高溫高壓水或蒸汽環境微動磨損試驗機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高溫高壓水或蒸汽環境微動磨損試驗機。
【背景技術】
[0002]工程實際中經常出現振動引起的部件磨損失效問題，尤其是核電站系統中某些結構件在流致振動作用下與其相鄰的結構件發生碰撞，進而產生微小位移幅值的摩擦磨損問題。其中，摩擦副之間的相對運動模式可以是滑移和沖擊，摩擦副之間的接觸方式可以是點、線、面接觸，測量需要得到摩擦副之間的摩擦系數與磨損系數。目前實驗研究較為困難，摩擦系數、磨損系數難以測量，這主要是由于高溫高壓水或蒸汽環境下微動磨損試驗的試驗機和高壓釜內磨損試驗用夾具設計均存在技術難題，現有的試驗機均不能適用于模擬核電站一、二回路溫度、壓力、水化學條件進行微小位移幅值、較高振動頻率微動摩擦磨損的測試。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是為了解決現有技術的技術難題，提供一種可模擬高溫高壓水或蒸汽環境微動磨損的試驗機。
[0004]為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種高溫高壓水或蒸汽環境微動磨損試驗機，用于高溫高壓水或蒸汽環境下第一工件與第二工件之間的微動磨損試驗，所述試驗機包括:
[0005]機架；
[0006]高壓釜，包括釜體與釜蓋，所述釜體與所述釜蓋能夠相配合而形成一密閉的環境腔室，所述釜體與釜蓋中的至少一個部件可升降地設于所述機架上；
[0007]夾具，所述夾具設于所述環境腔室中，所述夾具至少包括用于與所述釜蓋相固定連接的夾具支架、用于夾持所述第一工件的第一夾持組件、用于夾持所述第二工件的第二夾持組件，所述第一工件與所述第二工件沿水平方向相接觸，所述第一夾持組件至少包括一可上下運動的上夾具體，所述第一工件固定地安裝在所述上夾具體上，所述夾具還包括用于提供所述第一工件與所述第二工件沿水平左右方向壓緊力的壓緊組件；
[0008]加載裝置，包括可相對所述釜蓋上下升降地設于所述機架上并位于所述高壓釜上方的作動器、固設于所述作動器上端的位移傳感器、固設于所述作動器下端的載荷傳感器、上端連接于所述載荷傳感器的連接軸、下端穿過所述釜蓋并與所述上夾具體相固定連接的平衡軸，所述平衡軸的上端與所述連接軸的下端相固定連接；
[0009]所述試驗機還包括用于提供所述高壓釜的所述環境腔室以高溫高壓水或蒸汽環境的高溫高壓水循環系統、用于監控與記錄所述加載裝置的加載狀態及所述高溫高壓水循環系統的環境控制狀態的監控記錄系統。
[0010]優選地，所述釜體包括具有內腔的金屬本體、固定地設于所述金屬本體上端用于與所述釜蓋相連接的釜體法蘭、包裹在所述金屬本體與所述釜體法蘭外側周部的加熱套。
[0011]進一步地，所述金屬本體上端內側周部具有向下凹陷的凹臺，所述釜蓋的下端具有向下凸出且能夠與所述凹臺相配合的凸臺，所述高壓釜還包括設于所述釜體與所述釜蓋之間的密封圈，當所述釜蓋與所述釜體相配合時，所述凸臺與所述凹臺相配合，且所述密封圈固定地壓設在所述凸臺與所述凹臺之間。
[0012]優選地，所述作動器為電磁激振作動器，所述位移傳感器、所述載荷傳感器在所述作動器的上下兩端均位于所述作動器的中心位置處，所述連接軸的上端通過萬向節與所述載荷傳感器相固定連接。
[0013]優選地，所述機架包括用于安裝所述高壓釜的下機架體、用于安裝所述加載裝置的上機架體，
[0014]所述下機架體包括相對地面固定設置的下支承板、用于固定安裝所述釜蓋的中支承板、用于與所述上機架體相連接的上支承板、固定地設于所述下支承板與所述中支承板之間且沿豎直方向延伸的多根支撐立柱、固定地設于所述上支承板與所述中支承板之間且沿豎直方向延伸的多根支承立柱與調節立柱，所述釜體可升降地設于其中一根所述支撐立柱上；
[0015]所述上機架體包括固定設于所述上支承板上的下橫梁、下端固定在所述下橫梁兩端的兩根導向立柱、固定地設于兩根所述導向立柱頂端的上橫梁、上下升降地設于兩根所述導向立柱之間的中橫梁，所述作動器固定地安裝在所述中橫梁上，所述導向立柱與所述中橫梁之間還設有用于將兩者鎖定的鎖定機構。
[0016]優選地，所述平衡軸為能夠實現在所述高壓釜內外拉伸力自平衡的壓力自平衡拉伸軸，所述壓力自平衡拉伸軸與所述釜蓋動密封連接設置。
