CN113865985A - 一种适用于放射性样品的蠕变/持久试验机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于放射性样品的蠕变/持久试验机，包括设置在机架上的真空/惰性气体保护炉，所述真空/惰性气体保护炉的上下两端分别设有动密封结构，放射性试样通过上、下卡具设置在真空/惰性气体保护炉内，所述动密封结构的尺寸分别与上、下卡具的外径相适配，在下卡具的下端连接砝码托盘，试验用砝码放置在所述砝码托盘内，在所述砝码托盘的下方设有能够升降的托盘顶起机构。本发明提供的试验机整体结构简单，真空/惰性气体保护炉除上、下动密封处，炉体其余部分均为常密闭状态，无需开启，密封效果好，装卸试样操作简便，可大大减少设备维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属材料的蠕变性能和持久性能测试装置，具体涉及一种适用于放射性样品的真空/惰性气体保护蠕变/持久试验机。
背景技术
在对放射性样品进行真空/惰性气体蠕变性能和持久性能测试时，会采用蠕变/持久试验机。现有的蠕变/持久试验机往往由于真空/蠕变炉结构复杂使得炉体的成本较高，为了达到密封效果，可能采用波纹管等密封形式，使得装卸试样较为复杂，不利于热室内的放射性试样蠕变测试。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种适用于放射性样品的真空/惰性气体保护蠕变/持久试验机，可在实验室内借助机械手进行简单的操作，即可针对放射性样品开展真空/惰性气体保护的蠕变试验，便于维护与装卸样。
本发明的技术方案如下：一种适用于放射性样品的蠕变/持久试验机，包括设置在机架上的真空/惰性气体保护炉，所述真空/惰性气体保护炉的上下两端分别设有动密封结构，放射性试样通过上、下卡具设置在真空/惰性气体保护炉内，所述动密封结构的尺寸分别与上、下卡具的外径相适配，在下卡具的下端连接砝码托盘，试验用砝码放置在所述砝码托盘内。
进一步，如上所述的适用于放射性样品的蠕变/持久试验机，其中，所述真空/惰性气体保护炉的动密封结构配备水冷套，防止动密封受高温损坏。
进一步，如上所述的适用于放射性样品的蠕变/持久试验机，其中，所述放射性试样采用悬挂的方式挂在上卡具下端，下卡具悬挂于放射性试样下端；真空/惰性气体保护炉能够沿上、下卡具运动，保证放射性试样处于炉体中间部位。
进一步，如上所述的适用于放射性样品的蠕变/持久试验机，其中，所述砝码托盘上部固定有立柱，所述下卡具的下端可以插入所述立柱的顶端，下卡具的下端和立柱的上端设有相对应的销钉孔，通过销钉将下卡具和立柱连接在一起。
进一步，如上所述的适用于放射性样品的蠕变/持久试验机，其中，所述真空/惰性气体保护炉设有玻璃窗，可通过非接触式引伸计透过玻璃窗采集试样变形。
进一步，如上所述的适用于放射性样品的蠕变/持久试验机，其中，在所述砝码托盘的下方设有能够升降的托盘顶起机构。
所述托盘顶起机构在试样安装和升温加热时，将砝码托盘顶起；在加热到规定温度后，下降托盘顶起机构，由砝码托盘内的砝码实现蠕变试样的试验力加载。
本发明的有益效果如下：本发明提供的适用于放射性样品的蠕变/持久试验机，真空/惰性气体保护炉的炉体密封简单，除上下动密封处，炉体其余部分均为常密闭状态，无需开启，密封效果好，装卸试样操作简便。试验机整体结构简单，可大大减少设备维护成本，有利于解决在同一个放射性实验室有多台蠕变机同时试验时，无法对单个试验机进行维护的难题。
附图说明
图1为本发明具体实施例提供的适用于放射性样品的蠕变/持久试验机的装配结构示意图；
图2为本发明具体实施例中机架的结构示意图；
图3为本发明具体实施例中放射性试样结构示意图；
图4为真空/惰性气体保护炉结构示意图；
图5为本发明具体实施例中下卡具结构示意图；
图6为本发明具体实施例中砝码托盘结构示意图。
图中，1.机架 2.真空/惰性气体保护炉 3.放射性试样 4.下卡具 5.砝码托盘 6.托盘顶起机构 7.上卡具 21.上端动密封 22.下端动密封 23.玻璃窗 41.销钉孔 51.盘体52.立柱 53.销钉孔
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种适用于放射性样品的真空/惰性气体保护蠕变/持久试验机，其整体装配图如图1所示，包括设置在机架1上的真空/惰性气体保护炉2，所述真空/惰性气体保护炉2的上下两端分别设有动密封结构，放射性试样3可以通过上、下卡具设置在真空/惰性气体保护炉2内，所述动密封结构的尺寸分别与上、下卡具的外径相适配，在下卡具4的下端连接砝码托盘5，试验用砝码放置在所述砝码托盘5内。在所述砝码托盘5的下方设有能够升降的托盘顶起机构6。所述托盘顶起机构6在试样安装和升温加热时，将砝码托盘5顶起；在加热到规定温度后，下降托盘顶起机构6，由砝码托盘5内的砝码实现蠕变试样的试验力加载。
