CN215931574U - 立式可变向随机激励下传热管微动磨损试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了立式可变向随机激励下传热管微动磨损试验装置，包括工作台架、底板、随机激振设备及传热管，所述工作台架固定设置在底板上，所述随机激振设备配合设置在底板上，且随机激振设备能够在以工作台架为圆心进行滑动，从而进行角度调整；所述工作台架主平面上设有凹槽导轨，所述凹槽导轨上在靠近工作台架上下两端位置分别设有轴承座组件，所述传热管的两端分别固定设置在轴承座组件上，所述传热管上设有振杆组件，并通过振杆组件与随机激振设备相连。本实用新型的有益效果是：该试验装置用于研究传热管发生微动磨损的影响因素，以分析传热管微动磨损行为，从而增加蒸汽发生器使役时长。
Description
技术领域
本实用新型涉及微动磨损试验领域，具体涉及立式可变向随机激励下传热管微动磨损试验装置。
背景技术
随着工业进程的不断发展，人们对于电力的需求及消耗也在不断增大。核电，相比较于石油、煤炭、天然气等传统化石能源，具有更加高效的优势。蒸汽发生器作为核电厂的核心装备，主要负责一次回路和二次回路之间的热交换。传热管是一次回路和二次回路介质的交界面，其一旦破损将造成回路中的压力和水位变化，对核电厂的安全运行构成极大威胁。
蒸汽发生器使役时长的变化会使得传热管的主要失效形式发生改变，失效形式包括应力腐蚀开裂、晶间腐蚀、腐蚀开裂、微动磨损等。微动磨损作为传热管主要失效形式之一，主要发生在传热管与抗振条间的受限位置。高流速流体冲击和传热管与抗振条之间的小间隙共同作用的结果是传热管产生微动磨损的一个重要原因。
当传热管管壁减薄到一定比例，不得不进行堵管处理，随着蒸汽发生器中堵管数增加，换热效率大大降低，蒸汽发生器的使役时长大大缩短。为了提高传热管使用寿命，保证蒸汽发生器的使役时长，且考虑到实际工况复杂，蒸汽发生器回路中流体的冲击是无序的、无固定方向的，故有必要设计出一种立式可变角度的传热管微动磨损试验装置，研究传热管发生微动磨损的影响因素，以分析传热管微动磨损行为，增加蒸汽发生器使役时长。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了结构设计合理的立式可变向随机激励下传热管微动磨损试验装置。
本实用新型的技术方案如下：
立式可变向随机激励下传热管微动磨损试验装置，包括工作台架、底板、随机激振设备及传热管，所述工作台架固定设置在底板上，所述随机激振设备配合设置在底板上，且随机激振设备能够在以工作台架为圆心进行滑动，从而进行角度调整；所述工作台架主平面上设有凹槽导轨，所述凹槽导轨上在靠近工作台架上下两端位置分别设有轴承座组件，所述传热管的两端分别固定设置在轴承座组件上，所述传热管上设有振杆组件，并通过振杆组件与随机激振设备相连。
进一步的，所述工作台架主平面上在位于两轴承座组件之间设有传感器组件，用于实时监测传热管振动过程中在接触位置的位移幅值。
进一步的，所述传感器组件包括抗振条前夹片、抗振条后夹片、传感器安装架及位移传感器，所述抗振条前夹片与抗振条后夹片设置在工作台架等高处，所述位移传感器通过传感器安装架固定在抗振条前夹片及抗振条后夹片上。
进一步的，所述凹槽导轨在工作台架主平面上平行设置有四条，所述凹槽导轨内设有一组带螺纹孔的小滑块，且凹槽导轨的边沿有一组用于预先放置小滑块的方孔。
进一步的，所述轴承座组件及传感器组件分别固定设置在小滑块上，并通过小滑块能够在工作台架主平面上进行上下位置调整。
进一步的，所述轴承座组件包括轴承座及轴承座内套筒，所述轴承座内置有两个轴承，轴承内过盈配合设置轴承座内套筒，并通过拧紧轴承座内套筒上的螺钉以固定传热管。
进一步的，所述振杆组件包括振杆、载荷传感器及夹具，所述振杆的一端固定在随机激振设备上，另一端与载荷传感器相连，所述载荷传感器焊接在夹具上，并通过夹具固定在传热管上。
进一步的，所述工作台架上方设有四个吊耳，以便于工作台架的运输装卸，所述工作台架两侧平面上分别设有耳板。
进一步的，所述底板上设有两条圆弧滑轨，所述圆弧滑轨外侧刻有角度标识线。
