[实用新型]一种高压水除鳞喷嘴性能测试装置

说明书

技术领域

 本实用新型属于机械设备领域，涉及一种喷嘴性能的测试装置，尤其适用于冶金行业高压水除鳞喷嘴的性能测试。

背景技术

在热轧工艺中，钢坯经加热炉加热后，因钢坯表面与氧化性气体直接接触而氧化，表面会产生氧化铁皮，俗称板坯鳞皮。钢坯表面的氧化铁皮如不及时清除，不仅会损坏轧辊，而且氧化铁皮还会轧入钢坯表面，形成凹坑、麻面等表面缺陷，严重影响钢材的表面质量。随着钢材市场竞争的日趋激烈，而且现代化工业的发展对高质量、高附加值钢铁产品的要求日趋苛刻，而钢板表面质量作为生产厂商和用户不断追求的重要指标之一。由于高压水除鳞装置去除氧化铁皮效果明显，国内外几乎所有的钢铁产品热轧生产中都采用高压水除鳞装置来去除氧化皮，以提高热轧产品的表面质量。

在高压水除鳞设备中，除鳞喷嘴作为核心部件，其性能的好坏对除鳞效果有着重要影响。目前国内大多数除鳞喷嘴制造商只能提供喷嘴结构参数如喷嘴直径、喷射角、散射角等，以及额定压力下所能达到的打击力大小，却无法提供对高质量钢坯除鳞影响较大的喷嘴出口射流的形态和打击力大小的分布。因此，研制一套高压水除鳞喷嘴性能测试装置，对国产以及进口喷嘴进行性能测试，对于提高除鳞喷嘴的质量及其除鳞效率具有十分重要的意义。

发明内容

本发明目的是为了解决现有高压水除鳞喷嘴的性能测试装置无法提供对高质量钢坯除鳞影响较大的喷嘴出口射流的形态和打击力大小的分布的问题，提供一套高压水除鳞喷嘴性能测试装置，通过测试装置获得在不同靶距下射流打击力分布的二维和三维视图。平面二维视图可清晰识别射流打击区域的形状以及打击力分布状况，进而判断射流形态的优劣。立体三维视图形象地给出了打击力的大小及其分布规律。同时，通过该测试装置也可以实测得到喷嘴的喷射角和散射角以及喷嘴的流量系数。

一种高压水除鳞喷嘴性能测试装置，主要包括高压供水系统、三维运动平台系统、数据采集与处理系统三部分，如图1所示。

（1）高压供水系统主要为试验系统提供高压水射流，由水箱1、变频器2、电机3、低压泵4、高压泵6、溢流阀7、开关阀9、电动调节阀14组成。低压泵4一端与水箱1相连，另一端经第一压力传感器5与高压泵6相连。低压泵4和高压泵6各由装有同型号变频器2的电机驱动。高压泵6与第二压力传感器8相连，在二者之间接入溢流阀7，然后溢流阀7的另一端与水箱1相连，起到溢流和安全作用。第二压力传感器8与三组由开关阀9和不同量程的第一流量计10、第二流量计11、第三流量计12组成的并联管路相连，然后再与第三压力传感器13、电动调节阀14、第四压力传感器15相连，最后连接喷嘴16。

（2）三维运动平台18主要通过编写程序实现运动平台的控制，从而使固定在运动平台上的打击力传感器17在喷嘴16喷射有效范围内按照“弓”字形轨迹运动。

（3）数据采集与处理系统由第一压力传感器5，第二压力传感器8，第三压力传感器13、第一流量计10、第二流量计11、第三流量计12、喷嘴16、打击力传感器17组成，采集水压、流量、射流打击力等数据，然后对所得数据进行处理得到打击力分布二维视图、三维视图等图形。

PLC可编程控制器实现测试装置的自动化控制，主要实现高压供水系统、三维平台的运动控制以及传感器对系统压力、系统流量、射流打击力等数据的采集和存储，然后用labVIEW软件对所得数据进行分析、处理及显示。

本装置在通过常规实测得到喷嘴的喷射角和散射角以及喷嘴的流量系数的同时，还能通过测试装置获得在不同靶距下射流打击力分布的二维和三维视图。平面二维视图可清晰识别射流打击区域的形状以及打击力分布状况，进而判断射流形态的优劣。根据立体三维视图能形象地找出打击力的大小及其分布规律。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。

图1是高压水除鳞喷嘴性能测试装置系统图

图1中， 1——水箱，2——变频器，3——电机，4——低压泵，5——第一压力传感器，6——高压泵，7——溢流阀，8——第二压力传感器，9——开关阀，10——第一流量计（6.3-63L/h），   11——第二流量计（40-400L/h），12——第三流量计c（320-3200L/h），13——第三压力传感器，14——电动调节阀,15——第四压力传感器，16——喷嘴，17——打击力传感器，18——三维运动平台                                       

具体实施方式：