[發(fā)明專利]用于力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的真空密封結(jié)構(gòu)及其安裝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410652269.8
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104359755A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆萌;尹祁偉;彭倩;趙文金;王朋飛;洪曉峰;梁波
• 申請（專利權(quán)）人: 中國核動力研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 何筱茂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料性能測試裝置技術(shù)，尤其涉及一種用于力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的真空密封結(jié)構(gòu)及其安裝方法。

背景技術(shù)

拉伸試驗(yàn)機(jī)、蠕變試驗(yàn)機(jī)、壓縮試驗(yàn)機(jī)等力學(xué)試驗(yàn)機(jī)一般用于測試材料的力學(xué)性能，材料的部分力學(xué)性能為高溫力學(xué)性能，如強(qiáng)度、變形等數(shù)據(jù)，測試這類數(shù)據(jù)時(shí)，需要提供高溫的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

而材料在高溫環(huán)境中容易發(fā)生氧化，生成氧化膜，不利于正確評估材料的力學(xué)性能。因此，為防止材料在高溫下氧化，獲得良好的力學(xué)性能，一般需要將材料置于真空或惰性氣體保護(hù)狀態(tài)，保證材料在加熱的同時(shí)不被氧化。目前，在材料測試領(lǐng)域還沒有為力學(xué)試驗(yàn)機(jī)提供連接在力學(xué)試驗(yàn)機(jī)與真空裝置之間的真空或惰性氣體保護(hù)環(huán)境的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明提供一種用于力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的真空密封結(jié)構(gòu)，該真空密封結(jié)構(gòu)可與力學(xué)試驗(yàn)機(jī)配套并連接真空箱等環(huán)境設(shè)備，為材料提供密封的試驗(yàn)環(huán)境，本發(fā)明還提供了該真空密封結(jié)構(gòu)的安裝方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的用于力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的真空密封結(jié)構(gòu)，包括波紋管，所述波紋管下端密封連接在試驗(yàn)機(jī)拉伸桿的支撐盤上，上端與真空箱連通并密封連接在真空箱外壁。此處，波紋管上端與真空箱連通是指，波紋管連接在真空箱通孔四周，將通孔包圍在波紋管內(nèi)。本方案的真空密封結(jié)構(gòu)可以與拉伸試驗(yàn)機(jī)、蠕變試驗(yàn)機(jī)、壓縮試驗(yàn)機(jī)等多種常規(guī)力學(xué)試驗(yàn)機(jī)配套使用，該真空密封結(jié)構(gòu)采用波紋管將試驗(yàn)機(jī)和真空箱密封連接，將試驗(yàn)機(jī)的拉伸桿密封在波紋管內(nèi)，并與真空箱連通，通過真空箱提供真空或惰性氣體保護(hù)環(huán)境，可避免試樣測試時(shí)被氧化而生成氧化膜、影響高溫力學(xué)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的狀況，并為獲得更接近實(shí)際工作情況的力學(xué)性能奠定了基礎(chǔ)，本方案的真空密封結(jié)構(gòu)的使用，可大大簡化力學(xué)試驗(yàn)機(jī)與真空箱等環(huán)境設(shè)備的連接；此外，采用波紋管密封，波紋管能夠以其自身優(yōu)良的延伸性能隨著拉伸桿的移動而運(yùn)動，保證了試驗(yàn)機(jī)拉桿的運(yùn)動空間。現(xiàn)有技術(shù)中，暫無為力學(xué)試驗(yàn)機(jī)提供連接在力學(xué)試驗(yàn)機(jī)與真空裝置之間的真空或惰性氣體保護(hù)環(huán)境，僅采用整體式的真空箱將試驗(yàn)機(jī)的拉伸桿、傳感器等裝置整體包覆在箱體內(nèi)，發(fā)明人在長期的工作實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，這種采用整體包覆方式進(jìn)行密封時(shí)無法進(jìn)行較高溫度的高溫拉伸試驗(yàn)，尤其是溫度高達(dá)六七百度后，被包覆在真空箱內(nèi)的傳感器，如力、變形傳感器等使用溫度會超過儀器的使用極限，使用環(huán)境明顯受限。鑒于此，發(fā)明人提出了本發(fā)明的真空密封結(jié)構(gòu)，該真空密封結(jié)構(gòu)使用的波紋管可以采用大尺寸焊接波紋管將力學(xué)試驗(yàn)機(jī)拉伸桿與真空箱通孔密封在波紋管內(nèi)，創(chuàng)造真空環(huán)境，波紋管卡持在力學(xué)試驗(yàn)機(jī)拉伸桿上傳感器的外側(cè)，不會對力學(xué)數(shù)據(jù)采集造成影響，這樣既使得力學(xué)試驗(yàn)方便操作、觀察，又能保證力學(xué)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；本方案利用波紋管將傳感器等其他裝置置于真空箱外，遠(yuǎn)離高溫端，傳感器的使用不會受到高溫影響，因此其可以用于各種高溫環(huán)境。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述波紋管通過第一卡盤固定在支撐盤上，波紋管下端焊接在第一卡盤上端，第一卡盤固定在支撐盤上，所述第一卡盤與支撐盤之間還設(shè)置有第一密封圈。本方案中，第一卡盤中心設(shè)置有供試驗(yàn)機(jī)拉伸桿穿過的通孔，波紋管焊接在第一卡盤上端，使用時(shí)將卡盤固定在支撐盤上即可，拆卸更加方便，此外，第一卡盤和支撐盤之間還設(shè)置有第一密封圈，進(jìn)一步加強(qiáng)密封效果。本方案中，第一卡盤優(yōu)選固定在支撐盤的上方，也可以從支撐盤的下方或側(cè)面固定在支撐盤上，其中，固定在支撐盤下方時(shí)，波紋管和第一卡盤的直徑應(yīng)大于支撐盤，便于密封的時(shí)候?qū)⒅伪P也密封在波紋管內(nèi)；固定在支撐盤側(cè)面時(shí)，第一卡盤中心的通孔形狀和大小與支撐盤相同，固定時(shí)，將支撐盤卡入通孔中并采用密封圈密封即可。