进一步的，所述随机激振设备底端有四个可制动滚轮，且四个可制动滚轮的前后两个分别配合设置在两条圆弧滑轨内。
本实用新型的有益效果是：
1）通过在工作台架上设置轴承座组件，能够有效的对传热管进行固定，通过在传热管上设置振杆组件，并通过振杆组件与随机激振设备相连，实现对传热管工作环境的模拟，通过在传热管上设置传感器组件，实时监测传热管振动过程中在接触位置的位移幅值，并反馈给控制器，控制随机激振设备合理输出。
2）该试验装置用于研究传热管发生微动磨损的影响因素，以分析传热管微动磨损行为，从而增加蒸汽发生器使役时长。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的侧面结构示意图；
图3为本实用新型的俯视结构示意图；
图4为本实用新型的传感器组件结构示意图；
图5为本实用新型的工作台架局部结构示意图；
图6为本实用新型的A处结构放大图；
图7为本实用新型的B处结构放大图；
图8为本实用新型的C处结构放大图；
图中：1-工作台架，101-凹槽导轨，102-方孔，103-小滑块，104-吊耳，105-耳板，2-底板，201-圆弧滑轨，3-轴承座组件，301-轴承座，302-螺钉，303-轴承座内套筒，4-传感器组件，401-抗振条前夹片，402-抗振条后夹片，403-位移传感器，404-传感器安装架，5-振杆组件，501-振杆，502-载荷传感器，503-夹具，6-随机激振设备，7-传热管。
具体实施方式
以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步描述。
如图1-8所示，立式可变角度随机激励传热管微动磨损试验装置，包括工作台架1、凹槽导轨101、方孔102、小滑块103、吊耳104、耳板105、底板2、圆弧滑轨201、轴承座组件3、轴承座301、螺钉302、轴承座内套筒303、传感器组件4、抗振条前夹片401、抗振条后夹片402、位移传感器403、传感器安装架404、振杆组件5、振杆501、载荷传感器502、夹具503、随机激振设备6及传热管7。
实施例：
底板2上设有两条圆弧滑轨201，圆弧滑轨201外侧刻有角度标识线，分别对应0°、30°、45°和60°，且底板2上有若干螺纹孔，用于固定工作台架1。
随机激振设备6底端有四个可制动滚轮，可沿着底板的圆弧滑轨201进行移动，随机激振设备6底部平面中点处刻有一条中点刻度线，根据预先设定的激振角度，将激振设备中点刻度线与底板上的角度标识线对齐，压下可制动滚轮上的制动踏板，将随机激振设备6固定于底板2上，防止试验过程中激振设备意外颤动。
工作台架1，以螺栓连接方式通过耳板105固定于反力墙，并以螺栓连接方式固定于底板2上，工作台架1采用镂空设计，一方面减轻其自身重量，另一方面便于试验操作。工作台架1主平面有四条直线凹槽导轨101，导轨内有若干带螺纹孔的小滑块103用于固定抗振条前夹片401、抗振条后夹片402及轴承座301，凹槽导轨101边有若干个方孔102用于预先放置小滑块103。抗振条前夹片401、抗振条后夹片402及轴承座301可沿凹槽导轨101上下滑动，滑动到试验设定位置时，将其用螺钉固定于工作台架1上。工作台架1上方设有四个螺纹孔，用于安装吊耳104的螺钉，以便于工作台架1的运输装卸。
传热管7固定于轴承座301上，轴承座301内置有两个轴承，轴承内座套筒303与轴承为过盈配合，通过拧紧轴承座内套筒303上的螺钉302以施加预紧力达到传热管7固定效果。
位移传感器403固定在传感器支架404内，位移传感器403共设置三个如图4所示，传感器支架404安装于抗振条前夹片401、抗振条后夹片402上平面，用于实时监测传热管7振动过程中在接触位置的位移幅值，并反馈给控制器，控制随机激振设备6合理输出。
振杆组件5，包括振杆501、夹具503及载荷传感器502，振杆采用304不锈钢材料，两头带有螺纹，振杆501的一端固定在随机激振设备6的工作平面上，另一端与载荷传感器502相连。载荷传感器502焊接在夹具503上。夹具503套在传热管7外侧，拧紧夹具503上的螺栓使夹具503与传热管7相固定。
工作过程：