本实施例中，机架1的结构如图2所示，机架的顶部安装有上卡具7，机架的底部为托盘顶起机构6，托盘顶起机构6可以在电机的带动下做升降运动。在试验机安装时，首先将真空/惰性气体保护炉整体移动到机架的上卡具7处，上卡具7穿过真空/惰性气体保护炉上部的动密封，从真空/惰性气体保护炉下部穿出。然后将放射性试样3采用悬挂的方式利用机械手挂到上卡具7上，再将下卡具4挂到试样下端，在下卡具4下端连接砝码托盘5。放射性试样的结构如图3所示，上下两端的外径大于中间段的外径，从而在上下两端形成凸缘结构。上卡具7和下卡具4上均设有相应的凹槽结构，通过将放射性试样上下两端分别卡入对应凹槽内，实现放射性试样与上、下卡具的连接。接下来将真空/惰性气体保护炉2下降至放射性试样3处于真空/惰性气体保护炉中间位置时停止，然后开始加热及气氛保护操作。
如图4所示，真空/惰性气体保护炉2上、下两端动密封21、22的尺寸分别与试样上、下卡具外径相适配，本实施例中，上卡具7的外径比下卡具4的外径小，便于试样的安装操作。动密封配备水冷套，防止动密封受高温损坏。动密封、水冷套的结构皆为现有技术的常规结构。真空/惰性气体保护炉2开有玻璃窗23，可利用非接触式引伸计透过玻璃窗23采集试样变形。
如图6所示，砝码托盘5的盘体51上部固定有立柱52，所述下卡具7的下端可以插入所述立柱52的顶端。下卡具的结构如图5所示，下卡具4的下端横向设有一销钉孔41，砝码托盘5的立柱52的上端设有相对应的销钉孔53，通过销钉将下卡具4和立柱52连接在一起。通过计算蠕变试验所需的试验力，将砝码放在砝码托盘5的盘体51内，由蠕变试验机下部的托盘顶起机构6将砝码托盘顶起，当砝码托盘立柱51的上端通孔与下卡具4下端通孔重合时，利用机械手夹持销钉，穿过下卡具下端和托盘上端的通孔，即可将下卡具与托盘连接到一起。
完成装样后，将真空/惰性气体保护炉2沿上、下卡具降下，当试样3处于炉体中间部位时，停止下降，然后开启真空/惰性气体保护及升温，到温以后，下降托盘顶起机构6，实现蠕变试样的试验力加载，同时利用非接触式引伸计透过玻璃窗采集试样变形，来完成蠕变测试，不需要采集试样变形时直接进行持久试验。
本实施例提供的蠕变/持久试验机的具体操作流程如下：
试验前，将真空/惰性气体保护炉整体移至机架中上卡具上，上卡具从真空/惰性气体保护炉中穿过；
然后利用机械手夹持放射性试样悬挂于蠕变/持久试验机中上卡具上，并将下卡具挂于放射性试样下端；
利用机械手将所需砝码放置于砝码托盘上，然后利用蠕变/持久试验机下部的托盘顶起机构，将砝码托盘顶起，当砝码托盘上端通孔与下卡具下端通孔重合时，利用机械手夹持销钉，从砝码托盘上端通孔和下卡具下端通孔穿过，此时将真空/惰性气体保护炉下降至放射性试样处于真空/惰性气体保护炉中间位置时停止；
开始加热及气氛保护操作，待满足试验条件后，缓慢下降蠕变/持久试验机下部的托盘顶起机构，完成试验力的加载，同时利用非接触式引伸计透过玻璃窗采集试样变形，来完成蠕变测试，不需要采集试样变形时可直接进行持久试验；
试验结束后，待真空/惰性气体保护炉冷却到室温后，将真空/惰性气体保护炉升至初始位置处，即可利用机械手将放射性样品取出，并进行下一次试验。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。这样，倘若对本发明的这些变型、用途适应性变化属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改变型和用途适应性变化在内。
上述实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。
Claims (7)
1.一种适用于放射性样品的蠕变/持久试验机，包括设置在机架(1)上的真空/惰性气体保护炉(2)，其特征在于，所述真空/惰性气体保护炉(2)的上下两端分别设有动密封结构，放射性试样(3)通过上、下卡具设置在真空/惰性气体保护炉(2)内，所述动密封结构的尺寸分别与上、下卡具的外径相适配，在下卡具(4)的下端连接砝码托盘(5)，试验用砝码放置在所述砝码托盘(5)内。
2.如权利要求1所述的适用于放射性样品的蠕变/持久试验机，其特征在于，所述真空/惰性气体保护炉(2)的动密封结构配备水冷套，防止动密封受高温损坏。
3.如权利要求1所述的适用于放射性样品的蠕变/持久试验机，其特征在于，所述放射性试样(3)采用悬挂的方式挂在上卡具(7)下端，下卡具(4)悬挂于放射性试样(3)下端；真空/惰性气体保护炉(2)能够沿上、下卡具运动，保证放射性试样处于炉体中间部位。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的适用于放射性样品的蠕变/持久试验机，其特征在于，所述砝码托盘(5)上部固定有立柱(52)，所述下卡具(4)的下端可以插入所述立柱(52)的顶端，下卡具(4)的下端和立柱(52)的上端设有相对应的销钉孔，通过销钉将下卡具(4)和立柱(52)连接在一起。
5.如权利要求1所述的适用于放射性样品的蠕变/持久试验机，其特征在于，所述真空/惰性气体保护炉(2)设有玻璃窗，可通过非接触式引伸计透过玻璃窗采集试样变形。
6.如权利要求1所述的适用于放射性样品的蠕变/持久试验机，其特征在于，在所述砝码托盘(5)的下方设有能够升降的托盘顶起机构(6)。
7.如权利要求6所述的适用于放射性样品的蠕变/持久试验机，其特征在于，所述托盘顶起机构(6)在试样安装和升温加热时，将砝码托盘(5)顶起；在加热到规定温度后，下降托盘顶起机构(6)，由砝码托盘(5)内的砝码实现蠕变试样的试验力加载。
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