CN206683939U - 一种锆合金管材液压爆破试验用密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种锆合金管材液压爆破试验用密封装置，密封装置包括相可拆卸地连接的第一定位块和第二定位块，第一定位块和第二定位块中的一个上设有高压入口，另一上设有高压出口，第一定位块和第二定位块上还分别设有用于固定锆合金管材两端部的固定部，固定部分别包括依次设置和连通的卡槽、密封槽、过渡锥槽和密封螺纹孔，卡槽与高压入口或高压出口连接，通过压紧螺母与密封螺纹孔和过渡锥槽密封连接，通过密封件与密封槽密封连接。由于本实用新型采用密封圈及锥面配合的密封方式，管材样品不会因夹持产生塑性变形，适用于各种型号的管材，测试温度为室温~260℃，此外，该密封装置加工难度很小，容易成型，操作方便。

Description

一种锆合金管材液压爆破试验用密封装置

技术领域

本实用新型涉及一种锆合金管材液压爆破试验用密封装置。

背景技术

锆合金包壳管是指装有燃料芯体的密封外壳，其作用是防止裂变产物的逸出和避免燃料受冷却剂的冲刷腐蚀以及有效地导出热能。但锆合金包壳管的工作环境十分恶劣，内部受芯块与燃料包壳相互作用产生的复杂应力及裂变气体产生的压力，外部受冷却剂腐蚀和温度、压力的作用，并受到强烈的中子辐射和冷却剂的冲刷、振动和热循环应力等作用。大量研究表明在反应性引入事故（RIA）工况下环向应力应变是导致锆合金包壳管失效的主要原因，因此有必要对锆合金的环向力学性能进行深入研究。目前主要核大国已经开展了大量锆合金环向力学性能测试工作，如法国的PROMETRA、美国的GNF、日本的JAEA和俄罗斯的KAERI等测试程序。主要测试方法包括环向拉伸试验和液压爆破试验，其中液压爆破试验应用最为广泛。美国《ASTM B811-02核反应堆燃料包壳用锻造锆合金无缝管材的标准规范》（以下简称B811-02）对爆破试验方法作了详细说明，已成为各国爆破试验参考的典范。B811-02规定爆破试验中锆合金弹性变形阶段的升压速率为13.8MPa/min，不仅要求增压泵达到上述条件，同时要求整个系统尤其锆合金管材样品的保压效果良好。针对锆合金管材样品密封，国内一直采用的方法是将其一端用端塞焊死，另一端焊接在带螺纹的连接接头上，但这种密封方式要求很高的焊接质量同时焊接过程中的热量输入使得样品产生应力应变从而最终影响试验结果准确性。国外一般采用市售卡芯卡套螺母组合进行直接密封，但卡芯与样品相互作用产生大量塑性变形影响试验结果的准确性，且卡套只适应于几种特定规格的管材样品密封,同时价格比较昂贵不利于应用推广。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种适用各类管材型号且不影响试验结果的锆合金管材液压爆破试验用密封装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种锆合金管材液压爆破试验用密封装置，密封装置包括可拆卸地连接的第一定位块和第二定位块，第一定位块和第二定位块中的一个上设有高压入口，另一上设有高压出口，第一定位块和第二定位块上还分别设有用于固定锆合金管材两端部的固定部，固定部分别包括依次设置和连通的卡槽、密封槽、过渡锥槽和密封螺纹孔，卡槽与高压入口或高压出口连通，密封槽内设有密封件，锆合金管材的端部穿过密封螺纹孔、过渡锥槽、密封槽和卡槽设置，且同时通过压紧螺母与密封螺纹孔和过渡锥槽密封连接，通过密封件与密封槽密封连接。

优选地，高压入口或高压出口、卡槽、密封槽、过渡锥槽和密封螺纹孔的中心线重合。

优选地，密封螺纹孔、密封槽和卡槽的直径依次减小。

优选地，卡槽与高压入口或高压出口之间形成有锥形连接通道，锥形连接通道的较窄的一端连接卡槽，较宽一端连接高压入口或高压出口。

优选地，第一定位块和第二定位块的一个上设有多个螺纹孔，另一个上设有与多个螺纹孔一一对应的连接孔，密封装置还包括穿过螺纹孔和连接孔将第一定位块和第二定位块连接的多个固定螺杆。

