一种隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置，其包括：上基座；下基座，其设置在所述上基座下方；固定环，其经配置以与所述下基座连接，用于固定隔磁片；及竖直位移限制块，其经配置以与所述上基座连接，用于限制隔磁片的位移。本发明提供的隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置，相较现有技术无法实现隔磁片在实际工况下的破坏过程观测，其在对隔磁片破坏成因具体分析的基础上实现了隔磁片的疲劳破坏过程观测、疲劳性能测试以及隔磁片疲劳寿命预估。
【专利说明】
一种隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置
技术领域
[0001]本发明涉及核电工程领域，具体涉及一种用于实现核电站控制棒驱动机构中隔磁片的翘曲疲劳性能测试与隔磁片寿命评估的隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置。
【背景技术】
[0002]AP1000控制棒驱动机构(CRDM)是一种电磁驱动的机械装置。在压水堆中，控制棒驱动机构的作用是在垂直方向定位控制棒组件。通过控制棒驱动机构改变或保持控制棒组件的垂直方向的高度，实现核反应堆的启停，并在反应堆正常运行中调节或维持堆芯的功率水平以及在事故工况下快速停堆。它是直接影响反应堆正常运行和安全可靠性的关键设备之一。隔磁片作为控制棒驱动机构中的关键部件，其受到步跃冲击后的动态响应与其使用寿命直接相关。
[0003]但由于控制棒驱动机构整体为密闭腔体，因此无法在其工作状态下直接检测隔磁片的受载状态以及损伤情况，经过前期的具体分析得到隔磁片的主要破坏成因在于往复作用的磨损使衔铁与隔磁片的作用面演化成一个微型的弧面，导致衔铁冲击隔磁片时产生局部的应力集中，在隔磁片下表面产生较大的拉应力并产生翘曲，隔磁片在周期性的冲击过程中产生翘曲疲劳并最终破坏，因此需专门设计翘曲疲劳测试的试验装置用于观察隔磁片的疲劳破坏现象并对隔磁片的疲劳性能进行直接测试，最终做出隔磁片的疲劳寿命预估。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术的不足，提出一种隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置。
[0005]隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置包括:
[0006]上基座；
[0007]下基座，其设置在所述上基座下方；
[0008]固定环，其经配置以与所述下基座连接，用于固定隔磁片;及
[0009]竖直位移限制块，其经配置以与所述上基座连接，用于限制隔磁片的位移。
[0010]优选地，所述上基座包括第一夹持端、柱状块及水平位移限制块，其中所述第一夹持端安装于疲劳试验机的夹头上部分。
[0011 ]优选地，所述柱状块的外径与所述竖直位移限制块的外径相同。
[0012]优选地，所述水平位移限制块的外径与隔磁片的内经相同。
[0013]优选地，所述下基座包括第二夹持端和内空圆盘，其中所述第二夹持端安装于疲劳试验机的夹头下部分。
[0014]优选地，所述内空圆盘的内径略大于隔磁片的外径。
[0015]优选地，所述内空圆盘的深度略大于所述竖直位移限制块的厚度。
[0016]优选地，所述固定环包括固定环和环状凸起，其中固定环的外径与所述下基座的内空圆盘的外径相同，所述环状凸起直接与隔磁片接触，在测试过程中对隔磁片上的环状部分施加沿竖直方向的载荷作用。
[0017]优选地，所述竖直位移限制块的外径较隔磁片的内径超出6.8mm，经配置以将隔磁片夹持。
[0018]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0019]1、本发明提供的隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置，相较现有技术无法实现隔磁片在实际工况下的破坏过程观测，其在对隔磁片破坏成因具体分析的基础上实现了隔磁片的疲劳破坏过程观测、疲劳性能测试以及隔磁片疲劳寿命预估。
[0020]2、本发明提供的隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置，通过下基座配合固定环实现压-压加载;通过竖直位移限制块配合上基座实现隔磁片在竖直方向的固定;通过上基座配合竖直位移限制块，同时上基座底端有凸起圆盘，其外径与隔磁片内径切合，由此可以实现隔磁片在水平方向和竖直方向的固定;通过固定环配合下基座使用，其上有一环状凸起部分，位于距离中轴线53.3_处，主要用于实现对隔磁片的压-压加载。
【附图说明】
[0021]图1是本发明隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置的三维结构图
[0022]图2是本发明隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置的下基座三维结构图
[0023]图3是本发明隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置的隔磁片竖直位移限制块三维结构图
[0024]图4是本发明隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置的上基座三维结构图
[0025]图5是本发明隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置的隔磁片固定环三维结构图
【具体实施方式】
[0026]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0027]图1-5所示，隔磁片5翘曲疲劳测试的试验装置包括:
[0028]上基座3;
[0029]下基座I，其设置在上基座3下方；
[0030]固定环4，其经配置以与下基座I连接，用于固定隔磁片5;及
