核燃料包壳管的耐高温测试夹具的制作方法

1.本发明涉及管件测试技术领域，尤其涉及一种核燃料包壳管的耐高温测试夹具。


背景技术：

2.目前，核燃料棒包壳管的爆破、疲劳等研究都是置于高温真空环境(1000℃)下试验，由于试验包壳管的研究条件决定了其长度的限制，所以包壳管的连接夹具必须置于高温真空环境内做长期测试，而目前采用的连接夹具大多由橡胶材质制成，且密封效果差，不能适应于长期高温试验，易容易导致试验失效。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种核燃料包壳管的耐高温测试夹具，以解决现有的夹具不能适应于长期高温试验，且密封性能差等不足之处。
4.为实现上述目的，采用以下技术方案：
5.一种核燃料包壳管的耐高温测试夹具，包括两间隔布置的夹持机构，每一夹持机构均包括一固定壳体；每一固定壳体的一端端部沿其轴向还均开设一限位插孔，包壳管的两端分别插设于一限位插孔内；其中一所述固定壳体的内部沿其轴向还设有一与限位插孔连通的第一流道，且该固定壳体的外壁还设有与第一流道贯通的安装接口；每一限位插孔内还设有套设于包壳管外壁的密封卡套组件，以及与密封卡套组件接触并将其限位固定的锁紧套；每一固定壳体的一端还设有一固定环，且每一固定环内还安装有若干用于将锁紧套压紧限位于限位插孔内的压紧契块。
6.进一步地，所述密封卡套组件包括第一卡套、第二卡套；所述限位插孔与第一流道连通的一端端部呈锥形孔构造；所述第一卡套呈锥形构造，第一卡套套设于包壳管的外壁，且第一卡套的锥形头部插设于锥形孔内；所述第二卡套套设于包壳管外壁，且第二卡套的一端与第一卡套的锥形尾部抵接。
7.进一步地，所述锁紧套的一端插设于限位插孔内并与第二卡套抵接，锁紧套的另一端插设于若干压紧契块之间。
8.进一步地，所述固定环经若干锁紧螺丝锁紧固定于固定壳体的端部，且固定环顶部还开设有贯通至其底部的锥形限位孔；所述包壳管的一端从锥形限位孔穿出并插入至限位插孔内，若干所述压紧契块围绕包壳管间隔嵌装于锥形限位孔内；若干所述压紧契块的上部内壁之间围成一锁紧孔，锁紧套的一端设有锁紧圆台，且锁紧圆台插设于锁紧孔内。
9.进一步地，每一压紧契块的下部内壁还设有若干限位凸起部，且限位凸起部紧贴于包壳管的外壁。
10.进一步地，每一固定壳体的外壁还均设有若干锁紧环。
11.进一步地，其中一所述固定壳体的一端外壁还开设有若干固定孔。
12.采用上述方案，本发明的有益效果是：
13.1)该夹具采用gh4169高温合金材质制成，耐高温性能强，且具有良好的抗疲劳、抗
辐射、抗氧化、耐腐蚀性能，可长期置于高温真空环境下使用，使用方便；
14.2)采用双卡套金属锥面硬密封的方式，其泄漏率极低，密封性能好，再通过锁紧套锁紧，施加到一定倍数的扭力后，在锁紧套的限位下，双卡套不会出现锥面脱落、卡套脱落等现象；
15.3)采用了分体的设计，将轴向拉压力施加点着力于包壳管的外壁上，而与密封卡套组件没有任何关系，密封卡套组件仅仅是为了保障包壳管内压的密封，这样的分体设计有利于试验动态拉压过程中，不会导致密封卡套组件松脱、掉落，保证试验的稳定性；
16.4)在包壳管内部还添加有一定壁厚的芯轴，芯轴的存在有效保障了施加于包壳管上力的均匀性，不会造成包壳管的塌陷等现象出现，进而提高试验的成功率。
附图说明
17.图1为本发明的立体图；
18.图2为图1省却固定壳体的立体图；
19.图3为图2的局部爆炸图；
20.图4为本发明的剖面图；
21.图5为图4的a处局部放大示意图；
22.其中，附图标识说明：
23.1—固定壳体；
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2—第一流道；
24.3—安装接口；
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4—密封卡套组件；
25.5—锁紧套；
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6—固定环；
26.7—压紧契块；
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8—锁紧环；
27.9—芯轴；
