专利名称：磨蚀试验机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磨蚀试验机。
背景技术：
我国大多数河流都是高含沙河流，含沙量高的水流对水轮机叶片的磨损伴随高水头带来的空蚀问题严重影响电站的有效运行，并带来巨大的经济损失，这一问题随着高水头、大流量水利水电工程的增加而日益突出，所以水轮机过流部件的磨蚀与防护研究引起了广泛的关注，目前常用的磨蚀试验装置有磁致伸缩仪、转动型空蚀仪、旋转喷射装置、水洞空蚀装置及现场模拟高速含沙水流磨蚀试验法，这些设备在磨蚀试验研究领域发挥着很大的作用，同时仍存在着一些限制和缺陷，如试验条件稳定性较差，对实际水流流态的模拟存在问题，参数值调节范围�。沂到系停匝樾实停薹ǘ愿咚纺ナ词匝榻醒芯浚叶杂诿恳恢帜ナ词笛樽爸茫淇刂撇问衔ヒ唬虼擞斜匾徊酵晟坪脱蟹⒏训氖匝樯杓萍白爸�。
发明内容
本发明一种新型磨蚀试验机，可对含沙水对多种水头的水轮机过流部件的磨蚀与冲蚀行为进行模拟，模拟水轮机过流部件材料的应用环境，对含沙水对材料表面磨蚀行为及过程进行研究，同时可以对材料抗磨蚀性能进行分析研究。本发明的技术方案为一种磨蚀试验机，高压变频泵的进水口通过进水管与水箱相连，出水口通过高压水管与置于磨蚀试验舱顶部的磨蚀喷枪的进水端相连接；磨蚀试验样品部分被置于位于磨蚀试验舱中下部的样品平台上；磨蚀试验舱的下部通过尾水管接入尾水箱；沙箱通过供沙管与磨蚀喷枪的喷枪座相连接；控制柜通过水流量控制线和沙流量控制线分别与高压变频泵和沙箱相连接。本发明包括的磨蚀喷枪的喷枪体将水喷嘴压入喷枪座内，并通过螺纹接到喷枪座上；进水端将密封环压入喷枪体内，并通过螺纹连接到喷枪体上；喷管将沙浆喷嘴压入喷枪座，并通过螺纹连接到喷枪座上，进入进水端的水流经过喷枪体和水喷嘴的压缩，在喷枪座内形成高压射流，从而在喷枪座内形成真空，其自吸作用将沙吸入喷枪座，并在其中混合形成沙浆，沙浆经沙浆喷嘴压缩形成高压沙浆射流经喷管喷出磨蚀喷枪。本发明控制柜通过水流量控制线和沙流量控制线分别与高压变频泵和沙箱相连接，分别控制水流量和沙流量，进而控制磨蚀喷枪的喷管喷射出的沙浆的喷射速度及含沙量，从而实现对水轮机过流部件材料的应用环境模拟。本发明包括的样品平台的承台框焊接在磨蚀试验舱上，承台轴从其中穿过，将磨蚀试样置于固定在试样承台上的试样座上，扣上试样压盖，试样承台通过承台轴与定位盘连接，通过将定位盘上的定位螺母拧入承台框的定位孔内来设定攻角，从而实现了对沙浆攻角的调控，攻角调控范围为0、0°每隔5°分布。本发明的优点在于，在磨蚀试验过程中沙粒与水的混合过程在磨蚀喷枪内完成，沙粒的供应由高速水流在磨蚀喷枪内形成的真空自吸作用来实现，泵系统不与含沙水接触，在避免沙粒与泵系统的相互破坏的同时，又使得试验过程中沙粒与水电机组过流部件相互作用情况更加吻合，试验机可以同时对对含沙水流速、含沙量、含沙种类、含沙水对材料攻角等重要参数进行控制与调节，可以更加真实有效的模拟水力发电设备过流部件的实际运行工况环境，对其磨蚀行为进行系统分析与研究。
图I是本发明磨蚀试验机系统示意2是磨蚀喷枪示意3是试样平台及调节机构示意4是承台框定位孔分布示意图
