CN113959879A - 一种换热管间的冲击磨损实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种换热管间的冲击磨损实验装置,包括固定机构、补进装置和动力组件;所述固定机构包括固定底板,该固定底板用于固定夹持组件和补进装置;其中,补进装置设置于所述固定底板上端;动力组件与夹持组件相连接;本发明结构简单,设计巧妙,在固定底板上设置有定位孔,可根据实验条件灵活改变补进装置的安装位置,并配合细调组件对第二滑动块位移进行补进,以保证换热管之间在进行冲击时紧密地贴合,并达到一定的冲击载荷。
Description
技术领域
本发明属于换热管技术领域,尤其涉及一种换热管间的冲击磨损实验装置。
背景技术
冲击磨损通常发生在静态物体表面连续受到冲击力的情况下,导致界面松动或材料损失使得界面间产生间隙,致使两个界面发生较小振幅的径向运动。在众多领域设备服役过程中都普遍存在冲击磨损行为。
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。蒸汽发生器将一回路获得的能量传递给二次侧介质,换热管会发生面内方向上的振动,当换热管的振动幅度大于换热管之间的间距时,换热管之间会发生微幅冲击碰撞,导致换热管管壁减薄甚至破裂。
由于冲击损伤的存在,加速了换热管疲劳裂纹的生成和扩展,给蒸汽发生器的稳定运行和安全服役带来了隐患,而且会直接缩短设备零部件的工作时间,从而导致严重的经济损失。针对以上问题,故,有必要对其进行改进。
发明内容
基于现有技术中存在的上述缺点和不足,本发明提供了一种换热管间的冲击磨损实验装置,该装置能够模拟出换热管在核电站运行过程中的真实冲击磨损情况,对保障核电安全运行具有重要意义。
为了达到以上目的,本发明所采用的技术方案是:一种换热管间的冲击磨损实验装置,包括固定机构、补进装置和动力组件;所述固定机构包括固定底板,该固定底板用于固定夹持组件和补进装置;其中,补进装置设置于所述固定底板上端;动力组件与夹持组件相连接。
作为本发明的一种优选方案,所述夹持组件用于夹持一根换热管的内侧;所述夹持组件包括:滑轨;第一滑动块,用于固定一根换热管的内侧,所述第一滑动块设置于所述滑轨上且可沿所述滑轨滑动;第二滑动块,用于固定另一根换热管的内侧,所述第二滑动块设置于所述滑轨上。
作为本发明的一种优选方案,所述第一滑动块包括:第一本体,其设置于所述滑轨上,所述第一本体可沿所述滑轨滑动;固定块,其固定于所述第一本体上;第一夹持块,其固定于所述第一本体上;第一夹条,其设置于所述第一夹持块上,第一夹条与换热管的内壁适配。
作为本发明的一种优选方案,所述第二滑动块包括:第二本体,其设置于所述滑轨上,所述第二本体可沿所述滑轨滑动;第二夹持块,其固定于所述第二本体;第二夹条,其设置于所述第二夹持块,所述第二夹条与换热管的内壁适配;传感器夹具,其固定于所述第二本体上。
作为本发明的一种优选方案,所述动力组件包括:底座,底座用于安装电机;电机,所述电机固定于所述底座上,用于提供第一滑动块动力并控制其运动速度和频率;飞轮,所述飞轮固定于所述电机上;连杆,所述连杆一端通过关节轴承固定于所述飞轮上,另一端通过关节轴承固定于所述第一滑动块上。
作为本发明的一种优选方案,所述第一滑动块由动力组件上的飞轮附加轮上的定位孔来控制调节第一滑动块与所述滑轨之间的滑动和行程。
作为本发明的一种优选方案,所述飞轮固定有飞轮附加轮,用于对第一滑动块的滑动和行程进行控制;所述飞轮附加轮上配置有平衡调节块,用于对飞轮实现动平衡,并通过连杆和关节轴承与夹持组件相连。
作为本发明的一种优选方案,所述补进装置包括:补进装置底板,所述补进装置底板与固定底板的相对位置可调;调节板,其固定于补进装置底板下端;压力传感器,其固定于所述夹持组件与调节板之间;细调组件,包括螺纹连接于所述补进装置底板的细调螺栓,所述细调螺栓的一端穿过所述补进装置底板并与所述调节板抵顶或分离。
作为本发明的一种优选方案,还包括固定框架,该固定框架用于安装固定机构与所述动力组件。
作为本发明的一种优选方案,所述固定框架包括若干安装梁和与所述安装梁垂直固定的支撑梁;所述安装梁沿其长度方向设置有若干槽孔,所述固定机构固定于任意所述槽孔内。
本发明的有益效果是:
1.本发明结构简单,设计巧妙,在固定底板上设置有定位孔,可根据实验条件灵活改变补进装置的安装位置,并配合细调组件对第二滑动块位移进行补进,以保证换热管之间在进行冲击时紧密地贴合,并达到一定的冲击载荷。
2、目前没有关于换热管间冲击磨损较大位移的实验装置,本实验装置是首例。
3、本发明的滑轨装置保证了换热管的运动方向,通过动力组件飞轮附加轮上的定位孔的设置可以实现第一滑动块较大范围的位移变量控制。
附图说明
图1是本发明实施例中测试装置的结构示意图;
图2是本发明实施例中固定机构的结构示意图;
图3是本发明实施例中夹持组件的结构示意图;
图4是本发明实施例中第一滑动块的结构示意图;
图5是本发明实施例中第二滑动块的结构示意图;
图6是本发明实施例中补进装置的结构示意图;
图7是本发明实施例中动力组件的结构示意图。
