[发明专利]球体元件专用防崩裂夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种球体元件专用防崩裂夹具，特别涉及一种高温气冷堆基体石墨球抗压强度实验的专用防崩裂夹具。

背景技术

目前，我国球床式高温气冷堆采用球形燃料元件，其在堆内会受到一定的压力，在不利条件下甚至有可能破裂，因此球形燃料元件的抗压强度要满足设计要求，必须准确测量和严格控制。球形燃料元件抗压强度定义为：基体石墨球在上下两个平板之间，在受力状态下破坏载荷。球形燃料元件生产中有大量基体石墨球样品，要求快速测量，因此实验的安全性和粉尘碎屑污染需要严格控制。

但是现有的基体石墨球抗压强度实验过程存在样品瞬间崩裂，碎片飞溅，操作安全性差，粉尘碎屑污染大等缺点。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种球体元件专用防崩裂夹具，以克服现有的基体石墨球抗压强度实验过程中的样品瞬间崩裂时碎片飞溅，操作安全性差，粉尘碎屑污染大的缺点。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种球体元件专用防崩裂夹具，包括外筒和设置于外筒内部的内筒，所述外筒为环形，在所述外筒内壁的底部环向设有底座，所述底座的端部与所述内筒的外壁接触，所述外筒可相对所述内筒上下移动；所述内筒由两个半圆形筒组成，球体元件放置于所述内筒中并被所述内筒固定位置。

进一步地，所述外筒的筒壁上还设有观察窗。

进一步地，所述外筒位于底座下方部分的内壁和所述底座的下表面均与下平板压头接触。

进一步地，所述外筒位于底座上方部分的高度比球体元件的直径小2mm-15mm。

进一步地，所述内筒的高度大于球体元件的半径并且小于球体元件的直径。

进一步地，所述内筒的内径比球体元件的直径大0.1mm-5mm。

（三）有益效果

本发明提供的球体元件专用防崩裂夹具，结构简单，操作方便。通过与平板压头配合使用，内筒使球体元件准确定位，外筒有效防止球体元件崩裂，不仅提高了实验的安全性，还保证了实验环境免受粉尘和碎屑污染。

附图说明

图1为本发明实施例球体元件专用防崩裂夹具工作状态示意图。

附图标记：

1：外筒；2：内筒；3：观察窗；4：下平板压头；5：基体石墨球；6：上平板压头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1，本发明提供的球体元件专用防崩裂夹具包括外筒1和设置于外筒1内部的内筒2，外筒1为环形，在外筒1内壁的底部环向设有底座，底座的端部与所述内筒2的外壁接触，外筒1可相对内筒2上下移动；内筒2由两个半圆形筒组成，球体元件放置于内筒2中并被内筒2固定位置。

具体的，球体元件以基体石墨球5为例进行说明，外筒1用于防止抗压实验过程中基体石墨球5的石墨碎片的迸出；内筒2用于抗压实验时基体石墨球5的定位，外筒1和内筒2均为实体结构，非空心结构。优选的，外筒1为一体式设置，为圆柱形；内筒2为分体式结构，其由两个半圆形筒组成，且两个半圆形筒之间无任何连接，这种分体结构方便于两个半圆筒的合并以及分开取出，通过两个半圆形筒的合并对基体石墨球5进行定位，定位成功后，通过两个半圆形筒的分开以方便取出内筒2。使用时，该夹具放置于下平板压头4上，底座的下表面与下平板压头4的上表面接触，保证外筒1牢固地放置于下平板压头4上方，外筒1位于底座下方部分的内壁与下平板压头4的侧面接触。外筒1和内筒2均为活动件，这样设置便于内筒2从外筒1中拆分出来。

其中，外筒1的筒上镶嵌有透明观察窗3，以便于实时观察抗压实验过程中基体石墨球5的形状变化。观察窗3可为圆形，椭圆形，正方形的或其它形状。

其中，外筒1可为圆环形、长方形，正方形，或其他环形形状。

其中，外筒1位于底座上方部分的高度要小于球体元件的直径，且最好接近球体元件的直径，一般比球体元件的直径小2mm-15mm。

其中，内筒2的高度大于球体元件的半径并且小于其直径。内筒2的高度比基体石墨球5的直径小2mm-28mm，内筒2和外筒1的高度可以相同也可以不同。

其中，内筒2的壁厚可根据其内的球体元件的尺寸和密度具体设置，一般为5mm-25mm。

其中，内筒2的内径应大于球体元件的直径。内筒2的内径可比基体石墨球5直径大0.1mm-5mm。