CN116106154B - 一种防腐材料加速冲蚀试验装置及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了应用于材料腐蚀试验领域的一种防腐材料加速冲蚀试验装置及其试验方法，冲砂浆料进入回收筒内后，在绞龙的作用下，发生离心运动，对于因与防腐材料碰撞而破裂的冲砂而言，自身的体积减小，会穿过筛分孔，运动到回收筒内，并最终下落到第一重力传感器的上侧，第一重力传感器可以测得自身上方的破裂冲砂的质量，并通过补充装置向冲蚀执行装置内补充对应质量的冲砂，以保证冲砂浓度，用于可以频繁对回收筛分装置进行维护的情况，可以及时发现筛分孔的过量磨损情况，同时通过在回收栏中设置筛网，将未破损的冲砂和破损的冲砂分离，适用于需要长时间连续进行冲蚀实验的情况，可以及时在冲蚀实验过程中发现筛分孔的过量磨损。

Description

一种防腐材料加速冲蚀试验装置及其试验方法

技术领域

本申请涉及材料腐蚀试验领域，特别涉及一种防腐材料加速冲蚀试验装置及其试验方法。

背景技术

冲蚀是指材料受到小而松散的流动粒子冲击时表面出现破坏的一类磨损现象。其定义可以描述为固体表面同含有固体粒子的流体接触做相对运动其表面材料所发生的损耗。携带固体粒子的流体可以是高速气流，也可以是液流，前者产生喷砂型冲蚀，后者则称为泥浆型冲蚀。冲蚀是现代工业生产中常见的一种磨损形式，是造成机器设备及其零部件损坏报废的重要原因之一。

现有的材料最主要的防腐蚀方法便是在材料的外表面添加耐腐蚀层，包括但不仅限于表面钝化和施加镀层等，这些耐腐蚀层一旦出现冲蚀现象，即使只有小部分的中心材料裸露出来，中心材料也会在自然环境下快速腐蚀，失去结构强度，诱发安全事故，因此对于防腐材料而言，其冲蚀实验势在必行。

现有的冲蚀实验中，会利用一定规格的冲砂进行，技术人员可以根据冲砂的规格和流速等判断防腐材料具体的耐冲蚀能力，但是在实验过程中，冲砂与防腐材料频繁的碰撞也容易导致冲砂自身破裂，使得自身的规格发生变化，在冲砂仅出现少量的破裂时，不会对冲蚀实验的结构造成重大影响，而在冲砂出现大量的破裂时，则会对冲蚀实验的结构造成重大影响，影响最终的冲蚀结果。

发明内容

本申请目的在于解决冲蚀实验过程中，冲砂破裂对冲蚀实验的影响，相比现有技术提供一种防腐材料加速冲蚀试验装置及其试验方法，通过进料装置，进料装置内装填有冲砂和水组成的冲砂浆料，进料装置连接有冲蚀执行装置，冲蚀执行装置连接有回收筛分装置，回收筛分装置与进料装置连接，回收筛分装置还连接有质量检测装置，进料装置和冲蚀执行装置之间连接有补充装置；

回收筛分装置包括动力装置，动力装置包括相互匹配的电机和动力输出端，且电机与动力输出端之间固定连接，动力装置的上侧设有筛分筒，动力输出端远离电机的一端贯穿筛分筒并延伸至筛分筒内，筛分筒包括主筒体，主筒体的侧壁上开凿有多个筛分孔，其中筛分孔的尺寸与冲砂的尺寸相匹配，主筒体的外侧固定连接有位置与筛分孔相匹配的回收筒，回收筒包括副筒体，副筒体的下端开口处固定连接有与自身相匹配的密封环，密封环的上端固定连接有第一重力传感器，主筒体的上端固定连接有进料管，主筒体的下端固定连接有出料管，进料管和出料管均连通主筒体与外界，主筒体内插设有绞龙，绞龙的一端与动力输出端固定电连接，绞龙的另一端与主筒体内壁转动连接；

