一種隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置，其包括：上基座；下基座，其設(shè)置在所述上基座下方；固定環(huán)，其經(jīng)配置以與所述下基座連接，用于固定隔磁片；及豎直位移限制塊，其經(jīng)配置以與所述上基座連接，用于限制隔磁片的位移。本發(fā)明提供的隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置，相較現(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)隔磁片在實(shí)際工況下的破壞過程觀測，其在對隔磁片破壞成因具體分析的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了隔磁片的疲勞破壞過程觀測、疲勞性能測試以及隔磁片疲勞壽命預(yù)估。
【專利說明】
一種隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及核電工程領(lǐng)域，具體涉及一種用于實(shí)現(xiàn)核電站控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)中隔磁片的翹曲疲勞性能測試與隔磁片壽命評估的隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]AP1000控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)(CRDM)是一種電磁驅(qū)動的機(jī)械裝置。在壓水堆中，控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用是在垂直方向定位控制棒組件。通過控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)改變或保持控制棒組件的垂直方向的高度，實(shí)現(xiàn)核反應(yīng)堆的啟停，并在反應(yīng)堆正常運(yùn)行中調(diào)節(jié)或維持堆芯的功率水平以及在事故工況下快速停堆。它是直接影響反應(yīng)堆正常運(yùn)行和安全可靠性的關(guān)鍵設(shè)備之一。隔磁片作為控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的關(guān)鍵部件，其受到步躍沖擊后的動態(tài)響應(yīng)與其使用壽命直接相關(guān)。
[0003]但由于控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)整體為密閉腔體，因此無法在其工作狀態(tài)下直接檢測隔磁片的受載狀態(tài)以及損傷情況，經(jīng)過前期的具體分析得到隔磁片的主要破壞成因在于往復(fù)作用的磨損使銜鐵與隔磁片的作用面演化成一個微型的弧面，導(dǎo)致銜鐵沖擊隔磁片時產(chǎn)生局部的應(yīng)力集中，在隔磁片下表面產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力并產(chǎn)生翹曲，隔磁片在周期性的沖擊過程中產(chǎn)生翹曲疲勞并最終破壞，因此需專門設(shè)計翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置用于觀察隔磁片的疲勞破壞現(xiàn)象并對隔磁片的疲勞性能進(jìn)行直接測試，最終做出隔磁片的疲勞壽命預(yù)估。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置。
[0005]隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置包括:
[0006]上基座；
[0007]下基座，其設(shè)置在所述上基座下方；
[0008]固定環(huán)，其經(jīng)配置以與所述下基座連接，用于固定隔磁片;及
[0009]豎直位移限制塊，其經(jīng)配置以與所述上基座連接，用于限制隔磁片的位移。
[0010]優(yōu)選地，所述上基座包括第一夾持端、柱狀塊及水平位移限制塊，其中所述第一夾持端安裝于疲勞試驗(yàn)機(jī)的夾頭上部分。
[0011 ]優(yōu)選地，所述柱狀塊的外徑與所述豎直位移限制塊的外徑相同。
[0012]優(yōu)選地，所述水平位移限制塊的外徑與隔磁片的內(nèi)經(jīng)相同。
[0013]優(yōu)選地，所述下基座包括第二夾持端和內(nèi)空圓盤，其中所述第二夾持端安裝于疲勞試驗(yàn)機(jī)的夾頭下部分。
[0014]優(yōu)選地，所述內(nèi)空圓盤的內(nèi)徑略大于隔磁片的外徑。
[0015]優(yōu)選地，所述內(nèi)空圓盤的深度略大于所述豎直位移限制塊的厚度。
[0016]優(yōu)選地，所述固定環(huán)包括固定環(huán)和環(huán)狀凸起，其中固定環(huán)的外徑與所述下基座的內(nèi)空圓盤的外徑相同，所述環(huán)狀凸起直接與隔磁片接觸，在測試過程中對隔磁片上的環(huán)狀部分施加沿豎直方向的載荷作用。
