CN110542620B - 一种多模式冲蚀磨损试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多模式冲蚀磨损试验装置，包括箱体，箱体顶面设有支撑板，支撑板通过固定件与位于箱体内部的载重台固定连接，载重台与丝杠底端转动连接且丝杠底端能够与载重台锁紧固定，丝杠的顶端依次伸入同轴设置的第二传动套及第一传动套，第二传动套放置在支撑板上且能够在支撑板上绕自身轴线转动，第二传动套能够与第一传动套连接并做同步转动，第二传动套连接有锁紧机构，第一传动套能够与丝杠顶端连接，第一传动套与驱动机构连接，驱动机构固定在支撑板上，丝杠连接有安装台，安装台与连杆一端连接，连杆另一端穿过第二传动套，箱体还连接有冲蚀管，本发明试验装置能够实现多种模式协同作用下的冲蚀试验。

Description

一种多模式冲蚀磨损试验装置

技术领域

本发明涉及冲蚀试验技术领域，具体涉及一种多模式冲蚀磨损试验装置。

背景技术

冲蚀磨损是指固体表面同含有固体粒子的高速流体接触并做相对运动，使其表面材料所发生损耗，流体包括气流和液流。在实际工况下受冲蚀磨损的机械零部件，其表面不同位置受到的冲蚀角度往往不同，而不同的冲蚀角度对应的冲蚀磨损机理不同，这导致了整个零部件总是因为某个角度下的位置先被冲蚀破坏而报废，造成巨大损失。针对这种现状，迫切需要开发一种面向工件不同位置冲蚀角度可变的冲蚀试验机构，模拟实际冲蚀磨损过程，并可用于检验工件表面不同位置按需强化的效果。

目前，相关研究人员设计了不同冲蚀磨损试验机用于探究工件的抗冲蚀强度。包括气流喷砂式、旋转臂式、离心加速式等试验装置。但发明人发现，大多冲蚀磨损试验机都有其局限性和不足，特别是不能满足工件不同位置与冲蚀角度协同变化的冲蚀试验需求。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种多模式冲蚀磨损试验装置，操作方便，能够满足多种模式及多种模式协同作用下的试验需求。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种多模式冲蚀磨损试验装置，包括箱体，所述箱体顶面设有支撑板，支撑板通过固定件与位于箱体内部的载重台固定连接，载重台与丝杠底端转动连接且丝杠底端能够与载重台锁紧固定，丝杠的顶端依次伸入同轴设置的第二传动套及第一传动套，第二传动套放置在支撑板上且能够在支撑板上绕自身轴线转动，第二传动套能够与第一传动套连接并做同步转动，第二传动套连接有锁紧机构，能够利用锁紧机构与支撑板锁紧固定，第一传动套能够与丝杠顶端连接，带动丝杠做同步转动，第一传动套与驱动机构连接，驱动机构固定在支撑板上，丝杠连接有用于固定试件的安装台，安装台与连杆一端固定连接，连杆另一端穿过第二传动套，安装台与第二传动套能够通过连杆进行同步转动，箱体还连接有冲蚀管，用于通入冲蚀介质。

进一步的，所述支撑板能够在箱体顶面沿第一方向运动并与箱体顶部箱壁锁紧固定，所述冲蚀管设置在与第一方向垂直的箱体的箱体侧壁上，且冲蚀管轴线沿第一方向设置，安装台与冲蚀管的距离能够调节。

进一步的，所述支撑板顶面设有与第二传动套同轴设置的第一环形滑槽，所述第二传动套设有第二环形滑槽，第一环形滑槽和第二环形滑槽之间设有多个滚珠，第二传动套通过滚珠能够在支撑板上绕自身轴线转动。