优选地，第一定位块位于第二定位块的下方，第一定位块上设置有高压入口和多个螺纹孔，第二定位块上设置高压出口和多个连接孔。

优选地，高压入口位于第一定位块的下部且开口位于第一定位块的底面，高压出口位于第二定位块的上部且开口位于第二定位块的顶面。

优选地，卡槽的内径为约9.54mm、高度为9~11mm，

优选地，过渡锥槽的锥度为约45°。

优选地，密封槽的内径为约13.94mm、高度为2.0~2.4mm。

优选地，密封件使用温度为20~260℃，密封件的硬度为75度。

优选地，密封件材料为氟橡胶。

优选地，第一定位块的长度为55~65mm、宽度为25~35mm、高度为55~65mm。

优选地，第二定位块的长度为55~65mm、宽度为25~35mm、高度为55~65mm。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型采用密封圈及锥面配合的密封方式，管材样品不会因夹持产生塑性变形，适用于各种型号的管材，测试温度为室温~260℃，此外，该密封装置加工难度很小，容易成型，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型的第一定位块的主视剖切结构示意图；

图2为本实用新型的第一定位块和第二定位块配合使用状态下的结构示意图。

其中：1、管材；2、第一定位块；3、第二定位块；40,40’、锥形连接通道；41、高压入口；42、高压出口；51,51’、卡槽；52,52’、密封槽；53,53’、过渡锥槽；54,54’、密封螺纹孔；61、第一螺纹孔；62、第二螺纹孔；63、第一通孔；64、第二通孔；7,7’、压紧螺母；8,8’、密封件；9,9’、固定螺杆。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述：

如图1和图2所示，一种锆合金管材1液压爆破试验用的密封装置，密封装置包括可拆卸地连接的第一定位块2和第二定位块3，第一定位块2位于第二定位块3的下方，第一定位块2上设置有高压入口41和多个螺纹孔61，62，第二定位块3上设置高压出口42和连接孔63，64（其中，高压入口41位于第一定位块2的下部且开口位于第一定位块2的底面，高压出口42位于第二定位块3的上部且开口位于第二定位块3的顶面），第一定位块2和第二定位块3上还分别设有用于固定锆合金管材1两端部的固定部，固定部分别包括依次设置和连通的卡槽51,51’、密封槽52,52’、过渡锥槽53,53’和密封螺纹孔54,54’，卡槽51,51’与高压入口41或高压出口42连接，密封槽52,52’内设有密封件8,8’，锆合金管材1的端部穿过密封螺纹孔54,54’、过渡锥槽53,53’、密封槽52,52’和卡槽51,51’设置，且同时通过压紧螺母7,7’与密封螺纹孔54,54’和过渡锥槽53,53’密封连接，通过密封件8,8’与密封槽52,52’密封连接。

进一步地，高压入口41或高压出口42、卡槽51,51’、密封槽52,52’、过渡锥槽53,53’和密封螺纹孔54,54’的中心线重合。密封螺纹孔54,54’、密封槽52,52’和卡槽51,51’的直径依次减小。卡槽51,51’与高压入口41或高压出口42之间形成有锥形连接通道40,40’，锥形连接通道40,40’的较窄的一端连接卡槽51,51’，较宽一端连接高压入口41或高压出口42。第一定位块2上设有两个螺纹孔61，62，第二定位块3上设有与两个螺纹孔61，62一一对应的连接孔63，64，密封装置还包括穿过螺纹孔61，62和连接孔63，64将第一定位块2和第二定位块3连接的两个固定螺杆9,9’。

本例中，卡槽51,51’的内径为9.54mm、高度为9~11mm，过渡锥槽53,53’的锥度为45°，密封槽52,52’的内径为13.94mm、高度为2.0~2.4mm。密封件8,8’使用温度为20~260℃，密封件8,8’的硬度为75度，密封件8,8’材料为氟橡胶。第一定位块2和第二定位块3的长度均为60mm、宽度均为30mm、高度均为60mm。

