专利名称：高压水喷淋试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液体喷淋领域，具体地指一种高压水喷淋试验装置。
背景技术：
在冶金行业领域，广泛应用水射流法去除钢坯表面氧化铁皮及带钢表面的油污、粉尘等。其去除效果好坏既与喷嘴结构密切相关，也与喷嘴的安装、布局、喷射角度等紧密相连。目前，国内大多数喷嘴制造商只能提供喷嘴结构参数如喷嘴直径、散射角、以及额定压力下所能达到的打击力大小等，却无法提供喷嘴现场的具体安装方式，结构布局、喷射角度和最佳靶距。因此，研制一套喷淋试验装置，对国产以及进口喷嘴进行喷淋效果测试，以优化喷嘴的选型、布局及安装方式，确保喷淋效果佳、工艺成本低，具有非常重要意义。公开号为202057480U的中国实用新型专利公开了一种高压水除磷喷嘴性能测试装置，它包括高压供水系统、三维运动平台系统、数据采集与处理系统三部分。高压供水系统主要为试验系统提供高压水射流，三维运动平台系统通过编写程序实现运动平台的控制，从而使固定在运动平台上的打击力传感器在喷嘴喷射有效范围内按照“弓”字形轨迹运动；数据采集与处理系统通过压力传感器、流量传感器、喷嘴和打击力传感器采集水压、流量、射流打击力数据，然后对所得数据进行处理得到打击力分布二维视图、三维视图图形。通过平面二维视图可清晰识别射流打击区域的形状以及打击力分布状况，进而判断射流形态的优劣；根据立体三维视图能形象地找出打击力的大小及其分布规律。该装置能够形象地找出单个高压水喷嘴打击力的大小及分布规律，但该装置存在以下不足一是喷嘴喷射方向始终只能垂直于打击面，角度不可调节；二是只能测试单个喷嘴性能，仅能为单个喷嘴的选型提供参考依据，不能测试2个及2个以上的喷嘴同时工作，各喷嘴的喷射范围、重叠区域及打击力的分布规律，更无法为喷嘴现场安装及布局提供指导意义，如喷嘴的数量、排列方式、安装角度、高度等。
发明内容本实用新型的目的就是要提供一种高压水喷淋试验装置，不仅可调节喷嘴的喷射角度，而且能测试多个喷嘴的喷射范围、重叠区域及打击力，为喷嘴的现场安装及布局提供参考依据。为实现上述目的，本实用新型所设计的高压水喷淋试验装置，主要由供水系统、喷淋系统和数据采集处理系统组成，所述供水系统包括由变频器和电机控制的高压泵，所述高压泵的输入端与水箱相连，所述高压泵的输出端与高压水输送管路相连，所述高压水输送管路上设置有溢流阀和开关阀；所述数据采集处理系统包括压力传感器、流量传感器和数据采集平台，所述压力传感器和流量传感器设置在高压水输送管路上，所述数据采集平台内部安装有数个打击力传感器，所述压力传感器、流量传感器和打击力传感器均通过信号线与数据处理及控制模板相连；所述喷淋系统包括与高压水输送管路相连的喷淋集管，所述喷淋集管上设置有多个万向喷头，所述万向喷头位于数据采集平台上方。[0006]进一步地，所述万向喷头包括通过螺栓组件可拆式连接的半球接头和半球压盖，所述半球接头上端开口与喷淋集管连通，所述半球压盖下端开口对着数据采集平台，所述半球接头和半球压盖所形成的球形内腔中设置有与其转动配合的万向球，所述万向球的中间设置有通孔，所述通孔上端与半球接头上端开口相连，所述通孔下端伸出半球压盖下端开口与喷嘴相连，从而保证水路畅通。万向球、半球接头、半球压盖连接形成球面副，球面副的转动使万向球与半球接头形成不同的空间角度，从而实现固连在万向球下端的喷嘴喷射角度万向可调。进一步地，所述万向球上端为切平面，所述万向球下端为伸出半球压盖下端开口的中空圆柱体，所述喷嘴设置在中空圆柱体下端。 进一步地，所述喷嘴与中空圆柱体下端螺纹连接。进一步地,所述喷嘴与中空圆柱体下端焊接连接。更进一步地，所述半球压盖与万向球之间设置有密封圈，以防止喷液泄露。 再进一步地，所述半球接头上端开口与喷淋集管通过焊接连通。与现有技术相比，本实用新型的优点在于将原有简单的喷淋系统改造为与高压水输送管路相连的喷淋集管，并在喷淋集管上设置有多个万向喷头，多个万向喷头位于数据采集平台上方，这不但使多个喷嘴喷射方向角度万向可调，而且一次可测试多个喷嘴的喷射范围、重叠区域及打击力分布等性能，为喷嘴现场安装及布局提供参考依据，如喷嘴的数量、排列方式、安装角度、高度等，便于用户分析喷嘴与工件在不同喷射角度及方向下的喷淋效果。