实现对破裂的冲砂进行分离，并对其进行测重后，重新补充，减小冲砂破裂所造成的对冲蚀实验的影响，增加冲蚀实验的准确性。

进一步，一种防腐材料加速冲蚀试验装置的试验方法，请参阅图10，进料装置向冲蚀执行装置中连续的充入一定流速的冲砂浆料，对固定在冲蚀执行装置内的防腐材料进行冲蚀实验，冲砂浆料在与防腐材料发生冲击后，自身动能大幅降低，并流出冲蚀执行装置，经由进料管流入主筒体内，在绞龙的作用下，发生离心运动，同时在自身重力的作用下下落，对于因与防腐材料碰撞而破裂的冲砂而言，自身的体积减小，会穿过筛分孔，运动到回收筒内，并最终下落到第一重力传感器的上侧，第一重力传感器可以测得自身上方的破裂冲砂的质量，并通过补充装置向冲蚀执行装置内补充对应质量的冲砂，以保证冲砂浓度。

进一步，主筒体和筛分孔均选用透明亚克力材料制成，且主筒体与筛分孔的硬度高于冲砂的硬度，便于工作人员观测筛分筒和回收筒内的工作状态，且筛分筒和回收筒内壁不易被划花，不易影响观测。

进一步，密封环远离副筒体的一端开凿有多个活动槽，便于工作人员安装和拆卸密封环，便于对回收筒内进行清理。

进一步，密封环与副筒体之间连接有弹性胶环，弹性胶环与密封环固定连接，增加副筒体与密封环之间的密封效果，不易因密封环的拆卸而影响密封，不易导致冲砂浆料泄漏。

可选的，副筒体内还放置有与自身尺寸相匹配的回收栏，回收栏套设在主筒体的外侧，栏体的上端开口处均为向内的斜面，用于存放破裂的冲砂，便于后续的回收。

进一步，栏体内放置有与自身相配的筛网，栏体筛孔的孔径与筛分孔相匹配，栏体的底板上固定连接有多个第二重力传感器，多个第二重力传感器与筛网之间均固定连接有压缩弹簧，随着冲蚀实验的进行，冲砂也会对筛分筒造成磨损，当筛分孔发生过量磨损时，未破裂的冲砂也会穿过筛分孔并落到回收筒内，由于筛网的设置，会将破裂的冲砂和未破裂的冲砂分离，在不影响对落入回收筒内的冲砂质量检测的前提下，对未破裂的冲砂质量进行检测，当筛网的上侧出现大量的冲砂堆积时，说明存在大量的未破损冲砂落到回收筒内，筛分筒的分筛效果已经失效，需要及时停止冲蚀实验。

进一步，栏体与筛网之间固定连接有波纹管，波纹管套设在压缩弹簧的外侧，且筛网与波纹管位置相匹配处未开凿筛孔，使得落入回收筒内的冲砂不易落到第二重力传感器的上侧，不易影响第二重力传感器的重量检测。

进一步，筛网的截面为斜面，当筛网的筛孔局部被堵塞后，不易造成未破裂的冲砂在筛网上局部大量堆积，不易影响破裂冲砂落到筛网的下侧。

进一步，筛网薄的一端厚度为自身厚度的二分之一，保持筛网在栏体内的稳定性，使得筛网不易侧翻，不易对未破裂冲砂质量造成影响。

相比于现有技术，本申请的优点在于：

冲砂浆料进入回收筒内后，在绞龙的作用下，发生离心运动，同时在自身重力的作用下落，对于因与防腐材料碰撞而破裂的冲砂而言，自身的体积减小，会穿过筛分孔，运动到回收筒内，并最终下落到第一重力传感器的上侧，第一重力传感器可以测得自身上方的破裂冲砂的质量，并通过补充装置向冲蚀执行装置内补充对应质量的冲砂，以保证冲砂浓度，用于可以频繁对回收筛分装置进行维护的情况，可以及时发现筛分孔的过量磨损情况。

同时通过在回收栏中设置筛网，将未破损的冲砂和破损的冲砂分离，在不影响对回收栏内整体冲砂质量进行称量的前提下，另外对未破裂的冲砂质量进行检测，便于及时发现筛分孔的过量磨损情况，适用于需要长时间连续进行冲蚀实验的情况，可以及时在冲蚀实验过程中发现筛分孔的过量磨损，及时停止冲蚀反应，避免损失扩大。