[0017]優(yōu)選地，所述豎直位移限制塊的外徑較隔磁片的內(nèi)徑超出6.8mm，經(jīng)配置以將隔磁片夾持。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0019]1、本發(fā)明提供的隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置，相較現(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)隔磁片在實(shí)際工況下的破壞過程觀測，其在對隔磁片破壞成因具體分析的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了隔磁片的疲勞破壞過程觀測、疲勞性能測試以及隔磁片疲勞壽命預(yù)估。
[0020]2、本發(fā)明提供的隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置，通過下基座配合固定環(huán)實(shí)現(xiàn)壓-壓加載;通過豎直位移限制塊配合上基座實(shí)現(xiàn)隔磁片在豎直方向的固定;通過上基座配合豎直位移限制塊，同時上基座底端有凸起圓盤，其外徑與隔磁片內(nèi)徑切合，由此可以實(shí)現(xiàn)隔磁片在水平方向和豎直方向的固定;通過固定環(huán)配合下基座使用，其上有一環(huán)狀凸起部分，位于距離中軸線53.3_處，主要用于實(shí)現(xiàn)對隔磁片的壓-壓加載。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置的三維結(jié)構(gòu)圖
[0022]圖2是本發(fā)明隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置的下基座三維結(jié)構(gòu)圖
[0023]圖3是本發(fā)明隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置的隔磁片豎直位移限制塊三維結(jié)構(gòu)圖
[0024]圖4是本發(fā)明隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置的上基座三維結(jié)構(gòu)圖
[0025]圖5是本發(fā)明隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置的隔磁片固定環(huán)三維結(jié)構(gòu)圖
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0027]圖1-5所示，隔磁片5翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置包括:
[0028]上基座3;
[0029]下基座I，其設(shè)置在上基座3下方；
[0030]固定環(huán)4，其經(jīng)配置以與下基座I連接，用于固定隔磁片5;及
[0031]豎直位移限制塊2，其經(jīng)配置以與上基座3連接，用于限制隔磁片5的位移。
[0032]上基座3包括第一夾持端、柱狀塊及水平位移限制塊，其中所述第一夾持端安裝于疲勞試驗(yàn)機(jī)的夾頭上部分。所述柱狀塊的外徑與豎直位移限制塊2的外徑相同。所述水平位移限制塊的外徑與隔磁片5的內(nèi)經(jīng)相同。
[0033]下基座I包括第二夾持端和內(nèi)空圓盤，其中所述第二夾持端安裝于疲勞試驗(yàn)機(jī)的夾頭下部分。所述內(nèi)空圓盤的內(nèi)徑略大于隔磁片5的外徑。所述內(nèi)空圓盤的深度略大于豎直位移限制塊2的厚度。
[0034]固定環(huán)4包括固定環(huán)和環(huán)狀凸起，其中固定環(huán)的外徑與下基座I的內(nèi)空圓盤的外徑相同，且兩者周向分布有8個可配合固定的螺孔，用于兩者的螺栓連結(jié)，環(huán)狀凸起直接與隔磁片5接觸，在測試過程中對隔磁片5上距內(nèi)徑23.3mm的環(huán)狀部分施加沿豎直方向的載荷作用。
[0035]豎直位移限制塊2的外徑較隔磁片5的內(nèi)徑超出6.8mm，在豎直位移限制塊2上有四個螺孔，可通過螺栓與上基座3螺栓連結(jié)，以將隔磁片5夾持。
[0036]下面將詳述其裝配過程:
[0037](I)參照圖1、圖3、圖4，將隔磁片5放置在上基座3上并通過水平位移限制塊2在水平方向予以固定，通過螺栓將上基座3與隔磁片5豎直位移限制塊剛性連接；
[0038](2)參照圖1，將上述已安裝完成的部件放置在下基座I上；
[0039](3)參照圖1，通過螺栓將固定環(huán)4與下基座1(穿過固定環(huán)4)剛性連接；
[0040]這樣即完成了本發(fā)明隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)部分裝配工作。
[0041]工作模式下的具體操作步驟如下(參見圖1):
[0042](I)將上基座3、豎直位移限制塊2、下基座1、固定環(huán)4參照圖1完成安裝；
[0043](2)將上基座3的第一夾持端和下基座2的第二夾持端分別固定于疲勞試驗(yàn)機(jī)的上、下夾頭中；
[0044](3)啟動疲勞試驗(yàn)機(jī)，設(shè)置數(shù)據(jù)記錄項(xiàng)目，加載方式設(shè)置為位移控制，施加0.1KN預(yù)載后進(jìn)行疲勞試驗(yàn)；