图中附图标记:固定底板100、夹持组件200、滑轨210、第一滑动块220、第一本体221、固定块222、第一夹持块223、第一夹条224、第二滑动块230、第二本体241、第二夹持块242、第二夹条243、传感器夹具244、补进装置300、补进装置底板310、调节板320、压力传感器330、细调组件340、细调螺栓342、换热管400、动力组件500、底座510、电机520、飞轮530、飞轮附加轮531、平衡调节块532、连杆540、关节轴承541、固定框架600、安装梁610、槽孔611、支撑梁620。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例:
如图1-6所示,本实施例提供的一种换热管间的冲击磨损实验装置,包括固定机构、补进装置300和动力组件500;所述固定机构包括固定底板100,该固定底板100用于固定夹持组件200和补进装置300;其中,补进装置300设置于所述固定底板100上端;动力组件500与夹持组件200相连接。
其中,补进装置300作用于换热管400,且设置于所述固定底板100的上侧。
具体来说,在固定机构中,动力组件500带动连杆540上下运动,连杆540带动第一滑动块220上的换热管400上下滑动,从而与第二滑动块230上的换热管400进行冲击,进而模拟换热管400在冲击时的运动轨迹,以对换热管400进行各种参数的测试。
本发明结构简单,设计巧妙,在固定底板上设置有定位孔,可根据实验条件灵活改变补进装置的安装位置,并配合细调组件对第二滑动块位移进行补进,以保证换热管之间在进行冲击时紧密地贴合,并达到一定的冲击载荷。
请参照图3-图5,所述夹持组件200用于夹持换热管400的内侧,所述夹持组件200包括:滑轨210;第一滑动块220,用于固定换热管400的内侧,所述第一滑动块220设置于所述滑轨210且可沿所述滑轨210滑动;第二滑动块230,用于固定另一根换热管400的内侧,所述第二滑动块230设置于所述滑轨210。
具体的,通过对动力组件500上飞轮附加轮531调节孔的设置,使得第一滑动块220在滑轨210上的行程可调,也就使得换热管400的行程可以控制,进而可改变动力组件500的频率以测得换热管500在不同速度、位移和冲击载荷下的各种摩擦参数,使具有该实验装置可测范围更广。
第一滑动块220包括:第一本体221,其设置于所述滑轨210,所述第一本体221可沿所述滑轨210滑动;固定块222,其固定于所述第一本体221;第一夹持块223,其固定于所述第一本体221;第一夹条224,其设置于所述第一夹持块223,所述第一夹条224与换热管400的内壁适配。
第二滑动块230包括:第二本体241,其设置于所述滑轨210,所述第二本体241可沿所述滑轨210滑动;第二夹持块242,其固定于所述第二本体241;第二夹条243,其设置于所述第二夹持块242,所述第二夹条243与换热管400的内壁适配;传感器夹具244,其固定于所述第二本体231。
请参照图6,所述补进装置300包括:补进装置底板310,所述补进装置底板310与固定底板100的相对位置可调;调节板320,其固定于补进装置底板310与传感器夹具244之间;压力传感器330,其固定于所述夹持组件200与调节板320之间;细调组件340,包括螺纹连接于所述补进装置底板310的细调螺栓341,所述细调螺栓341的一端穿过所述补进装置底板310并与所述调节板320抵顶或分离。
在本实施例中,调节补进装置底板310与固定底板100的位置,及细调组件340,以使传热管400有一定距离的补进。
具体地说,利用补进装置底板310对换热管400固定位置进行粗调,即对传热管400的位移进行粗略调节,而后调节细调组件340,对调节板320的位移进行细细调整,即对传热管400的位移进行细微的调节,使得测试能进行充分载荷的冲击。
可以理解的是,细调螺栓341中的螺距越小,其细调精度越高;细调螺栓341中的螺距越大,其细调精度越低。测试人员可根据不同需求更换不同螺距的细调螺栓341。
设置压力传感器330,用于实时检测换热管400之间的压力大小。在测试之前即可根据压力传感器330的实时传达的压力数据,调节所施加的压力大小至预设数值,以便减小误差。
请参照图7,所述动力组件500包括:底座510,用于安装电机520;电机520,所述电机520固定于所述底座510上,用于提供第一滑动块220动力并控制其运动速度和频率;飞轮530,所述飞轮530固定于所述电机520;连杆540,所述连杆540一端通过关节轴承541固定于所述飞轮530,另一端通过关节轴承541固定于所述第一滑动块220。
飞轮固定有飞轮附加轮531,用于对第一滑动块220的滑动和行程进行控制;所述飞轮附加轮531上配置有平衡调节块532,用于对飞轮530实现动平衡。
请参照图1,还包括有固定框架600,该固定框架600用于安装所述固定底板100与所述动力组件500。
所述固定框架600包括若干安装梁610与所述安装梁610垂直固定的支撑梁620;所述安装梁610沿其长度方向设置有若干槽孔611,所述固定机构固定于任意所述槽孔611内。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明;对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现;因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