[0017]優選地，所述第一夾持組件至少還包括一能夠沿左右方向運動地設于所述夾具支架上的第一擋塊，所述第二夾持組件至少包括一能夠沿左右方向運動地設于所述夾具支架上的第二擋塊，所述第二工件固定地設于所述第二擋塊的一側并與所述第一工件相接觸，所述第一擋塊與所述第一工件分別位于所述上夾具體的相異兩側，所述第一擋塊沿水平方向抵擋在所述上夾具體上，所述壓緊組件設于所述第一擋塊與所述第二擋塊之間。
[0018]進一步地，所述壓緊組件包括可繞自身軸心線旋轉地設于所述第一擋塊上的調節螺桿、與所述調節螺桿相螺紋連接且可相對所述調節螺桿左右運動地設于所述調節螺桿上的調節螺套、與所述調節螺套相固定連接的彈簧擋板、沿左右方向延伸且可沿左右方向運動地設于所述第二擋塊上的支撐螺桿，所述支撐螺桿的端部可沿水平方向抵擋在所述彈簧擋板上或者所述調節螺套上，所述壓緊組件還包括沿左右方向延伸且一端固定地設于所述第二擋塊上的彈簧桿，所述彈簧桿的另一端上設有限位件，所述限位件與所述彈簧擋板之間還設有用于提供沿所述彈簧桿軸向壓緊力的彈性元件。
[0019]更進一步地，所述彈簧擋板上開設有可供所述彈簧桿沿軸向穿過的導向通孔，所述限位件設于所述彈簧桿沿軸向穿出所述導向通孔的所述另一端上，所述彈性元件為套設在所述彈簧桿上的彈簧，所述彈簧的兩端分別抵擋在所述限位件與所述彈簧擋板上，所述夾具支架上固定地設有限位塊，所述限位塊在所述夾具支架上與所述第二擋塊位于所述彈簧桿的相異端，所述限位塊上開設有限位通孔，所述彈簧桿沿軸向穿過所述限位通孔，所述限位件位于所述限位通孔外。
[0020]進一步地，所述夾具還包括固定地設于所述夾具支架上的下夾具體，所述下夾具體的左右兩端分別固定地設有用于提供所述第一擋塊沿左右方向運動時導向與限位的第一限位組件、用于提供所述第二擋塊沿左右方向運動時導向與限位的第二限位組件，
[0021]所述第一限位組件包括沿豎直方向延伸的兩個第一高度塊、沿前后方向延伸并固定在兩所述第一高度塊的上端的第一固定壓板，兩所述第一高度塊分別位于所述第一擋塊的前后兩側，所述下夾具體與所述第一固定壓板及兩個所述第一高度塊之間形成第一導向通道，所述第一擋塊上具有第一擋部，所述第一擋部可左右運動地穿設在所述第一導向通道中；
[0022]所述第二限位組件包括沿豎直方向延伸的兩個第二高度塊、沿前后方向延伸并固定在兩所述第二高度塊上端的第二固定壓板，兩個所述第二高度塊分別位于所述第二擋塊的前后兩側，所述下夾具體與所述第二固定壓板及兩個所述第二高度塊之間形成第二導向通道，所述第二擋塊上具有第二擋部，所述第二擋部可左右運動地穿設在所述第二導向通道中。
[0023]進一步地，所述第一工件為板材，所述第二工件為管材，所述板材與所述管材之間形成點、線或面接觸，且所述板材與所述管材之間接觸的位置位于所述連接軸及所述平衡軸的中心軸線上。
[0024]由于上述技術方案的運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點:本實用新型的高溫高壓水或蒸汽環境微動磨損試驗試驗機，其中通過設置夾具來夾持試驗用的兩工件，并將其置于高壓釜中，通過高溫高壓水循環系統使得高壓釜中處于高溫高壓水或蒸汽環境，并通過加載裝置對高壓釜內的試驗工件施加激振作用，從而可以進行高溫高壓水或蒸汽環境微動磨損試驗。該試驗機可以模擬核電站一、二回路溫度、壓力及水化學條件下進行微小位移幅值、較高振動頻率微動摩擦磨損測試；該試驗機可進行滑移磨損試驗或沖擊磨損試驗，摩擦副之間的接觸方式可以是點、線、面接觸，測量可以得到摩擦副之間的摩擦系數和磨損系數；試驗機各部件的合理布局，保證了該試驗機的載荷和位移加載有效、可靠；載荷的控制和測量精度高，可定量地獲得摩擦副之間的摩擦力。
【附圖說明】
[0025]附圖1為本實用新型的試驗機的主視圖；
[0026]附圖2為本實用新型的試驗機的立體圖；
[0027]附圖3為本實用新型的試驗機的框架圖；
[0028]附圖4為本實用新型的試驗機上高壓釜的主視圖；
[0029]附圖5為沿附圖4中A-A向剖視結構示意圖；
[0030]附圖6為夾具與高壓釜釜蓋相連接的立體示意圖；
[0031]附圖7為夾具上第一工件與第二工件被夾持后相接觸時受力狀況示意圖；
[0032]附圖8為試驗機上夾具的立體結構示意圖一；
[0033]附圖9為夾具的主視透視結構示意圖；
[0034]附圖10為夾具的立體結構示意圖二 ；
[0035]附圖11為夾具的立體結構示意圖三；
[0036]附圖12為夾具中上夾具體的立體結構示意圖；
[0037]附圖13為夾具中上夾具體的側視結構示意圖；
[0038]附圖14為夾具上第一擋塊的結構示意圖；
[0039]附圖15為夾具上第二擋塊的結構示意圖；
[0040]其中:
[0041]1、上機架體；11、