一种微动试验装置

本技术属于微动磨损试验的，具体涉及一种微动试验装置。

背景技术：

1、在压水反应堆(pwr)中，夹持格架与燃料棒之间的微动磨损(gtrf)是燃料组件失效的主要原因之一。核电装备对环境要求极端苛刻，一般在高温高压和高流速的冷却剂下运行。燃料棒是整个核动力反应堆中的核心部件，主要由燃料芯和包壳管组成，其中包壳管由格架上的弹簧和刚凸进行夹持，反应堆运行时，冷却剂沿燃料棒方向由下至上流过燃料包壳管表面，由于流速较大，使得处于其中的燃料棒受到扰动而发生轻微振动，导致在格架弹簧、刚凸与包壳管接触点附近产生微动摩擦磨损，严重时会导致燃料棒破损，放射性产物泄漏，从而影响核电厂安全运行，因而需要对燃料包壳的微动摩擦磨损性能进行充分研究。

2、基于此，现有深入研究各关键部件的微动磨损行为，可以对关键部件的性能和寿命进行评价预估，有利于核电站的安全运行。而目前的微动磨损试验装置，大多只能进行单一的切向微动磨损试验，不能进行法向微动磨损试验(即冲击试验)，无法满足多种磨损试验的需求，不利于综合评价产品的性能。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种微动试验装置，以解决目前的微动磨损试验装置不能进行法向微动磨损试验的问题。

2、为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

3、一种微动试验装置，其包括顶板和底板；顶板和底板之前通过多根导柱固定连接；顶板的中心开孔设置，并在开孔处设有法向加载组件；法向加载组件的下方连接有上夹具；底板上设有用于固定下夹具的定位滑块；定位滑块的一端与切向加载组件相连。

4、进一步地，导柱的上下两端均开设有外螺纹；顶板位于多根所述导柱的上端，并通过多个六角薄螺母与导柱的螺纹配合将顶板固定于导柱上端；底板上开设有多个螺纹孔，导柱的外螺纹与螺纹孔螺纹连接，并通过多个六角薄螺母将底板与导柱底部固定连接。

5、进一步地，法向加载组件包括多个砝码、用于固定多个砝码的砝码导柱和承压滑块；承压滑块一端穿过所述顶板的中心开孔并与所述上夹具相连；承压滑块的另一端开孔设置，砝码导柱垂直插设于该孔内。

6、进一步地，上夹具包括装夹板；装夹板通过多个压环栓将上试样固定于承压滑块的下端。

7、进一步地，下夹具通过多根螺栓固定于定位滑块上；下夹具呈凸字型，凸字型的顶部设有容纳下试样的凹槽。

8、进一步地，切向加载组件包括直线伺服电机；直线伺服电机输出轴的自由端与传动板的一面固定连接，传动板对立的一面通过多个螺栓固定于定位滑块上。

9、进一步地，直线伺服电机固定于基座上，基座上安装有位移传感器。

10、进一步地，直线伺服电机输出轴上远离定位滑块的一端上安装有力传感器。

11、进一步地，直线伺服电机、力传感器和位移传感器均与外部上位机电性相连。

12、本实用新型提供的微动试验装置，具有以下有益效果：

13、本实用新型配置有法向记载组合和切向加载组件，即可进行单独的切向或者法向加载，也可同时进行法向和切向的微动磨损试验，相对于传统的单一切向试验，本实用新型功能丰富，且能满足多种磨损试验的需求，具有更强的适用性。

14、本实用新型的法向加载组件采用砝码进行法向力的施加，可以稳定加载0～200n的法向载荷，相对于传统的电机驱动，本实用新型的加载结构结构简单，且便于操作，同时施加的法向载荷的大小更为直观可控。

技术特征：

1.一种微动试验装置，其特征在于：包括顶板和底板；所述顶板和底板之前通过多根导柱固定连接；所述顶板的中心开孔设置，并在开孔处设有法向加载组件；所述法向加载组件的下方连接有上夹具；所述底板上设有用于固定下夹具的定位滑块；所述定位滑块的一端与切向加载组件相连。

2.根据权利要求1所述的微动试验装置，其特征在于：所述导柱的上下两端均开设有外螺纹；所述顶板位于多根所述导柱的上端，并通过多个六角薄螺母与导柱的螺纹配合将顶板固定于导柱上端；所述底板上开设有多个螺纹孔，导柱的外螺纹与螺纹孔螺纹连接，并通过多个六角薄螺母将底板与导柱底部固定连接。

3.根据权利要求1所述的微动试验装置，其特征在于：所述法向加载组件包括多个砝码、用于固定多个砝码的砝码导柱和承压滑块；所述承压滑块一端穿过所述顶板的中心开孔并与所述上夹具相连；所述承压滑块的另一端开孔设置，所述砝码导柱垂直插设于该孔内。

4.根据权利要求3所述的微动试验装置，其特征在于：所述上夹具包括装夹板；所述装夹板通过多个压环栓将上试样固定于所述承压滑块的下端。

5.根据权利要求1所述的微动试验装置，其特征在于：所述下夹具通过多根螺栓固定于定位滑块上；所述下夹具呈凸字型，凸字型的顶部设有容纳下试样的凹槽。

6.根据权利要求5所述的微动试验装置，其特征在于：所述切向加载组件包括直线伺服电机；所述直线伺服电机输出轴的自由端与传动板的一面固定连接，所述传动板对立的一面通过多个螺栓固定于定位滑块上。

7.根据权利要求6所述的微动试验装置，其特征在于：所述直线伺服电机固定于基座上，所述基座上安装有位移传感器。

8.根据权利要求7所述的微动试验装置，其特征在于：所述直线伺服电机输出轴上远离定位滑块的一端上安装有力传感器。

9.根据权利要求8所述的微动试验装置，其特征在于：所述直线伺服电机、力传感器和位移传感器均与外部上位机电性相连。

技术总结
本技术公开了一种微动试验装置，包括顶板和底板；顶板和底板之前通过多根导柱固定连接；顶板的中心开孔设置，并在开孔处设有法向加载组件；法向加载组件的下方连接有上夹具；底板上设有用于固定下夹具的定位滑块；定位滑块的一端与切向加载组件相连。本技术配置有法向记载组合和切向加载组件，即可进行单独的切向或者法向加载，也可同时进行法向和切向的微动磨损试验，相对于传统的只能进行单一切向微动磨损试验的装置，本技术装置功能丰富，结构简单，且能满足多种磨损试验的需求，具有更强的适用性。

技术研发人员：蔡振兵,王俊,李好杰,王浩宇,张晓宇,方修洋
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：20221103
技术公布日：2024/1/12