一种实现高温高压环境下加载的装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及加载技术，具体为一种能实现高温高压环境下加载的装置及其应用，解决高温高压条件下对试样进行加载的技术难题。该装置由轴套、拉伸轴、冷却套、Ｏ型密封圈、固定螺帽、压紧螺帽、弹簧等构成。轴套与高压釜盖密封连接，高压釜内为高温高压（３００℃、１２ＭＰａ左右）水溶液；拉伸轴通过轴套伸入到高压釜内拉伸试样，拉伸轴与轴套之间通过Ｏ型密封圈实现动密封；冷却水流过与轴套密封配合的冷却套使轴套内的水溶液保持在较低温度，这样可以保证Ｏ型密封圈长期稳定工作；拉伸轴作用在试样的力主要由高压釜内的高压产生，如要改变此载荷，利用螺帽或加力块在不同的位置压缩弹簧来实现，该装置提供了高温高压环境下简单可靠的加载方式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及加载技术，具体为一种实现高温高压环境下加载的装置及其应用。
技术介绍
材料在高温高压液相环境下的应力腐蚀是许多领:l !^f面临的重要问题，典型的如化学工业中反应容器、核电站中的循环管路及蒸汽发生器传热管等，经常因材料应力腐蚀而导致的安全事故。所以，在实验室中模拟高温高压环i竟来研究材料应力腐蚀问题具有重要意义。而要进行这类研究就必须解决高温高压密闭环境下对试样进行加载的技术难题。目前国外有成熟的相关设备，但是价格昂贵，结构复杂，使用维护都比较麻烦，国内尚没有成熟的产品。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种实现高温高压环境下加载的装置及其应用，该装置结构简单，使用维护都比较方便且能够较好地满足实验精度，解决了高温高压密闭环境下对试样进行加载的技术难题。本专利技术的技术方案如下一种实现高温高压环境下加载的装置，该装置包括轴套、拉伸轴、冷却套、o型密封圈I 、固定螺帽、压紧螺帽，轴套旋紧在高压釜盖上，轴套顶部M螺纹安装压紧螺帽，拉伸轴通过压紧螺帽和轴套的内？L伸到高压釜内，拉伸轴与轴套之间MO型密封圈I动密封，拉伸轴外侧设有拉伸轴突台，在轴套外侧套装有冷却套，冷却套的一端压接在轴套外侧的轴套突台上，冷却套的另一端舰固定螺帽固定。所述的实现高温高压环境下加载的装置，在轴套外侦懦要冷却的位置开设两个凹槽，两个凹槽内各放一 o型密封圈n ，冷却套与轴套之间通过密封圈n密封。所述的实现高温高压环境下加载的装置，在拉伸轴的拉伸轴突台上依次放置套装于拉伸轴的垫圈、弹簧、垫圈，压紧螺帽通过拉伸轴压紧垫圈及弹簧。4所述的实现高温高压环境下加载的装置，在拉伸轴的拉伸轴突台上放置挡块，压紧螺帽通过拉伸轴旋在轴套上，在压紧螺帽顶部，依次放置套装于拉伸轴的垫圈、弹簧、垫圈、加力块，加力i央通过拉伸轴压紧垫圈及弹簧。所述的实现高温高压环境下加载的装置的应用，步骤如下(1) 将轴套狞在高压釜盖相应的螺纹 L上；(2) 在轴套与冷却套相配合的凹槽处装上O型密封圈II，再将冷却套推入相应的位置，并将固定螺帽在冷却套上方位置旋入，然后在冷却套上接上冷却水进管和冷却水出管；(3) 在拉伸轴的凹槽处套上O型密封圈I ，再将拉伸轴从上至下套入轴套内，在拉伸轴伸出的下端连接装好拉伸式样的夹具；(4) 将压紧螺帽M拉伸轴旋入轴套上方，此时拉伸装置安装完毕。所述的实现高温高压环境下加载的装置的应用，当要使弹簧对拉伸轴产生压縮作用、减小压力差所产生的力时，依次在拉伸轴的拉伸轴突台上放置垫圈、弹簧、垫圈，然后将压紧螺帽通过拉伸轴压紧垫圈及弹簧，用加力杆旋转压紧螺帽直到达到所需的载荷。