进一步的，所述丝杠通过第一轴承与载重台转动连接，丝杠还通过第二轴承与第二传动套转动连接，第一轴承和第二轴承用于保证丝杠的垂直度。

进一步的，所述第一传动套设置有第一销孔，丝杠顶端设有第二销孔，第一销孔和第二销孔中能够插入第一转换销，实现第一传动套和丝杠的同步转动。

进一步的，所述第一传动套底端设有第一凸台，第一凸台设有第三销孔，所述第二传动套顶端设有第二凸台，第二凸台设有第四销孔，第三销孔和第四销孔中能够插入第二转换销，实现第一传动套和第二传动套的同步转动。

进一步的，所述锁紧机构包括指针，所述指针一端与第二传动套固定连接，指针另一端设置在刻度盘上方，刻度盘与支撑板固定连接，指针连接有压紧件，压紧件能够将指针压紧在刻度盘上，实现第二传动套与支撑板的锁紧固定。

进一步的，所述安装台顶部设有第一固定台，底部设有第二固定台，第一固定台螺纹连接有第一夹紧件，用于同第二固定台共同作用限制工件的竖向移动，所述第二固定台两侧连接有第二夹紧件，两个第二夹紧件能够限制工件的水平移动。

进一步的，所述固定件采用固定杆，所述固定杆底端与载重台连接，固定杆穿过箱体的顶部箱壁及支撑板，且能够沿竖直方向运动，固定杆连接有第一锁紧件和第二锁紧件，第一锁紧件用于将固定杆固定在支撑板上，第二锁紧件用于将支撑板与箱体锁紧固定。

进一步的，所述箱体还连接有除尘管，所述除尘管用于与外部除尘装置连接。

本发明的有益效果：

1.本发明的多模式冲蚀磨损试验装置，使用第一转换销，利用锁紧机构锁紧第二传动套，驱动机构能够通过第一传动套带动丝杠转动，从而带动安装台的上下运动，实现了变冲蚀位置的试验，使用第一转换销和第二转环销，安装台随丝杠做同步转动，不进行上下运动，实现了变冲蚀角度的试验，只使用第二转换销，安装台既绕丝杠轴线转动，又沿丝杠轴线方向运动，实现了变冲蚀位置和变冲蚀角度的协同试验，满足了多种模式及多种模式协同作用下的试验需求。

2.本发明的多模式冲蚀磨损试验装置，支撑板能够沿第一方向运动并与箱体顶部箱壁锁紧，冲蚀管轴线沿第一方向设置，冲蚀管与安装台的距离可以调节，进而可以调节冲蚀强度。

3.本发明的多模式冲蚀磨损试验装置，锁紧机构具有指针和刻度盘，在起到锁紧第二传动套的同时，还能起到指示第二转动套转动角度的作用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明实施例1整体结构侧视示意图；

图2为本发明实施例1整体结构主视示意图；

图3为本发明图2中的A向示意图；

图4为本发明实施例1锁紧机构示意图；

图5为本发明实施例1第一传动套与第二传动套装配示意图；

其中，1.箱体，1-1.第一腰孔，1-2.第二腰孔，2.开关门，3.支撑板，4.固定杆，5.螺帽结构，6.载重台，7.固定杆压紧螺母，8.垫片，9.固定螺母，10.第一轴承，11.丝杠锁紧螺母，12.工作部，13.传动部，14.第二轴承，15.滚珠，16.伺服电机，17.联轴器，18.支架板，19.第一传动套，20.第一转换销，21.第二转换销，22.指针，23.螺钉，24.刻度盘，25.双头螺柱，26.滑槽，27.指针压紧螺母，28.第二传动套，29.安装台，29-1.第一固定台，29-2.第二固定台，30.连杆，31.塑料波纹软管，32.第一夹紧螺栓，33.第二夹紧螺栓，34.冲蚀管，35.除尘管。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，现有的冲蚀磨损试验机大多都有其局限性和不足，特别是不能满足工件不同位置与冲蚀角度协同变化的冲蚀试验需求，针对上述问题，本申请提出了一种多模式冲蚀磨损试验装置。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-5所示，一种多模式冲蚀磨损试验装置，包括箱体1，所述箱体的一侧箱壁上设置有开关门2，所述箱体的顶部箱壁上设有第一腰孔1-1，所述第一腰孔的两侧对称设有第二腰孔1-2，所述第一腰孔和第二腰孔轴线沿第一方向设置。