尽管本文较多地使用了图中附图标记:固定底板100、夹持组件200、滑轨210、第一滑动块220、第一本体221、固定块222、第一夹持块223、第一夹条224、第二滑动块230、第二本体241、第二夹持块242、第二夹条243、传感器夹具244、补进装置300、补进装置底板310、调节板320、压力传感器330、细调组件340、细调螺栓342、换热管400、动力组件500、底座510、电机520、飞轮530、飞轮附加轮531、平衡调节块532、连杆540、关节轴承541、固定框架600、安装梁610、槽孔611、支撑梁620等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种换热管间的冲击磨损实验装置,其特征在于:包括固定机构、补进装置(300)和动力组件(500);所述固定机构包括固定底板(100),该固定底板(100)用于固定夹持组件(200)和补进装置(300);其中,补进装置(300)设置于所述固定底板(100)上端;动力组件(500)与夹持组件(200)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种换热管间的冲击磨损实验装置,其特征在于:所述夹持组件(200)用于夹持一根换热管(400)的内侧;
所述夹持组件(200)包括:
滑轨(210);
第一滑动块(220),用于固定一根换热管(400)的内侧,所述第一滑动块(220)设置于所述滑轨(210)上且可沿所述滑轨(210)滑动;
第二滑动块(230),用于固定另一根换热管(400)的内侧,所述第二滑动块(230)设置于所述滑轨(210)上。
3.根据权利要求2所述的一种换热管间的冲击磨损实验装置,其特征在于:所述第一滑动块(220)包括:
第一本体(221),其设置于所述滑轨(210)上,所述第一本体(221)可沿所述滑轨(210)滑动;
固定块(222),其固定于所述第一本体(221)上;
第一夹持块(223),其固定于所述第一本体(221)上;
第一夹条(224),其设置于所述第一夹持块(223)上,第一夹条(224)与换热管(400)的内壁适配。
4.根据权利要求3所述的一种换热管间的冲击磨损实验装置,其特征在于:所述第二滑动块(230)包括:
第二本体(241),其设置于所述滑轨(210)上,所述第二本体(241)可沿所述滑轨(210)滑动;
第二夹持块(242),其固定于所述第二本体(241);
第二夹条(243),其设置于所述第二夹持块(242),所述第二夹条(243)与换热管(400)的内壁适配;
传感器夹具(244),其固定于所述第二本体(241)上。
5.根据权利要求1所述的一种换热管间的冲击磨损实验装置,其特征在于:所述动力组件(500)包括:
底座(510),底座(510)用于安装电机(520);
电机(520),所述电机(520)固定于所述底座(510)上,用于提供第一滑动块(220)动力并控制其运动速度和频率;
飞轮(530),所述飞轮(530)固定于所述电机(520)上;
连杆(540),所述连杆(540)一端通过关节轴承(541)固定于所述飞轮(530)上,另一端通过关节轴承(541)固定于所述第一滑动块(220)上。
6.根据权利要求5所述的一种换热管间的冲击磨损实验装置,其特征在于,所述第一滑动块(220)由动力组件(500)上的飞轮附加轮(531)上的定位孔来控制调节第一滑动块(220)与所述滑轨(210)之间的滑动和行程。
7.根据权利要求6所述的一种换热管间的冲击磨损实验装置,其特征在于,所述飞轮(530)固定有飞轮附加轮(531),用于对第一滑动块的滑动和行程进行控制;所述飞轮附加轮上配置有平衡调节块(532),用于对飞轮(530)实现动平衡,并通过连杆(540)和关节轴承(541)与夹持组件(200)相连。
8.根据权利要求1所述的一种换热管间的冲击磨损实验装置,其特征在于:所述补进装置(300)包括:
补进装置底板(310),所述补进装置底板(310)与固定底板(100)的相对位置可调;
调节板(320),其固定于补进装置底板(310)下端;
压力传感器(330),其固定于所述夹持组件(200)与调节板(320)之间;
细调组件(340),包括螺纹连接于所述补进装置底板(310)的细调螺栓(341),所述细调螺栓(341)的一端穿过所述补进装置底板(310)并与所述调节板(320)抵顶或分离。
9.根据权利要求1-8任意所述的一种换热管间的冲击磨损实验装置,其特征在于,还包括固定框架(600),该固定框架(600)用于安装固定机构与所述动力组件(500)。
10.根据权利要求9所述的一种换热管间的冲击磨损实验装置,其特征在于;所述固定框架(600)包括若干安装梁(610)和与所述安装梁(610)垂直固定的支撑梁(620);所述安装梁(610)沿其长度方向设置有若干槽孔(611),所述固定机构固定于任意所述槽孔(611)内。
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