CN114486486A - 一种试验装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种试验装置，用于与试验机相连，包括：试验管体、进气端塞、密封端塞以及连杆。进气端塞与试验管体的第一端固定连接，进气端塞设置有进气通道，以将试验机的气体引入至试验管体的内部。密封端塞与试验管体的第二端固定连接且封闭试验管体的第二端。本申请实施例的试验装置，将连杆与进气端塞以及密封端塞分别构成固定连接。试验中如果试验管体在高压气体的作用发生断裂，断裂后试验管体的一部分残留在进气端塞上，另一部分残留在密封端塞上。由于连杆将进气端塞和密封端塞连接在一起，因此，密封端塞不会在试验管体断裂的瞬间携带残留在其上的试验管体撞击真空炉内壁，降低了真空炉损坏的概率。

Description

一种试验装置

技术领域

本发明属于管状样品的真空试验技术领域，具体涉及一种试验装置。

背景技术

目前需对放射性/非放射性管状试验样品(例如燃料包壳)在高温真空炉内进行内压蠕变、疲劳、以及屈服等测试。试验样品往往会在失效瞬间断裂，试验产生的高压会将破裂部分打出，类似于子弹一样撞击炉壁，使炉壁受损，甚至将加热炉丝打断，造成真空炉损坏。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种能够阻止试验样品在断裂瞬间发生迸射的试验装置。

本申请实施例提供一种试验装置，用于与试验机相连，包括：

试验管体；

进气端塞，所述进气端塞与所述试验管体的第一端固定连接，所述进气端塞设置有进气通道，所述进气通道用于将所述试验机的气体引入至所述试验管体的内部；

密封端塞，所述密封端塞与所述试验管体的第二端固定连接且封闭试验管体的第二端；

连杆，所述连杆与所述进气端塞以及所述密封端塞分别构成固定连接。

在一些实施方案中，所述进气端塞靠近所述试验管体的一侧设置有第一轴段，所述第一轴段伸入所述试验管体中，所述第一轴段的周向外表面与所述试验管体的内壁之间形成气体过流间隙，所述进气端塞设置有第一通孔以及出压孔，所述第一通孔沿轴向贯穿所述进气端塞，所述出压孔贯穿第一轴段的周向表面并连通所述第一通孔和所述过流间隙，所述出压孔和所述第一通孔的至少一部分共同限定出所述进气通道。

在一些实施方案中，沿所述进气端塞的轴向，所述出压孔设置于所述连杆背离所述密封端塞的一侧。

在一些实施方案中，所述试验装置包括定位销，所述定位销从所述第一轴段的周向外表面伸入所述第一通孔中，沿所述进气端塞的轴向，所述定位销设置于所述出压孔和所述连杆的端部之间。

在一些实施方案中，所述定位销和所述连杆的端部抵接。

在一些实施方案中，所述第一通孔的内壁设置有用于对所述连杆的端部进行止挡的台阶面，所述连杆的端部位于所述定位销和所述台阶面之间，所述连杆的端部朝向所述台阶面的一侧与所述台阶面之间间隔设置以限定出移动空间。

在一些实施方案中，所述连杆包括杆体和设置于所述杆体靠近所述进气端塞的一端设置的端头，所述端头的径向尺寸大于所述杆体的径向尺寸，所述杆体穿过所述第一通孔，所述端头沿轴向被约束在第一通孔内。

在一些实施方案中，所述密封端塞设置有第二通孔，所述连杆远离所述进气端塞的一端穿过所述第二通孔并且凸出于所述密封端塞背离所述进气端塞的外端面，所述连杆与所述外端面焊接并封闭所述连杆与所述第二通孔的接合处。