所述箱体顶面设置有支撑板3，所述支撑板上设置有与所述第二腰孔相匹配的通孔，所述通孔中穿过有固定件，所述固定件通过第二腰孔伸入箱体内部，本实施例中，每个第二腰孔穿过有三个固定件，所述第二固定件采用固定杆4，所述固定杆底端设有螺帽结构5，顶端设有螺纹结构，六个固定件的螺帽结构对载重台进行支撑，实现固定杆底端与载重台6的连接，所述固定杆穿过载重台、箱体的顶部箱壁及支撑板，其螺纹结构螺纹连接有第一锁紧件，第一锁紧件采用固定杆压紧螺母7，固定杆压紧螺母通过垫片8压紧在支撑板上，实现了固定杆与支撑板的固定。

松开压紧螺母，固定杆可以沿竖直方向运动，从而调节载重台至设定的高度。

所述箱体顶部箱壁下方的固定杆杆段上连接有第二锁紧件，所述第二锁紧件采用固定螺母9，用于将箱体的顶部箱壁与支撑板压紧固定，完成支撑板与箱体顶部箱壁的锁紧固定。

所述载重台的的中心部位通过第一轴承10与丝杠的底端转动连接，丝杠底端穿过载重台并且螺纹连接有丝杠锁紧螺母11，所述丝杠锁紧螺母能够压紧在载重台的下表面，将丝杠与载重台锁紧固定，所述丝杠包括工作部12和传动部13，所述工作部的直径大于传动部的直径，工作部底端通过第一轴承与载重台转动连接，工作部顶端连接有传动部，通过第一腰孔及支撑板上的中心孔，所述传动部依次伸入与其同轴设置的第二传动套及第一传动套中，所述工作部的顶端通过第二轴承14与第二传动套转动连接，第一轴承和第二轴承能够保证丝杠的垂直度。

所述第二传动套28放置在支撑板上，所述第二传动套设有与其同轴的第二环形槽，所述支撑板的顶面设有与第二传动套同轴的第一环形槽，第一环形槽和第二环形槽之间设置有多个滚珠15，第二传动套通过滚珠与支撑板滑动连接，能够在支撑板上绕自身轴线转动。

所述第一传动套与驱动机构连接，所述驱动机构采用伺服电机16，所述伺服电机的输出轴通过联轴器17与第一传动套19连接，所述电机固定在支架上，所述支架包括两个L型的支架板18，电机固定在两个支架板的顶端。

所述第一传动套设置有第一销孔，传动部的顶端设置有第二销孔，第一销孔和第二销孔中能够插入第一转换销20，利用第一转换销实现第一传动套与丝杠的同步转动。

所述第一传动套底部设有第一凸台，所述第二传动套顶部设有第二凸台，第一凸台上设置有第三销孔，第二凸台上设置有第四销孔，所述第三销孔和第四销孔中能够插入第二转换销21，进而实现第一传动套和第二传动套的同步转动。

所述第二传动套连接有锁紧机构，用于将第二传动套与支撑板锁紧固定，所述锁紧机构包括指针22，所述指针的一端通过螺钉23与第二传动套固定连接，所述指针的另一端位于刻度盘24的上方，所述刻度盘上设有刻度线，所述刻度盘同轴设置在第二传动套外侧，且过螺钉与支撑板固定连接，所述指针连接有压紧件，所述压紧件包括双头螺柱25和指针压紧螺母，所述刻度盘与支撑板之间的指针位置处穿过有双头螺柱，双头螺柱的底端伸入支撑板上设置的滑槽26中，指针上方的双头螺柱柱段上螺纹连接有指针压紧螺母27，压紧螺母能够将指针压紧在刻度盘上，实现第二传动套与支撑板的锁紧固定。

