[发明专利]高温高压水或蒸汽环境微动磨损试验机

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温高压水或蒸汽环境微动磨损试验机。

背景技术

工程实际中经常出现振动引起的部件磨损失效问题，尤其是核电站系统中某些结构件在流致振动作用下与其相邻的结构件发生碰撞，进而产生微小位移幅值的摩擦磨损问题。其中，摩擦副之间的相对运动模式可以是滑移和冲击，摩擦副之间的接触方式可以是点、线、面接触，测量需要得到摩擦副之间的摩擦系数与磨损系数。目前实验研究较为困难，摩擦系数、磨损系数难以测量，这主要是由于高温高压水或蒸汽环境下微动磨损试验的试验机和高压釜内磨损试验用夹具设计均存在技术难题，现有的试验机均不能适用于模拟核电站一、二回路温度、压力、水化学条件进行微小位移幅值、较高振动频率微动摩擦磨损的测试。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的技术难题，提供一种可模拟高温高压水或蒸汽环境微动磨损的试验机。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高温高压水或蒸汽环境微动磨损试验机，用于高温高压水或蒸汽环境下第一工件与第二工件之间的微动磨损试验，所述试验机包括：

机架；

高压釜，包括釜体与釜盖，所述釜体与所述釜盖能够相配合而形成一密闭的环境腔室，所述釜体与釜盖中的至少一个部件可升降地设于所述机架上；

夹具，所述夹具设于所述环境腔室中，所述夹具至少包括用于与所述釜盖相固定连接的夹具支架、用于夹持所述第一工件的第一夹持组件、用于夹持所述第二工件的第二夹持组件，所述第一工件与所述第二工件沿水平方向相接触，所述第一夹持组件至少包括一可上下运动的上夹具体，所述第一工件固定地安装在所述上夹具体上，所述夹具还包括用于提供所述第一工件与所述第二工件沿水平左右方向压紧力的压紧组件；

加载装置，包括可相对所述釜盖上下升降地设于所述机架上并位于所述高压釜上方的作动器、固设于所述作动器上端的位移传感器、固设于所述作动器下端的载荷传感器、上端连接于所述载荷传感器的连接轴、下端穿过所述釜盖并与所述上夹具体相固定连接的平衡轴，所述平衡轴的上端与所述连接轴的下端相固定连接；

所述试验机还包括用于提供所述高压釜的所述环境腔室以高温高压水或蒸汽环境的高温高压水循环系统、用于监控与记录所述加载装置的加载状态及所述高温高压水循环系统的环境控制状态的监控记录系统。

优选地，所述釜体包括具有内腔的金属本体、固定地设于所述金属本体上端用于与所述釜盖相连接的釜体法兰、包裹在所述金属本体与所述釜体法兰外侧周部的加热套。

进一步地，所述金属本体上端内侧周部具有向下凹陷的凹台，所述釜盖的下端具有向下凸出且能够与所述凹台相配合的凸台，所述高压釜还包括设于所述釜体与所述釜盖之间的密封圈，当所述釜盖与所述釜体相配合时，所述凸台与所述凹台相配合，且所述密封圈固定地压设在所述凸台与所述凹台之间。

优选地，所述作动器为电磁激振作动器，所述位移传感器、所述载荷传感器在所述作动器的上下两端均位于所述作动器的中心位置处，所述连接轴的上端通过万向节与所述载荷传感器相固定连接。

优选地，所述机架包括用于安装所述高压釜的下机架体、用于安装所述加载装置的上机架体，

所述下机架体包括相对地面固定设置的下支承板、用于固定安装所述釜盖的中支承板、用于与所述上机架体相连接的上支承板、固定地设于所述下支承板与所述中支承板之间且沿竖直方向延伸的多根支撑立柱、固定地设于所述上支承板与所述中支承板之间且沿竖直方向延伸的多根支承立柱与调节立柱，所述釜体可升降地设于其中一根所述支撑立柱上；

所述上机架体包括固定设于所述上支承板上的下横梁、下端固定在所述下横梁两端的两根导向立柱、固定地设于两根所述导向立柱顶端的上横梁、上下升降地设于两根所述导向立柱之间的中横梁，所述作动器固定地安装在所述中横梁上，所述导向立柱与所述中横梁之间还设有用于将两者锁定的锁定机构。

优选地，所述平衡轴为能够实现在所述高压釜内外拉伸力自平衡的压力自平衡拉伸轴，所述压力自平衡拉伸轴与所述釜盖动密封连接设置。

优选地，所述第一夹持组件至少还包括一能够沿左右方向运动地设于所述夹具支架上的第一挡块，所述第二夹持组件至少包括一能够沿左右方向运动地设于所述夹具支架上的第二挡块，所述第二工件固定地设于所述第二挡块的一侧并与所述第一工件相接触，所述第一挡块与所述第一工件分别位于所述上夹具体的相异两侧，所述第一挡块沿水平方向抵挡在所述上夹具体上，所述压紧组件设于所述第一挡块与所述第二挡块之间。