[实用新型]一种充填管道耐磨性能测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种考虑矿山充填实际的充填管道耐磨性能测试装置及其使用方法，属于管道输送技术研究领域，主要用于测定和评价管道磨损情况，为管道选用提供依据。

背景技术

全尾砂膏体充填采矿技术可以最大限度使用地表尾矿，充填浓度高、充填质量好、性价比高，被国内外矿山广泛采用。管道输送被认为是充填采矿技术的“咽喉”工程，决定着膏体充填技术的应用效果。在充填实际中，经常遇到充填管道磨穿，导致打造好的钻孔不得不在较短期限废弃。因此，充填管道磨损严重、使用寿命短是矿山充填面临的主要问题之一，造成严重经济损失，同时影响着生产效率。

上述问题存在的一个重要原因是在管道使用之前对于管道磨损性能不清楚。为此，有必要研发一种管道磨损性能测试方法和装置，在矿山选用充填管道之前，对其耐磨损性能进行定量评价，为矿山管道选用降低风险，节约成本。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种充填管道耐磨性能测试装置及使用方法。该方法能够定量预测充填管道磨损性能，进而评估管道使用寿命，为充填管道选用提供依据。主要有以下几个优点：第一，易于操作，适用于各种充填管道磨损性能测试；第二，与实际充填管道磨损模拟度高，采用切向磨损、试验过程加水，更能模拟充填实际磨损情况；第三，测试精度高，可以量化管道磨损厚度，并以最为普遍使用的钢管磨损性能作为参照，对于备用管道磨损性能有一个定量评价。

本实用新型主体由底座箱体、支撑台面、保护罩、旋转铁质圆盘、防水砂布、防水砂布固定装置、固定转轴、电机、管道材料固定支架、管道材料、加水管、配重材料组成，如图1所示。

底座箱体位于整个装置最底部，支撑台面固定于底座箱体上表面，保护罩固定于支撑台面上方，旋转铁质圆盘置于保护罩内部，防水砂布平铺于旋转铁质圆盘上表面，防水砂布固定装置位于旋转铁质圆盘侧壁表面，固定转轴固定于底座箱体、穿过支撑台面、连接于旋转铁质圆盘，电机放置于底座箱体内部，管道材料固定支架固定于支撑台面侧壁，管道材料固定于管道材料固定支架的侧面，加水管位于防水砂布和管道材料交界线上方，配重材料在管道材料的上面。

底座箱体，主要作用是支撑整个测试装置，并且将固定转轴和电机放置于其内部。

支撑台面，主要用来支撑旋转铁质圆盘。

保护罩，主要作用是在测试过程中对测试人员等进行有效保护，同时对磨损过程中的粉尘进行收集。

旋转铁质圆盘，作为防水砂布的载体，在测试过程中带动防水砂布进行旋转，旋转铁质圆盘直径为200mm～500mm，厚度为20mm～50mm。

防水砂布，采用磨削力较强的等粒径的30^#～60^#棕刚玉、锆刚玉或碳化硅颗粒及砂布制成，并具有防水功能，砂布直径为280mm～580mm，厚度为0.5mm～10mm，多余部分顺延旋转铁质圆盘侧壁固定。测试过程中主要依靠涂附砂布上的棕刚玉、锆刚玉或碳化硅颗粒对管道材料进行磨损测试。

防水砂布固定装置，用于将砂布固定于旋转铁质圆盘表面，主要是砂布绑扎在旋转铁质圆盘侧壁。

固定转轴，主要作用是带动旋转铁质圆盘进行旋转。通过固定转轴旋转，防水砂布与管道材料进行切向磨损，这一过程与实际管道输送过程中的磨损相一致。固定转轴的旋转速度为500～3000r/min。

电机，对固定转轴的开始、停止、转速进行控制。

管道材料固定支架，一端焊接固定在支撑台面的侧面，成弯曲状后的另一端，有三个铁棍组成并垂直向下，中间一根指向圆盘半径的中心位置，其它两根分布两侧。三个铁棍在管道材料和配重材料的侧面，主要用于阻挡管道测试材料和配重材料不随圆盘转动而运动，并将其固定在圆盘半径的中心位置。

管道材料，直径50mm～200mm，厚度5mm～100mm依靠自重和配重压在防水砂布表面，在旋转铁质圆盘高速旋转过程中，对管道材料进行磨损，根据管道磨损质量减少量对其磨损厚度进行换算。

加水管，主要用于测试过程中，向砂布及测试材料表面连续加水，水量保持恒定。加水不仅降低了测试过程中材料温度、减少粉尘，更重要的是，对实际膏体输送过程中，液态环境进行了模拟，更加贴近实际充填管道输送过程的磨损状态。