[发明专利]一种高温高压水环境法向微动磨损试验装置

说明书

本发明提供一种高温高压水环境法向微动磨损试验装置，包括具有高温高压水环境的釜体，所述釜体内横向设置有带锁导轨，所述带锁导轨上设置有用于固定第一试样的第一固定座；所述釜体外设有横向驱动机构，所述横向驱动机构上设有传动杆，该传动杆活动穿设于釜体侧壁，且所述传动杆的长度方向与所述带锁导轨的长度方向相平行；所述传动杆远离所述横向驱动机构的一端设有用于固定第二试样的第二固定座；所述传动杆上设有力传感器，所述力传感器位于釜体之外；所述横向驱动机构、力传感器均电联接于控制系统，可模拟高温高压水环境下的法向微动磨损试验，并在试验过程中根据传感器获取的数据实时调节微动磨损试验参数，提高试验的准确度。

技术领域

本发明属于微动磨损试验装置技术领域，具体涉及一种高温高压水环境法向微动磨损试验。

背景技术

微动磨损是指两个金属的接触表面之间发生极小微量级的相对运动而产生的一种复合磨损。在水环境中，经常因流场波动导致机械构件发生微小的振动，不同材质的机械构件因振动接触产生微动磨损直至失效。压水堆核电机组蒸汽发生器传热管和燃料棒包壳等关键部件均位于高温高压水环境中，极易因微动磨损而失效，影响核电站的安全运行。因此，深入研究各关键部件的微动磨损行为，可以对关键部件的性能和寿命进行评价预估，有利于核电站的安全运行。

而目前的微动磨损试验装置，大多只能进行普通环境状态下高速摩擦引起的机械磨损(切向磨损)，无法模拟高温高压水环境中的微动磨损试验；少数可模拟高温高压水环境的微动磨损试验装置，也主要由传统疲劳机和高压釜构成，不能进行法向磨损试验(法向冲击试验)，适用范围小；即使一些微动磨损试验设备可进行法向微动磨损试验，也不能根据实际测量值实时控制微动振幅、微动频率、法向力等试验参数，以便真实地模拟各关键部件在实际工作中的微动磨损状态，从而获得准确的试验数据，为设计人员改善关键部件的性能提供参考依据。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高温高压水环境法向微动磨损试验装置，可模拟高温高压水环境下的法向微动磨损试验，并在试验过程中根据传感器获取的数据实时调节微动磨损试验参数，提高试验的准确度。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种高温高压水环境法向微动磨损试验装置，包括具有高温高压水环境的釜体，所述釜体内横向设置有带锁导轨，所述带锁导轨上设置有用于固定第一试样的第一固定座；所述釜体外设有横向驱动机构，所述横向驱动机构上设有传动杆，该传动杆活动穿设于釜体侧壁，且所述传动杆的长度方向与所述带锁导轨的长度方向相平行；所述传动杆远离所述横向驱动机构的一端设有用于固定第二试样的第二固定座；所述传动杆上设有力传感器，所述力传感器位于釜体之外；所述横向驱动机构、力传感器均电联接于控制系统。当本发明装置工作时，横向驱动机构带动固定在第二固定座上的第二试样与固定在第一固定座上的第一试样进行往复法向冲击，实现两试样的法向磨损试验；同时，力传感器可以实时获取两试样间的法向作用力，控制系统通过对比采集到的法向作用力与预设法向作用力控制横向驱动机构，实现试验所需要的法向作用力，提高试验的有效性。

优选地，所述传动杆上还设有冷却装置，所述冷却装置位于所述力传感器与釜体之间，以防止釜体内的高温通过传动杆传递给力传感器，避免力传感器因高温而失效。

优选地，所述传动杆上还设有冷却装置，所述冷却装置将所述力传感器包裹在内；所述釜体侧壁上还设有供所述传动杆穿设的壳体，该壳体将所述冷却装置、力传感器及部分传动杆包裹在内；所述壳体外端设有密封环；冷却装置的设置既防止力传感器因高温而失效，又起到平衡釜体内外压差的作用，同时还避免传动杆与密封环之间的摩擦影响力传感器的测量精度。