[0031]竖直位移限制块2，其经配置以与上基座3连接，用于限制隔磁片5的位移。
[0032]上基座3包括第一夹持端、柱状块及水平位移限制块，其中所述第一夹持端安装于疲劳试验机的夹头上部分。所述柱状块的外径与竖直位移限制块2的外径相同。所述水平位移限制块的外径与隔磁片5的内经相同。
[0033]下基座I包括第二夹持端和内空圆盘，其中所述第二夹持端安装于疲劳试验机的夹头下部分。所述内空圆盘的内径略大于隔磁片5的外径。所述内空圆盘的深度略大于竖直位移限制块2的厚度。
[0034]固定环4包括固定环和环状凸起，其中固定环的外径与下基座I的内空圆盘的外径相同，且两者周向分布有8个可配合固定的螺孔，用于两者的螺栓连结，环状凸起直接与隔磁片5接触，在测试过程中对隔磁片5上距内径23.3mm的环状部分施加沿竖直方向的载荷作用。
[0035]竖直位移限制块2的外径较隔磁片5的内径超出6.8mm，在竖直位移限制块2上有四个螺孔，可通过螺栓与上基座3螺栓连结，以将隔磁片5夹持。
[0036]下面将详述其装配过程:
[0037](I)参照图1、图3、图4，将隔磁片5放置在上基座3上并通过水平位移限制块2在水平方向予以固定，通过螺栓将上基座3与隔磁片5竖直位移限制块刚性连接；
[0038](2)参照图1，将上述已安装完成的部件放置在下基座I上；
[0039](3)参照图1，通过螺栓将固定环4与下基座1(穿过固定环4)刚性连接；
[0040]这样即完成了本发明隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置的试验部分装配工作。
[0041]工作模式下的具体操作步骤如下(参见图1):
[0042](I)将上基座3、竖直位移限制块2、下基座1、固定环4参照图1完成安装；
[0043](2)将上基座3的第一夹持端和下基座2的第二夹持端分别固定于疲劳试验机的上、下夹头中；
[0044](3)启动疲劳试验机，设置数据记录项目，加载方式设置为位移控制，施加0.1KN预载后进行疲劳试验；
[0045](4)在隔磁片5破坏或达到预设的疲劳加载周次时停止试验机运行；
[0046](5)整理试验机所输出的各项数据，并进行重复试验。
[0047]与现有技术相比，本实施例具有以下有益效果:
[0048]1、本实施例提供的隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置，相较现有技术无法实现隔磁片在实际工况下的破坏过程观测，其在对隔磁片破坏成因具体分析的基础上实现了隔磁片的疲劳破坏过程观测、疲劳性能测试以及隔磁片疲劳寿命预估。
[0049]2、本实施例提供的隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置，通过下基座配合固定环实现压-压加载;通过竖直位移限制块配合上基座实现隔磁片在竖直方向的固定;通过上基座配合竖直位移限制块，同时上基座底端有凸起圆盘，其外径与隔磁片内径切合，由此可以实现隔磁片在水平方向和竖直方向的固定;通过固定环配合下基座使用，其上有一环状凸起部分，位于距离中轴线53.3_处，主要用于实现对隔磁片的压-压加载。
[0050]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0051]本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0052]显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置，其特征在于，包括: 上基座； 下基座，其设置在所述上基座下方； 固定环，其经配置以与所述下基座连接，用于固定隔磁片;及 竖直位移限制块，其经配置以与所述上基座连接，用于限制隔磁片的位移。2.如权利要求1所述的隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置，其特征在于，所述上基座包括第一夹持端、柱状块及水平位移限制块，其中所述第一夹持端安装于疲劳试验机的夹头上部分。3.如权利要求2所述的隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置，其特征在于，所述柱状块的外径与所述竖直位移限制块的外径相同。4.如权利要求2所述的隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置，其特征在于，所述水平位移限制块的外径与隔磁片的内经相同。5.如权利要求1所述的隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置，其特征在于，所述下基座包括第二夹持端和内空圆盘，其中所述第二夹持端安装于疲劳试验机的夹头下部分。6.如权利要求5所述的隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置，其特征在于，所述内空圆盘的内径略大于隔磁片的外径。7.如权利要求5所述的隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置，其特征在于，所述内空圆盘的深度略大于所述竖直位移限制块的厚度。8.如权利要求5所述的隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置，其特征在于，所述固定环包括固定环和环状凸起，其中固定环的外径与所述下基座的内空圆盘的外径相同，所述环状凸起直接与隔磁片接触，在测试过程中对隔磁片上的环状部分施加沿竖直方向的载荷作用。9.如权利要求1所述的隔磁片翘曲疲劳测试的试验装置，其特征在于，所述竖直位移限制块的外径较隔磁片的内径超出6.8_，经配置以将隔磁片夹持。
【文档编号】G01M13/00GK105928699SQ201610554463
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年7月14日
【发明人】钱浩, 谢永诚, 刘刚, 王德斌, 许艳涛, 张东升, 刘斌, 韩超
【申请人】上海核工程研究设计院, 上海大学