一种卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及微动磨损测试领域，具体为一种卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置，解决高温高压水条件下原位微动磨损测试难以完成、振幅、频率与法向载荷难以精确控制、板‑管接触式微动磨损测试难以实现等问题。在装置底座上设有两个装置台架支柱，装置台架支柱的顶部设置高压釜底座，高压釜底座的顶部设有两个立柱；高压釜底座上的中部设置高压釜，横向传动装置分别从左右两侧伸至高压釜体内，并与高压釜体内的被磨材料B左右两侧相对应；纵向加载轴置从下侧伸至高压釜体内，并与高压釜体内的被磨材料B下侧相对应；被磨材料A夹具与高压釜体内的被磨材料B上侧相对应。该装置能够实现高温高压水中材料的原位切向微动磨损实验。

【技术实现步骤摘要】
一种卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置
本专利技术涉及微动磨损测试领域，具体为一种卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置。
技术介绍
蒸汽发生器是压水堆核电站一回路的承压边界，约占一回路承压边界的80％，其更是一回路与二回路的连接枢纽从而将一回路的热量源源不断的传递至二回路侧。其内部一般有数千根甚至上万根传热管。传热管内部及外部均为高压高压高流速的水汽，由汽液两相流导致的流致振动会使蒸汽发生器传热管与支撑板、抗振条甚至传热管与传热管之间发生微动磨损现象，直接威胁核电站的安全运行。近年来，随着耐腐蚀及应力腐蚀开裂的690合金传热管的广泛应用，微动磨损已经成为蒸汽发生器传热管最重要的失效模式，其不仅严重威胁核电站的安全运行，由此造成的停堆检修、堵管乃至整个蒸汽发生器的更换更会给核电站运营单位带来巨大的经济损失。实现在高温高压水(200～360℃，4～20MPa)环境中开展传热管的微动磨损研究，在精确控制各项机械参数的前提下，研究材料的微动磨损行为已经成为当前研究传热管微动腐蚀的趋势和努力方向。由于模拟压水堆核电高温高压水环境的特殊性，各种传感器难以直接在此环境下使用，且各种高压釜贯穿件的密封也较为困难。因此，实现高温高压水中原位切向微动磨损测试非常困难，目前研究传热管材料的微动磨损测试主要是在常温水环境，或高温气氛环境中进行的，得到的数据难以反映其在真实服役环境中的微动磨损行为，可靠性难以保证，用这些数据来评估传热管的可靠性存在一定的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能在模拟压水堆高温高压水环境中进行原位切向微动磨损测试的装置，解决高温高压水条件下原位微动磨损测试难以完成、微动振幅、振动频率与法向载荷难以精确控制、板-管式接触的微动磨损测试难以实现等问题。本专利技术的技术方案如下：一种卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置，其特征在于，在装置底座上设有两个装置台架支柱，装置台架支柱的顶部设置高压釜底座，高压釜底座的顶部设有两个立柱；高压釜底座上的中部设置高压釜，高压釜底座上高压釜的左侧设置传感器支架、横向支撑座II，传感器支架、横向支撑座II上设置横向位移测量系统；高压釜底座上高压釜的右侧设置横向支撑座I、激振器支架；横向传动装置分别从左右两侧伸至高压釜体内，并与高压釜体内的被磨材料B左右两侧相对应；纵向加载轴置从下侧伸至高压釜体内，并与高压釜体内的被磨材料B下侧相对应；被磨材料A夹具与高压釜体内的被磨材料B上侧相对应；横向传动装置的右侧部分一端安装连接架I，连接架I设置于横向支撑座I上，水平设置的连接过渡杆穿过连接架I、与连接架I通过滑动轴承I连接，横向传动杆I与连接过渡杆通过连接架II相连接，横向传动杆I与连接过渡杆相对设置，横向传动杆I与连接过渡杆相对端设置横向数据采集接头，横向传动装置的右侧部分依次通过连接过渡杆、连接螺母与激振器相连，激振器通过激振器固定螺钉安装于激振器支架上；横向传动装置的左侧部分横向传动杆II通过滑动轴承II与横向支撑座II连接，横向位移测量系统包括相对设置的声波探测式位移传感器和反射挡板，声波探测式位移传感器安装于传感器支架上，反射挡板设置于横向支撑座II上，横向传动杆I与横向传动杆II均通过密封圈进行密封；纵向加载轴置上设有纵向位移传感器与压力传感器，纵向加载轴置通过纵向传动杆与步进电机相连，步进电机的底部设置纵向位移限位器，纵向传动杆与高压釜之间设有压力平衡系统，并通过密封圈进行密封。所述的卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置，在左侧的横向传动装置上设有横向冷却水套I，在右侧的横向传动装置上设有横向冷却水套II，在纵向加载轴置上设有纵向冷却水套。