CN104344999A - 高温内压疲劳实验机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温内压疲劳实验机,涉及疲劳测试技术领域;它具有一炉体滑动平台,所述炉体滑动平台上设有一固定架,所述固定架上安装有一真空炉,该真空炉的侧边上设有观察窗和光幕千分尺;所述真空炉内部设有加热电极与合金管,所述合金管的两端通过高压接头连接到外部管道上;本发明的有益效果是:本发明达到精确测量和控制温度的效果,杜绝了合金管在400℃时的表面氧化现象,另外本发明的此种结构可适应不同合金管长度的变化;本发明采用大电流加热,真空炉抽真空,观察窗的水冷套冷却消除温度梯度等相结合的方式,有效避免温度控制不准确,光幕千分尺测量部准或无法测量等情况。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种疲劳实验机,更具体的说,本发明涉及一种对合金管进行高真空、高压、高温、高精度以及高频脉冲实验的高温内压疲劳实验机。
【背景技术】
目前基于在核工业方面,对合金管进行高温400℃,高压100MPa,高频10HZ,高真空3*10-3MPa的脉冲试验技术处于空白阶段,通过对合金锆管进行高温、高压、高频脉冲的实验,测试合金管在压力和高温情况下的直径变化量来采集数据后,进行相应的分析,以达到对其测试疲劳强度的目的。现有技术中,还没有一套完整的设备,能够实现对合金管进行高真空、高压、高温、高精度以及高频脉冲的实验,仍然存在着不足。
【发明内容】
本发明的目的在于有效克服上述技术的不足,提供一种高温内压疲劳实验机,该高温内压疲劳实验机能够对合金管进行高真空、高压、高温、高精度以及高频脉冲实验,测试合金管在上述情况下的直径变化,并采集数据,进行相应的分析,其温度控制方便、操作简单、测试精度高。
本发明的技术方案是这样实现的:它具有一炉体滑动平台,所述炉体滑动平台上设有一固定架,其改进之处在于:所述固定架上固定安装有一真空炉,该真空炉的侧边上设有观察窗和光幕千分尺;所述真空炉内部设有加热电极与合金管,所述合金管的两端通过高压接头连接到外部管道上;
上述的结构中,所述真空炉的内部设置三根支撑杆,且三根支撑杆上设有两个三角形的固定板,上述的高压接头即固定在两固定板上,将所述合金管固定在两固定板之间;
上述的结构中,所述合金管两端靠近高压接头的部位分别固定设有一加热块,该加热块上具有测温孔;
上述的结构中,所述合金管下方位置设有一测温装置,该测温装置设置在合金管下方的两支撑杆上,测温装置包括一测温探头,所述测温探头紧贴在合金管表面上;
上述的结构中,所述真空炉的侧边上设有两相对的观察窗,上述光幕千分尺具有发射端与接收端,且所述发射端与接收端分别设置在两观察窗外;
上述的结构中,所述光幕千分尺设置在一移动工装上,光幕千分尺在移动工装的带动下,可在真空炉的轴向上移动;
上述的结构中,所述真空炉内部的加热电极与真空炉一端的电热接线端电性连接;
上述的结构中,所述炉体滑动平台上设有一滑轨,所述固定架即与该滑轨滑动连接,可带动真空炉在所述炉体滑动平台上滑动;
上述的结构中,所述观察窗周围设有一水冷套;
上述的结构中,所述合金管的两端通过高压接头连接到外部管道上,该外部管道连接到一液压系统上。
本发明的有益效果在于:其一、在进行测试过程时,加热块上的测温孔与测温装置的测温探头的测温精度高,测温探头的反应快速,并且测温装置为活动连接,在合金管的直径发生变化时测温探头仍然能够紧贴合金管的外表面,以达到精确测量和控制温度的效果,控温精度在400℃的情况下可达到合金管的均温区120mm长,温度偏差在±2℃以内;其二、本发明的合金管在进行测试时,真空炉内为高真空状态,杜绝了合金管在400℃时的表面氧化现象;其三、三角形的固定板在支撑杆上可移动,方便了需要进行测试的合金管的安装,且合金管采用高压接头安装于三角形的固定板上,可适应不同合金管长度的变化;其四、本发明采用大电流加热,真空炉抽真空,观察窗的水冷套冷却消除温度梯度等相结合的方式,有效避免温度控制不准确,光幕千分尺测量部准或无法测量等情况。
【附图说明】
图1为本发明的立体示意图;
图2为本发明的真空炉内部结构图;
图3为本发明的液压系统原理图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
参照图1所示,本发明揭示了一种高温内压疲劳实验机,针对核工业方面金属合金管进行高真空、高压、高温、高精度、高频脉冲实验。该高温内压疲劳实验机具有一炉体滑动平台10,炉体滑动平台10上设有一滑轨101,且滑轨101上滑动设置有一固定架20,所述固定架20上固定安装有一真空炉30,该真空炉30的侧边上设有观察窗40和光幕千分尺50,在本实施例中,真空炉30的侧边上设有两相对的观察窗40,上述光幕千分尺50具有发射端与接收端,且发射端与接收端分别设置在两观察窗40外,接收端用于接收从发射端发出的信号。另外,结合图1,观察窗40上设有一水冷套401;上述光幕千分尺50设置在一移动工装501上,光幕千分尺50在移动工装501的带动下,可在真空炉30的轴向上移动。
