振动磨损试验设备及技术中，关于监测控制某个频率段的振动的相关研究较少，当遇到如共振现象，不能及时调整激振频率，进而导致传热管的试验数据不准确。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种传热管多向激振装置及其操作方法，解决难以将不同方向的激振载荷施加在传热管上的问题，解决不同方向的激振载荷施加在同一装置上互相影响的问题。
[0005]一种传热管多向激振装置，包括试验台板，传热管通过固定管板安装在试验台板上，固定管板安装在试验台板的上下两端，试验开始时，应提前给两端预留一定长度，确保试验的多次运行，提高试验耗材的利用率，传热管上还设有抗振条组件和用于向传热管施加振动的隔振装置组件，隔振装置组件通过用于反馈振动频率的滤振器连接至少两根振杆，振杆连接振动台，滤振器连接用于接收和调整振动频率的MIMO控制器，MIMO控制器分别连接用于操控振动频率大小的PC端和功率放大器，功率放大器连接振动台构成闭环控制连接，滤振器可以实时监测振动频率，当随机激振的频率达到传热管固有频率时，传热管的振幅会增大，磨损量会增加，滤振器将实时数据反馈给MIMO控制器，MIMO控制器根据数据进行调整，避免试验数据失准，同时，滤振器可以实现振动频率段的过滤，可以允许信号中的低振频通过，抑制高振频分量及干扰和噪音，或者允许信号中的高振频通过，抑制低振频分量。
[0006]进一步地，所述的隔振装置组件包括传感器固定支座、传感器和弹簧钢组合结构，传感器固定支座固定在试验台板上，传感器安装在传感器固定支座上，传热管位于传感器固定支座和弹簧钢组合结构之间，且与传感器固定支座和弹簧钢组合结构相贴，当振杆冲击时，弹簧钢组合板可以一定程度上减少振杆同时作用时的影响。
[0007]优选地，所述的振杆包括第一振杆和第二振杆，第一振杆和第二振杆的一端分别通过滤振器弹簧钢组合结构两侧螺纹连接，第一振杆和第二振杆的另一端分别连接振动台，第一振杆和第二振杆呈90
°
，第一振杆与试验台板呈45
°
夹角安装，第二振杆与试验台板呈45
°
夹角安装，通过对第一振杆和第二振杆施加不同的激振力，可以拟合出对传热管不同
方向的激振力，随着频率的增加，可以实现对传热管的多向激振，模拟实际工况下的传热管受力。
[0008]进一步地，试验台板上设有导轨，固定管板和抗振条组件通过螺栓固定在与导轨相互配合连接的滑块上。
[0009]进一步地，抗振条组件包括第一抗振条、第二抗振条、轴承座和螺栓传感器组合件，轴承座固定在滑块上，传热管垂直穿过轴承座上的通孔，轴承座的通孔大于传热管的直径，其不用于固定传热管，第一抗振条和第二抗振条安装在轴承座上，并贴于传热管外表面，第一抗振条和第二抗振条通过螺栓传感器组合件进行连接，实现对传热管的夹紧。
[0010]进一步地，第一抗振条和第二抗振条之间有间隙，为使试验正确进行，第一抗振条和第二抗振条应该平行安装。
[0011]进一步地，螺栓传感器组合件包括连接螺栓、力传感器、固定螺母和弹簧垫片，连接螺栓穿过第一抗振条和第二抗振条与力传感器连接，并用弹簧垫片和固定螺母进行固定，夹紧力的大小通过力传感器读取，弹簧垫片增大连接螺栓和固定螺母之间的摩擦力，防止运行过程中设备振动造成螺栓松动的情况。
[0012]进一步地，传感器固定支座与传热管相贴的表面为薄金属片，传感器与薄金属片连接，可以在设备运行时将传热管所受激振力和位移传导到传感器中，传感器固定支座与弹簧钢组合结构平行。
[0013]进一步地，振动台安装在振动台底座上，试验台板的上端设有吊耳。
[0014]一种传热管多向激振装置的操作方法，包括如下步骤：1）设备开启前，先安装抗振条组件，调整螺栓传感器组合件预紧力以改变第一抗振条和第二抗振条加在传热管上的夹紧力的大小；2）通过PC端输入振动功率，MIMO控制器生成驱动电压信号经功率放大器后输入振动台，以驱动振动台对振杆进行振动，振杆传递多方向振动至传热管，对其进行载荷激励，振杆端部的滤振器将实时振动信号反馈给MIMO控制器，MIMO控制器根据振动响应的反馈对输入信号进行修正，形成闭环控制。