[发明专利]一种气流喷砂式冲蚀磨损试验机

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种气流喷砂式冲蚀磨损试验机，是一种适用于固体颗粒冲蚀磨损试验使用的试验设备。

背景技术

固体颗粒冲蚀磨损是指高速气体携带大量尺寸小于 1000μm的固体粒子以一定的速度和角度对材料表面进行冲击，造成材料损耗的一种现象或过程，是造成航空航天、冶金、石油化工等领域许多机器设备、零部件失效报废的重要原因。因此研究如何防止仪器设备冲蚀失效及对产品耐磨抗冲蚀性能的测试已成为以上工业部门的关键技术。

为了研究不同材料（金属、陶瓷、复合材料）的冲蚀磨损机理，以提高机械零部件的抗冲蚀性能，许多研究人员设计了不同的冲蚀试验机。包括，真空中自由落体式、气流喷砂式、旋转臂式、离心加速式等试验装置。但大多都有其局限性和不足：冲蚀速度不可调节或不够准确、冲蚀角度恒定、每次只能试验一个样品、加料不稳定且不能精确控制等。

中国实用新型专利CN201666866U说明书公开了一种固体颗粒气流冲蚀装置，此冲蚀磨损试验装置包括气管、储气罐、减压阀、冲蚀室、喷枪、喂料斗、可移动试样架。此测试装置使气流通过减压阀后达到相应的冲蚀压力进入喷枪，压缩气体带动喂料斗内固体颗粒从喷嘴喷出，喷射在可移动试样架上的冲蚀试样上，完成一次冲蚀试验。但此冲蚀试验装置冲蚀速度不容易保证，加料不均匀且不能实时监控冲蚀颗粒消耗量，一次只能进行一个试样的冲蚀试验，虽然有颗粒回收抽屉但是没有对试验废气进行过滤、净化。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有冲蚀试验设备的不足，提供一种气流速度在0m/s ~ 200m/s内可调，冲击角度在0° ~ 90°之间可调，能稳定、精确加料，并带有净化除尘设备的冲蚀磨损试验机。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种气流喷砂式冲蚀磨损试验机，包括高速气流单元、螺杆加料单元、冲蚀试验单元和净化除尘单元四部分；所述的高速气流单元、螺杆加料单元均与冲蚀试验单元的入口连通，所述的除尘单元与冲蚀试验单元的出口连通。

所述的螺杆加料单元包括电子秤、储料室、加料漏斗、加料螺杆和螺杆电动机，所述的电子秤上设有储料室，所述的储料室上设有一个与其连通的加料漏斗，所述的加料漏斗上设有一个由螺杆电动机驱动的加料螺杆，且储料室通过加料管道与吸入式喷枪连通；所述的螺杆电动机由控制器控制。

所述的储料室上安装有一个对其内压力进行调整的压力调节阀。

    所述的储料室安装在工作台II上。

所述的高速气流单元包括空气压缩机、干燥器、储气罐、排气阀、玻璃转子流量计，所述的空气压缩机与储气罐相连，且在空气压缩机与储气罐的连接回路上设有干燥器和压力表，所述的储气罐通过气流管道与吸入式喷枪相连，且在气流管道上设有阀门、排气阀和玻璃转子流量计；通过调节排气阀的排空量，使试验需求流量的气体进入喷枪。

所述的冲蚀试验单元包括吸入式喷枪、试验箱、试样安装板和试样旋转台，所述的试验箱的入口连接吸入式喷枪，所述的试验箱内安装有试样安装板，所述的试样安装板通过试样旋转台驱动其旋转。

所述的试验箱侧面装有观察窗，试验箱通过排气管与除尘器相连。

所述的喷枪轴线与试样安装板轴线垂直，试样安装板安装于冲蚀试验箱内部；试样安装板上对称设有两个试样卡槽。

所述的试样旋转台由导轨、旋转把手组成，导轨设于试验箱的顶部，旋转把手沿导轨旋转，且旋转把手上面有角度观察窗。

所述的冲蚀试验单元为滤筒式除尘器。

本发明的工作过程如下：

试验前，打开试验箱的观察窗，将试样固定在试样安装板上，一次可以对称的固定两个试样，关闭观察窗。沿着导轨，调节旋转把手，使试样表面和喷嘴的轴线成一定的冲蚀角度。试验时，打开阀门，运行压缩机，调节排气阀，使得玻璃转子流量计达到与试验需要的气流速度所对应的流量读数。高速干燥气流沿着气管进入吸入式喷枪，并在在喷枪中形成负压区。利用电机控制器，启动螺杆加料电动机，这样加料漏斗中的颗粒在加料螺杆的带动下进入储料室，调节调压阀门，在外界大气压和喷枪内负压作用下，颗粒被吸入喷枪并和高速气流混合后，通过喷嘴喷射出来，冲击在安放在安装板的上的试样，对试样造成冲蚀磨损。

试验过程中通过试验箱上的观察窗可以及时观察试样的冲蚀情况，通过电子秤的数字显示屏可以观察颗粒消耗情况，通过调节电动机控制器改变电机转速，实现加料速度的调节和加料过程稳定。