CN110849751B - 一种换热管冲击磨损实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种换热管冲击磨损实验装置，属于换热管技术领域，它解决了现有核电蒸汽发生器换热管接触磨损而无法进行进一步探究的问题。本换热管冲击磨损实验装置包括底座、往复运动装置以及换热管冲击装置，往复运动装置包括气缸和气缸一侧设置的活塞杆，将换热管冲击装置设置自由端和固定端，固定端与自由端上设置换热管，利用活塞杆带动自由端做往复运动，从而将两个换热管不停的撞击，又在活塞杆侧边设置有位移传感器，在活塞杆与自由端之间设置拉压力传感器，分别对活塞杆的位移以及换热管之间的冲击力进行测量以及传出，最后进行分析，完成换热管冲击磨损实验。

Description

一种换热管冲击磨损实验装置
技术领域
本发明涉及换热管技术领域，特指一种换热管冲击磨损实验装置。
背景技术
换热管是核电蒸汽发生器必不可缺少的一部分，在规定的温度、压力、以及不同的介质中起换热作用。核电站中因流致振动导致U型管在弯管区域发生面内振动，导致换热管在运行过程中发生多种摩擦形式的耦合，包括冲击磨损、微动磨损、滑动磨损等。近年来，换热管发生接触损伤的案例逐渐被发现，对于此类失效研究较少。为此，我们设计了这样的设备来研究换热管的失效机理。对保障核电安全运行具有重要意义。
发明内容
本发明考虑了前述问题而做出，发明的目的是提供一种换热管冲击磨损实验装置，完成换热管冲击磨损的实验。
为实现上述目的，本发明提供一种换热管冲击磨损实验装置，包括：
底座，所述底座上设置有多个定位孔；
往复运动装置，所述往复运动装置与所述底板活动连接，所述往复运动装置包括气缸，所述气缸一侧设置有活塞杆；
换热管冲击装置，所述换热管冲击装置上设置有自由端与固定端，所述自由端与所述固定端上均设有换热管，所述两个换热管位于同一平面内，所述固定端固定在所述底座上，所述自由端与所述活塞杆相接；
所述活塞杆侧边设有位移传感器，所述自由部与所述活塞杆之间设有拉压力传感器。
据上所述的一种换热管冲击磨损实验装置，所述气缸两端设有定位板，所述定位板下端侧面设有定位块，所述定位块下侧设有定位销，所述定位销插入所述定位孔内。
据上所述的一种换热管冲击磨损实验装置，所述两块定位板之间设有连接支架，所述连接支架设置在所述定位板的四角处。
据上所述的一种换热管冲击磨损实验装置，所述活塞杆一端穿过所述定位板设置在所述定位板外侧，所述活塞杆设置在所述定位板外侧一端上设有连接件，所述连接件一侧与所述拉压力传感器相接。
据上所述的一种换热管冲击磨损实验装置，所述连接件设为槽型钢，所述槽型钢底部与所述活塞杆相接，所述槽型钢两侧与所述拉压力传感器相接。
据上所述的一种换热管冲击磨损实验装置，所述槽型钢底部设有第一通孔，所述槽型钢两侧上设置有第二通孔，所述拉压力传感器上设置有第三通孔，所述第二通孔与所述第三通孔连通，所述活塞杆卡设在所述第一通孔内。
据上所述的一种换热管冲击磨损实验装置，所述压力传感器下侧设有支撑座，所述支撑座底部与所述底座相接，所述支撑座顶部与所述拉压力传感器相接。
据上所述的一种换热管冲击磨损实验装置，所述固定端底部设有支撑板，所述支撑板固定安装在所述底座上，所述自由端与所述拉压力传感器相接。
据上所述的一种换热管冲击磨损实验装置，所述气缸上设置有进气孔与出气孔，所述进气孔与所述出气孔之间设置有空气管道。
据上所述的一种换热管冲击磨损实验装置，所述空气管道上设置有空气压缩机、调压阀和压力表。
本发明具有以下有益效果：
1、换热管冲击装置上设置有自由端和固定端，自由端与固定端上都设有换热管，且两个换热管位于同一平面内，方便自由端在朝固定端运动时，两个换热管充分的冲击。
2、活塞杆旁边设置有位移传感器，可准确的把握活塞杆的运动距离，且在自由部与活塞杆之间设置有拉压力传感器，可检测换热管之间的碰撞力，再将位移以及碰撞力大小等信息集中处理。
3、空气管道上设置有空气压缩机、调压阀和压力表，可利用调压阀对气缸中的压力进行调节，进而控制活塞杆的运动速度。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明整体结构正视图；
