一种含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，包括存砂漏斗、皮带传动单元、砂水混合漏斗、喷头、试样夹、水泵、水箱和射流腔，存砂漏斗位于皮带传动单元一侧的正上方，皮带传动单元的另一侧正下方设有砂水混合漏斗，射流腔设置在砂水混合漏斗的下端，射流腔的前端连接有喷头，试样夹位于喷头的对面，射流腔的后端通过管道与水泵相联通，水泵通过管道与水箱相联通。本发明的含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，能够模拟实际的工况要求，砂浆输送量精确可控，冲击角度和速度可调节等优点，不仅可以进行耐磨材料的选材实验研究，也适于对冲蚀磨损机理的研究，其原理简单，操作方便，具有良好的应用前景。
【专利说明】一种含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置【技术领域】
[0001]本发明涉及磨损技术检测领域，具体涉及一种含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置。
【背景技术】
[0002]磨损是机械零件失效的主要形式之一,磨料磨损相应占到材料磨损的50%。在磨料磨损中，低应力冲蚀磨损又占到一定比例，低应力冲蚀磨损广泛存在于现代工业生产中，如矿山、电厂等灰浆泵过流部件和管道及阀门的磨损。这些易损件在工作过程中不但承受固体粒子的冲蚀与切削作用，而且还要承受液体介质的腐蚀作用或者高温的作用，工作环境极其恶劣，降低了这些耐磨件的使用寿命。因此，需要考察材料的冲蚀磨损性能、延长易损件的使用寿命，就需要进行砂浆冲蚀磨损的研究。而这方面的研究必须要有性能稳定及数据重现性良好的实验设备。
[0003]目前，常用的冲蚀磨损实验设备主要有:管流式实验装置、罐式冲蚀磨损实验装置、喷射式冲蚀磨损实验装置以及旋转式冲蚀实验装置，其中管流式实验装置的主要优点是能较好地模拟管道冲刷的实际工况，但整套系统占据空间很大，实验所需溶液量大，周期长，整套装置的费用较高；罐式冲蚀磨损实验装置浆体会产生涡流，使冲蚀速度和冲击角度无法控制，不适合对冲蚀磨损机理和规律的研究；喷射式冲蚀磨损实验装置优点是可达高速流，实验周期短，但很难精确控制料浆液流的流速，故不能很好地模拟实际工况，要达到较高的冲蚀速度必须增大气源压力和功率，制作较困难，而且不是循环系统，供浆极为不便；旋转式冲蚀实验装置时目前研究较多的一种，但因试样旋转，冲蚀角度难以有效控制。
[0004]现有的射流式冲蚀磨损实验装置，包括离心泵及与离心泵连接的管路，管路的一端固定连接一喷头，喷头的前端与式样的位置相对应，喷头和试样的下部设置有储料斗，储料斗内由一层过滤网将其分隔成左右A室和B室，与喷头和试样的相对位置的储料斗A室内设置有砂斗，喷头通过升液管伸入砂斗内，储料斗的B室内有一对电极伸入其内，电极并通过导线与外部的电位测试表相连接，管路的另一端与储料斗的B室相连通。但是此实验装置不能精确控制冲到试样上的砂浆的浓度。而砂浆浓度是决定冲蚀磨损量的一个关键性因素。砂浆的浓度差异导致测得的磨损数据偏差较大，影响浆体冲蚀磨损的再现性。
【发明内容】
[0005]本发明所解决的技术问题是克服现有的射流式冲蚀磨损实验装置不能精确控制冲击到试样上的砂浆浓度，进而导致测得的磨损数据偏差较大，影响浆体冲蚀磨损的再现性的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
一种含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，其特征在于:包括存砂漏斗、皮带传动单元、砂水混合漏斗、喷头、试样夹、水泵、水箱和射流腔，所述存砂漏斗位于所述皮带传动单元一侧的正上方，所述皮带传动单元的另一侧正下方设有砂水混合漏斗，所述射流腔设置在砂水混合漏斗的下端，所述射流腔的前端连接有喷头，所述试样夹位于喷头的对面，所述射流腔的后端通过管道与水泵相联通，所述水泵通过管道与水箱相联通。
[0007]前述的一种含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，其特征在于:所述射流腔的后端与水泵的管道上安装有压力计。
[0008]前述的一种含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，其特征在于:所述存砂漏斗的下方设有漏斗阀门。
[0009]前述的一种含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，其特征在于:所述水箱内设有过滤网，过滤网将水箱分为左、右两个半部，所述水泵通过管道与水箱的右半部相连接，所述喷头及试样夹位于水箱的左半部的正上方。
[0010]前述的一种含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，其特征在于:所述试样夹的取样角度可调节。
[0011]前述的一种含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，其特征在于:所述皮带传动单元包括调速器、电机、皮带和辊轴，所述皮带安装在辊轴上，所述电机驱动辊轴转动，辊轴带动皮带用于运送砂料，所述调速器用于调节电机的速度，以达到控制砂料落料的速度。
[0012]本发明的有益效果是:本发明的含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，能够模拟实际的工况要求，砂浆浓度精确可控，冲击角度和速度可调节等优点，不仅可以进行耐磨材料材质选择的实验研究，也适于对冲蚀磨损机理的研究，原理简单，操作方便，具有良好的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置的结构示意图。