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1）实现了对传热管不同方向的激励，利用滤振器的反馈以及控制器的控制，使振杆同时施加载荷时减少相互之间的影响，相应的在振动台对传感器施加单向冲击载荷时，弹簧钢组合板通过自身抗弹减性能抵消振杆之间的相互作用力；2）本专利技术可以通过MIMO控制器生成驱动电压信号经功率放大器输入振动台，而后通过滤振器接收传热管振动响应反馈的电信号，改变输出信号，既可以减少振杆之间的互相影响，也可以减少传热管对振杆的反作用，同时可以过滤掉达到固有频率而引发的振幅增大的情况；3）本专利技术可以在单根传热管上进行多组试验，得到不同夹紧力以及不同激振力条件下的试验数据和磨损形貌结果，保证了一定的经济性，同时本专利技术中激振装置和隔振装置安装拆卸简单，工作流程清晰，且适用于压水堆核电站蒸汽发生器及其它普通换热器的传热管磨损试验研究。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的立体结构示意图；图2为A处的细节放大图；图3为B处的细节放大图；图4为隔振装置组件爆炸图；图5为本专利技术的振杆作用方向示意图。
[0017]图中：1、试验台板；11、吊耳；2、传热管；3、固定管板；4、抗振条组件；41、第一抗振条；42、第二抗振条；43、轴承座；44、螺栓传感器组合件；5、滤振器；6、振杆；61、第一振杆；62、第二振杆；7、振动台；8、振动台底座；9、隔振装置组件；91、传感器固定支座；92、传感器；93、弹簧钢组合结构。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，但描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例。本专利技术所保护的范围不限于所述范围。
[0019]如图1到图4所示，一种传热管多向激振装置，包括试验台板1、传热管2、固定管板3、抗振条组件4、滤振器5、振杆6、振动台7、振动台底座8、隔振装置组件9，试验台板1的上端设有吊耳11，试验台板1上开设有导轨，固定管板3和抗振条组件4分别通过与导轨配合连接的滑块安装于试验台板1上，固定管板3安装在试验台板1前表面的上下端，传热管2的上下两端分别穿过上下固定管板3，抗振条组件4包括第一抗振条41、第二抗振条42、轴承座43和螺栓传感器组本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种传热管多向激振装置，包括试验台板（1），传热管（2）通过固定管板（3）安装在试验台板（1）上，其特征在于传热管（2）上还设有抗振条组件（4）和用于向传热管（2）施加振动的隔振装置组件（9），隔振装置组件（9）通过用于反馈振动频率的滤振器（5）连接至少两根振杆（6），振杆（6）连接振动台（7），滤振器（5）连接用于接收和调整振动频率的MIMO控制器，MIMO控制器分别连接用于操控振动频率大小的PC端和功率放大器，功率放大器连接振动台（7）构成闭环控制连接。2.如权利要求1所述的一种传热管多向激振装置，其特征在于所述的隔振装置组件（9）包括传感器固定支座（91）、传感器（92）和弹簧钢组合结构（93），传感器固定支座（91）固定在试验台板（1）上，传感器（92）安装在传感器固定支座（91）上，传热管（2）位于传感器固定支座（91）和弹簧钢组合结构（93）之间，且与传感器固定支座（91）和弹簧钢组合结构（93）相贴。3.如权利要求2所述的一种传热管多向激振装置，其特征在于所述的振杆（6）包括第一振杆（61）和第二振杆（62），第一振杆（61）和第二振杆（62）的一端分别通过滤振器（5）与弹簧钢组合结构（93）两侧螺纹连接，第一振杆（61）和第二振杆（62）的另一端分别连接振动台（7），第一振杆（61）和第二振杆（62）呈90
°
，第一振杆（61）与试验台板（1）呈45
°
夹角安装，第二振杆（62）与试验台板（1）呈45
°
夹角安装。4.如权利要求2所述的一种传热管多向激振装置，其特征在于试验台板（1）上设有导轨，固定管板（3）和抗振条组件（4）通过螺栓固定在与导轨相互配合连接的滑块上。5.如权利要求4所述的一种传热管多向激振装置，其特征在于抗振条组件（4）包括第一抗...
【专利技术属性】
技术研发人员：周明珏，徐昆仑，唐力晨，金伟娅，李曰兵，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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