附图说明

图1为本申请的防腐材料加速冲蚀试验装置的回收筛分装置的主要结构示意图；

图2为本申请的回收筛分装置的正面剖视结构示意图；

图3为本申请的回收筛分装置的正面剖图；

图4为图3中A处的结构示意图；

图5为本申请的回收栏的结构示意图；

图6为本申请的回收栏主要结构的爆炸图；

图7为本申请的回收栏的正面剖视结构示意图；

图8为本申请的密封环的仰视图；

图9为本申请的密封环的俯视图；

图10为本申请的防腐材料加速冲蚀试验装置循环工作的主要流程图。

图中标号说明：

1动力装置、101电机、102动力输出端、2筛分筒、201主筒体、202筛分孔、3回收筒、301副筒体、302密封环、303弹性胶环、304活动槽、305第一重力传感器、4进料管、5出料管、6回收栏、601栏体、602筛网、603第二重力传感器、604压缩弹簧、605波纹管、7绞龙。

实施方式

实施例将结合说明书附图，对本申请技术方案进行清楚、完整地描述，基于本申请中的实施例，本领域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。

实施例1

本发明提供了一种防腐材料加速冲蚀试验装置，请参阅图10，包括进料装置，进料装置内装填有冲砂和水组成的冲砂浆料，进料装置连接有冲蚀执行装置，冲蚀执行装置连接有回收筛分装置，回收筛分装置与进料装置连接，回收筛分装置还连接有质量检测装置，进料装置和冲蚀执行装置之间连接有补充装置；

请参阅图1-9，回收筛分装置包括动力装置1，动力装置1包括相互匹配的电机101和动力输出端102，且电机101与动力输出端102之间固定连接，动力装置1的上侧设有筛分筒2，动力输出端102远离电机101的一端贯穿筛分筒2并延伸至筛分筒2内，筛分筒2包括主筒体201，主筒体201的侧壁上开凿有多个筛分孔202，其中筛分孔202的尺寸与冲砂的尺寸相匹配，主筒体201的外侧固定连接有位置与筛分孔202相匹配的回收筒3，回收筒3包括副筒体301，副筒体301的下端开口处固定连接有与自身相匹配的密封环302，密封环302的上端固定连接有第一重力传感器305，主筒体201的上端固定连接有进料管4，主筒体201的下端固定连接有出料管5，进料管4和出料管5均连通主筒体201与外界，主筒体201内插设有绞龙7，绞龙7的一端与动力输出端102固定电连接，绞龙7的另一端与主筒体201内壁转动连接。

值得注意的，本申请的说明书附图中各个结构并未严格按照尺寸进行绘制，本领域技术人员可以根据冲蚀实验对各个尺寸进行合理的设计，此为本领域技术人员的公知技术，故未在本申请中详细公开，此外，本申请的说明书附图中，动力装置1、筛分筒2和回收筒3等结构为了正常工作还需要另外设置固定机架，这同样是本领域技术人员的公知技术，故未在本申请中详细公开。

除此之外，本申请中筛分筒2和回收筒3除了可以如同说明书附图中竖直放置外，还可以倾斜放置，且筛分筒2和回收筒3与地面之间的夹角越小，砂浆的流速越低，冲砂的筛选效果越好，但是筛选效率大幅下降，故本领域技术人员可以根据实验的需要合理的为动力装置1、筛分筒2和回收筒3设置机架，以改变筛分筒2和回收筒3的倾斜角度，进而调节筛选参数。

同时，本申请中设置有控制终端，用于监控各个装置的工作，协调各个装置内涉电结构的具体工作。

一种防腐材料加速冲蚀试验装置的实验方法，请参阅图10，进料装置向冲蚀执行装置中连续的充入一定流速的冲砂浆料，对固定在冲蚀执行装置内的防腐材料进行冲蚀实验，冲砂浆料在与防腐材料发生冲击后，自身动能大幅降低，并流出冲蚀执行装置，经由进料管4流入主筒体201内，在绞龙7的作用下，发生离心运动，同时在自身重力的作用下下落，对于因与防腐材料碰撞而破裂的冲砂而言，自身的体积减小，会穿过筛分孔202，运动到回收筒3内，并最终下落到第一重力传感器305的上侧，第一重力传感器305可以测得自身上方的破裂冲砂的质量，并通过补充装置向冲蚀执行装置内补充对应质量的冲砂，以保证冲砂浓度。