图3是本发明整体结构俯视图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但发明并不限于这些实施例。
如图1-3所示，一种换热管冲击磨损实验装置，包括：
底座100，底座100上设置有多个定位孔110，底座100起到支撑定位的作用。
往复运动装置200，往复运动装置200与底板活动连接，往复运动装置200包括气缸210，气缸210一侧设置有活塞杆211，往复运动装置200主要是由气缸210带动活塞杆211做往复运动，进而活塞杆211能带动换热管冲击装置300的自由端310一起做往复运动，从而使得自由端310上的换热管330与固定端320上的换热管330不停的撞击，完成换热管330冲击磨损实验。
换热管冲击装置300，换热管冲击装置300上设置有自由端310与固定端320，自由端310与固定端320上均设有换热管330，两个换热管330位于同一平面内，两个换热管330位于同一平面可方便碰撞接触，固定端320固定在底座100上，自由端310与活塞杆211相接，则固定端320上的换热管330也是随之固定在底座100上，不会发生位移变化，而自由端310上的换热管330则是随活塞杆211一起运动，对固定端320上的换热管330进行撞击，冲击的时候也会产生一个挤压力。
活塞杆211侧边设有位移传感器220，自由部与活塞杆211之间设有拉压力传感器230，活塞杆211旁设置的位移传感器220可以检测活塞杆211的运动距离，而拉压力传感器230则能检测出换热管330碰撞时候的冲击力，检测之后可将信息传递到中心处理器上，进行分析。
气缸210两端设有定位板212，定位板212下端侧面设有定位块213，定位块213下侧设有定位销213a，定位销213a插入定位孔110内，气缸210两端固定在定位板212上，而定位板212通过定位销213a固定在底座100上，在需要更换位置时，只需要将气缸210两端的定位板212往上拔即可，重新在底座100上选中位置将定位销213a与定位孔110对准。
两块定位板212之间设有连接支架214，连接支架214设置在定位板212的四角处，即两块定位板212四角处均设置有连接支架214，使其完全连接在一起，同时也可以对四根连接支架214之间的气缸210起到一定的保护作用，防止大件物体直接砸在气缸210上。
活塞杆211一端穿过定位板212设置在定位板212外侧，活塞杆211设置在定位板212外侧一端上设有连接件215，连接件215一侧与拉压力传感器230相接，活塞杆211穿过定位板212设置在其外侧，同时活塞杆211通过连接件215与拉压力传感器230相接，拉压力传感器230另一侧与换热管冲击装置300的自由端310相接，能带动其一起运动，设置连接件215主要是为了方便与拉压力传感器230相接。
连接件215设为槽型钢215，槽型钢215底部与活塞杆211相接，槽型钢215两侧与拉压力传感器230相接，即槽型钢215的开口朝向拉压力传感器230，连接件215与活塞杆211以及拉压力传感器230的连接均为可拆卸式连接。
槽型钢215底部设有第一通孔(图中未标注)，槽型钢215两侧上设置有第二通孔(图中未标注)，拉压力传感器230上设置有第三通孔(图中未标注)，第二通孔与第三通孔连通，活塞杆211卡设在第一通孔内，将活塞杆211穿过第一通孔的一端设置为螺杆，并在活塞杆211侧面上设置挡板，挡板与槽型钢215底部的外侧紧贴，再设置螺母将其锁紧即可，拉压力传感器230与槽型钢215的连接方式也可采取这种方式。
压力传感器下侧设有支撑座231，支撑座231底部与底座100相接，支撑座231顶部与拉压力传感器230相接，为了防止活塞杆211承受压力过大，也避免重力对测试结果有着较大的影响，在拉压力传感器230下方设置支撑座231的话，可将大部分重力集中到支撑座231上来承受，同时拉压力传感器230可在支撑座231上滑动，亦可在支撑座231上部设置滑轨，在拉压力传感器230底部设置滑轮即可达到较好的滑动效果，不会影响其往复运动。