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41—第一卡套；
28.42—第二卡套；
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71—限位凸起部。
具体实施方式
29.以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
30.参照图1至5所示，本发明提供一种核燃料包壳管的耐高温测试夹具，包括两间隔布置的夹持机构，每一夹持机构均包括一固定壳体1；每一固定壳体1的一端端部沿其轴向还均开设一限位插孔，包壳管的两端分别插设于一限位插孔内；其中一所述固定壳体1的内部沿其轴向还设有一与限位插孔连通的第一流道2，且该固定壳体1的外壁还设有与第一流道2贯通的安装接口3；每一限位插孔内还设有套设于包壳管外壁的密封卡套组件4，以及与密封卡套组件4接触并将其限位固定的锁紧套5；每一固定壳体1的一端还设有一固定环6，且每一固定环6内还安装有若干用于将锁紧套5压紧限位于限位插孔内的压紧契块7。
31.其中，所述密封卡套组件4包括第一卡套41、第二卡套42；所述限位插孔与第一流道2连通的一端端部呈锥形孔构造；所述第一卡套41呈锥形构造，第一卡套41套设于包壳管的外壁，且第一卡套41的锥形头部插设于锥形孔内；所述第二卡套42套设于包壳管外壁，且第二卡套42的一端与第一卡套41的锥形尾部抵接；所述锁紧套5的一端插设于限位插孔内并与第二卡套42抵接，锁紧套5的另一端插设于若干压紧契块7之间；所述固定环6经若干锁紧螺丝锁紧固定于固定壳体1的端部，且固定环6顶部还开设有贯通至其底部的锥形限位
孔；所述包壳管的一端从锥形限位孔穿出并插入至限位插孔内，若干所述压紧契块7围绕包壳管间隔嵌装于锥形限位孔内；若干所述压紧契块7的上部内壁之间围成一锁紧孔，锁紧套5的一端设有锁紧圆台，且锁紧圆台插设于锁紧孔内。
32.每一压紧契块7的下部内壁还设有若干限位凸起部71，且限位凸起部71紧贴于包壳管的外壁；每一固定壳体1的外壁还均设有若干锁紧环8；其中一所述固定壳体1的一端外壁还开设有若干固定孔。
33.本发明工作原理：
34.继续参照图1至5所示，为适应于在高温环境下使用该夹具，本实施例中，固定壳体1采用gh4169高温合金材质，该材质是一种沉淀强化镍基高温合金，可以耐温1200℃，具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能，以及良好的加工性能、焊接性能良好；其中一固定壳体1的外壁设有安装接口3，用于接入外部的输液或输气管道，以便对包壳管进行内压疲劳及爆破等试验；在试验时，包壳管内部通压后，处于一个长期的稳定试验过程，在该过程中，压力不能通过夹具而泄露，因此，在限位插孔内设置了密封卡套组件4，密封卡套组件4包括呈锥形构造的第一卡套41和与第一卡套41抵接的第二卡套42，采用双卡套金属锥面硬密封的方式，其泄漏率≤10-11
pa m3/s，泄漏率极低，密封性能好，同时再通过锁紧套5锁紧，施加到一定倍数的扭力后，在锁紧套5的限位下，双卡套不会出现锥面脱落、卡套脱落等现象，从而避免泄露；同时，在每一固定壳体1的一端还设有一固定环6，固定环6内设有若干压紧契块7，可将锁紧套5压紧固定，避免其松动，同时，在每一压紧契块7的下部内壁设有若干紧贴于包壳管外壁的限位凸起部71，可增加摩擦力，以便对包壳管做外拉压试验；此外，在外拉压试验时(外部的拉压机构与没有设置安装接口3的固定壳体1端部连接，对其施加拉力，以做外拉压试验)，因为夹具与包壳管的拉压力点长期处于试验过程中，为防止拉压力与密封卡套组件4的冲突，所以采用了分体的设计，将轴向拉压力施加点着力于包壳管的外壁上，而与密封卡套组件4没有任何关系，密封卡套组件4仅仅是为了保障包壳管内压的密封，这样的分体设计有利于试验动态拉压过程中，不会导致密封卡套组件4松脱、掉落，且该实施例中，包壳管内部还添加有一定壁厚的芯轴9，芯轴9的存在有效保障了施加于包壳管上的力均匀性，不会造成包壳管的塌陷等现象出现，实用性强。
35.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。