泥沙冲蚀磨损试验机的制作方法

本实用新型涉及测试抗磨损或冲蚀的试验设备。

背景技术：

由于植被覆盖率降低，水土流失加剧等原因，我国很多河流泥沙含量较大，如长江的一些支流中泥沙含量就很大，而黄河含沙量甚至达到了世界之最。河流中泥沙的主要成分为石英(S_iO₂)，石英颗粒以其尖角或半尖角磨损水力设备，这是磨蚀的主要原因，并且它的存在为泥沙水流冲蚀与气蚀创造了条件。在实际生活中，河流中的泥沙会对常年在水下作业的水力机械如水轮机叶片、上冠、底环、阀门和导水机构等过流部件的表面产生反复的冲击和切削，最终导致局部产生巨大的磨损。据了解黄河泵站过流部件在运行2000～4000小时后即报废，而扬程高的泵仅仅运行1000小时就报废，每年我国在此方面的损失就高达数亿人民币。泥沙含量大、水质不佳给水力机械表面涂层提出了较高要求，也给后期维护带来了巨大困难。本项目所研制的泥沙冲蚀磨损试验机用于表面热喷涂材料抗泥沙冲蚀性能的研究。在对市场上同类产品调研后发现，现有的磨损试验机有以下几点不足：

（1）价格较为昂贵，性价比不高。

（2）体积较大，占用空间。

（3）实验效率不高。

（4）试样装夹不方便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种结构稳定、成本低、试验效果好的泥沙冲蚀磨损试验机。

本实用新型的目的是这样实现的：泥沙冲蚀磨损试验机，包括台面，在台面的下方固定连接支撑架，在支撑架上设置液压升降平台，液压升降平台用于放置并升降盛有沙浆的容器；在所述台面的上方连接电气控制柜，在台面上方的中心处由下至上依次连接传动箱、电动机连接箱和电动机，电动机的输出轴与传动箱的传动轴均竖向布置，电动机的输出轴与传动箱的传动轴上端连接，传动轴的下端伸出台面并连接夹具装配体，夹具装配体设置在所述液压升降平台的上方。

本实用新型的主体结构以16mm厚的铸铁圆盘作为台面，在其下方焊接支撑架，形成稳定的三角架结构。在电动机的下方用十字滑块联轴器将电动机的轴与传动轴相互连接，并在传动轴两端布置圆锥滚子轴承使其传动平稳高效。传动轴连接的转盘以特氟龙为材料，其具有良好的滑动性、抗湿性、耐磨损性和耐腐蚀性。在主体结构下部焊接有液压升降平台来抬升盛有沙浆的亚克力容器。在电气控制系统部分，采用PLC结合变频器实现冲蚀过程的自动化控制及电机转速的调节。

试验时，试件固定在夹具装配体上，将盛有沙浆的容器放置在液压升降平台上，液压升降平台上升，将试件浸没在液体内，电动机工作带动转盘旋转，从而带动试件旋转。本实用新型结构简单、紧凑、稳定，体积小，成本低，使用方便。

优选地，所述夹具装配体包括转盘和工位夹具，工位夹具连接在转盘上，工位夹具用于固定试件。

优选地，所述工位夹具有四个，四个工位夹具均布在所述转盘上；四个工位夹具的结构相同，均包括夹具底座和夹具体，夹具底座与所述转盘连接，在夹具底座上设置螺钉孔，夹具体与夹具底座通过螺钉连接，螺钉设置在螺钉孔内，在夹具体上设置试件安装槽，在夹具体远离夹具底座的一端边缘设置螺纹孔，螺纹孔与试件安装槽相通；所述转盘的圆心与每个夹具底座的圆心之间的连线与相应的螺钉孔的中心线之间夹角为0°、30°、60°、90°。设计的0°，30°，60°和90°四个工位的夹具体通过一次实验就能测试出冲蚀溶液在不同攻角下对试件冲蚀作用的影响，大大提高了实验效率。试样由一根螺钉夹紧固定在夹具体上，只需将其拧松便能进行装卸，使得装夹更为快速方便。由于测试不同攻角下冲蚀溶液对试件的冲蚀影响是在同一次实验中完成的，实验环境并没有发生改变，因此实验结果的可靠性也得到了保证。

