磨蚀试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及磨蚀试验技术领域，更具体地说，涉及一种磨蚀试验装置。


背景技术：

2.在压水堆中，主要通过燃料组件定位格架中的弹簧和刚凸两种结构对燃料棒实现夹持，但在流体激励的作用下燃料棒会发生振动现象，为了保证燃料组件的整个寿期内，包壳管不发生磨损失效而导致包壳管内的放射性物质泄漏，因此需要研究包壳管和格架之间相对运动产生的微动磨损机理。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种用于包壳管和格架之间磨蚀试验的磨蚀试验装置。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种磨蚀试验装置，包括微动磨蚀组件；所述微动磨蚀组件包括用于格架安装定位的支架、包壳管夹具、传动结构以及驱动结构；所述包壳管夹具安装于所述支架的两相对侧用于夹持包壳管，所述传动结构与所述包壳管夹具和所述驱动结构连接，用于在所述驱动结构的带动下带动所述包壳管夹具微动进而使得所述包壳管与所述格架进行微动磨蚀；
5.还包括溶液循环组件；所述溶液循环组件与所述微动磨蚀组件连接，用于在试验时为所述微动磨蚀组件提供水化学溶液环境。
6.优选地，所述传动结构包括转接板以及传动杆；
7.所述包壳管夹具安装于所述转接板上；
8.所述传动杆与所述转接板和所述驱动结构连接。
9.优选地，所述驱动结构包括电机，所述电机的输出轴与所述传动杆连接。
10.优选地，所述支架包括支座、第一翻板以及第二翻板；
11.所述支座包括座体、以及设置于所述座体一侧且向上延伸的侧板；
12.所述第一翻板设置于所述座体的另一侧，且与所述侧板相对设置，并与所述座体可转动连接；
13.所述第二翻板设置于所述侧板远离所述座体的一端，且与所述侧板可转动连接，并与所述第一翻板可拆卸连接；
14.所述侧板、所述第一翻板、所述第二翻板、所述座体围设形成两侧贯通的框体结构，所述框体结构的内侧形成收容所述格架的收容腔。
15.优选地，所述包壳管夹具包括第一夹持板以及第二夹持板；
16.所述第一夹持板以及所述第二夹持板分别位于所述框体结构的两相对侧。
17.优选地，所述第一夹持板上设有第一贯穿孔，用于所述包壳管贯穿设置；
18.所述第二夹持板上设有第二贯穿孔，用于所述包壳管贯穿设置。
19.优选地，所述收容腔中设有压紧定位所述格架的定位压板。
20.优选地，所述微动磨蚀组件还包括支架平台、以及外罩；所述外罩安装于所述支架平台上；
21.所述支架安装于所述支架平台上，且位于所述外罩中；
22.所述溶液循环组件与所述外罩连接。
23.优选地，所述磨蚀试验装置还包括加热结构；
24.所述加热结构设置于所述外罩上，用于在试验时为所述磨蚀试验装置提供设定的温度环境。
25.优选地，还包括监控组件，所述监控组件与所述微动磨蚀组件连接，用于监控所述微动磨蚀组件的化学环境。
26.实施本实用新型的磨蚀试验装置，具有以下有益效果：该磨蚀试验装置通过驱动结构带动传动结构传动带动包壳管夹具微动，进而带动夹持于包壳管夹具上的包壳管与安装于支架上的格架进行微动摩擦，并可通过溶液循环组件提供试验时的水化学溶液环境，实现对包壳管和格架之间相对运动产生的微动磨蚀进行试验。该磨蚀试验装置具有结构简单、易于加工、试验成本低的优点。
附图说明
27.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
28.图1是本实用新型一些实施例中磨蚀试验装置的结构示意图；
29.图2是图1所示磨蚀试验装置的局部结构示意图；
30.图3是图2所示磨蚀试验装置的微动磨蚀组件的局部结构示意图；
31.图4是图3所示磨蚀试验装置的微动磨蚀组件另一角度的局部结构示意图；
32.图5是图3所示磨蚀试验装置的微动磨蚀组件局部结构的正视图；
33.图6是图3所示磨蚀试验装置的微动磨蚀组件局部结构的侧视图。
具体实施方式
34.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
35.图1示出了本实用新型磨蚀试验装置的一些优选实施例。该磨蚀试验装置可用于研究自主创新的新型压水堆燃料组件中新型格架和新型包壳管任意配对成的摩擦副的微动磨蚀性能并作定量分析。该磨蚀试验装置具有结构简单、易于加工、试验成本低的优点。