[0014]附图标记含义如下:
1:存砂漏斗；2:漏斗阀门；3:皮带传动单兀；4:砂水混合漏斗；5:压力计；6:嗔头；7:试样夹；8:水泵；9:水箱；901:左半部；902:右半部；10:过滤网；11:射流腔。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
[0016]如图1所示，本发明的含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，包括存砂漏斗1、皮带传动单元3、砂水混合漏斗4、喷头6、试样夹7、水泵8、水箱9和射流腔11，存砂漏斗1位于皮带传动单元3 —侧的正上方，即皮带传动单元3皮带一侧的正上方，存砂漏斗1的下方设有漏斗阀门2，控制砂料的下流，皮带传动单元3包括调速器、电机、皮带和辊轴，皮带安装在辊轴上，电机驱动辊轴转动，辊轴带动皮带用于运送砂料，调速器用于调节电机的速度，以达到控制砂料落料的速度，调节落入下方的砂水混合漏斗4的砂料落料量，皮带传动单元3的另一侧正下方设有砂水混合漏斗4，即皮带传动单元3的皮带正下方，射流腔11设置在砂水混合漏斗4的下端，射流腔11的前端连接有喷头6，试样夹7位于喷头6的对面，试样夹7的取样角度可调节，实现砂料不同的冲击角度，水箱9内设有过滤网10，过滤网10将水箱9分为左、右两个半部，水泵8通过管道与水箱9的右半部901相连接，喷头6及试样夹7位于水箱9的左半部902的正上方，射流腔11的后端通过管道与水泵8相联通，射流腔11的后端与水泵8的管道上安装有压力计5，通过旁流阀可调节水流速度。
[0017]本发明的含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置的工作过程如下，首先在试样夹7的放置试样，调好角度；然后，位于上面的存砂漏斗1中加满砂，调节调速器控制电机的转速带动皮带传动单元3的皮带转速以达到控制砂料落料量，调节落料到砂水混合漏斗4内的速度，就能够精确控制砂浆浓度，打开存砂漏斗1的漏斗阀门2让砂料流到转动着的皮带上，通过传送带装置3将砂料传送到下面的装有水的砂水混合漏斗4中，同时，启动水泵8工作，从水箱9右半部901抽出水流，通过压力计5控制水流速度，这样砂料通过砂水混合漏斗4与水流在射流腔11处汇合，通过喷头6冲击到固定在试样夹7上的试样上，冲完的砂浆落到下面的水箱9的左半部902，砂料沉积后，水通过过滤网10流到水箱9的右半部901，实现循环。通过调速器可以改变电机速度来控制带速以达到控制砂浆浓度的目的，通过调节试样夹7的角度可以实现不同的冲击角度。
[0018]综述所述，本发明的含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，能够模拟实际的工况要求，砂浆精确可控，冲击角度和速度可调节等优点，不仅可以进行耐磨材料材质选择的实验研究，也适于对冲蚀磨损机理的研究，原理简单，操作方便，具有良好的应用前景。
[0019]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，其特征在于:包括存砂漏斗(1)、皮带传动单元(3)、砂水混合漏斗(4)、喷头(6)、试样夹(7)、水泵(8)、水箱(9)和射流腔(11)，所述存砂漏斗(1)位于所述皮带传动单元(3)—侧的正上方，所述皮带传动单元(3)的另一侧正下方设有砂水混合漏斗(4)，所述射流腔(11)设置在砂水混合漏斗(4)的下端，所述射流腔(11)的前端连接有喷头(6 )，所述试样夹(7 )位于喷头(6 )的对面，所述射流腔(11)的后端通过管道与水泵(8)相联通，所述水泵(8)通过管道与水箱(9)相联通。
2.根据权利要求1所述的一种含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，其特征在于:所述射流腔(11)的后端与水泵(8)的管道上安装有压力计(5)。
3.根据权利要求1所述的一种含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，其特征在于:所述存砂漏斗(1)的下方设有漏斗阀门(2)。
4.根据权利要求1所述的一种含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，其特征在于:所述水箱(9)内设有过滤网(10)，过滤网(10)将水箱(9)分为左、右两个半部，所述水泵(8)通过管道与水箱(9)的右半部(901)相连接，所述喷头(6)及试样夹(7)位于水箱(9)的左半部(902)的正上方。
5.根据权利要求1所述的一种含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，其特征在于:所述试样夹(7)的取样角度可调节。
6.根据权利要求1所述的一种含砂率精确可控的射流式砂浆冲蚀磨损实验装置，其特征在于:所述皮带传动单元(3)包括调速器、电机、皮带和辊轴，所述皮带安装在辊轴上，所述电机驱动辊轴转动，辊轴带动皮带用于运送砂料，所述调速器用于调节电机的速度，以达到控制砂料落料的速度。
【文档编号】G01N3/56GK103712870SQ201310740651
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】纪秀林, 胡彪, 严春妍 申请人:河海大学常州校区