在一些实施方案中，所述进气端塞上设置有第一轴肩，所述试验管体的第一端与所述第一轴肩止挡配合。

在一些实施方案中，所述密封端塞上设置有第二轴肩，所述试验管体的第二端与所述第二轴肩止挡配合。

在一些实施方案中，所述进气端塞背离所述试验管体的一端设置有密封锥端，所述密封锥端用于与所述试验机的孔壁形成密封配合。

在一些实施方案中，所述进气端塞邻近所述密封锥端一侧的轴段上设置有外螺纹，所述外螺纹用于与所述试验机形成连接。

在一些实施方案中，所述进气端塞包括六角头轴段。

附图说明

图1为本申请一实施例的试验装置的示意图；

图2为图1中进气端塞的示意图；

图3为图1中密封端塞的示意图。

附图标记说明

试验管体1；进气端塞2；第一轴段21；第一通孔22；第一轴孔221；第二轴孔222；出压孔23；定位销24；第一轴肩25；密封锥端26；外螺纹27；六角头轴段28；密封端塞3；第二通孔31；第二轴肩32；第一倒角33；第二倒角34；连杆4；杆体41；端头42

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

本发明实施例提供一种试验装置，用于与试验机相连，请参阅图1，包括：试验管体1、进气端塞2、密封端塞3以及连杆4。

进气端塞2与试验管体1的第一端固定连接，进气端塞2设置有进气通道，进气通道用于将试验机的气体引入至试验管体1的内部。

进气端塞2与试验管体1的第一端的固定方式不限，例如，进气端塞2与试验管体1的第一端可以采用焊接、粘接的固定方式。

试验机的气体种类不限。示例性地，气体包括但不限于Ar(氩气)、N₂(氮气)等。

密封端塞3与试验管体1的第二端固定连接且封闭试验管体1的第二端。

密封端塞3与试验管体1的第二端的固定方式不限，例如，密封端塞3与试验管体1的第二端可以采用焊接、粘接的固定方式。

可以理解的是，由于密封端塞3封闭试验管体1的第二端，限制了气体从试验管体1的第二端流向外界，使得气体持续贮存在试验管体1内部，保证了试验的正常进行。

需要说明的是，试验管体1的两端分别被密封端塞3和进气端塞2封闭，使得试验管体1的内部形成一个封闭空间，该封闭空间仅能通过进气通道与外界连通。

连杆4与进气端塞2以及密封端塞3分别构成固定连接。

连杆4与进气端塞2以及密封端塞3的固定方式不限。

一些实施例中，连杆4与进气端塞2采用粘接、焊接的固定方式，连杆4与密封端塞3采用粘接、焊接的固定方式。

本申请实施例的试验装置，将连杆4与进气端塞2以及密封端塞3分别构成固定连接。试验过程中在高压气体的作用下，试验管体1如果发生断裂，断裂后试验管体1大致分为两部分，其中一部分残留在进气端塞2上，另一部分残留在密封端塞3上。但由于连杆4将进气端塞2和密封端塞3连接在一起，因此，连杆4对密封端塞3以及残留在密封端塞3上的试验管体1具有限制作用，密封端塞3不会脱离连杆4。因此，密封端塞3不会在试验管体1断裂的瞬间携带残留在其上的试验管体1撞击真空炉内壁，降低真空炉损坏的概率。

示例性地，请参阅图1，进气端塞2靠近试验管体1的一侧设置有第一轴段21，第一轴段21伸入试验管体1中，第一轴段21的周向外表面与试验管体1的内壁之间形成气体过流间隙。

第一轴段21的形状不限，例如，可以为轴扁、轴环等。

示例性地，请参阅图1，进气端塞2设置有第一通孔22以及出压孔23，第一通孔22沿轴向贯穿进气端塞2，出压孔23贯穿第一轴段21的周向表面并连通第一通孔22和过流间隙，出压孔23和第一通孔22的至少一部分共同限定出进气通道。

该实施例中，便于试验机的气体持续通过第一通孔22进入进气端塞2的内部，进而不断从出压孔23进入过流间隙。过流间隙能够降低气体的流动阻力，便于气体快速填充试验管体1内的空间。