固定端320底部设有支撑板321，支撑板321固定安装在底座100上，自由端310与拉压力传感器230相接，固定端320通过支撑板321固定在底座100上，自由端310可随拉压力传感器230一起运动，也就是由自由端310上的换热管330撞击固定端320上的换热管330，也便于拉压力传感器230测量冲击力的大小。
气缸210上设置有进气孔216与出气孔217，进气孔216与出气孔217之间设置有空气管道218，利用空气管道218为气缸210补充空气。
空气管道218上设置有空气压缩机218a、调压阀218b和压力表218c，空气压缩机218a用于将空气输送进空气管道218内，调压阀218b控制空气管道218中的气体压力，进而影响气缸210的压力，而压力表218c则能将整个回路中的气压压力清楚的展示出来，方便调节。
本发明提供的一种换热管冲击磨损实验装置，设置有往复运动装置和换热管冲击装置，其中往复运动装置包括气缸和气缸一侧设置的活塞杆，将换热管冲击装置设置自由端和固定端，固定端与自由端上设置换热管，利用活塞杆带动自由端做往复运动，从而将两个换热管不停的撞击，又在活塞杆侧边设置有位移传感器，在活塞杆与自由端之间设置拉压力传感器，分别对活塞杆的位移以及换热管之间的冲击力进行测量以及传出，最后进行分析，完成换热管冲击磨损实验。
以上结合附图对本发明的技术方案进行了详细的阐述，所描述的实施例用于帮助理解本发明的思想。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种换热管冲击磨损实验装置，其特征在于，包括：
底座，所述底座上设置有多个定位孔；
往复运动装置，所述往复运动装置与所述底座活动连接，所述往复运动装置包括气缸，所述气缸一侧设置有活塞杆；
换热管冲击装置，所述换热管冲击装置上设置有自由端与固定端，所述自由端与所述固定端上均设有换热管，两个所述换热管位于同一平面内，所述固定端固定在所述底座上，所述自由端与所述活塞杆相接；
所述活塞杆侧边设有位移传感器，所述自由端与所述活塞杆之间设有拉压力传感器。
2.根据权利要求1所述的一种换热管冲击磨损实验装置，其特征在于，所述气缸两端设有定位板，所述定位板下端侧面设有定位块，所述定位块下侧设有定位销，所述定位销插入所述定位孔内。
3.根据权利要求2所述的一种换热管冲击磨损实验装置，其特征在于，两块所述定位板之间设有连接支架，所述连接支架设置在所述定位板的四角处。
4.根据权利要求2所述的一种换热管冲击磨损实验装置，其特征在于，所述活塞杆一端穿过所述定位板设置在所述定位板外侧，所述活塞杆设置在所述定位板外侧一端上设有连接件，所述连接件一侧与所述拉压力传感器相接。
5.根据权利要求4所述的一种换热管冲击磨损实验装置，其特征在于，所述连接件设为槽型钢，所述槽型钢底部与所述活塞杆相接，所述槽型钢两侧与所述拉压力传感器相接。
6.根据权利要求5所述的一种换热管冲击磨损实验装置，其特征在于，所述槽型钢底部设有第一通孔，所述槽型钢两侧上设置有第二通孔，所述拉压力传感器上设置有第三通孔，所述第二通孔与所述第三通孔连通，所述活塞杆卡设在所述第一通孔内。
7.根据权利要求1所述的一种换热管冲击磨损实验装置，其特征在于，所述拉压力传感器下侧设有支撑座，所述支撑座底部与所述底座相接，所述支撑座顶部与所述拉压力传感器相接。
8.根据权利要求1所述的一种换热管冲击磨损实验装置，其特征在于，所述固定端底部设有支撑板，所述支撑板固定安装在所述底座上，所述自由端与所述拉压力传感器相接。
9.根据权利要求1所述的一种换热管冲击磨损实验装置，其特征在于，所述气缸上设置有进气孔与出气孔，所述进气孔与所述出气孔之间设置有空气管道。
10.根据权利要求9所述的一种换热管冲击磨损实验装置，其特征在于，所述空气管道上设置有空气压缩机、调压阀和压力表。
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