CN218445038U - 聚脲涂层高水头耐击穿试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于聚脲性能测试技术领域，具体提出了聚脲涂层高水头耐击穿试验装置，包括工作台，工作台的顶部设置有防护罩；防护罩内设置有横向设置的圆筒，圆筒的左端封闭，右端开口；圆筒的左端设置有注水球阀以及与加压系统相连的接头，圆筒的右端连接有固定法兰盘；固定法兰盘一侧栓接有相对应的活动法兰盘；固定法兰盘与活动法兰盘之间夹持固定有圆盘试件，圆盘试件与固定法兰盘之间连接有密封圈；圆盘试件开设有开缝，圆盘试件的迎水面喷涂有将开缝完全覆盖的聚脲涂层；活动法兰盘中心位置开设有中心孔。本装置结构简单、操作方便，在满足密封性的要求下，可实现比较快捷的更换圆盘试件。

Description

聚脲涂层高水头耐击穿试验装置

技术领域

本实用新型属于聚脲性能测试技术领域，具体涉及一种聚脲涂层高水头耐击穿试验装置。

背景技术

喷涂聚脲在工程上有着广泛的应用，如利用其防水、防腐、防冲磨和表观性好的特征，被大量应用于桥墩、渡槽、室内地面等建筑结构的表面喷涂。近年来，喷涂聚脲防护也延伸至水利水电工程中，不仅在冲沙排沙、溢流面等部位应用较多，且在高拱坝坝面的防渗的应用前景也极为广阔。位于高坝迎水面坝踵部位的防渗涂层在坝面开裂一定宽度后的耐高水压击穿性能，是防渗涂层可靠性论证的关键，因此需要一种聚脲涂层材料水头耐击穿测试装置，经过检索，授权公告号为CN 109540761 A的专利文件公开了一种聚脲涂层材料渗透性能测试装置，由进水系统、试件、温度控制系统、出水系统组成；所述聚脲涂层材料涂抹在试件的左侧，涂层厚度根据实验需要设定。所述试件为有裂隙的混凝土试件，是由上下两块混凝土组合而成；所述两块混凝土中间有裂隙，所述裂隙的具体宽度值可以人为设定。上述装置在实际应用时还存在如下问题：(1)由于整个试验对于装置的密封性能要求较高，在模拟高坝坝踵的水压环境的情况下，试验中的水压力加载值将高达3MPa以上，如果装置在试验中出现了除涂层本身以外的渗漏，将会对试验的顺利进行和周围人员设备的安全产生不利影响。而上述装置在使用时，将试件用橡胶垫片包裹好以后，放入温度控制箱内，控制箱中部设有一通孔用于放置试件，通过两侧面板插入控制箱中部的通孔来固定好试件；可以看出，两侧面板相当于“堵头”，其仅采用对插式的方式进行试件的固定，若插接的间隙过小，则不易装配；若插接的间隙较大，则不容易保证密封性；所以说，此方式在密封性以及装配上不能很好的配合协调，可能会出现密封达不到试验要求的情况，会导致试验结果不准确；(2)上述装置中温度控制箱为圆柱状中空壳体结构，将试件用橡胶垫片包裹后放入控制箱中部的通孔中，由于需要保证密封性，那么试件就不容易塞入，导致装配难度较高；而且橡胶垫片长度大于试件长度，自身装配就不容易控制，且橡胶垫片还要与两侧的面板适配插接以保证密封性，所以导致试件以及两侧面板的装配难度都较大，无法实现快捷更换；(3)试件隐藏内置于通孔中，聚脲涂层无法直观观察，无法获得聚脲涂层不同时间点的形态变化。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种聚脲涂层材高水头耐击穿试验装置。本装置结构简单、操作方便，在满足密封性的要求下，可实现比较快捷且便于定位的更换圆盘试件；同时还可获得聚脲涂层不同时间点的形态变化，利于后续分析。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提出了聚脲涂层高水头耐击穿试验装置，包括工作台，所述工作台的顶部设置有防护罩；所述防护罩内设置有横向设置的圆筒，圆筒的左端封闭，右端开口；所述圆筒的左端设置有注水球阀以及与加压系统相连的接头，所述圆筒的右端连接有固定法兰盘；所述固定法兰盘一侧栓接有相对应的活动法兰盘；所述固定法兰盘与活动法兰盘之间夹持固定有圆盘试件，所述圆盘试件与所述固定法兰盘之间连接有密封圈；所述圆盘试件开设有开缝，所述圆盘试件的迎水面喷涂有将所述开缝完全覆盖的聚脲涂层；所述活动法兰盘中心位置开设有中心孔。