采用上述的密封装置还对管材样品进行密封固定，不会因夹持产生塑性变形，适用于各种型号的管材，测试温度为室温~260℃，此外，该密封装置加工难度很小，容易成型，操作方便。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锆合金管材（1）液压爆破试验用密封装置，其特征在于：所述密封装置包括可拆卸地连接的第一定位块（2）和第二定位块（3），所述第一定位块（2）和第二定位块（3）中的一个上设有高压入口（41），另一上设有高压出口（42），所述第一定位块（2）和第二定位块（3）上还分别设有用于固定锆合金管材（1）两端部的固定部，所述固定部分别包括依次设置和连通的卡槽（51,51’）、密封槽（52,52’）、过渡锥槽（53,53’）和密封螺纹孔（54,54’），所述卡槽（51,51’）与高压入口（41）或高压出口（42）连通，所述密封槽（52,52’）内设有密封件（8,8’），所述的锆合金管材（1）的端部穿过密封螺纹孔（54,54’）、过渡锥槽（53,53’）、密封槽（52,52’）和卡槽（51,51’）设置，且同时通过压紧螺母（7,7’）与所述密封螺纹孔（54,54’）和过渡锥槽（53,53’）密封连接，通过所述密封件（8,8’）与密封槽（52,52’）密封连接。

2.根据权利要求1所述的锆合金管材液压爆破试验用密封装置，其特征在于：所述高压入口（41）或高压出口（42）、卡槽（51,51’）、密封槽（52,52’）、过渡锥槽（53,53’）和密封螺纹孔（54,54’）的中心线重合。

3.根据权利要求1所述的锆合金管材液压爆破试验用密封装置，其特征在于：所述密封螺纹孔（54,54’）、密封槽（52,52’）和卡槽（51,51’）的直径依次减小。

4.根据权利要求1所述的锆合金管材液压爆破试验用密封装置，其特征在于：所述卡槽（51,51’）与高压入口（41）或高压出口（42）之间形成有锥形连接通道（40,40’），所述锥形连接通道（40,40’）的较窄的一端连接卡槽（51,51’），较宽一端连接高压入口（41）或高压出口（42）。

5.根据权利要求1所述的锆合金管材液压爆破试验用密封装置，其特征在于：所述第一定位块（2）和第二定位块（3）的一个上设有多个螺纹孔（61，62），另一个上设有与所述多个螺纹孔（61，62）一一对应的连接孔（63，64），所述密封装置还包括穿过所述螺纹孔（61，62）和连接孔（63，64）将第一定位块（2）和第二定位块（3）连接的多个固定螺杆（9,9’）。

6.根据权利要求5所述的锆合金管材液压爆破试验用密封装置，其特征在于：所述第一定位块（2）位于所述第二定位块（3）的下方，第一定位块（2）上设置有所述高压入口（41）和多个螺纹孔（61，62），第二定位块（3）上设置所述高压出口（42）和多个连接孔（63，64）。

7.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的锆合金管材液压爆破试验用密封装置，其特征在于：所述高压入口（41）位于所述第一定位块（2）的下部且开口位于第一定位块（2）的底面，所述高压出口（42）位于所述第二定位块（3）的上部且开口位于第二定位块（3）的顶面。

8.根据权利要求1所述的锆合金管材液压爆破试验用密封装置，其特征在于：所述卡槽（51,51’）的内径为9.54mm、高度为9~11mm，所述过渡锥槽（53,53’）的锥度为45°，所述密封槽（52,52’）的内径为13.94mm、高度为2.0~2.4mm。

9.根据权利要求1所述的锆合金管材液压爆破试验用密封装置，其特征在于：所述密封件（8,8’）材料为氟橡胶。

10.根据权利要求1所述的锆合金管材液压爆破试验用密封装置，其特征在于：所述第一定位块（2）和第二定位块（3）的长度均为55~65mm、宽度均为25~35mm、高度均为55~65mm。