所述丝杠的工作部上连接有用于固定试件的安装台29，所述安装台顶端螺纹连接有两个连杆30，所述连杆对称分布在工作部两侧，所述连杆底端与安装台螺纹固定连接，顶端通过第一腰孔、中心孔穿过第二传动套，连杆既能带动第二传动套与安装台做同步转动，同时又能对安装台沿丝杠轴线方向的运动起到导向作用。

所述丝杠的工作部位于安装台上下两侧的杆段上外周套有塑料波纹软管31，用于保护丝杠受冲蚀颗粒的侵蚀。

所述安装台顶部两侧面设有第一固定台29-1，底部的两侧面设有第二固定台29-2，所述第一固定台连接有第一夹紧件，所述第一夹紧件采用两个与第一固定台螺纹连接的第一夹紧螺栓32，第一夹紧螺栓的轴线竖向设置，能够同第二固定台共同作用，限制试件的竖向位移，所述第二固定台的两侧面连接有第二夹紧件，所述第二夹紧件采用第二夹紧螺栓33，所述第二夹紧螺栓与第二固定台螺纹连接，两个第二夹紧螺栓的螺栓帽能够夹紧试件，限制试件在水平方向的移动。

采用第一夹紧螺栓和第二夹紧螺栓，满足了不同尺寸试件的夹紧需求，而且安装台能够同时固定两个试件。

所述箱体中与第一方向垂直的一个箱体侧壁上连接有冲蚀管34，所述冲蚀管的轴线方向沿第一方向设置，冲蚀管用于向箱体内通入冲蚀介质。

支撑板能够利用第一腰孔和第二腰孔沿第一方向运动，从而调节安装台上试件与冲蚀管距离，进而调节冲蚀强度。

所述箱体的底部箱壁设有除尘管35，所述除尘管用于与外部除尘装置连接。

本实施例的多模式冲蚀磨损试验装置使用时，预先调节好安装台与冲蚀管的距离及载重台的高度，将试件固定在安装台上，试验时，有三种工作模式，分别为变位置冲蚀、变角度冲蚀及变位置和变角度协同冲蚀。

变位置冲蚀：

在第一销孔和第二销孔中插入第一转换销，将第一传动套与丝杠连接，松开丝杠锁紧螺母，使丝杠无法与载重台锁紧，指针压紧螺母将指针压紧在刻度盘上，第二传动套无法转动，启动伺服电机，伺服电机通过第一传动套带动丝杠转动，安装台沿丝杠轴线方向运动，连杆对安装台的运动进行导向，利用冲蚀管通入冲蚀介质，可进行试件变位置模式下的冲蚀试验。

变角度冲蚀：

在第一销孔和第二销孔中插入第一转换销，在第三销孔和第四销孔中插入第二转换销，松开丝杠锁紧螺母，松开指针压紧螺母，伺服电机启动，此时第一传动套带动丝杠转动的同时，第一传动套带动第二传动套同步转动，第二传动套通过连杆带动安装台同步转动，此时安装台和试件只做绕丝杠轴线的转动，利用冲蚀管通入冲蚀介质，可进行试件变角度模式下的冲蚀试验。此种模式下的试验时，可利用刻度盘根指针观察第二传动套的转动角度。

变角度冲蚀及变位置和变角度协同冲蚀：

只在第三销孔和第四销孔中插入第二转换销，松开压紧螺母，将丝杠锁紧螺母压紧在载重台的下表面，使丝杠与载重台锁紧固定，伺服电机启动，第一传动套带动第二传动套同步转动，第二传动套通过连杆带动安装台转动，安装台与丝杠的工作部连接，由于丝杠与载重台锁紧，无法转动，所以安装台在转动的同时能够沿丝杠的轴线方向运动，利用冲蚀管通入冲蚀介质，可进行变角度和变位置协同作用下的冲蚀实验。