优选的，所述活动法兰盘的左侧固定连接有导向架，所述防护罩底部连接有竖向的支撑架，所述导向架与所述支撑架滑动连接；所述导向架还连接有驱动所述导向架移动的动力机构；所述导向架内连接有透明板；所述透明板左侧安装有数码相机。

优选的，所述动力机构包括固定连接于支撑架顶部的顶板，所述顶板底面滑动连接有滑块，所述支撑架上可旋转地连接有丝杠，所述丝杠上配合连接有丝母；所述丝母的顶部与所述滑块相连；所述丝母的底部连接有连杆，所述连杆的底端与所述导向架固定连接。

优选的，所述顶板还转动连接有竖向的转轴，所述转轴的底部连接有主动锥齿轮，所述转轴的顶部连接有手轮；所述丝杠的一端连接有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮与所述主动锥齿轮相啮合。

优选的，所述圆盘试件侧壁螺纹连接有螺柱，所述螺柱的顶部连接有吊环。

优选的，所述活动法兰盘还固定连接有定位台，所述定位台的底部开设有供所述圆盘试件上下移动的槽口空间；所述定位台开设有能够容纳所述螺柱的卡槽。

优选的，所述定位台的顶部开设有对所述吊环进行限位的定位凹槽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本装置通过设置圆筒、固定法兰盘以及活动法兰盘，聚脲涂层喷涂在圆盘试件上，圆盘试件开设有开缝来模拟裂缝；整体采用栓接对夹式固定方式，方便对圆盘试件进行固定安装；栓接的方式配合密封圈也保证了其牢固可靠性，能够达到实试验所需的密封性要求且能够方便快捷的更换圆盘试件。

2.由于采用法兰栓接式结构，考虑方便安装圆盘试件以及活动法兰盘，同时考虑各孔的对齐以方便穿设螺栓的问题，本技术方案中活动法兰盘设置有动力机构，动力机构采用丝杠、丝母的结构形式来实现活动法兰盘沿着支撑架左右滑动，方便进行对中；且在活动法兰盘上还设置有定位台，定位台上开设有卡槽以及槽口空间；圆盘试件配合连接有螺柱以及吊环；卡槽用来卡设螺柱和吊环，起到支撑作用以及定位作用；其中，支撑作用主要是实现对圆盘试件的挂设安装，实现活动法兰盘带动圆盘试件一起移动；定位作用主要是保证圆盘试件、活动法兰盘以及固定法兰盘上的各孔对齐，待移动到位后方便穿设螺栓。

3.本技术方案中导向架呈“匚”型设置，导向架中连接有透明板，并且在透明板一侧安装有数码相机，透明板的设置可以方便数码相机对聚脲涂层背水面进行摄像，同时透明板可防止水流击穿聚脲涂层后对数码相机造成损害；通过利用数码相机摄像，试验后通过对图像的对比分析，可获得聚脲涂层不同时间点的形态变化，利于后续分析。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例一结构示意图(装配状态)。

图2是本实用新型实施例一结构示意图(分体状态)。

图3是丝杠、丝母以及导向架连接关系结构示意图。

图4是支撑架结构侧视图。

图5是圆盘试件结构侧视图(未喷涂聚脲涂层)。

图6是圆盘试件结构侧视图(喷涂有聚脲涂层)。

图7是密封圈结构侧视图。

图8是活动法兰盘结构侧视图。

图9是定位台结构放大示意图。

图10是定位台结构俯视图。

图11是定位台实施例二结构主视图。

图12是定位台实施例二结构俯视图。

图13是本实用新型实施例三结构示意图。

图14是图13中导向架与透明板连接关系立体图。

附图标记说明:

1工作台；101防护罩；2圆筒；3立柱；4注水球阀；5接头；6固定法兰盘；7密封圈；8圆盘试件；9吊环；10活动法兰盘；11定位台；111卡槽；112定位凹槽；113槽口空间；12导向架；13支撑架；131滑孔；14顶板；15丝杠；16丝母；161滑块；162连杆；17从动锥齿轮；18主动锥齿轮；19转轴；20手轮；21排水球阀；22聚脲涂层；23开缝；24中心孔；25透明板；26数码相机。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

如图1-10所示，本实施例提出了聚脲涂层22高水头耐击穿试验装置，包括工作台1，工作台1底部具有支撑腿，工作台1的顶部设置有防护罩101，防护罩101呈矩形或圆形设置，将工作台1上方的空间围绕呈周向封闭结构；防护罩101内设置有横向设置的圆筒2，圆筒2为钢制圆筒2，圆筒2的左端封闭，右端开口，圆筒2内形成压力腔；圆筒2的左端设置有注水球阀4以及与加压系统相连的接头；通过注水球阀4向圆筒2内注水；接头可选用快接接头，可方便快接接头与加压系统的快速相连。加压的方式可采用压缩氮气加压的方式，加压系统的压力源采用高精度三轴仪的围压装置的液压伺服系统，提供压力范围0-4MPa，自动控制连续加压和稳压。

防护罩101的底部安装有排水球阀21。

圆筒2的右端连接有固定法兰盘6，二者之间采用焊接固定的方式；固定法兰盘6一侧栓接有相对应的活动法兰盘10；固定法兰盘6与活动法兰盘10之间夹持固定有圆盘试件8，圆盘试件8采用钢制圆盘；圆盘试件8开设有开缝23，开缝23的宽度依据试验要求进行开设；圆盘试件8的迎水面喷涂有将开缝23完全覆盖的聚脲涂层22，聚脲涂层22的厚度依据试验要求控制；活动法兰盘10中心位置开设有中心孔24，当水流击穿聚脲涂层22后，水流从中心孔24中流出；固定法兰盘6、圆盘试件8以及活动法兰盘10上沿周向开设有多个供螺栓穿设的安装孔，在使用时，各安装孔对齐后，穿设过螺栓进行锁紧固定，螺栓采用

的高强螺栓。

为了保证密封性，圆盘试件8与固定法兰盘6之间连接有密封圈7，密封圈7上也开设有与固定法兰盘6相对应的安装孔。

可以看出，本装置通过设置圆筒2、固定法兰盘6以及活动法兰盘10，聚脲涂层22喷涂在圆盘试件8上，圆盘试件8开设有开缝23来模拟裂缝；整体采用栓接对夹式固定方式，方便对圆盘试件8进行固定安装；栓接的方式配合密封圈7也保证了其牢固可靠性，能够达到实试验所需的密封性要求且能够方便快捷的更换圆盘试件8。

上述的聚脲涂层高水头耐击穿试验装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一，对圆盘试件8的表面进行处理；

步骤二，处理完成后，在圆盘试件8的迎水面喷涂聚脲形成聚脲涂层22；

步骤三，移动带有聚脲涂层22的圆盘试件8，将活动法兰盘10、圆盘试件8、密封圈7以及固定法兰盘6紧贴一起；

步骤四；穿设螺栓，将活动法兰盘10、圆盘试件8、密封圈7以及固定法兰盘6锁紧；

步骤五：通过注水球阀4向圆筒2内注水，然后启动加压系统进行加压至所需要的压力；同时启动数码相机26，对聚脲涂层22的形态变化进行拍摄。

步骤六：以聚脲涂层22背水面出现连续滴水为标志，停止加压并终止试验。

活动法兰盘10可仅为单体式结构，但是考虑到既要提拿安装圆盘试件8又要提拿安装活动法兰盘10，不是很方便，至少也得需要两人配合，在穿设螺栓时，还需要不断调整各孔位对齐，调整时间长；为了提高安装的快捷方便性，本实施例中还作了进一步的改进：

