CN111024299A - 一种slm成形流道沿程压力损失测量装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种SLM成形流道沿程压力损失测量装置，包括：不锈钢管；SLM成形管道，所述SLM成形管道与不锈钢管相连通；多个压力测量装置，所述多个压力测量装置均安装在SLM成形管道上，且沿SLM成形管道轴线方向布置。有利于探究SLM成形流道沿程压力损失相关机理，并在SLM成形尺寸约束的前提下，在SLM成形流道的前端加一根传统方式加工制造的不锈钢管道作为其液压油层流或湍流的发展中区域，最大限度地保证了压力损失测量的准确性。
Description
技术领域
本申请实施例属于液压传动控制领域，尤其涉及一种SLM成形流道沿程压力损失测量装置。
背景技术
在SLM技术下，传统加工方式下的液压集成块中的流道得以重新设计，设计自由度大大提高，这对于液压集成块乃至液压系统轻量化来说极具意义，但在SLM技术下重新设计制造成形的液压流道壁面相对传统加工流道而言粗糙度往往更大，因此在传统加工方式下不被重视的沿程压力损失对于油路等采用SLM技术成形的液压系统整体能量耗散影响很大。传统加工方式下制造成形的液压集成块往往存在工艺孔、直角拐弯等，这都大大增加了液压集成块乃至整个液压系统的压力损失，但是在传统加工方式下流道内壁往往比较光滑，沿程压力损失较小，因此液压集成块的压力损失基本是取决于前述工艺孔、直角拐弯等结构带来的局部压力损失，因此目前几乎没有可供沿程压力损失尤其是SLM成形流道沿程压力损失相关机理探究的实验装置。
发明内容
鉴于此，本发明实施例针对SLM技术成形流道的沿程压力损失相关机理尚不明确的问题，提供了一种简单而有效的SLM成形流道沿程压力损失测量装置。
本发明实施例所采用的技术方案如下：一种SLM成形流道沿程压力损失测量装置，包括：
不锈钢管；
SLM成形管道，所述SLM成形管道与不锈钢管相连通；
多个压力测量装置，所述多个压力测量装置均安装在SLM成形管道上，且沿SLM成形管道轴线方向布置。
进一步地，所述不锈钢管的内径和SLM成形管道的内径相同。
进一步地，所述不锈钢管的长度大于等于液压油分别处于层流和湍流两种流动状态下的发展中区域长度的较大值。
进一步地，所述SLM成形管道与不锈钢管通过螺纹连接。
进一步地，所述不锈钢管的两端具有外螺纹，所述SLM成形管道的一端具有与外螺纹相配合的内螺纹。
进一步地，所述不锈钢管的管壁上具有供扳手卡合的卡合部。
进一步地，所述不锈钢管外螺纹的内端开有用于安装组合垫圈的安装槽。
进一步地，所述组合垫圈包括橡胶圈和金属垫片，所述橡胶圈外径和金属垫片内径相等。
进一步地，在垂直于所述SLM成形管道壁面处开有静压孔，所述静压孔同轴处有用于安装压力测量装置的安装孔。
进一步地，所述压力测量装置采用压力变送器。
采用上述方案，本发明实施例所带来的有益效果如下：
本发明提供了一种测量SLM成形流道的沿程压力损失的装置，有利于探究SLM成形流道沿程压力损失相关机理，并在SLM成形尺寸约束的前提下，在SLM成形流道的前端加一根传统方式加工制造的不锈钢管道作为其液压油层流或湍流的发展中区域，最大限度地保证了压力损失测量的准确性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明所提供测量装置的等轴测图；
图2是本发明所提供传统加工不锈钢管道的半剖视图；
图3是本发明所提供SLM成形流道的剖视图；
图中，不锈钢管1、SLM成形管道2、压力测量装置3、外螺纹4、内螺纹5、卡合部6、安装槽7、橡胶圈8、金属垫片9、静压孔10、安装孔11。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1是本申请实施例提供SLM成形流道沿程压力损失测量装置的等轴测图，包括：
不锈钢管1，为传统加工不锈钢管1，作为流动的发展中区域；
SLM成形管道2，所述SLM成形管道2与不锈钢管1相连通；
多个压力测量装置3，所述多个压力测量装置3均安装在SLM成形管道2上，且沿SLM成形管道2轴线方向布置。
在本申请实施例中，由于目前受SLM技术成形尺寸影响，必须在成形管道外端另加一段相同材质的不锈钢管道作为流动的发展中区域，而不能直接成形满足发展中区域长度尺寸要求的管道。所述不锈钢管1的内径和SLM成形管道2的内径相同，保证不锈钢管1和SLM成形管道2同轴，保证不锈钢管1端面与SLM成形流道端面无缝贴合，避免两者之间产生间隙、错位等，以最大限度保持已完全发展好油流的流动状态，进而保证压力损失测量结果的准确性，为SLM成形流道沿程压力损失机理研究提供准确数据。
在本申请实施例中，所述不锈钢管1长度应考虑其内流动的液压油分别处于层流和湍流两种流动状态下的发展中区域长度，所述层流发展中区域长度L由经典经验公式L≈0.058D*Re(其中D为管道内径，Re为雷诺数)计算得出，湍流发展中区域长度L由经典经验公式L≈(25～40)D(其中D为管道内径)计算得出，所述不锈钢管长度应大于等于两者最大值中的较大值。