所述的卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置，被磨材料B为管状设计，被磨材料B的上下分别对应：被磨材料A和被磨材料B固定底座，被磨材料B与被磨材料A形成摩擦副，被磨材料A与被磨材料B顶部线形接触，被磨材料B固定底座与被磨材料B底部对应接触面为弧形适配设计，被磨材料A安装于被磨材料A夹具上，被磨材料B固定底座通过固定螺母安装于纵向传动杆上，被磨材料B和被磨材料A通过被磨材料B固定底座、被磨材料A夹具和固定螺母沿纵向紧密结合；被磨材料B的左右分别对应挡板，两个挡板分别通过挡板紧固螺钉安装于被磨材料B固定底座的两侧；被磨材料B的左右两侧分别通过挡板与连接螺柱及各自的紧固螺母与横向传动杆I和横向传动杆II相连接，挡板通过两侧的螺柱紧固螺母II固定在连接螺柱上，连接螺柱与两侧的横向传动杆I和横向传动杆II分别用螺柱紧固螺母I紧密连接并固定，就完成横向被磨材料B与横向传动装置的连接。所述的卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置，被磨材料A为片状设计，与被磨材料A夹具的底部凹槽适配；被磨材料A与被磨材料A夹具固定后，通过被磨材料A夹具固定板与被磨材料A夹具固定板支架固定于高压釜体内部，被磨材料A夹具固定板设置于被磨材料A夹具固定板支架上，被磨材料A夹具与被磨材料A夹具固定板相连，通过调节被磨材料A夹具的高度或改变纵向传动杆的位移来施加稳定的法向载荷。所述的卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置，高压釜采用高压釜盖和高压釜体直立式结构相连接，高压釜体内部设置被磨材料B、辅助电极、被磨材料A夹具，高压釜体上配备有热电偶、横向传动装置、纵向加载轴置、工作电极和辅助电极座、热电偶安装座、备用工作电极和辅助电极座、外置参比电极、参比电极座，工作电极和辅助电极座、热电偶安装座、备用工作电极和辅助电极座、参比电极座分别位于高压釜底座的底部，工作电极和辅助电极分别通过导线穿过工作电极和辅助电极座；参比电极安装于参比电极座上，参比电极上带有参比电极排气阀，参比电极导液管伸入高压釜体内。所述的卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置，高压釜盖和高压釜体通过高压釜盖紧固螺栓连接，高压釜盖上方设置有定位板，高压釜盖顶部通过高压釜提升螺栓与定位板相连，高压釜盖的外侧设置有顶部陶瓷加热套，高压釜体的外侧设置中部陶瓷加热套、下部陶瓷加热套，顶部陶瓷加热套、中部陶瓷加热套、下部陶瓷加热套自上而下形成三层环形加热装置；在高压釜体侧面穿有进液管与排气管，在进液管上安装有进液阀、压力表、压力传感器与安全阀，在排气管上安装有排气阀。所述的卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置，两个立柱穿过定位板上的开孔内侧，两个立柱上分别设置滑块于定位板的底部，定位板通过滑块与立柱滑动配合，两个立柱上分别设置有上限位卡套与下限位卡套，上限位卡套位于定位板顶部，下限位卡套位于滑块的底部，定位板的中部通过高压釜提升螺栓连接高压釜盖；立柱的两侧设有与液压泵连接的液压装置，液压泵上设置液压泵手摇杆和放气阀，通过液压泵手摇杆驱动液压泵，从而带动连接高压釜盖的定位板进行上下移动。所述的卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置，还包括信号采集处理控制系统，同时包括温度与压力保护系统的控制柜，控制柜内设有温度、压力及各机械参数的显示器与调节器；温度控制器与温度显示器、超温报警指示灯及低温报警指示灯相连；压力控制器与压力显示器、超压报警指示灯、低压报本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置，其特征在于，在装置底座上设有两个装置台架支柱，装置台架支柱的顶部设置高压釜底座，高压釜底座的顶部设有两个立柱；高压釜底座上的中部设置高压釜，高压釜底座上高压釜的左侧设置传感器支架、横向支撑座II，传感器支架、横向支撑座II上设置横向位移测量系统；高压釜底座上高压釜的右侧设置横向支撑座I、激振器支架；横向传动装置分别从左右两侧伸至高压釜体内，并与高压釜体内的被磨材料B左右两侧相对应；纵向加载轴置从下侧伸至高压釜体内，并与高压釜体内的被磨材料B下侧相对应；被磨材料A夹具与高压釜体内的被磨材料B上侧相对应；/n横向传动装置的右侧部分一端安装连接架I，连接架I设置于横向支撑座I上，水平设置的连接过渡杆穿过连接架I、与连接架I通过滑动轴承I连接，横向传动杆I与连接过渡杆通过连接架II相连接，横向传动杆I与连接过渡杆相对设置，横向传动杆I与连接过渡杆相对端设置横向数据采集接头，横向传动装置的右侧部分依次通过连接过渡杆、连接螺母与激振器相连，激振器通过激振器固定螺钉安装于激振器支架上；横向传动装置的左侧部分横向传动杆II通过滑动轴承II与横向支撑座II连接，横向位移测量系统包括相对设置的声波探测式位移传感器和反射挡板，声波探测式位移传感器安装于传感器支架上，反射挡板设置于横向支撑座II上，横向传动杆I与横向传动杆II均通过密封圈进行密封；纵向加载轴置上设有纵向位移传感器与压力传感器，纵向加载轴置通过纵向传动杆与步进电机相连，步进电机的底部设置纵向位移限位器，纵向传动杆与高压釜之间设有压力平衡系统，并通过密封圈进行密封。/n...

