[发明专利]大补偿量Z形压紧弹簧试验台

说明书

本发明涉及弹簧测试领域，公开了一种大补偿量Z形压紧弹簧试验台，包括从上至下的上支撑板、衬板、液压千斤顶和下支撑板，设有连接件用于连接上支撑板和下支撑板，多组液压千斤顶周向均布在衬板下方用于提供压力，还包括与液压千斤顶数量相同的压力传感器和位移传感器，压力传感器设于液压千斤顶和衬板之间，位移传感器用于测量衬板的位移距离。以提供一种能够对大补偿量Z形压紧弹簧的性能进行检测的装置。

技术领域

本发明涉及弹簧测试领域，具体涉及一种大补偿量Z形压紧弹簧试验台。

背景技术

Z形的压紧弹簧是由特种马氏体不锈钢制成的Z形环形构件，以便于长期在非常苛刻的运行环形中工作，例如高温、高压、高辐照及腐蚀环境下运行，因此对该压紧弹簧材料的拉伸性能、可塑性、冲击韧性、表面硬度及耐腐蚀性提出了较高要求。该压紧弹簧的外形尺寸接近3米，能够应用于核电站的反应堆，是反应堆对内构件中的重要部件，其主要作用是通过反应堆压力容器主螺栓为堆内构件提供足够的预紧压力，补偿压力容器、吊篮法兰及上支承法兰轴向制造误差及热膨胀差，防止吊篮组件及上支承组件的轴向串动和振动。因其功能特殊性，使用前必须对其性能进行检测，然目前国内暂时无法实现对大型压紧弹簧进行性能检测，为解决该问题，发明了压紧弹簧反复加载试验台。

发明内容

本发明意在提供大补偿量Z形压紧弹簧试验台，以提供一种能够对大补偿量Z形压紧弹簧的性能进行检测的装置。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：大补偿量Z形压紧弹簧试验台，包括从上至下的上支撑板、衬板、液压千斤顶和下支撑板，设有连接件用于连接上支撑板和下支撑板，多组液压千斤顶周向均布在衬板下方用于提供压力，还包括与液压千斤顶数量相同的压力传感器和位移传感器，压力传感器设于液压千斤顶和衬板之间，位移传感器用于测量衬板的位移距离。

本方案的有益效果为：

1.能对大直径的Z形压紧弹簧进行性能检测。由于此种Z形弹簧是由特种马氏体不锈钢制成，它具有较高的硬度和韧性，也有较好的耐腐性、热强性、冷变形和减震性能，能够很好地应用于核电站的反应堆中，按照常规要求需要能够安全运行40年以上，但由于其硬度较高，直径较大，对其检测同时也具有一定难度。本技术方案中上支撑板和下支撑板通过连接件连接在一起成为一个刚性整体，在通过设有多组液压千斤顶通过衬板对压紧弹簧进行施压，使Z形压紧弹簧在刚性构件内受内力变形，因为作用力和反作用力大小相等方向相反，又因为上支撑板和下支撑板形成刚性整体不会形变，所以通过位移传感器测量衬板的位移距离，通过压力传感器测量弹簧所受的压力，即可以测量出该压紧弹簧的预紧补偿量与受力大小的关系，能够对压紧弹簧的性能进行精确测量，进一步地保证了反应堆中的工作的稳定性和可靠性。之所以需要设置多组液压千斤顶，一方面由于该压紧弹簧结构为环形且直径较大，仅一个液压千斤顶难以对其进行均匀地施压，进而无法进行准确的测量；另一方面该压紧弹簧硬度和韧性均较大，普通的液压千斤顶难以提供足够的压力，同时对压紧弹簧的检测往往要反复进行多次，设置多组液压千斤顶还有利于提升检测的效率。

2.能够实现对压缩弹簧进行均匀的施压，保证测量结果的精确性。本技术方案中设置了衬板在液压千斤顶和被测试的压紧弹簧之间，一方面衬板能够将多处的液压千斤顶的压紧力进行平均，以避免其中某个液压千斤顶的压力有微小变化而对测试结果产生较大影响或误差，且本技术方案中设置有多组压力传感器和位移传感器，通过计算平均值，能够保证其结果的精确性，另一方面设置衬板能够使得压力传感器不与压缩弹簧直接接触，能够对压缩弹簧的表面进行保护。

优选的，作为一种改进，液压千斤顶的数量为六个，每个液压千斤顶周围的连接件的数量为两组0。通过上述设置，强化试验台的结构强度，在液压千斤顶工作时，连接件对上支撑板和下支撑板进行强化连接，避免上下支撑板因受液压力而产生局部形变，影响测试结果的精确性；同时设置6组液压千斤顶的好处在于，一方面6组液压千斤顶周向均匀分布，尽可能保证对压紧弹簧的均匀施压，能够提升检测数据的可靠性，另一方面6组液压千斤顶提供的总压力能够超过10000KN，完全能够完成对压紧弹簧工作环境的模拟测试。