[发明专利]一种混凝土喷射管道磨损试验装置及方法

说明书

本发明提供了一种混凝土喷射管道磨损试验装置及方法，涉及喷射混凝土试验技术领域，包括料筒、密封盖、外壳、驱动电机、中心转盘和试验材料推进机构，料筒的底部设置有中心转盘，驱动电机带动中心转盘转动，料筒的上方设置有密封盖，多个实验材料推进机构设置在料筒的侧面，管道试验材料通过料筒上的开口水平、竖直或倾斜伸入料筒，料筒外侧还包裹有外壳；试验材料推进机构包括液压推杆和夹持装置，管道试验材料设置在两个夹持装置之间，液压推杆推送管道试验材料移动；利用该试验装置放置不同的管道试验材料样本，在料筒内加入混凝土材料，进行磨损试验，定量地分析混凝土物料对对管道的磨损，从而更好的评估混凝土物料管道的性能。

技术领域

本发明涉及喷射混凝土试验技术领域，尤其是一种混凝土喷射管道磨损试验装置，以及利用该装置进行混凝土喷射管道磨损试验的方法。

背景技术

随着煤矿开采深度的逐渐增加，矿井深部资源的开采中其支护的问题也变得越来越重要，矿井支护过程中一般会进行混凝土喷浆，在喷射混凝土的过程中管道内部的磨损是本领域研究的技术难题。结合国内外井下混凝土管道输送实践经验，喷射混凝土物料对于管道的磨损，存在着巨大的安全隐患，目前也没有很好的测试管道磨损的试验手段。虽然国内外学者对石油、天然气等输送管道磨损问题研究得较多，但其破坏形式与混凝土管道输送的磨损有本质的区别，前者主要是腐烛破坏，而后者主要是极为复杂的冲击磨损破坏。现阶段，国内外相关学者对混凝土管道输送磨损问题还仅处于经验摸索阶段。

混凝土管道自流输送系统中，充填倍线小、流速大和压力大等问题，是影响管道可靠性的重要因素。另外，这些问题导致的管道磨损甚至磨破现象也将是其技术上遇到的难题，如何解决这些问题，提高系统的可靠性具有非常重要的工程与现实意义。为了研究不同管道材料在物料运输时抵抗磨损的能力，以及不同管道的可靠度，从而得出最佳的管道材料。提供了一种可以测试不同管道材料在物料运输时抵抗磨损能力的试验装置及方法，依据比较不同管道的可靠度，从而得出最佳的管道材料。

发明内容

为了实现定量地分析混凝土物料对对管道的磨损，从而更好的评估混凝土物料管道的性能，选择最佳的管道材料，本发明提供了一种混凝土喷射管道磨损试验装置及方法，具体的技术方案如下。

一种混凝土喷射管道磨损试验装置，包括料筒、密封盖、外壳、驱动电机、中心转盘和试验材料推进机构；所述料筒的底部设置有中心转盘，驱动电机带动中心转盘转动，料筒的上方设置有密封盖，料筒的侧面设置有多个试验材料推进机构，外壳包裹在试验材料推进机构的外侧；所述试验材料推进机构包括液压推杆和夹持装置，管道试验材料设置在两个夹持装置之间，液压推杆推送管道试验材料移动，所述管道试验材料通过料筒上的开口水平、竖直或倾斜伸入料筒。

优选的是，密封盖通过设置在料筒上方的驱动马达控制开闭，密封盖密封料筒的顶部。

还优选的是，中心转盘上设置有多个旋转翼，中心转盘沿料筒轴线位置设置的转轴转动。

进一步优选的，试验材料推进机构通过固定板固定在底座框架上，所述液压推杆的活塞端设置有管道试验材料夹，管道试验材料的两侧各设置有夹持装置；所述夹持装置包括辊柱、连杆、弹簧和应力传感器，辊柱从两侧压紧管道试验材料，连杆连接应力传感器和辊柱的固定侧，弹簧套设在连杆上。

还进一步优选的，驱动电机通过插电提供动力，驱动马达和液压推杆通过液压管路提供动力；应力传感器监测到管道试验材料的侧压为0时，液压推杆推动管道试验材料移动固定长度。

一种混凝土喷射管道磨损试验方法，利用上述的一种混凝土喷射管道磨损试验装置，步骤包括：

A.制作管道试验材料，根据试验材料推进机构的尺寸确定管道试验材料的尺寸；

B.将管道试验材料放置在试验材料推进机构的夹持装置之间，管道试验材料从料筒的侧面伸出，将混凝土材料放入料筒内；