CN203869979U - 一种旋转式冲蚀磨损试验装置 - Google Patents

Abstract

一种旋转式冲蚀磨损试验装置，包括直流无刷电机、螺杆、密封盖、连杆、偏心轮、夹具、试样、温度传感器、加热器、进水口、鼓风机、出水口、恒温水浴槽、离心叶轮、鼓风管道、浆液出口、搅拌轴、调压阀和螺母，所述直流无刷电机通过皮带和搅拌轴相连接，搅拌轴安装在密封盖中部，搅拌轴下端安装有离心叶轮，密封盖下安装有恒温水浴槽，恒温水浴槽左外侧安装有进水口，右外侧安装有出水口，恒温水浴槽内侧壁旁设有温度传感器、加热器、鼓风管道，鼓风管道通过调压阀连接鼓风机，密封盖上设有螺母，螺母内安装有螺杆，螺杆和连杆相连接，连杆和偏心轮相连接，偏心轮上安装有夹具，夹具内安装有试样，恒温水浴槽下方安装有浆液出口。

Description

一种旋转式冲蚀磨损试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种旋转式冲蚀磨损试验装置，属于材料的冲蚀磨损技术领域。 

背景技术

冲蚀磨损已成为材料破坏或设备失效的重要原因之一，是现代工业生产中常见的一种磨损形式，它所造成的经济损失越来越引起人们的关注。但是，人们对其产生的机理及磨损过程中的规律还不十分清楚；特别是对其中的液固两相流冲蚀磨损规律的认识远不能满足解决生产中问题的需要。研制比较好的冲蚀试验设备是冲蚀磨损研究的必然要求。旋转式试验装置是目前研究液固两相流冲蚀磨损常用的一种装置，它除了具有设备成本低、操作方便、冲击速度易调等优点外，还由于试样完全浸没于流动区域内而减小了铺展效应对实际冲角的影响，但低转速高浓度时料浆浓度不均匀是不可忽视的缺点。

最早由Stauffer提出的罐式冲蚀试验机，试样安装在罐中的旋转臂下端，由电机驱动。它与罐中浆体发生撞击从而造成冲蚀磨损。该试验机具有结构简单，制作费用低，操作方便等优点。但由于罐中浆体产生涡流，使冲击速度和冲击角度无法控制，同时，磨料又会产生钝化，碎化现象。因此用它主要进行耐磨材料选择的研究，不适合对冲蚀磨损机理和规律的研究。

Kage等人将旋转圆盘磨损试验机改造成旋转圆盘式冲刷磨损试验机（见图1）。试样放入专用的夹具内，均匀固定于浆料罐的四周侧壁上，并全部浸入到浆料中。通过叶片的转动带动浆料的运动，使其与试样的一个表面发生相对运动。在这种情况下，叶片的转动速度可近似视为浆料与试样的相对运动速度，从而克服了以往的旋转圆盘试验机中浆料与试样的相对运动不确定的缺点。

但如何方便的调整试样和转动叶片的角度，即冲蚀攻角，使得全方位多角度了解冲蚀磨损过程，是一个急需解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种旋转式冲蚀磨损试验装置。

本实用新型要解决的问题是现有设备不能方便的调整试样和转动叶片角度的不足。

为实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种旋转式冲蚀磨损试验装置，包括直流无刷电机、螺杆、密封盖、连杆、偏心轮、夹具、试样、温度传感器、加热器、进水口、鼓风机、出水口、恒温水浴槽、离心叶轮、鼓风管道、浆液出口、搅拌轴、调压阀和螺母，所述直流无刷电机通过皮带和搅拌轴相连接，搅拌轴安装在密封盖中部，搅拌轴下端安装有离心叶轮，密封盖下安装有恒温水浴槽，恒温水浴槽左外侧安装有进水口，右外侧安装有出水口，恒温水浴槽内侧壁旁设有温度传感器、加热器、鼓风管道，鼓风管道通过调压阀连接鼓风机，密封盖上设有螺母，螺母内安装有螺杆，螺杆和连杆相连接，连杆和偏心轮相连接，偏心轮上安装有夹具，夹具内安装有试样，恒温水浴槽下方安装有浆液出口。

所述偏心轮滚动式安装于恒温水浴槽内。

所述离心叶轮和试样在同一高度。

本实用新型的优点：通过水浴温度、被冲式样的位置、电动机的转速、气体压强及液体压强之间的配合，实现冲蚀实验。本实用新型的水浴温度、冲蚀攻角、冲蚀线速度、电机转速、气体的压强均可调，适合于不同影响因素下对不同材料的冲蚀磨损性能的肌理和冲蚀规律的研究。与以往冲蚀磨损试验装置相比，本实用新型夹具的位置使试样周围都与浆液接触，而且冲蚀攻角可在0-180范围内调整，更真实反映不同冲蚀攻角下的冲蚀磨损过程；克服了以往冲蚀磨损装置在低转速高浓度时料浆浓度不均匀的缺点。另外本实用新型应用范围广，结构简单，成本低廉，易于操作和维修。

附图说明

图1是本实用新型一种旋转式冲蚀磨损试验装置的示意图；

图2是本实用新型一种旋转式冲蚀磨损试验装置A部的放大示意图；

图中：1、直流无刷电机  2、螺杆  3、密封盖  4、连杆  5、偏心轮  6、夹具  7、试样  8、温度传感器  9、加热器  10、进水口  11、鼓风机  12、出水口  13、恒温水浴槽15、离心叶轮  16、鼓风管道  17、浆液出口  18、搅拌轴  19、调压阀  20、螺母。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的说明。