【技术特征摘要】
1.一种卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置，其特征在于，在装置底座上设有两个装置台架支柱，装置台架支柱的顶部设置高压釜底座，高压釜底座的顶部设有两个立柱；高压釜底座上的中部设置高压釜，高压釜底座上高压釜的左侧设置传感器支架、横向支撑座II，传感器支架、横向支撑座II上设置横向位移测量系统；高压釜底座上高压釜的右侧设置横向支撑座I、激振器支架；横向传动装置分别从左右两侧伸至高压釜体内，并与高压釜体内的被磨材料B左右两侧相对应；纵向加载轴置从下侧伸至高压釜体内，并与高压釜体内的被磨材料B下侧相对应；被磨材料A夹具与高压釜体内的被磨材料B上侧相对应；
横向传动装置的右侧部分一端安装连接架I，连接架I设置于横向支撑座I上，水平设置的连接过渡杆穿过连接架I、与连接架I通过滑动轴承I连接，横向传动杆I与连接过渡杆通过连接架II相连接，横向传动杆I与连接过渡杆相对设置，横向传动杆I与连接过渡杆相对端设置横向数据采集接头，横向传动装置的右侧部分依次通过连接过渡杆、连接螺母与激振器相连，激振器通过激振器固定螺钉安装于激振器支架上；横向传动装置的左侧部分横向传动杆II通过滑动轴承II与横向支撑座II连接，横向位移测量系统包括相对设置的声波探测式位移传感器和反射挡板，声波探测式位移传感器安装于传感器支架上，反射挡板设置于横向支撑座II上，横向传动杆I与横向传动杆II均通过密封圈进行密封；纵向加载轴置上设有纵向位移传感器与压力传感器，纵向加载轴置通过纵向传动杆与步进电机相连，步进电机的底部设置纵向位移限位器，纵向传动杆与高压釜之间设有压力平衡系统，并通过密封圈进行密封。


2.按照权利要求1所述的卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置，其特征在于，在左侧的横向传动装置上设有横向冷却水套I，在右侧的横向传动装置上设有横向冷却水套II，在纵向加载轴置上设有纵向冷却水套。


3.按照权利要求1所述的卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置，其特征在于，被磨材料B为管状设计，被磨材料B的上下分别对应：被磨材料A和被磨材料B固定底座，被磨材料B与被磨材料A形成摩擦副，被磨材料A与被磨材料B顶部线形接触，被磨材料B固定底座与被磨材料B底部对应接触面为弧形适配设计，被磨材料A安装于被磨材料A夹具上，被磨材料B固定底座通过固定螺母安装于纵向传动杆上，被磨材料B和被磨材料A通过被磨材料B固定底座、被磨材料A夹具和固定螺母沿纵向紧密结合；被磨材料B的左右分别对应挡板，两个挡板分别通过挡板紧固螺钉安装于被磨材料B固定底座的两侧；被磨材料B的左右两侧分别通过挡板与连接螺柱及各自的紧固螺母与横向传动杆I和横向传动杆II相连接，挡板通过两侧的螺柱紧固螺母II固定在连接螺柱上，连接螺柱与两侧的横向传动杆I和横向传动杆II分别用螺柱紧固螺母I紧密连接并固定，就完成横向被磨材料B与横向传动装置的连接。


4.按照权利要求3所述的卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置，其特征在于，被磨材料A为片状设计，与被磨材料A夹具的底部凹槽适配；被磨材料A与被磨材料A夹具固定后，通过被磨材料A夹具固定板与被磨材料A夹具固定板支架固定于高压釜体内部，被磨材料A夹具固定板设置于被磨材料A夹具固定板支架上，被磨材料A夹具与被磨材料A夹具固定板相连，通过调节被磨材料A夹具的高度或改变纵向传动杆的位移来施加稳定的法向载荷。


5.按照权利要求1所述的卧式高温高压水原位切向微动磨损测试装置，其特征在于，高压釜采用高压釜盖和高压釜体直立式结构相...

【专利技术属性】
技术研发人员：明洪亮，柳星辰，张志明，王俭秋，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：辽宁;21