[发明专利]高温高压环境冲击磨损试验机

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温高压环境冲击磨损试验机，尤其涉及一种高温高压水或蒸汽环境冲击或振动磨损试验机。

背景技术

很多工业领域内，尤其是核电站系统中，某些结构在流致振动作用下往往会与其相邻的结构件发生碰撞，进而产生微小载荷冲击和微小位移幅值的冲击—摩擦/磨损而导致的部件失效问题。因而有必要针对该工况和磨损类型来设计一套高温高压环境冲击磨损试验机，以模拟核电站中相关部件的温度、压力及水化学条件下部件之间的微小位移幅值、较高冲击频率冲击-磨损测试。

现有技术中还存在的一个技术难题，即：为了能够获取高温高压水或蒸汽环境下部件之间的静摩擦系数，通常都是将试样置于高温高压密闭容器中进行试验，然而，目前市场上几乎没有适用于该类环境条件下的力传感器来直接测量试样的摩擦力，因而目前的静摩擦系数都是通过间接测量并加以计算获得的。在上述计算获取静摩擦系数的过程中，必须要考虑到试验装置中密封元件的摩擦力，而该摩擦力并不是一个稳定的数值，其波动比较大且无规律，因而这样测量计算得到的静摩擦系数值并不够准确。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温高压环境冲击磨损试验机。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高温高压环境冲击磨损试验机，用于多个试样之间的磨损试验，所述试验机包括机架、设于所述机架上且具有用于收容所述试样的密闭环境腔室的高压容器、用于伸入所述环境腔室中的拉伸轴、设于所述机架上用于驱使所述拉伸轴往复运动的作动装置，所述试验机还包括设于所述作动装置与所述拉伸轴之间的力测量装置，所述的力测量装置包括：

连接套，所述连接套的一端部与所述高压容器相固定且密封连接，所述连接套上具有沿轴向贯穿且与所述环境腔室相连通的导向通孔；

安装套，其固设于所述连接套的另一端部上，所述安装套上具有密闭的收容腔，所述收容腔与所述导向通孔相连通，所述作动装置的力输出轴与所述安装套相动密封连接并穿设在所述收容腔中；

力传感器，所述的力传感器为适用于常温高压环境的水下测力传感器，所述力传感器连接在所述力输出轴的输出端上并位于所述收容腔中，所述拉伸轴的一侧轴端部固定地连接在所述力传感器上，所述拉伸轴的另一端穿过所述导向通孔而伸入所述环境腔室中；

主冷却水套，其套设在所述连接套上，所述主冷却水套与连接套之间形成主冷却水腔，所述主冷却水套上还具有与所述主冷却水腔相连通的进水通道与出水通道。

优选地，所述拉伸轴有多根，相应地，所述作动装置、所述力测量装置也有多组。

进一步地，所述高压容器为具有釜体和釜盖的高压釜，所述釜体包括呈柱状且具有釜内腔的釜本体、分别自所述釜本体的外侧周部沿径向向外延伸的一个或多个釜支臂，每个所述釜支臂上均开设有沿其长度延伸方向贯穿的轴通孔，所述轴通孔与所述釜内腔相连通设置。

更进一步地，所述高压釜还包括固定地套设在所述釜本体外侧周部上的加热器、固定地套设在所述加热器外侧周部上的保温套，每个所述釜支臂均沿自身长度方向穿出所述保温套外。

优选地，所述拉伸轴有两组，分别为沿竖直方向延伸的竖直轴和沿水平方向延伸的水平轴，所述竖直轴的下端部与所述水平轴的一轴端部分别地伸入所述环境腔室中；相应地，所述作动装置有两组，分别为用于驱使所述竖直轴上下往复运动的第一作动装置和用于驱使所述水平轴沿其自身轴向往复运动的第二作动装置。

进一步地，所述试样包括第一试样与第二试样，所述第一试样通过第一夹具安装在所述竖直轴上，所述第二试样通过第二夹具安装在所述水平轴上，所述第一夹具与第二夹具均收容于所述环境腔室中。

优选地，所述作动装置包括电磁激振作动器、安装在所述电磁激振作动器输出端上的自平衡拉伸轴，所述自平衡拉伸轴的输出端形成所述的力输出轴。

优选地，所述试验机还包括用于测量所述环境腔室中环境信息的环境传感器，所述环境传感器通过电缆密封装置连接在所述高压容器上。

进一步地，所述环境传感器包括电缆、固设于所述电缆下端部并插设在所述环境腔室中的探测头、固设于所述电缆上端部并位于所述环境腔室外的输出端子，所述电缆密封装置包括：

基体，所述基体的下端部固定第连接在所述高压容器上，所述基体上开设有沿上下方向贯穿的基体通孔，所述基体通孔包括可供所述输出端子穿出的第一孔、与所述第一孔相连通并位于所述第一孔上方的第二孔，所述第二孔的孔径大于所述第一孔，所述基体在所述第一孔与第二孔相接处形成限位面；