CN204613052U - 一种水轮机部件磨蚀试验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水轮机部件磨蚀试验设备。它包括喷射箱，喷射箱内设有传动轴，传动轴上设有试件卡盘，试件卡盘上设有夹持装置及调节装置；喷射箱内还设有两个喷嘴，喷嘴通过管道与水泵连通，水泵置于含沙水的浑水箱内。本实用新型提供的一种水轮机部件磨蚀试验设备，通过采用直接喷射和旋转试件相结合的方式，将喷射速度和试件旋转速度叠加起来，提高了含沙水冲击试件的速度，利用调节螺栓和刻度线可调节试件受冲击角度，实现了调速范围大、冲刷速度高、冲磨角度可调的效果。能真实有效地模拟对受不同流速、不同冲磨角度和不同含沙量冲击的水轮机部件进行抗冲磨性能试验，试验效率高。

Description

一种水轮机部件磨蚀试验设备

技术领域

本实用新型涉及水轮机试验设备领域，具体涉及一种水轮机部件磨蚀试验设备。

背景技术

近年世界各国在各种河流地段新建各种大小型水电站，以缓解当今日益严峻的能源危机。特别是我国是个多沙河流的国家，在众多河流中，年平均输沙量在1000万t以上的河流有42 条，年最大输沙量超过1000万t的河流有60余条。水流冲击水轮机时会对其叶片等部件造成一定的损坏，尤其是当流速较高且水流中又夹带着悬移质或推移质时，水轮机部件遭受的冲磨、空蚀就更为严重。

水轮机部件的磨蚀磨损速率是依赖于时间的状态变量，由于与环境发生相互作用，水流中泥沙含量、组成以及运动变化，挟沙水流与材料之间的作用方式等均在一种随机、多变状态下对部件产生磨蚀破坏，因此，抗冲耐磨部件的材料及配合比的选择问题就变得非常复杂，通常只有通过试验对比的方式来确定不同情况下部件材料抗冲耐磨的性能。因此，水轮机部件的含沙水流磨蚀试验问题是一个传统课题，受试验装置制约，到目前为止，部件磨蚀失重对比试验研究方法有限，试验装置还不成熟。所以，为了适应当前国内水利水电工程建设开发的需要，研制开发一种水轮机部件磨蚀试验设备，更真实模拟冲刷过程，满足不同试验参数要求，提高试验效率是非常必要的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种水轮机部件磨蚀试验设备，其调速范围大，冲击角度可调，能真实有效地模拟对受不同流速和含沙量冲击的水轮机部件进行抗冲磨性能试验，试验效率高。

为了实现上述技术特征，本实用新型提出以下技术方案：一种水轮机部件磨蚀试验设备，它包括喷射箱和浑水箱，浑水箱内部设置有水泵，水泵通过联轴器与第二电机连接，第二电机安装在浑水箱顶部，试件卡盘设置在喷射箱内部，试件卡盘上设有夹持装置，试件卡盘上设置有传动轴，传动轴通过联轴器与第一电机相连，第一电机安装在位于喷射箱下部的电机柜内，喷射箱内部还设置有两个喷嘴，喷嘴通过管道与水泵相连。

所述喷射箱顶部设置有盖板，喷射箱底部为倾斜面结构，在倾斜面的底部设置有回流管。

所述回流管的进口位于喷射箱的底部，出口位于浑水箱顶部。

所述传动轴与试件卡盘通过平键连接，传动轴的上端通过上角接触轴承与盖板相连，并设置有上密封圈，传动轴的下端通过下角接触轴承与喷射箱底部相连，并设置有下密封圈。

所述夹持装置沿圆周均布在试件卡盘上，夹持装置通过螺钉夹紧试件。

所述试件卡盘上设有角度刻线。

所述喷射箱顶部设置有排气管，排气管两端分别与喷射箱和浑水箱相连通。

所述电机柜设置有机柜门，机柜门通过合页与电机柜相连。

本实用新型有如下有益效果：

本实用新型提供的一种水轮机部件磨蚀试验设备，通过采用直接喷射和旋转试件相结合的方式，将喷射速度和试件旋转速度叠加起来，提高了含沙水冲击试件的速度，利用调节螺栓和刻度线可调节试件受冲击角度，实现了调速范围大、冲刷速度高、冲磨角度可调的效果。能真实有效地模拟对受不同流速、不同冲磨角度和不同含沙量冲击的水轮机部件进行抗冲磨性能试验，试验效率高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的左视示意图。

图3为本实用新型的俯视示意图。

图中：水泵1、浑水箱2、回流管3、联轴器4、第一电机5、合页6、机柜门7、下角接触轴承8、下密封圈9、传动轴10、喷射箱11、试件12、试件卡盘13、盖板14、喷嘴15、上角接触轴承16、上密封圈17、排气管18、第二电机19、电机柜20、夹持装置21、角度刻线22。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。

如图1-3所示，一种水轮机部件磨蚀试验设备，它包括喷射箱11和浑水箱2，浑水箱2内部设置有水泵1，水泵1通过联轴器与第二电机19连接，第二电机19安装在浑水箱2顶部，试件卡盘13设置在喷射箱11内部，试件卡盘13上设有夹持装置21，试件卡盘13上设置有传动轴10，传动轴10通过联轴器4与第一电机5相连，第一电机5安装在位于喷射箱11下部的电机柜20内，喷射箱11内部还设置有两个喷嘴15，喷嘴15通过管道与水泵1相连；通过水泵1将浑水箱2内部含沙水通过直接喷射和旋转试件相结合的方式，将喷射速度和试件旋转速度叠加起来，提高了含沙水冲击试件的速度，利用调节螺栓和刻度线可调节试件受冲击角度，实现了调速范围大、冲刷速度高、冲磨角度可调的效果。