活动法兰盘10的左侧固定连接有导向架12，防护罩101底部连接有竖向的支撑架13，支撑架13的数量设置有两根，左右各一根；导向架12与支撑架13滑动连接，导向架12可沿着支撑架13左右滑动，进而带动活动法兰盘10左右移动，以方便实现对齐安装；支撑架13的整体结构为似“中”字型结构，支撑架13开设有滑孔131，导向架12呈“匚”型；导向架12能够沿滑孔131左右滑动。

为了更方便的控制导向架12的移动，导向架12还连接有驱动导向架12移动的动力机构；动力机构的具有多种选择，比如说选择电动推杆、齿轮齿条机构等，在本实施例中，动力机构采用丝杠15丝母16机构，具体包括如下结构：

其包括固定连接于支撑架13顶部的顶板14，顶板14底面滑动连接有滑块161，滑块161与顶板14之间可采用燕尾槽滑动的结构形式；支撑架13上可旋转地连接有丝杠15，丝杠15上配合连接有丝母16；丝母16的顶部与滑块161相连；丝母16的底部连接有连杆，连杆的底端与导向架12固定连接。

为了方便人工操控，顶板14还转动连接有竖向的转轴19，转轴19的底部连接有主动锥齿轮18，转轴19的顶部连接有手轮20，手轮20设置于顶板14上方；丝杠15的一端连接有从动锥齿轮17，从动锥齿轮17与主动锥齿轮18相啮合。

作为一种更优的选择，需要说明的是：由于采用法兰栓接式结构，考虑方便安装圆盘试件8以及活动法兰盘10，同时考虑各孔的对齐以方便穿设螺栓的问题，本申请人还作了如下设计：

圆盘试件8侧壁螺纹连接有螺柱(图中未标记)，螺柱的顶部连接有吊环9。吊环9与螺柱为一体式结构，圆盘试件8开设有螺孔，方便吊环9的安装与拆卸。

活动法兰盘10还固定连接有定位台11，定位台11的底部开设有供圆盘试件8上下移动的槽口空间113；定位台11开设有能够容纳螺柱的卡槽111，在使用时，螺柱能够自由进入/进出卡槽111。卡槽111用来卡设螺柱和吊环9，起到支撑作用以及定位作用；其中，支撑作用主要是实现对圆盘试件8的挂设安装，实现活动法兰盘10带动圆盘试件8一起移动；定位作用主要是保证圆盘试件8、活动法兰盘10以及固定法兰盘6上的各孔对齐，待移动到位后方便穿设螺栓。

上述的聚脲涂层高水头耐击穿试验装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一，对圆盘试件8的表面进行处理；

步骤二，处理完成后，在圆盘试件8的迎水面喷涂聚脲形成聚脲涂层22；

步骤三，移动带有聚脲涂层22的圆盘试件8，将圆盘试件8定位安装于活动法兰盘10的右侧；

步骤四：启动动力机构，带动导向架12右移，导向架12右移会带动活动法兰盘10以及圆盘试件8一起移动直至圆盘试件8紧贴固定法兰盘6上的密封圈7；

步骤五；穿设螺栓，将活动法兰盘10、圆盘试件8、密封圈7以及固定法兰盘6锁紧；

步骤六：通过注水球阀4向圆筒2内注水，然后启动加压系统进行加压至所需要的压力；

步骤七：以聚脲涂层22背水面出现连续滴水为标志，停止加压并终止试验。

实施例二

如图11-12所示，在实施例一的基础上，定位台11的顶部开设有对吊环9进行限位的定位凹槽112。在本实施例中，对定位台11的顶部进行改进，由原来的平面调整为具有弧度的凹面，这样就方面与吊环9进行配合，实现对吊环9的限位，防止活动法兰盘10在移动过程中，吊环9从定位台11的顶面滑脱。

实施例三

如图13-14所示，在实施例一或实施例二的基础上，导向架12内连接有透明板25；透明板25左侧安装有数码相机26；透明板25的设置可以方便数码相机26对聚脲涂层22背水面进行摄像，同时透明板25可防止水流击穿聚脲涂层22后对数码相机26造成损害；通过利用数码相机26摄像，试验后通过对图像的对比分析，可获得聚脲涂层22不同时间点的形态变化，利于后续分析。