所述的实现高温高压环i竟下加载的装置的应用，当要使弹簧对拉伸轴产生拉伸作用、增大压力差所产生的载荷时，先从拉伸轴的上方套入挡i央，直到与拉伸轴上的拉伸轴突台相接触，将压紧螺帽M拉伸轴旋在轴套上，在压紧螺帽上依次放垫圈、弹簧、垫圈，然后将加力±央旋在拉伸轴上压紧垫圈及弹簧，再用加力杆套在加力±央上加力旋转直到达到所需的载荷。本专利技术的有益效果是1 、本专利技术主要依靠高压釜内的液体与外界大气的压力差推动拉伸轴向外运动来产生所需的载荷，当高压釜内压力稳定时，所产生的载荷也相应比较稳定，而且载荷数值比较可观，当高压釜内压力为10MPa时，载荷可达2kN，能一定程度地满足实验的需求；与成熟设备相比，本专利技术结构十分简单，使用维护非常方便，而且能够提供一个比较稳定的恒载荷，精度可靠。2、本专利技术轴套与高压釜盖密封连接，高压釜内为高温高压(30CTC、 12MPa左右)7k溶液；拉伸轴通过轴套伸入到高压釜内拉伸试样，拉伸轴与轴套之间通过O型密封圈实现动密封；冷却水流过与轴套密封配合的冷却套使轴套内的水溶液保持在劍氏温度，这样可以保证O型密封圈长期稳定工作；拉伸轴作用在试样的力主要由高压釜内的高压产生，如要改变此载荷，可利用螺帽或加力±央在不同的位置压縮弹簧来实现。3、 本专利技术在依靠压力差所产生的载荷基础上能够根据需要在一定范围内减小载荷。实现方式如下在轴套上旋转压紧螺帽压縮弹簧，被压縮的弹簧另一端作用在拉伸轴突台上，这样就在轴上产生一个与压力差方向相反的力，当一个弹性系数为400 N/cm的弹簧被压縮2 cm时，总的载荷就可减小到1.2 kN，如要进一步减小载荷，可以通过换用弹性系数较大的弹簧或增大弹簧压縮量来实现。4、 本专利技术在依靠压力差所产生的载荷基础上能够根据需要在一定范围内增大载荷。实现方式如下在拉伸轴上旋转加力±央压縮弹簧，被压縮的弹簧另一端作用在压紧螺帽上，这样就在轴上产生一个与压力差方向相同的力，当一个弹性系数为400 N/cm的弹簧被压縮2 cm时，总的载荷就可增大到2.8 kN，如要进一步增大载荷，可以通过换用弹性系数较大的弹簧或增大弹簧压縮量来实现。5、 本专利技术适用高温高压密闭环境下加载，温度范围为常温-3ocrc，压力范围为常压-20 MPa，当釜内压力为10 MPa时该装置通过适当压縮弹簧可使拉伸轴施加1.2到2.8kN的恒定载荷，是一种在高温高压环境下实现简单、可靠加载的技术。附图说明图1为本专利技术^装置结构图。图2为压縮弹簧以减小载荷时的结构图。图3为压縮弹簧以增大载荷时的结构图。图中，1、轴套；2、拉伸轴；3、冷却套；4、密封圈I; 5、固定螺帽；6、挡±央；7、压紧螺帽；8、垫圈；9、弹簧；10、加力块；11、高压釜盖；12、拉伸轴突台；13、密封圈II; 14、轴套突台；15、冷却7K进管；16、冷却水出管。具体实 式如图1所示，本专利技术整个控制系统主要包括轴套1、拉伸轴2、冷却套3、0型密封圈I4、固定螺帽5、挡块6、压紧螺帽7、垫圈8、弹簧9、加力块10，各部分之间连接关系如下轴套1旋紧在高压釜盖11上，轴套1顶部il过螺纹安装压紧螺帽7，拉伸轴2通过压紧螺帽7和轴套1内孔伸到高压釜内拉伸试样，拉伸轴2与轴套1之间通过O型密封圈14实现动密封，拉伸轴2外侧设有拉伸轴突台12;在轴套1外侧需要冷却的位置开设两个凹槽，两个凹槽内各放一 O型密封圈I113，将冷却套3通过轴套1推入到与密封圈I113配合密封的位置，冷却套3的一端压接在轴套1夕卜侧的轴套突台14上，另一端通过固定螺帽5固定；弹簧9的装配有两种方式(1) 如图2所示，在拉伸轴2的拉伸轴突台12上依次放置套装于拉伸轴2的垫圈8、弹簧9、垫圈8，压紧螺帽7通过拉伸轴2压紧垫圈及弹簧。