先将轴承座301固定于工作台架1上，拧松轴承座内套筒303上的螺钉302，而后将传热管7沿着轴承座内套筒303自下而上装于轴承座301内，拧紧螺钉302以固定传热管7。随后固定夹具503于传热管7上，并将传感器组件4固定于工作台架1上，使传热管7介于抗振条前夹片401和抗振条后夹片402之间。
启动随机激振设备6，传热管7会受到随机激振设备6通过振杆501传递过来的激振力，在抗振条前夹片401和抗振条后夹片402接触位置产生微幅振动。位移传感器403记录传热管7的位移幅值并反馈给控制器调整输出电流，继而控制随机激振设备6的输出，使传热管7在受限位置的位移幅值控制在预期数值。
Claims (10)
1.立式可变向随机激励下传热管微动磨损试验装置，其特征在于，包括工作台架（1）、底板（2）、随机激振设备（6）及传热管（7），所述工作台架（1）固定设置在底板（2）上，所述随机激振设备（6）配合设置在底板（2）上，且随机激振设备（6）能够以工作台架（1）为圆心进行滑动，从而进行角度调整；所述工作台架（1）主平面上设有凹槽导轨（101），所述凹槽导轨（101）上在靠近工作台架（1）上下两端位置分别设有轴承座组件（3），所述传热管（7）的两端分别固定设置在轴承座组件（3）上，所述传热管（7）上设有振杆组件（5），并通过振杆组件（5）与随机激振设备（6）相连。
2.根据权利要求1所述的立式可变向随机激励下传热管微动磨损试验装置，其特征在于，所述工作台架（1）主平面上在位于两轴承座组件（3）之间设有传感器组件（4），用于实时监测传热管振动过程中在接触位置的位移幅值。
3.根据权利要求2所述的立式可变向随机激励下传热管微动磨损试验装置，其特征在于，所述传感器组件（4）包括抗振条前夹片（401）、抗振条后夹片（402）、传感器安装架（404）及位移传感器（403），所述抗振条前夹片（401）与抗振条后夹片（402）设置在工作台架（1）等高处，所述位移传感器（403）通过传感器安装架（404）固定在抗振条前夹片（401）及抗振条后夹片（402）上。
4.根据权利要求2所述的立式可变向随机激励下传热管微动磨损试验装置，其特征在于，所述凹槽导轨（101）在工作台架（1）主平面上平行设置有四条，所述凹槽导轨（101）内设有一组带螺纹孔的小滑块（103），且凹槽导轨（101）的边沿有一组用于预先放置小滑块（103）的方孔（102）。
5.根据权利要求4所述的立式可变向随机激励下传热管微动磨损试验装置，其特征在于，所述轴承座组件（3）及传感器组件（4）分别固定设置在小滑块（103）上，并通过小滑块（103）能够在工作台架（1）主平面上进行上下位置调整。
6.根据权利要求1所述的立式可变向随机激励下传热管微动磨损试验装置，其特征在于，所述轴承座组件（3）包括轴承座（301）及轴承座内套筒（303），所述轴承座（301）内置有两个轴承，轴承内过盈配合设置轴承座内套筒（303），并通过拧紧轴承座内套筒（303）上的螺钉（302）以固定传热管。
7.根据权利要求1所述的立式可变向随机激励下传热管微动磨损试验装置，其特征在于，所述振杆组件（5）包括振杆（501）、载荷传感器（502）及夹具（503），所述振杆（501）的一端固定在随机激振设备（6）上，另一端与载荷传感器（502）相连，所述载荷传感器（502）焊接在夹具（503）上，并通过夹具（503）固定在传热管（7）上。
8.根据权利要求1所述的立式可变向随机激励下传热管微动磨损试验装置，其特征在于，所述工作台架（1）上方设有四个吊耳（104），以便于工作台架（1）的运输装卸，所述工作台架（1）两侧平面上分别设有耳板（105）。
9.根据权利要求1所述的立式可变向随机激励下传热管微动磨损试验装置，其特征在于，所述底板（2）上设有两条圆弧滑轨（201），所述圆弧滑轨（201）外侧刻有角度标识线。
10.根据权利要求9所述的立式可变向随机激励下传热管微动磨损试验装置，其特征在于，所述随机激振设备（6）底端有四个可制动滚轮，且四个可制动滚轮的前后两个分别配合设置在两条圆弧滑轨（201）内。
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