36.如图1所示，进一步地，在一些实施例中，该磨蚀试验装置可包括微动磨蚀组件10、以及溶液循环组件20。该微动磨蚀组件10可用于带动包壳管100与格架200进行微动磨蚀，从而便于模拟包壳管在流体激励的作用下的振动现象，可便于研究包壳管和格架之间相对运动产生的微动磨损机理。该溶液循环组件20可与该微动磨蚀组件10连接，用于在试验时，为该微动磨蚀组件10提供水化学溶液环境。该磨蚀试验装置通过该溶液循环组件20可模拟压水堆一回路的高压水化学环境，从而可使得试验更贴近实际，试验结果更为准确。
37.如图2至图6所示，进一步地，在一些实施例中，该微动磨蚀组件10可包括支架平台11、垫板12、支架13、传动结构14、包壳管夹具15、以及驱动结构17。在一些实施例中，该支架平台11可用于供该支架13、传动结构14等安装。该垫板12可设置于该支架13上，可与该支架
平台11通过螺栓连接固定。该支架13可安装于该支架平台11上，具体地，其可位于该垫板12上，且可与该垫板12通过螺栓进行连接。该支架13用于格架200的安装定位。该传动结构14可安装于该支架平台11上，且可与该包壳管夹具15和该驱动结构17连接，用于在驱动结构17的带动下带动该包壳管夹具15微动进而使得该包壳管100与该格架200进行微动磨蚀。该包壳管夹具15可设置于该支架平台11上，具体地，位于该垫板12上，并位于该支架13的两相对侧，可用于夹持包壳管。该驱动结构17可与该传动结构14连接，用于驱动该传动结构14传动。
38.进一步地，在一些实施例中，该支架平台11可以为圆柱状，该支架平台11上可设置多个连接通孔111，该多个连接通孔111为螺栓孔，可用于螺栓穿设连接传感器或者其他部件。
39.进一步地，在一些实施例中，该垫板12可以为圆板，该垫板12的径向尺寸可小于该支架平台11的径向尺寸，该垫板12可用于限位该支架13的位置。在一些实施例中，该垫板12上设有两个限位槽121，该两个限位槽121可用于供支架13的限位安装。该支架13可通过设置螺栓连接固定于该限位槽121上。
40.进一步地，在一些实施例中，该支架13可包括支座131、第一翻板132以及第二翻板133。该支座131可安装于该垫板12上。该支座131可包括座体1311，该座体1311以及侧板1312。该座体1311可以呈拱门状，该座体1311的两个支撑部可连接固定于该垫板12上，且该两个支撑部之间留设有过孔，供该转接板141穿过设置。该侧板1312可设置于该座体1311的上部，且位于该座体1311的一侧并向上延伸设置。在一些实施例中，该座体1311的顶部以及该侧板1312的内侧壁上均设有方形垫板1310。该方形垫板1310可用于承载该格架200。该座体1311以及该侧板1312与该方形垫板1310之间可通过沉头螺栓进行螺纹连接，选用沉头螺栓的目的是为了不影响格架的放置，保证格架放置面的水平。使用时，可将格架200放置于该方形垫板1310上，注意贴紧面的中心线对齐，确保其对中性。在一些实施例中，该第一翻板132可设置于该座体1311的另一侧，且可与该侧板1312相对设置，并可与该座体1311可转动连接。在一些实施例中，该第一翻板132可与该座体1311通过设置插销形成铰接结构。该第二翻板133可设置于该侧板1312远离该座体1311的一端，且可与该侧板1312可转动连接，并可与该第一翻板132可拆卸连接。在一些实施例中，该第二翻板133可通过设置插销与该侧板1312形成铰接结构，并且可通过设置螺钉与该第一翻板132可拆卸连接。通过设置该第一翻板132和该第二翻板133可便于该格架200安装至该座体1311上，并且便于将格架200从该座体1311上拆卸出来。在一些实施例中，该侧板1312、第一翻板132以及第二翻板133可围设形成两侧贯通的框体结构，该框体结构的内侧可形成收容腔，用于收容格架200。
41.进一步地，在一些实施例中，该座体1311的顶壁和该侧板1312的内侧壁均可设置挡板134，该挡板134可用于定位格架200，避免该格架200移动。在一些实施例中，该挡板134可以为四个，分别位于该座体1311的前后方向，以及该侧板1312的前后方向，从而可实现对格架200前后方向位移的控制。在一些实施例中，可通过人工切换方形垫板1310以及挡板134，可以实现对不同类型的格架200夹持固定。
42.进一步地，在一些实施例中，该收容腔中设有定位压板135，该定位压板135可连接于该第二翻板133的内壁面，其可通过设置调节螺栓连接于该第二翻板133上，可用于压紧定位该格架200，保证格架的压紧度，以满足试验需求。