一种旋转式冲蚀磨损试验装置，包括直流无刷电机1、螺杆2、密封盖3、连杆4、偏心轮5、夹具6、试样7、温度传感器8、加热器9、进水口10、鼓风机11、出水口12、恒温水浴槽13、离心叶轮15、鼓风管道16、浆液出口17、搅拌轴18、调压阀19和螺母20，所述直流无刷电机1通过皮带和搅拌轴18相连接，搅拌轴18安装在密封盖3中部，搅拌轴18下端安装有离心叶轮15，密封盖3下安装有恒温水浴槽13，恒温水浴槽13左外侧安装有进水口10，右外侧安装有出水口12，恒温水浴槽13内侧壁旁设有温度传感器8、加热器9、鼓风管道16，鼓风管道16通过调压阀19连接鼓风机11，密封盖3上设有螺母20，螺母20内安装有螺杆2，螺杆2和连杆4相连接，连杆4和偏心轮5相连接，偏心轮5上安装有夹具6，夹具6内安装有试样7，恒温水浴槽13下方安装有浆液出口17。

所述偏心轮5滚动式安装于恒温水浴槽13内，使其能够转动。

所述离心叶轮15和试样7在同一高度。

通常模拟的冲蚀攻角q在0-90范围内，为了保证冲蚀效果，选择夹具6的初始位置为偏心轮5的右侧（偏心轮5的边缘离离心叶轮15的位置最近处），夹具6的长度等于偏心轮5的半径，避免了变换冲蚀攻角时占用太多的横向空间。连杆4的初始位置选择如图2所示的位置，旋出带螺纹的螺杆2时，螺杆2的位置下降，带动偏心轮5顺时针旋转，冲蚀攻角可由90变到0，当达到所需的角度时，固定螺母20（旋出多少距离的螺纹可通过要旋转的角度计算出来）。克服以往的冲蚀攻角变小时试样7伸出部位的中心与离心叶轮15中心距离变化太大的缺陷（夹具6倾斜时，偏心轮5带动夹具6往下移动，补偿了试样7中心上升的距离）。

工作时，试样固定于夹具6，不作任何运动，浆料通过高速旋转的离心叶轮15射向试样7表面；浆料速度由径向速度和切向速度复合而成。

本实用新型的使用方法：试验时，在超声波清洗机内用分析纯丙酮溶液清洗试样10min，再用精度为0.1mg的精密电子天秤称重。为了模拟冲蚀环境，浆料按实际情况进行配置，打开鼓风机11，调节调压阀19，使气体压力等于恒温水浴槽13内液体的压力，同时恒温水浴槽13内装满所配制的冲蚀液体，然后再加入所需的固体颗粒，然后打开加热器9加热，加热到设定温度，将试样7的待冲蚀面对准离心叶轮15并固定于夹具7，通过上旋进或旋出带螺纹的螺杆2来调节冲蚀攻角的角度和试样7的位置，达到设定的冲蚀攻角，盖好密封盖3（密封盖3的周围加了密封耳，提高密封效果），调节调压阀19，使气体压力大于液体的压力，开机启动电机，调整电机的转速为设定值，并开始计时。当达到冲蚀时间后，取出试样7在超声波清洗机内用分析纯丙酮溶液清洗试样10min，再用精度为0.1mg的精密电子天秤称重。与冲蚀磨损前相比，即为试样的失重量。同时可以多次调节试样7的位置关系来研究不同角度下的冲蚀磨损，同时可实现对比，应具有积极意义。

Claims (3)

1.一种旋转式冲蚀磨损试验装置，包括直流无刷电机（1）、螺杆（2）、密封盖（3）、连杆（4）、偏心轮（5）、夹具（6）、试样（7）、温度传感器（8）、加热器（9）、进水口（10）、鼓风机（11）、出水口（12）、恒温水浴槽（13）、离心叶轮（15）、鼓风管道（16）、浆液出口（17）、搅拌轴（18）、调压阀（19）和螺母（20），其特征是：所述直流无刷电机（1）通过皮带和搅拌轴（18）相连接，搅拌轴（18）安装在密封盖（3）中部，搅拌轴（18）下端安装有离心叶轮（15），密封盖（3）下安装有恒温水浴槽（13），恒温水浴槽（13）左外侧安装有进水口（10），右外侧安装有出水口（12），恒温水浴槽（13）内侧壁旁设有温度传感器（8）、加热器（9）、鼓风管道（16），鼓风管道（16）通过调压阀（19）连接鼓风机（11），密封盖（3）上设有螺母（20），螺母（20）内安装有螺杆（2），螺杆（2）和连杆（4）相连接，连杆（4）和偏心轮（5）相连接，偏心轮（5）上安装有夹具（6），夹具（6）内安装有试样（7），恒温水浴槽（13）下方安装有浆液出口（17）。

2.根据权利要求1所述的一种旋转式冲蚀磨损试验装置，其特征是：所述偏心轮（5）滚动式安装于恒温水浴槽（13）内。

3.根据权利要求1所述的一种旋转式冲蚀磨损试验装置，其特征是：所述离心叶轮（15）和试样（7）在同一高度。