图I为一种高压水喷淋试验装置的结构示意图。图2为图I中喷淋管9的结构示意图。图中变频器1，电机2，高压泵3，水箱4，溢流阀5，开关阀6，压力传感器7，流量传感器8，喷淋集管9，半球接头10，半球压盖11，螺栓组件12，万向球13，切平面13. 1，圆柱体13. 2，通孔13. 3，喷嘴14，密封圈15，万向喷头16，数据采集平台17，数据处理及控制模板18，打击力传感器19，水输送管路20。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。图中所示的高压水喷淋试验装置，主要由供水系统、喷淋系统和数据采集处理系统组成。图中所示的供水系统包括由变频器I和电机2控制的高压泵3，高压泵3的输入端与水箱4相连，高压泵3的输出端与高压水输送管路20相连，高压水输送管路20上设置有溢流阀5和开关阀6 ;图中所示的数据采集处理系统包括压力传感器7、流量传感器8和数据采集平台17，压力传感器7和流量传感器8设置在高压水输送管路20上，数据采集平台17内部安装有数个打击力传感器19，压力传感器7、流量传感器8和打击力传感器19均通过信号线与数据处理及控制模板18相连；图中所示的喷淋系统包括与高压水输送管路20相连的喷淋集管9，喷淋集管9上设置有三个万向喷头16，万向喷头16位于数据采集平台17上方。万向喷头16包括通过螺栓组件12可拆式连接的半球接头10和半球压盖11，半球接头10上端开口与喷淋集管9通过焊接连通，半球压盖11下端开口对着数据采集平台17,半球接头10和半球压盖11所形成的球形内腔中设置有与其转动配合的万向球13，万向球13通过半球压盖11定位安装在半球接头10体内。万向球13的中间设置有通孔13. 3，通孔13. 3上端与半球接头10上端开口相连，通孔13. 3下端伸出半球压盖11下端开口与喷嘴14相连，从而保证了水路的畅通，同时，在半球压盖11与万向球13之间设置密封圈15密封，以防止喷液泄露。万向球13、半球接头10、半球压盖11连接形成球面副，球面副的转动使万向球13与半球接头10形成不同的空间角度，从而实现固连在万向球13下端的喷嘴14喷射角度可调节。具体地，万向球13上端为切平面13. 1，万向球13下端为伸出半球压盖11下端开口的中空圆柱体13. 2，喷嘴14设置在中空圆柱体13. 2下端，可以与中空圆柱体13. 2下端螺纹连接，或将圆柱体13. 2下端设为喇叭形，在喇叭形出口处直接焊接。安装时，首先离线将万向球13与喷嘴14组装好，并将O型密封圈15装进半球压 盖11的密封槽内，然后将组装好的万向球13及喷嘴14 一并装入半球接头10中，盖上装好了 O型密封圈15的半球压盖11，用螺栓组件12将半球接头10与半球压盖11连接起来，但不紧固死，此时，轻轻转动万向球13，使喷嘴14转到用户所需角度和方向后，拧紧螺栓组件12，再按相同的方法调节好剩余两个喷嘴14的角度和方向。喷嘴14角度和方向调节好后，通过数据采集及处理系统上的控制面板，启动变频电机2和高压泵3，水箱4中的水被抽出，依次流经开关阀6、压力传感器7、流量传感器8到达喷淋集管9的进水口后，再流经半球接头10、万向球13、喷嘴14后，喷射到数据采集平台17上，其打击力及打击范围的数据由打击力传感器19采集到。最后，通过数据处理及控制模板18来控制数据采集平台17的三维运动，从而得到同一喷嘴14角度、喷射方向及不同靶距条件下喷嘴14的打击范围和打击力，并在电脑屏幕上进行显示。经过喷嘴14角度、方向、靶距的不断调整和试验，便能得到获得喷淋效果最佳的一组喷淋工艺参数。