43.进一步地，在一些实施例中，该传动结构14可包括转接板141以及传动杆142；该转接板141可设置于该垫板12上方，且可穿设于该座体1311下部。该转接板141的横向尺寸可小于该座体1311下部过孔的横向尺寸。该传动杆142可与该转接板141和该驱动结构17连接。该传动杆142可与该转接板141通过搭接并结合螺母144锁紧固定，且可从该支架平台11的下端穿出。搭接的目的是为了保证转接板141的平直部，同事确保驱动机构17向上位移传动的对中性。该驱动结构17与该传动杆142连接。在一些实施例中，该传动结构14还可包括导向杆143；该导向杆143可设置于该垫板12上，且可垂直于该垫板12设置，并从该转接板141穿过，其可用于给转接板141上下运动导向。在一些实施例中，该导向杆143可与该垫板12通过螺纹连接固定，其与该转接板14之间的连接孔可以为光孔。
44.进一步地，在一些实施例中，该包壳管夹具15可包括第一夹持板151以及第二夹持板152。该第一夹持板151以及该第二夹持板152可分别位于该框体结构的两相对侧。该第一夹持板151可包括第一本体151a以及第一连接杆151b。该第一本体151a可与该收容腔相对设置，该第一连接杆151b的一端可与该第一本体151a连接，并可插设于该转接板141上。该第一夹持板151上可设置第一贯穿孔1511，该第一贯穿孔1511可与该收容腔连通，用于包壳管100贯穿设置。在一些实施例中，第二夹持板152可包括第二本体152a以及第二连接杆152b。该第二本体152a可与该收容腔相对设置，且可与该第一本体151a平行设置。该第二连接杆152b的一端可连接于该第二本体152a，且可插设于该转接板141上。该第二夹持板152上设有第二贯穿孔1521，该第二贯穿孔1521可与该第一贯穿孔1511对应设置，可用于供该包壳管100贯穿设置。在一些实施例中，可通过更换两端夹具可以实现格架与不同位置包壳管的磨蚀，大大地提高装置的重复使用率。
45.进一步地，在一些实施例中，该外罩16可安装于该支架平台11上。该外罩16可罩设于该支架13的外围。在一些实施例中，该外置16可以罩设于整个支架13以及该支架平台11的外围。该外罩16用于为该包壳管100以及格架200微动磨蚀提供密闭空间。
46.进一步地，在一些实施例中，该驱动结构17可以为电机，具体地，该驱动结构17可以为直线电机，该驱动结构17的输出轴可与该传动杆142连接，其可给传动杆142施加上下微动的激振力，从而可带动转接板141沿该导向杆143的轴线上下微动，进而可带动该包壳管夹具15上下微动，使得该包壳管夹具15上的包壳管100与该格架200进行微动磨蚀。
47.在一些实施例中，该外罩16下部可设置套筒18，该套筒18可套设于该传动杆142的外围，该套筒18供该传动杆142穿入的一端可设置动密封件19。通过动密封件密封微动磨蚀组件，不让溶液溢出，可以在一定的压力下确保压力面的密封。
48.再如图1所示，进一步地，在一些实施例中，该溶液循环组件20可与外罩16连接，可用于实现整个装置的水化学溶液循环，该溶液循环组件20循环的水化学溶液可以根据试验需求灵活配置，试验过程中可监测其波动变化，试验过程中或试验结束后可以根据需求抽取回路中的溶液。该溶液循环组件20可包括水箱22以及高压泵21，该水箱22可用于储存水化学溶液；该高压泵可用于为试验提供高压环境，且其可结合在该微动磨蚀组件上设置的力传感器，可以实现为试验环境内部与外部电机时间的压力平衡。
49.进一步地，在一些实施例中，该磨蚀试验装置还可包括冷却组件30；该冷却组件30可连接于该外罩16上，具体地，其可连接于该溶液循环组件20与外罩16连接的管路上，可用于对水化学溶液进行冷却。在一些实施例中，该冷却组件30可以包括冷凝器等。
50.进一步地，在一些实施例中，该磨蚀试验装置还可包括监控组件40，该监控组件40可与该微动磨蚀组件10连接，可用于监控微动磨蚀组件10的化学环境，具体地，其可实时监测循环水中的化学参数，比如溶解氧、ph以及电导率等。在一些实施例中，该监控组件40可以为常规结构，比如ph试剂。
51.进一步地，在一些实施例中，该磨蚀试验装置还可包括加热结构50；该加热结构50可以设置于该外罩16上，用于在试验时为该磨蚀试验装置提供设定的温度环境。在一些实施例中，该加热结构50可以为加热环，该加热环可套设于该外罩16的外围，其可以为试验提供高温环境，且可结合冷却组件30对微动磨蚀组件10进行冷却降温，可以实现试验高温环境与外界常温环境之间的过渡。在一些实施例中，通过该溶液循环组件20、加热结构50可以模拟压水堆一回路0～340℃、15.5mpa的高温高压水化学环境。
52.可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。