其中，冲砂为制式原料，其密度一致，对冲砂尺寸的筛选即为对冲砂质量的筛选。

主筒体201和筛分孔202均选用透明亚克力材料制成，且主筒体201与筛分孔202的硬度高于冲砂的硬度，便于工作人员观测筛分筒2和回收筒3内的工作状态，且筛分筒2和回收筒3内壁不易被划花，不易影响观测，密封环302远离副筒体301的一端开凿有多个活动槽304，便于工作人员安装和拆卸密封环302，便于对回收筒3内进行清理，密封环302与副筒体301之间连接有弹性胶环303，弹性胶环303与密封环302固定连接，增加副筒体301与密封环302之间的密封效果，不易因密封环302的拆卸而影响密封，不易导致冲砂浆料泄漏。

实施例2

本发明提供了一种防腐材料加速冲蚀试验装置，请参阅图4-7，副筒体301内放置有与自身尺寸相匹配的回收栏6，回收栏6套设在主筒体201的外侧，栏体601的上端开口处均为向内的斜面，用于存放破裂的冲砂，便于后续的回收，栏体601内放置有与自身相配的筛网602，栏体601筛孔的孔径与筛分孔202相匹配，栏体601的底板上固定连接有多个第二重力传感器603，多个第二重力传感器603与筛网602之间均固定连接有压缩弹簧604，随着冲蚀实验的进行，冲砂也会对筛分筒2造成磨损，当筛分孔202发生过量磨损时，未破裂的冲砂也会穿过筛分孔202并落到回收筒3内，由于筛网602的设置，会将破裂的冲砂和未破裂的冲砂分离，在不影响对落入回收筒3内的冲砂质量检测的前提下，对未破裂的冲砂质量进行检测，当筛网602的上侧出现大量的冲砂堆积时，说明存在大量的未破损冲砂落到回收筒3内，筛分筒2的分筛效果已经失效，需要及时停止冲蚀实验，栏体601与筛网602之间固定连接有波纹管605，波纹管605套设在压缩弹簧604的外侧，且筛网602与波纹管605位置相匹配处未开凿筛孔，使得落入回收筒3内的冲砂不易落到第二重力传感器603的上侧，不易影响第二重力传感器603的重量检测，筛网602的截面为斜面，当筛网602的筛孔局部被堵塞后，不易造成未破裂的冲砂在筛网602上局部大量堆积，不易影响破裂冲砂落到筛网602的下侧，筛网602薄的一端厚度为自身厚度的二分之一，保持筛网602在栏体601内的稳定性，使得筛网602不易侧翻，不易对未破裂冲砂质量造成影响。

本申请中，实施例1的方案适用于可以频繁对回收筛分装置进行维护的情况，可以及时发现筛分孔202的过量磨损情况，而实施例2的方案则适用于需要长时间连续进行冲蚀实验的情况，可以及时在冲蚀实验过程中发现筛分孔202的过量磨损，及时停止冲蚀反应，避免损失扩大。

以上所述，仅为本申请结合当前实际需求采用的最佳实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此。

Claims (10)

1.一种防腐材料加速冲蚀试验装置，包括进料装置，其特征在于，所述进料装置内装填有冲砂和水组成的冲砂浆料，所述进料装置连接有冲蚀执行装置，所述冲蚀执行装置连接有回收筛分装置，所述回收筛分装置与进料装置连接，所述回收筛分装置还连接有质量检测装置，所述进料装置和冲蚀执行装置之间连接有补充装置；