采用本实施例的试验装置，能够进行三种模式下的试验，适用性更强。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种多模式冲蚀磨损试验装置，包括箱体，其特征在于，所述箱体顶面设有支撑板，支撑板通过固定件与位于箱体内部的载重台固定连接，载重台与丝杠底端转动连接且丝杠底端能够与载重台锁紧固定，丝杠的顶端依次伸入同轴设置的第二传动套及第一传动套，第二传动套放置在支撑板上且能够在支撑板上绕自身轴线转动，第二传动套能够与第一传动套连接并做同步转动，第二传动套连接有锁紧机构，能够利用锁紧机构与支撑板锁紧固定，第一传动套能够与丝杠顶端连接，带动丝杠做同步转动，第一传动套与驱动机构连接，驱动机构固定在支撑板上，丝杠连接有用于固定试件的安装台，安装台与连杆一端固定连接，连杆另一端穿过第二传动套，安装台与第二传动套能够通过连杆进行同步转动，箱体还连接有冲蚀管，用于通入冲蚀介质。

2.如权利要求1所述的一种多模式冲蚀磨损试验装置，其特征在于，所述支撑板能够在箱体顶面沿第一方向运动并与箱体顶部箱壁锁紧固定，所述冲蚀管设置在与第一方向垂直的箱体的箱体侧壁上，且冲蚀管轴线沿第一方向设置，安装台与冲蚀管的距离能够调节。

3.如权利要求1所述的一种多模式冲蚀磨损试验装置，其特征在于，所述支撑板顶面设有与第二传动套同轴设置的第一环形滑槽，所述第二传动套设有第二环形滑槽，第一环形滑槽和第二环形滑槽之间设有多个滚珠，第二传动套通过滚珠能够在支撑板上绕自身轴线转动。

4.如权利要求1所述的一种多模式冲蚀磨损试验装置，其特征在于，所述丝杠通过第一轴承与载重台转动连接，丝杠还通过第二轴承与第二传动套转动连接，第一轴承和第二轴承用于保证丝杠的垂直度。

5.如权利要求1所述的一种多模式冲蚀磨损试验装置，其特征在于，所述第一传动套设置有第一销孔，丝杠顶端设有第二销孔，第一销孔和第二销孔中能够插入第一转换销，实现第一传动套和丝杠的同步转动。

6.如权利要求1所述的一种多模式冲蚀磨损试验装置，其特征在于，所述第一传动套底端设有第一凸台，第一凸台设有第三销孔，所述第二传动套顶端设有第二凸台，第二凸台设有第四销孔，第三销孔和第四销孔中能够插入第二转换销，实现第一传动套和第二传动套的同步转动。

7.如权利要求1所述的一种多模式冲蚀磨损试验装置，其特征在于，所述锁紧机构包括指针，所述指针一端与第二传动套固定连接，指针另一端设置在刻度盘上方，刻度盘与支撑板固定连接，指针连接有压紧件，压紧件能够将指针压紧在刻度盘上，实现第二传动套与支撑板的锁紧固定。

8.如权利要求1所述的一种多模式冲蚀磨损试验装置，其特征在于，所述安装台顶部设有第一固定台，底部设有第二固定台，第一固定台螺纹连接有第一夹紧件，用于同第二固定台共同作用限制工件的竖向移动，所述第二固定台两侧连接有第二夹紧件，两个第二夹紧件能够限制工件的水平移动。

9.如权利要求1所述的一种多模式冲蚀磨损试验装置，其特征在于，所述固定件采用固定杆，所述固定杆底端与载重台连接，固定杆穿过箱体的顶部箱壁及支撑板，且能够沿竖直方向运动，固定杆连接有第一锁紧件和第二锁紧件，第一锁紧件用于将固定杆与支撑板进行固定，第二锁紧件用于将支撑板与箱体锁紧固定。

10.如权利要求1所述的一种多模式冲蚀磨损试验装置，其特征在于，所述箱体还连接有除尘管，所述除尘管用于与外部除尘装置连接。

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