[发明专利]一种适用于高温高压环境下的力测量装置

权利要求书

1.一种适用于高温高压环境下的力测量装置，其中，高压容器的内腔为高温高压环境腔，其特征在于，所述力测量装置包括：

连接套，其一端部用于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高温高压环境腔相连通的第一通孔；

安装套，其固设于所述连接套的另一端部上，所述安装套上具有封闭的收容腔，所述的收容腔与所述第一通孔相连通；

力输出轴，所述力输出轴的输出端穿设在所述安装套的所述收容腔中；

力传感器，所述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；

拉伸轴，所述拉伸轴的轴心线与所述力输出轴的轴心线相平行或重合，所述拉伸轴间隙配合地插设在所述第一通孔中，所述拉伸轴的一端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第一通孔并伸入所述高压容器的所述高温高压环境腔中；

冷却水套，其套设在所述连接套上，所述连接套的外侧周部上具有两个环状凸缘，两个所述环状凸缘沿所述连接套的轴向间隔设置，所述冷却水套密封地套设在两个所述的环状凸缘上，所述冷却水套的内侧周壁、所述连接套的外侧周壁及两个所述环状凸缘之间形成冷却水腔，所述冷却水腔位于所述第一通孔外侧，所述冷却水套上还具有与所述冷却水腔相连通的进水通道与出水通道，

所述力测量装置用于高温高压环境下的微动磨损试验时，将第一试样固定于所述拉伸轴的下端部，将所述第一试样与第二试样安装于所述高压容器的内腔中形成摩擦副，

然后使得所述高压容器的内腔与所述收容腔中均充盈在常温高压水或蒸汽环境下，再对所述高压容器的内腔进行加热，使得所述高压容器的内腔中达到试验要求的高温状态而形成所述的高温高压环境腔，该高温状态因所述高压容器与所述安装套之间连接的连接套及冷却水套而不会传递至所述收容腔中，使得所述收容腔中始终处于常温高压水或蒸汽环境中，所述拉伸轴沿轴向上下运动的过程中，所述力传感器在所述收容腔中直接测量获得的数值即为由第一试样与第二试样形成的摩擦副之间的摩擦力。

2.根据权利要求1所述的适用于高温高压环境下的力测量装置，其特征在于：所述安装套上具有用于与所述连接套相固定连接的接头部，所述接头部上开设有可供所述拉伸轴沿轴向对应穿过的第二通孔，所述第二通孔连通所述的收容腔与所述的第一通孔。

3.根据权利要求2所述的适用于高温高压环境下的力测量装置，其特征在于：所述收容腔与所述第一通孔分设于所述第二通孔的相异两侧。

4.根据权利要求2所述的适用于高温高压环境下的力测量装置，其特征在于：所述拉伸轴间隙配合地插设在所述第二通孔中。

5.根据权利要求2所述的适用于高温高压环境下的力测量装置，其特征在于：所述第一通孔与第二通孔的孔径相同且两者中心线相重合地设置。

6.根据权利要求1所述的适用于高温高压环境下的力测量装置，其特征在于：所述安装套与所述连接套一体设置，或者所述安装套与所述连接套分体设置并通过螺纹结构固定连接。

7.根据权利要求1所述的适用于高温高压环境下的力测量装置，其特征在于：所述的力输出轴为自平衡拉伸轴，所述自平衡拉伸轴的安装座与所述安装套固定连接，所述自平衡拉伸轴的输出端与所述安装套之间相对动密封地连接。

8.根据权利要求1所述的适用于高温高压环境下的力测量装置，其特征在于：所述安装套上还设有电缆出口，所述电缆出口处设有电缆密封接头，所述力传感器的信号输出电缆与所述电缆密封接头相接并向外伸出。

9.根据权利要求1所述的适用于高温高压环境下的力测量装置，其特征在于：所述的高压容器为高压釜，所述高压釜包括釜体与釜盖，所述连接套螺纹连接地固定在所述釜盖上，所述釜盖上开设有供所述拉伸轴沿轴向穿过的导向孔，所述拉伸轴间隙配合地穿设于所述导向孔中。