(2) 如图3所示，在拉伸轴2的拉伸轴突台12上放置挡±央6，压紧螺帽7M拉伸轴2旋在轴套1上，在压紧螺帽7顶部，依次放置套装于拉伸轴2的垫圈8、弹簧9、垫圈8、加力块10，加力块10通过拉伸轴2压紧垫圈及弹簧。本专利技术拉伸装置安装步骤如下1 、 将轴套1拧在高压釜盖11相应的螺纹孔上，所有力矩要适当以保证密封；2、 在轴套1与冷却套3相配合的凹槽处装上O型密封圈I113，再将冷却套3推入相应的位置，并将固定螺帽5在冷却套3上方位置旋入，然后在冷却套3上接上冷却7Kit管15和冷却水出管16;3、 在拉伸轴2的凹槽处套上O型密封圈I 4，再将拉伸轴2从上至下缓慢地套入轴套1内，在拉伸轴2伸出的下端连接装好拉伸式样的夹具;4、 将压紧螺帽7通过拉伸轴2旋入轴套1上方，此时拉伸装置安装完毕。当要使弹簧9对拉伸轴2产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现高温高压环境下加载的装置，其特征在于：该装置包括轴套（１）、拉伸轴（２）、冷却套（３）、Ｏ型密封圈Ｉ（４）、固定螺帽（５）、压紧螺帽（７），轴套（１）旋紧在高压釜盖（１１）上，轴套（１）顶部通过螺纹安装压紧螺帽（７），拉伸轴（２）通过压紧螺帽（７）和轴套（１）的内孔伸到高压釜内，拉伸轴（２）与轴套（１）之间通过Ｏ型密封圈Ｉ（４）动密封，拉伸轴（２）外侧设有拉伸轴突台（１２），在轴套（１）外侧套装有冷却套（３），冷却套（３）的一端压接在轴套（１）外侧的轴套突台（１４）上，冷却套（３）的另一端通过固定螺帽（５）固定。

【技术特征摘要】
1、一种实现高温高压环境下加载的装置，其特征在于该装置包括轴套(1)、拉伸轴(2)、冷却套(3)、O型密封圈I(4)、固定螺帽(5)、压紧螺帽(7)，轴套(1)旋紧在高压釜盖(11)上，轴套(1)顶部通过螺纹安装压紧螺帽(7)，拉伸轴(2)通过压紧螺帽(7)和轴套(1)的内孔伸到高压釜内，拉伸轴(2)与轴套(1)之间通过O型密封圈I(4)动密封，拉伸轴(2)外侧设有拉伸轴突台(12)，在轴套(1)外侧套装有冷却套(3)，冷却套(3)的一端压接在轴套(1)外侧的轴套突台(14)上，冷却套(3)的另一端通过固定螺帽(5)固定。2、 按照权利要求1所述的实现高温高压环境下加载的装置，其特征在于在 轴套(1)夕卜侦懦要冷却的位置开设两个凹槽，两个凹槽内各放一O型密封圈II(13)，冷却套(3)与轴套(1)之间M密封圈II (13)密封。3、 按照权利要求1所述的实现高温高压环境下加载的装置，其特征在于在 拉伸轴(2)的拉伸轴突台(12)上依次放置套装于拉伸轴(2)的垫圈、弹簧、 垫圈，压紧螺帽(7)通过拉伸轴(2)压紧垫圈及弹簧。4、 按照权利要求1所述的实现高温高压环境下加载的装置，其特征在于在 拉伸轴(2)的拉伸轴突台(12)上方爐挡块(6)，压紧螺帽(7)通过拉伸轴(2) 旋在轴套(1)上，在压紧螺帽(7)顶部，依次放置套装于拉伸轴(2)的垫...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡文军，吴欣强，韩恩厚，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]