出压孔23的布置方式不限。例如，沿第一轴段21的任意周向方向上设置有出压孔23。

出压孔23的数量不限，可以是一个，也可以是两个，还可以是更多个。

示例性地，请参阅图1，沿进气端塞2的轴向，出压孔23设置于连杆4背离密封端塞3的一侧。

该实施例中，出压孔23设置于连杆4背离密封端塞3的端部一侧，确保流经第一通孔22中的气体不经过连杆的端部，即可直接从出压孔23进入试验管体1内部，避免了连杆的端部阻碍气体的流动。

可以理解的是，试验开始前连杆4在进气端塞2的轴向应实现准确定位。

连杆4在进气端塞2实现轴向定位的方式不限，例如，可以为台阶、挡圈、卡箍、过盈配合等方式。

示例性地，请参阅图1，试验装置包括定位销24，定位销24从第一轴段21的周向外表面伸入第一通孔22中，沿进气端塞2的轴向，定位销24设置于出压孔23和连杆的端部之间。

定位销24的材质不限，在一些实施例中，定位销24的材质采用T10A(碳素工具钢、含碳量约为1％)、45号钢等。

该实施例中，定位销24不会阻碍气体从出压孔23流出，保障了气体在试验管体1内良好的流动性。

连杆的端部可以抵接于定位销24，也可以不抵接定位销24。

示例性地，请参阅图1，定位销24和连杆的端部抵接。

该实施例中，定位销24限制了连杆4在进气端塞2中向试验机一侧移动的自由度，使得试验开始前连杆4在进气端塞2中实现准确的轴向定位，便于后续实施连杆4与密封端塞3的固定连接。

示例性地，第一通孔22的内壁设置有用于对连杆的端部进行止挡的台阶面，连杆的端部位于定位销24和台阶面之间，连杆的端部朝向台阶面的一侧与台阶面之间间隔设置以限定出移动空间。

该实施例中，由于连杆的端部与第一通孔22的台阶面之间有一定的移动空间，试验过程中，试验管体1在高压气体作用下沿轴向产生拉伸形变时，连杆4可以随之向试验管体1延伸的方向移动，不会约束试验管体1的拉伸形变，降低对试验结果的影响。

示例性地，请参阅图1，连杆4包括杆体41和设置于杆体41靠近进气端塞2一端的端头42，端头42的径向尺寸大于杆体41的径向尺寸，杆体41穿过第一通孔22，端头42沿轴向被约束在第一通孔22内。

该实施例中，当端头42沿轴向被约束在第一通孔22内，确定连杆4在进气端塞2中实现初步定位，已避让出定位销24的装配空间，保障能够顺利装配定位销24。端头42保证了在连杆4与进气端塞2的装配过程中，不需要另外进行连杆4与进气端塞2的固定。另外，该种方式，第一通孔22中的一段作为进气通道，第一通孔22中的另一段与端头42装配，实现了第一通孔22的复用效果。

端头42沿第一通孔22内的轴向约束形式不限，例如，可以采用台阶面、圆孔内槽等形式。

示例性地，第一通孔22包括沿轴向连续分布的第一轴孔221和第二轴孔222，第一轴孔221靠近试验机一侧，且第一轴孔221的直径大于第二轴孔222。第一轴孔221和第二轴孔222的接合处形成台阶面。连杆4沿第一轴孔221穿入密封端塞3，第二轴孔222直径的基本尺寸与杆体41直径的基本尺寸相同，对连杆4的装配起到导向作用，便于连杆4穿过密封端塞3内部。接合处形成的台阶面与端头42接触，端头42沿轴向被约束在第一通孔22内，完成连杆4在进气端塞2中的初步定位。

示例性地，请参阅图1，密封端塞3设置有第二通孔31，连杆4远离进气端塞2的一端穿过第二通孔31并且凸出于密封端塞3背离进气端塞2的外端面，连杆4与外端面焊接并封闭连杆4与第二通孔31的接合处。