权利要求1.一种高压水喷淋试验装置，主要由供水系统、喷淋系统和数据采集处理系统组成，所述供水系统包括由变频器(I)和电机(2)控制的高压泵(3)，所述高压泵(3)的输入端与水箱(4)相连，所述高压泵(3)的输出端与高压水输送管路(20)相连，所述高压水输送管路(20)上设置有溢流阀(5)和开关阀(6);所述数据采集处理系统包括压力传感器(7)、流量传感器(8)和数据采集平台(17)，所述压力传感器(7)和流量传感器(8)设置在高压水输送管路(20)上，所述数据采集平台(17)内部安装有数个打击力传感器(19)，所述压力传感器(7)、流量传感器(8)和打击力传感器(19)均通过信号线与数据处理及控制模板(18)相连；其特征在于所述喷淋系统包括与高压水输送管路(20)相连的喷淋集管(9)，所述喷淋集管(9)上设置有多个万向喷头(16)，所述万向喷头(16)位于数据采集平台(17)上方。
2.根据权利要求I所述的高压水喷淋试验装置，其特征在于所述万向喷头(16)包括通过螺栓组件(12)可拆式连接的半球接头(10)和半球压盖(11)，所述半球接头(10)上端开口与喷淋集管(9)连通，所述半球压盖(11)下端开口对着数据采集平台(17)，所述半球接头(10)和半球压盖(11)所形成的球形内腔中设置有与其转动配合的万向球(13)，所述万向球(13)的中间设置有通孔(13. 3)，所述通孔(13. 3)上端与半球接头(10)上端开口相连，所述通孔(13.3)下端伸出半球压盖(11)下端开口与喷嘴(14)相连。
3.根据权利要求2所述的高压水喷淋试验装置，其特征在于所述万向球(13)上端为切平面(13. 1)，所述万向球(13)下端为伸出半球压盖(11)下端开口的中空圆柱体(13. 2)，所述喷嘴(14)设置在中空圆柱体(13. 2)下端。
4.根据权利要求3所述的高压水喷淋试验装置，其特征在于所述喷嘴(14)与中空圆柱体(13. 2)下端螺纹连接。
5.根据权利要求3所述的高压水喷淋试验装置，其特征在于所述喷嘴(14)与中空圆柱体(I3. 2)下端焊接连接。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的高压水喷淋试验装置，其特征在于所述半球压盖(11)与万向球(13)之间设置有密封圈(15)。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的高压水喷淋试验装置，其特征在于所述半球接头(10)上端开口与喷淋集管(9)通过焊接连通。
专利摘要本实用新型公开了一种高压水喷淋试验装置，主要由供水系统、喷淋系统和数据采集处理系统组成，供水系统包括由变频器和电机控制的高压泵，高压泵的输入端与水箱相连，高压泵的输出端与高压水输送管路相连，高压水输送管路上设置有溢流阀和开关阀；数据采集处理系统包括压力传感器、流量传感器和数据采集平台，压力传感器和流量传感器设置在高压水输送管路上，数据采集平台内部安装有数个打击力传感器；喷淋系统包括与高压水输送管路相连的喷淋集管，喷淋集管上设置有多个万向喷头，万向喷头位于数据采集平台上方。本实用新型不仅可调节喷嘴的喷射角度，而且能测试多个喷嘴的喷射范围、重叠区域及打击力，为喷嘴的现场安装及布局提供参考依据。
文档编号G01M13/00GK202599652SQ201220212558
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者张雪荣, 万险峰, 严开勇, 李良洪, 陈刚, 邱碧涛, 张钰桥 申请人:武汉钢铁(集团)公司