优选地，所述液压升降平台包括下平台和上平台，下平台焊接在支撑架上，上平台设置在下平台的上方，下平台与上平台之间通过液压缸连接。

优选地，所述支撑架包括三根支脚，三根支脚的上端均与台面固定连接，三根支脚的下部通过角铁固定连接。支撑架以三角形稳定结构为基础，采用三脚支撑结构，节省了材料，降低了生产成本。同时，结构的简化也使得设备体积得到进一步缩减。

优选地，在所述转盘上设置减重孔，减轻转盘的重量。

优选地，所述电动机连接箱、传动箱、台面和支撑架采用铸铁材料制成，所述转盘采用特氟龙材料制成。

本实用新型的主体结构以16mm厚的铸铁圆盘作为台面，在其三周各焊接一根厚度为4mm的方孔钢结构支脚，用角铁两两焊接固定，形成稳定的三角架结构。在电动机的下方用十字滑块联轴器将电动机的轴与传动轴相互连接，并在传动轴两端布置圆锥滚子轴承使其传动平稳高效。传动轴连接的转盘以特氟龙为材料，其具有良好的滑动性、抗湿性、耐磨损性和耐腐蚀性。在主体结构下部焊接有液压升降平台来抬升盛有沙浆的亚克力容器。针对冲蚀溶液在不同攻角下对试件冲蚀作用的影响，设计了0°，30°，60°和90°四个工位的试件夹具体。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的立体图。

图3为转盘与四个工位夹具的立体图。

图4为转盘与四个夹具底座的结构示意图。

图5为0°工位夹具的结构示意图。

图6为图5的右视图。

具体实施方式

如图1－6所示，泥沙冲蚀磨损试验机，包括电气控制柜1、电动机2、电动机连接箱3、传动箱4、台面5、液压升降平台7、转盘13、0°工位夹具9、30°工位夹具12、60°工位夹具11、90°工位夹具8和三根支脚6。

电动机连接箱3、传动箱4、台面5和支撑架6采用铸铁材料制成。三根支脚6的上端均与台面5相焊接，三根支脚6的下部通过角铁14焊接。

电气控制柜1固定连接在台面5的上方，在台面5上方的中心处由下至上依次连接传动箱4、电动机连接箱3和电动机2，两两之间通过螺栓固定。电动机2的输出轴与传动箱4的传动轴4-1均竖向布置，电动机2的输出轴通过十字滑块联轴器与传动箱4的传动轴4-1上端连接，在传动轴4-1两侧装有圆锥滚子轴承，传动轴4-1的下端伸出台面5并通过法兰盘10连接特氟龙材料制成的转盘13，在转盘13上设置减重孔15。

0°工位夹具9、30°工位夹具12、60°工位夹具11、90°工位夹具8均布在转盘13上。0°工位夹具9、30°工位夹具12、60°工位夹具11、90°工位夹具8的结构相同，均包括夹具底座16和夹具体17，夹具底座16与转盘13连接，在夹具底座16上设置螺钉孔21，夹具体17与夹具底座16通过螺钉18连接，螺钉18设置在螺钉孔21内，在夹具体17上设置试件安装槽19，在夹具体17远离夹具底座16的一端边缘设置螺纹孔20，螺纹孔20与试件安装槽19相通，试件安装在试件安装槽19内并通过螺纹孔20内的螺钉夹紧固定。

转盘13的圆心与0°工位夹具9的夹具底座16的圆心之间的连线与相应的螺钉孔21的中心线之间夹角为0°。

转盘13的圆心与30°工位夹具12的夹具底座16的圆心之间的连线与相应的螺钉孔21的中心线之间夹角为30°。

转盘13的圆心与60°工位夹具11的夹具底座16的圆心之间的连线与相应的螺钉孔21的中心线之间夹角为60°。

转盘13的圆心与90°工位夹具8的夹具底座16的圆心之间的连线与相应的螺钉孔21的中心线之间夹角为90°。

液压升降平台7设置在转盘13的下方，并固定在角铁14上，液压升降平台7用于放置并升降盛有沙浆的容器。液压升降平台7包括下平台7-1和上平台7-2，下平台7-1焊接在角铁14上，上平台7-2设置在下平台7-1的上方，下平台7-1与上平台7-2之间通过液压缸7-3连接。