在本申请实施例中，所述SLM成形管道2与不锈钢管1通过螺纹连接。
具体的，如图2和图3所示，所述不锈钢管1的两端具有外螺纹4，所述SLM成形管道2的一端具有与外螺纹4相配合的内螺纹5，SLM成形管道2的另一端具有外螺纹，试验时，将不锈钢管1的外端的外螺纹4和SLM成形管道2的另一端的外螺纹与液压试验台连接，形成液压回路，其中不锈钢管1的外端作为进油口，SLM成形管道2的另一端作为出油口。
在本申请实施例中，所述不锈钢管1的管壁上具有供扳手卡合的卡合部6。具体可以采用传统加工方式下，将不锈钢管1在靠近两端外螺纹4处分别铣出六边形状扳手施力平面以便于装配，在两端分别将两断面机械加工至指定精度。
在本申请实施例中，为了保证测量装置具有良好的密封性会在螺纹连接处装有组合垫圈，为了便于安装组合垫圈，所述不锈钢管1外螺纹的内端开有用于安装组合垫圈的安装槽7。
具体的，所述组合垫圈包括橡胶圈8和金属垫片9，所述橡胶圈8外径和金属垫片9内径相等。
在本申请实施例中，在垂直于所述SLM成形管道2壁面处开有静压孔10，所述静压孔10同轴处有用于安装压力测量装置3的安装孔11。作为优选，所述压力测量装置3可以采用压力变送器。所述SLM成形管道2上安装孔11和静压孔10应同轴并垂直于SLM成形管道2中心轴，所述静压孔10的直径d范围最好为(0.5～1)mm，深度h最好为(3～10)d。
SLM成形流道沿程压力损失测量装置工作时，由液压实验台提供一定流量和压力的液压油，首先流入传统加工不锈钢管1道，经传统加工不锈钢管1道充分发展后流入SLM成形管道2，一部分液压油经静压孔10引导后进入安装孔11，进一步地，进入压力变送器，待油流稳定后即可从压力变送器数显直接读取相关压力数值，即可测得局部压力损失，此后，液压油再流回液压实验平台。
需要说明的是，附图3中给出了三个压力变送器的实施例，三个压力变送器中有两个位于靠近SLM成形管道两端处且位于同侧，考虑到压力变送器安装时不发生干涉，另外一个位于两压力变送器异侧中间。若采用四个压力变送器的实施例，则可以采用两侧交错布置的方式，其它多于四个压力变送器的实施例可与四个压力变送器的实施例布置方式相同，即两侧交错布置。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种SLM成形流道沿程压力损失测量装置，其特征在于，包括：
不锈钢管；
SLM成形管道，所述SLM成形管道与不锈钢管相连通；
多个压力测量装置，所述多个压力测量装置均安装在SLM成形管道上，且沿SLM成形管道轴线方向布置。
2.根据权利要求1所述的一种SLM成形流道沿程压力损失测量装置，其特征在于，所述不锈钢管的内径和SLM成形管道的内径相同。
3.根据权利要求1或2所述的一种SLM成形流道沿程压力损失测量装置，其特征在于，所述不锈钢管的长度大于等于液压油分别处于层流和湍流两种流动状态下的发展中区域长度的较大值。
4.根据权利要求1所述的一种SLM成形流道沿程压力损失测量装置，其特征在于，所述SLM成形管道与不锈钢管通过螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的一种SLM成形流道沿程压力损失测量装置，其特征在于，所述不锈钢管的两端具有外螺纹，所述SLM成形管道的一端具有与外螺纹相配合的内螺纹。
6.根据权利要求4所述的一种SLM成形流道沿程压力损失测量装置，其特征在于，所述不锈钢管的管壁上具有供扳手卡合的卡合部。
7.根据权利要求5所述的一种SLM成形流道沿程压力损失测量装置，其特征在于，所述不锈钢管外螺纹的内端开有用于安装组合垫圈的安装槽。
8.根据权利要求7所述的一种SLM成形流道沿程压力损失测量装置，其特征在于，所述组合垫圈包括橡胶圈和金属垫片，所述橡胶圈外径和金属垫片内径相等。
9.根据权利要求1所述的一种SLM成形流道沿程压力损失测量装置，其特征在于，在垂直于所述SLM成形管道壁面处开有静压孔，所述静压孔同轴处有用于安装压力测量装置的安装孔。
10.根据权利要求9所述的一种SLM成形流道沿程压力损失测量装置，其特征在于，所述压力测量装置采用压力变送器。
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| CN (1) | CN111024299A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112781782A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-11 | 燕山大学 | 基于slm成形的多向异形管道局部压力损失测量装置及方法 |
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2019
- 2019-12-25 CN CN201911358625.4A patent/CN111024299A/zh active Pending
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