所述回收筛分装置包括动力装置（1），所述动力装置（1）包括相互匹配的电机（101）和动力输出端（102），且电机（101）与动力输出端（102）之间固定连接，所述动力装置（1）的上侧设有筛分筒（2），所述动力输出端（102）远离电机（101）的一端贯穿筛分筒（2）并延伸至筛分筒（2）内，所述筛分筒（2）包括主筒体（201），所述主筒体（201）的侧壁上开凿有多个筛分孔（202），其中筛分孔（202）的尺寸与冲砂的尺寸相匹配，所述主筒体（201）的外侧固定连接有位置与筛分孔（202）相匹配的回收筒（3），所述回收筒（3）包括副筒体（301），所述副筒体（301）的下端开口处固定连接有与自身相匹配的密封环（302），所述密封环（302）的上端固定连接有第一重力传感器（305），所述主筒体（201）的上端固定连接有进料管（4），所述主筒体（201）的下端固定连接有出料管（5），所述进料管（4）和出料管（5）均连通主筒体（201）与外界，所述主筒体（201）内插设有绞龙（7），所述绞龙（7）的一端与动力输出端（102）固定电连接，所述绞龙（7）的另一端与主筒体（201）内壁转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种防腐材料加速冲蚀试验装置，其特征在于，所述主筒体（201）和筛分孔（202）均选用透明亚克力材料制成，且主筒体（201）与筛分孔（202）的硬度高于冲砂的硬度。

3.根据权利要求1所述的一种防腐材料加速冲蚀试验装置，其特征在于，所述密封环（302）远离副筒体（301）的一端开凿有多个活动槽（304）。

4.根据权利要求1所述的一种防腐材料加速冲蚀试验装置，其特征在于，所述密封环（302）与副筒体（301）之间连接有弹性胶环（303），所述弹性胶环（303）与密封环（302）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种防腐材料加速冲蚀试验装置，其特征在于，所述副筒体（301）内还放置有与自身尺寸相匹配的回收栏（6），所述回收栏（6）套设在主筒体（201）的外侧，所述回收栏（6）包括栏体（601），所述栏体（601）的上端开口处均为向内的斜面。

6.根据权利要求5所述的一种防腐材料加速冲蚀试验装置，其特征在于，所述栏体（601）内放置有与自身相配的筛网（602），所述栏体（601）筛孔的孔径与筛分孔（202）相匹配，所述栏体（601）的底板上固定连接有多个第二重力传感器（603），多个所述第二重力传感器（603）与筛网（602）之间均固定连接有压缩弹簧（604）。

7.根据权利要求6所述的一种防腐材料加速冲蚀试验装置，其特征在于，所述栏体（601）与筛网（602）之间固定连接有波纹管（605），所述波纹管（605）套设在压缩弹簧（604）的外侧，且筛网（602）与波纹管（605）位置相匹配处未开凿筛孔。

8.根据权利要求6所述的一种防腐材料加速冲蚀试验装置，其特征在于，所述筛网（602）的截面为斜面，当筛网（602）的筛孔局部被堵塞后，不易造成未破裂的冲砂在筛网（602）上局部大量堆积，不易影响破裂冲砂落到筛网（602）的下侧。

9.根据权利要求6所述的一种防腐材料加速冲蚀试验装置，其特征在于，所述筛网（602）的右侧端厚，左侧端薄。

10.一种根据权利要求1-9任一所述的防腐材料加速冲蚀试验装置的试验方法，其特征在于，进料装置向冲蚀执行装置中连续的充入一定流速的冲砂浆料，对固定在冲蚀执行装置内的防腐材料进行冲蚀实验，冲砂浆料在与防腐材料发生冲击后，自身动能大幅降低，并流出冲蚀执行装置，经由进料管（4）流入主筒体（201）内，在绞龙（7）的作用下，发生离心运动，同时在自身重力的作用下下落，对于因与防腐材料碰撞而破裂的冲砂而言，自身的体积减小，会穿过筛分孔（202），运动到回收筒（3）内，并最终下落到第一重力传感器（305）的上侧，第一重力传感器（305）可以测得自身上方的破裂冲砂的质量，并通过补充装置向冲蚀执行装置内补充对应质量的冲砂，以保证冲砂浓度。

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