下面详细描述本装置的使用方法：

步骤一，对圆盘试件8的表面进行处理，特别是对于缝边一定要打磨光滑，避免裂缝锐利边缘造成聚脲涂层22的尖端应力破坏；

步骤二，处理完成后，在圆盘试件8的迎水面喷涂聚脲形成聚脲涂层22；

步骤三，提拉吊环9，移动带有聚脲涂层22的圆盘试件8，将圆盘试件8定位安装于活动法兰盘10的右侧；

具体过程为：移动带有聚脲涂层22的圆盘试件8，使得吊环9下方的螺柱进入定位台11的卡槽111内，待圆盘试件8紧贴活动法兰盘10后，松开吊环9，在重力作用下，吊环9卡至定位台11顶部，圆盘试件8挂设安装于活动法兰盘10右侧；

步骤四：旋转丝杠15，带动丝母16移动，进而带动导向架12右移，导向架12右移会带动活动法兰盘10以及圆盘试件8一起移动直至圆盘试件8紧贴固定法兰盘6上的密封圈7；

步骤五；穿设螺栓，将活动法兰盘10、圆盘试件8、密封圈7以及固定法兰盘6锁紧；

步骤六：通过注水球阀4向圆筒2内注水，然后启动加压系统进行加压至所需要的压力；同时启动数码相机26，对聚脲涂层22的形态变化进行拍摄；

步骤七：以聚脲涂层22背水面出现连续滴水为标志，停止加压并终止试验。

需要说明的是，数码相机26可通过电缆连接有控制终端，控制终端连接有显示屏，数码相机26获取的图像实时传输至控制终端，并在显示屏上显示，方便人们观察。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.聚脲涂层高水头耐击穿试验装置，包括工作台，其特征在于，所述工作台的顶部设置有防护罩；所述防护罩内设置有横向设置的圆筒，圆筒的左端封闭，右端开口；所述圆筒的左端设置有注水球阀以及与加压系统相连的接头，所述圆筒的右端连接有固定法兰盘；所述固定法兰盘一侧栓接有相对应的活动法兰盘；所述固定法兰盘与活动法兰盘之间夹持固定有圆盘试件，所述圆盘试件与所述固定法兰盘之间连接有密封圈；所述圆盘试件开设有开缝，所述圆盘试件的迎水面喷涂有将所述开缝完全覆盖的聚脲涂层；所述活动法兰盘中心位置开设有中心孔。

2.根据权利要求1所述的聚脲涂层高水头耐击穿试验装置，其特征在于，所述活动法兰盘的左侧固定连接有导向架，所述防护罩底部连接有竖向的支撑架，所述导向架与所述支撑架滑动连接；所述导向架还连接有驱动所述导向架移动的动力机构；所述导向架内连接有透明板；所述透明板左侧安装有数码相机。

3.根据权利要求2所述的聚脲涂层高水头耐击穿试验装置，其特征在于，所述动力机构包括固定连接于支撑架顶部的顶板，所述顶板底面滑动连接有滑块，所述支撑架上可旋转地连接有丝杠，所述丝杠上配合连接有丝母；所述丝母的顶部与所述滑块相连；所述丝母的底部连接有连杆，所述连杆的底端与所述导向架固定连接。

4.根据权利要求3所述的聚脲涂层高水头耐击穿试验装置，其特征在于，所述顶板还转动连接有竖向的转轴，所述转轴的底部连接有主动锥齿轮，所述转轴的顶部连接有手轮；所述丝杠的一端连接有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮与所述主动锥齿轮相啮合。

5.根据权利要求1所述的聚脲涂层高水头耐击穿试验装置，其特征在于，所述圆盘试件侧壁螺纹连接有螺柱，所述螺柱的顶部连接有吊环。

6.根据权利要求5所述的聚脲涂层高水头耐击穿试验装置，其特征在于，所述活动法兰盘还固定连接有定位台，所述定位台的底部开设有供所述圆盘试件上下移动的槽口空间；所述定位台开设有能够容纳所述螺柱的卡槽。

7.根据权利要求6所述的聚脲涂层高水头耐击穿试验装置，其特征在于，所述定位台的顶部开设有对所述吊环进行限位的定位凹槽。

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