[0045](4)在隔磁片5破壞或達(dá)到預(yù)設(shè)的疲勞加載周次時停止試驗(yàn)機(jī)運(yùn)行；
[0046](5)整理試驗(yàn)機(jī)所輸出的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。
[0047]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施例具有以下有益效果:
[0048]1、本實(shí)施例提供的隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置，相較現(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)隔磁片在實(shí)際工況下的破壞過程觀測，其在對隔磁片破壞成因具體分析的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了隔磁片的疲勞破壞過程觀測、疲勞性能測試以及隔磁片疲勞壽命預(yù)估。
[0049]2、本實(shí)施例提供的隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置，通過下基座配合固定環(huán)實(shí)現(xiàn)壓-壓加載;通過豎直位移限制塊配合上基座實(shí)現(xiàn)隔磁片在豎直方向的固定;通過上基座配合豎直位移限制塊，同時上基座底端有凸起圓盤，其外徑與隔磁片內(nèi)徑切合，由此可以實(shí)現(xiàn)隔磁片在水平方向和豎直方向的固定;通過固定環(huán)配合下基座使用，其上有一環(huán)狀凸起部分，位于距離中軸線53.3_處，主要用于實(shí)現(xiàn)對隔磁片的壓-壓加載。
[0050]本說明書中各個實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實(shí)施例公開的系統(tǒng)而言，由于與實(shí)施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
[0051]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。
[0052]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括: 上基座； 下基座，其設(shè)置在所述上基座下方； 固定環(huán)，其經(jīng)配置以與所述下基座連接，用于固定隔磁片;及 豎直位移限制塊，其經(jīng)配置以與所述上基座連接，用于限制隔磁片的位移。2.如權(quán)利要求1所述的隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述上基座包括第一夾持端、柱狀塊及水平位移限制塊，其中所述第一夾持端安裝于疲勞試驗(yàn)機(jī)的夾頭上部分。3.如權(quán)利要求2所述的隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述柱狀塊的外徑與所述豎直位移限制塊的外徑相同。4.如權(quán)利要求2所述的隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述水平位移限制塊的外徑與隔磁片的內(nèi)經(jīng)相同。5.如權(quán)利要求1所述的隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述下基座包括第二夾持端和內(nèi)空圓盤，其中所述第二夾持端安裝于疲勞試驗(yàn)機(jī)的夾頭下部分。6.如權(quán)利要求5所述的隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述內(nèi)空圓盤的內(nèi)徑略大于隔磁片的外徑。7.如權(quán)利要求5所述的隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述內(nèi)空圓盤的深度略大于所述豎直位移限制塊的厚度。8.如權(quán)利要求5所述的隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述固定環(huán)包括固定環(huán)和環(huán)狀凸起，其中固定環(huán)的外徑與所述下基座的內(nèi)空圓盤的外徑相同，所述環(huán)狀凸起直接與隔磁片接觸，在測試過程中對隔磁片上的環(huán)狀部分施加沿豎直方向的載荷作用。9.如權(quán)利要求1所述的隔磁片翹曲疲勞測試的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述豎直位移限制塊的外徑較隔磁片的內(nèi)徑超出6.8_，經(jīng)配置以將隔磁片夾持。
【文檔編號】G01M13/00GK105928699SQ201610554463
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年7月14日
【發(fā)明人】錢浩, 謝永誠, 劉剛, 王德斌, 許艷濤, 張東升, 劉斌, 韓超
【申請人】上海核工程研究設(shè)計院, 上海大學(xué)