该实施例中，保证了连杆4与密封端塞3的固定连接。即使试验过程中，在高压气体的作用下，试验管体1发生断裂。由于连杆4与密封端塞3的固定连接，因此，连杆4对密封端塞3以及残留在密封端塞3上的试验管体1具有限制作用，密封端塞3不会脱离连杆4，防止密封端塞3和断裂的试验管体1向远离进气端塞2的一侧运动。

示例性地，第二通孔31上靠近进气端塞2的一侧设置有第一倒角33，第一倒角33便于密封端塞3与连杆4实现装配。

试验管体1在进气端塞2上实现轴向定位的方式不限，例如，可以为轴肩、轴环、套筒、圆锥形轴头等方式。

示例性地，请参阅图1，进气端塞2上设置有第一轴肩25，试验管体1的第一端与第一轴肩25止挡配合。

该实施例中，试验管体1与进气端塞2装配后，第一轴肩25对试验管体1起到轴向定位作用，限制了试验管体1向靠近试验机一侧移动的自由度。

试验管体1在密封端塞3上实现轴向定位的方式不限，例如，可以为轴肩、轴环、套筒、圆锥形轴头等方式。

示例性地，请参阅图3，密封端塞3上设置有第二轴肩32，试验管体1的第二端与第二轴肩32止挡配合。

该实施例中，密封端塞3与试验管体1装配后，第二轴肩32对试验管体1起到轴向定位作用，限制了试验管体1向远离试验机一侧移动的自由度。

示例性地，请参阅图3，密封端塞3与试验管体1第二端固定连接的一侧的外径上设置有第二倒角34，第二倒角34便于密封端塞3与试验管体1实现装配。

为了保证试验机的气体尽可能全部进入到进气端塞2的第一通孔22中，提高试验效率。

示例性地，请参阅图2，进气端塞2背离试验管体1的一端设置有密封锥端26，密封锥端26用于与试验机的孔壁形成密封配合。

该实施例中，密封锥端26具有结构简单，加工容易，密封性能好等优点，与孔壁形成的密封配合可防止气体从进气端塞2与试验机的接合处泄漏到外界，尽可能保证试验机的气体完全进入到进气通道中。

进气端塞2和试验机的连接方式不限，例如，可以为焊接、法兰连接、螺纹连接或勾头楔键连接等方式。

示例性地，请参阅图2，进气端塞2邻近密封锥端26一侧的轴段上设置有外螺纹27，外螺纹27用于与试验机形成连接。

该实施例中，进气端塞2与试验机之间采用螺纹连接的方式具有结构简单、连接可靠、方便进气端塞2装拆等优点。

示例性地，请参阅图2，进气端塞2包括六角头轴段28。

该实施例中，设置的六角头轴段28便于使用活动扳手或呆扳手在试验机上装拆进气端塞2。

以下对本申请一具体实施例进行描述。

S10：将连杆4从第一轴孔221一侧装入进气端塞2，连杆4的杆体41从进气端塞2的第二轴孔222一侧穿出。当端头42沿轴向被约束在第一通孔22内的台阶面，确定连杆4在进气端塞2中实现初步定位。

S15：将定位销24插入进气端塞2预留的定位销孔中。

S20：将进气端塞2通过进气端塞上的外螺纹27与试验机的内螺纹配合。进气端塞背离试验管体一端设置的密封锥端26与试验机的孔壁形成密封配合。

S25：将试验管体1的第一端沿进气端塞的第一轴段21套入进气端塞2，试验管体的第一端与第一轴肩25止挡配合。

S30：将密封端塞3插入试验管体1的第二端，试验管体的第二端与第二轴肩32止挡配合。

S35：将杆体41向进气端塞2一侧推动，直至端头42与定位销24抵接，实现连杆4在进气端塞2中的准确轴向定位。

S40：焊接连杆4与第二通孔31形成的接合处。

S45：焊接进气端塞2与试验管体1的第一端形成的接合处。

S50：焊接密封端塞3与试验管体1的第二端形成的接合处。

S55：完成以上试验装置接合处的密封后，开始对试验管体1进行内压试验。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种试验装置，用于与试验机相连，其特征在于，包括：