结合图2所示,上述的真空炉30内设有加热电极301与合金管302,加热电极301与真空炉30一端的电热接线端303电性连接,合金管302的两端通过高压接头304连接到外部管道上,该外部管道连接到一液压系统上。在本实施例中,参照图2,真空炉30的内部设置三根支撑杆305,且三根支撑杆305上设有两个三角形的固定板306,上述的高压接头304即固定在两固定板306上,合金管302即通过高压接头306的作用,固定在两固定板306之间;另外,合金管302两端靠近高压接头306的部位分别固定设有一加热块307,该加热块307上具有测温孔308;合金管302下方位置设有一测温装置,该测温装置设置在合金管302下方的两支撑杆305上,测温装置包括一测温探头309,该测温探头309紧贴在合金管302表面上。
结合上述的结构并结合图3所示,合金管302的两端通过高压接头306连接到外部管道上,该外部管道连接到一液压系统上,图3即为液压系统的一具体实施例,在本实施例中,该液压系统主要由主油箱、主泵、主阀块、伺服阀、增压器、介质泵、介质箱、冷水机以及其他配件构成,例如还包括有扩散真空泵、单向阀等,通过如图3中的油路连接结构,本发明电液伺服控制技术,其脉冲频率、升降压速率和时间、脉冲压力可调,可实现的波形有三角波、梯形波以及正弦波。
本发明通过上述的结构,实现对合金管302的测试,在在进行测试过程时,由于高压接头304的体积较大,发热过程中会有一部分热量由高压接头304导热出去,造成中间温度高,两端温度低的现象,在本发明中,加热块307可对合金管302进行加热,进行热量的补偿,防止高压接头304由于体积大造成的热量散失。加热块307上的测温孔308与测温装置的测温探头309的测温精度高,测温探309头的反应快速,并且测温装置为活动连接,在合金管302的直径发生变化时测温探头309仍然能够紧贴合金管302的外表面,以达到精确测量和控制温度的效果,控温精度在400℃的情况下可达到合金管302的均温区120mm长,温度偏差在±2℃以内;另外,本发明的合金管302在进行测试时,真空炉30内为高真空状态,杜绝了合金管302在400℃时的表面氧化现象;三角形的固定板306可在支撑杆305上可移动,方便了需要进行测试的合金管302的安装,且合金管302采用高压接头304安装于三角形的固定板306上,可适应不同合金管长度的变化;最后,本发明采用大电流加热,真空炉30抽真空,观察窗40的水冷套401冷却消除温度梯度等相结合的方式,有效避免温度控制不准确,光幕千分尺50测量部准或无法测量等情况。
以上所描述的仅为本发明的较佳实施例,上述具体实施例不是对本发明的限制。在本发明的技术思想范畴内,可以出现各种变形及修改,凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换,均属于本发明所保护的范围。
Claims (10)
1.一种高温内压疲劳实验机,具有一炉体滑动平台,所述炉体滑动平台上设有一固定架,其特征在于:所述固定架上安装有一真空炉,该真空炉的侧边上设有观察窗和光幕千分尺;所述真空炉内部设有加热电极与合金管,所述合金管的两端通过高压接头连接到外部管道上。
2.根据权利要求1所述的高温内压疲劳实验机,其特征在于:所述真空炉的内部设置三根支撑杆,且三根支撑杆上设有两个三角形的固定板,上述的高压接头即固定在两固定板上,将所述合金管固定在两固定板之间。
3.根据权利要求1或2所述的高温内压疲劳实验机,其特征在于:所述合金管两端靠近高压接头的部位分别固定设有一加热块,该加热块上具有测温孔。
4.根据权利要求2所述的高温内压疲劳实验机,其特征在于:所述合金管下方位置设有一测温装置,该测温装置设置在合金管下方的两支撑杆上,测温装置包括一测温探头,所述测温探头紧贴在合金管表面上。
5.根据权利要求1所述的高温内压疲劳实验机,其特征在于:所述真空炉的侧边上设有两相对的观察窗,上述光幕千分尺具有发射端与接收端,且所述发射端与接收端分别设置在两观察窗外。
6.根据权利要求1或5所述的高温内压疲劳实验机,其特征在于:所述光幕千分尺设置在一移动工装上,光幕千分尺在移动工装的带动下,可在真空炉的轴向上移动。
7.根据权利要求1所述的高温内压疲劳实验机,其特征在于:所述真空炉内部的加热电极与真空炉一端的电热接线端电性连接。
8.根据权利要求1所述的高温内压疲劳实验机,其特征在于:所述炉体滑动平台上设有一滑轨,所述固定架即与该滑轨滑动连接,可带动真空炉在所述炉体滑动平台上滑动。
9.根据权利要求1所述的高温内压疲劳实验机,其特征在于:所述观察窗周围设有一水冷套。
10.根据权利要求1所述的高温内压疲劳实验机,其特征在于:所述合金管的两端通过高压接头连接到外部管道上,该外部管道连接到一液压系统上。
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