优选的，所述喷射箱11顶部设置有盖板14，喷射箱11底部为倾斜面结构，在倾斜面的底部设置有回流管3，通过设置的倾斜面能够将喷射到喷射箱11内部的含沙水通过回流管3回流到浑水箱2内部，进行循环利用。

优选的，所述回流管3的进口位于喷射箱11的底部，出口位于浑水箱2顶部。

优选的，所述传动轴10与试件卡盘13通过平键连接，传动轴10的上端通过上角接触轴承16与盖板14相连，并设置有上密封圈17，传动轴10的下端通过下角接触轴承8与喷射箱11底部相连，并设置有下密封圈9。通过传动轴10带动试件卡盘13转动，从而模拟真实的水轮机转动，同时可以调节转动的速度和角度。同时可以构建喷射箱的密闭空间，防止高速含沙水冲击水轮机部件后溅出伤人。

优选的，所述夹持装置21沿圆周均布在试件卡盘13上，夹持装置21通过螺钉夹紧试件12，通过夹持装置21将试件12进行固定安装，可以一次装夹多个试件，进行多个试验，节省时间和精力。

优选的，所述试件卡盘13上设有角度刻线22，通过角度刻线22能够对试件12的角度进行调节。可以根据需要调节试件的冲击方向，利用同一设备进行不同试件多角度试验。

优选的，所述喷射箱11顶部设置有排气管18，排气管18两端分别与喷射箱11和浑水箱2相连通，可以对喷射箱和浑水箱进行排气。

优选的，所述电机柜20设置有机柜门7，机柜门7通过合页6与电机柜20相连。通过机柜门7能够方便的对第一电机5进行调节控制，以便产生不同的转速，实现不同程度的磨损试验。

本实用新型的工作过程和工作原理为：

使用时，将水轮机试件12装夹固定在由第一电机5驱动回旋的试件托盘13上，水泵1驱动喷嘴15以一定速度喷射含沙水流，喷射到水轮机试件12表面使试件受损，从而达到模拟水轮机试件12受冲击磨损试验的目的。试件的冲磨速度即试件表面承受的相对水流速度，是由喷嘴15喷射的含沙水的速度和试件旋转速度共同决定的，故可获得较大的冲磨实验调速范围。同时，试件卡盘13上设有角度刻线22，可根据需要调节试件12的受冲击方向和冲磨角度，利用同一设备进行不同参数的试验。

本例中的结构仅为对于权利要求的举例说明和讲解，以便于大众阅读理解，不应视为对于权利要求的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的范围和法定等同特征为准。

Claims (8)

1.一种水轮机部件磨蚀试验设备，其特征在于：它包括喷射箱（11）和浑水箱（2），浑水箱（2）内部设置有水泵（1），水泵（1）通过联轴器与第二电机（19）连接，第二电机（19）安装在浑水箱（2）顶部，试件卡盘（13）设置在喷射箱（11）内部，试件卡盘（13）上设有夹持装置（21），试件卡盘（13）上设置有传动轴（10），传动轴（10）通过联轴器（4）与第一电机（5）相连，第一电机（5）安装在位于喷射箱（11）下部的电机柜（20）内，喷射箱（11）内部还设置有两个喷嘴（15），喷嘴（15）通过管道与水泵（1）相连。

2.根据权利要求1所述的一种水轮机部件磨蚀试验设备，其特征在于：所述喷射箱（11）顶部设置有盖板（14），喷射箱（11）底部为倾斜面结构，在倾斜面的底部设置有回流管（3）。

3.根据权利要求2所述的一种水轮机部件磨蚀试验设备，其特征在于：所述回流管（3）的进口位于喷射箱（11）的底部，出口位于浑水箱（2）顶部。

4.根据权利要求1所述的一种水轮机部件磨蚀试验设备，其特征在于：所述传动轴（10）与试件卡盘（13）通过平键连接，传动轴（10）的上端通过上角接触轴承（16）与盖板（14）相连，并设置有上密封圈（17），传动轴（10）的下端通过下角接触轴承（8）与喷射箱（11）底部相连，并设置有下密封圈（9）。

5.根据权利要求1所述的一种水轮机部件磨蚀试验设备，其特征在于：所述夹持装置（21）沿圆周均布在试件卡盘（13）上，夹持装置（21）通过螺钉夹紧试件（12）。

6.根据权利要求1或5所述的一种水轮机部件磨蚀试验设备，其特征在于：所述试件卡盘（13）上设有角度刻线（22）。

7.根据权利要求1或2所述的一种水轮机部件磨蚀试验设备，其特征在于：所述喷射箱（11）顶部设置有排气管（18），排气管（18）两端分别与喷射箱（11）和浑水箱（2）相连通。

8.根据权利要求1所述的一种水轮机部件磨蚀试验设备，其特征在于：所述电机柜（20）设置有机柜门（7），机柜门（7）通过合页（6）与电机柜（20）相连。