试验管体(1)；

进气端塞(2)，所述进气端塞(2)与所述试验管体(1)的第一端固定连接，所述进气端塞(2)设置有进气通道，所述进气通道用于将所述试验机的气体引入至所述试验管体(1)的内部；

密封端塞(3)，所述密封端塞(3)与所述试验管体(1)的第二端固定连接且封闭试验管体(1)的第二端；

连杆(4)，所述连杆(4)与所述进气端塞(2)以及所述密封端塞(3)分别构成固定连接。

2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述进气端塞(2)靠近所述试验管体(1)的一侧设置有第一轴段(21)，所述第一轴段(21)伸入所述试验管体(1)中，所述第一轴段(21)的周向外表面与所述试验管体(1)的内壁之间形成气体过流间隙，所述进气端塞(2)设置有第一通孔(22)以及出压孔(23)，所述第一通孔(22)沿轴向贯穿所述进气端塞(2)，所述出压孔(23)贯穿第一轴段(21)的周向表面并连通所述第一通孔(22)和所述过流间隙，所述出压孔(23)和所述第一通孔(22)的至少一部分共同限定出所述进气通道。

3.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于，沿所述进气端塞(2)的轴向，所述出压孔(23)设置于所述连杆(4)背离所述密封端塞(3)的一侧。

4.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于，所述试验装置包括定位销(24)，所述定位销(24)从所述第一轴段(21)的周向外表面伸入所述第一通孔(22)中，沿所述进气端塞(2)的轴向，所述定位销(24)设置于所述出压孔(23)和所述连杆(4)的端部之间。

5.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于，所述定位销(24)和所述连杆(4)的端部抵接。

6.根据权利要求5所述的试验装置，其特征在于，所述第一通孔(22)的内壁设置有用于对所述连杆(4)的端部进行止挡的台阶面，所述连杆(4)的端部位于所述定位销(24)和所述台阶面之间，所述连杆(4)的端部朝向所述台阶面的一侧与所述台阶面之间间隔设置以限定出移动空间。

7.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于，所述连杆(4)包括杆体(41)和设置于所述杆体(41)靠近所述进气端塞(2)的一端设置的端头(42)，所述端头(42)的径向尺寸大于所述杆体(41)的径向尺寸，所述杆体(41)穿过所述第一通孔(22)，所述端头(42)沿轴向被约束在第一通孔(22)内。

8.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述密封端塞(3)设置有第二通孔(31)，所述连杆(4)远离所述进气端塞(2)的一端穿过所述第二通孔(31)并且凸出于所述密封端塞(3)背离所述进气端塞(2)的外端面，所述连杆(4)与所述外端面焊接并封闭所述连杆(4)与所述第二通孔(31)的接合处。

9.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述进气端塞(2)上设置有第一轴肩(25)，所述试验管体(1)的第一端与所述第一轴肩(25)止挡配合。

10.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述密封端塞(3)上设置有第二轴肩(32)，所述试验管体(1)的第二端与所述第二轴肩(32)止挡配合。

11.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述进气端塞(2)背离所述试验管体(1)的一端设置有密封锥端(26)，所述密封锥端(26)用于与所述试验机的孔壁形成密封配合。

12.根据权利要求11所述的试验装置，其特征在于，所述进气端塞(2)邻近所述密封锥端(26)一侧的轴段上设置有外螺纹(27)，所述外螺纹(27)用于与所述试验机形成连接。

13.根据权利要求12所述的试验装置，其特征在于，所述进气端塞(2)包括六角头轴段(28)。

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