具体实施例方式如图I所示的一种磨蚀试验机，高压变频泵I的进水口通过进水管2与水箱3相连，出水口通过高压水管4与置于磨蚀试验舱5顶部的磨蚀喷枪6的进水端16相连接；磨蚀试验样品部分7被置于位于磨蚀试验舱5中下部的样品平台8上；磨蚀试验舱5的下部通过尾水管9接入尾水箱10 ;沙箱11通过供沙管12与磨蚀喷枪6的喷枪座20相连接；控 制柜13通过水流量控制线14和沙流量控制线15分别与高压变频泵I和沙箱11相连接，分别控制水流量和沙流量，进而控制磨蚀喷枪6的喷管22喷射出的沙浆的喷射速度及含沙量，从而实现对水轮机过流部件材料的应用环境模拟。如图2所75,磨蚀喷枪6的喷枪体18将水喷嘴19压入喷枪座20内，并与喷枪座20相连接；进水端16将密封环17压入喷枪体18内，并与喷枪体18相连接；喷管22将沙浆喷嘴21压入喷枪座20，并与喷枪座20相连接。进入进水端16的水流经过喷枪体18和水喷嘴19的压缩，在喷枪座20内形成高压射流，从而在喷枪座20内形成真空，其自吸作用将沙吸入喷枪座20，并在其中混合形成沙浆，沙浆经沙浆喷嘴21压缩形成高压沙浆射流经喷管22喷出磨蚀喷枪6。如图3和图4所示，样品平台8的承台框25焊接在磨蚀试验舱5上，承台轴26从其中穿过；磨蚀试样29被试样压盖30固定在位于试样承台27上的试样座28上；试样承台27通过承台轴26与定位盘24相连接，通过将定位盘24上的定位螺母23拧入承台框25的定位孔内来设定攻角，从而实现了对沙浆攻角的调控，攻角调控范围为(Γ90°每隔5°分布。
权利要求
1.一种磨蚀试验机，其特征是高压变频泵(I)的进水口通过进水管(2)与水箱(3)相连，出水口通过高压水管(4)与置于磨蚀试验舱(5)顶部的磨蚀喷枪(6)的进水端(16)相连接；磨蚀试验样品部分(7)被置于位于磨蚀试验舱(5)中下部的样品平台(8)上；磨蚀试验舱(5)的下部通过尾水管(9)接入尾水箱(10);沙箱(11)通过供沙管(12)与磨蚀喷枪(6)的喷枪座(20)相连接；控制柜(13)通过水流量控制线(14)和沙流量控制线(15)分别与高压变频泵(I)和沙箱(11)相连接。
2.根据权利要求I所述的一种磨蚀试验机,其特征是磨蚀喷枪(6)的喷枪体(18)将水喷嘴(19)压入喷枪座(20)内，并与喷枪座(20)相连接；进水端(16)将密封环(17)压入喷枪体(18)内，并与喷枪体(18)相连接；喷管(22)将沙浆喷嘴(21)压入喷枪座(20)，并与喷枪座(20)相连接。
3.根据权利要求I所述的一种磨蚀试验机，其特征是样品平台(8)的承台框(25)焊接在磨蚀试验舱(5 )上，承台轴(26 )从其中穿过；磨蚀试样(29 )被试样压盖(30 )固定在位于试样承台(27)上的试样座(28)上；试样承台(27)通过承台轴(26)与定位盘(24)相连接，通过将定位盘(24)上的定位螺母(23)拧入承台框(25)的定位孔内来设定攻角，攻角调控范围为0 90°每隔5°分布。
全文摘要
本发明公开了一种新型磨蚀试验机，高压变频泵的进水口通过进水管与水箱相连，出水口通过高压水管与置于磨蚀试验舱顶部的磨蚀喷枪的进水端相连接；磨蚀试验样品部分被置于位于磨蚀试验舱中下部的样品平台上。本发明其核心部分为磨蚀试验舱，试验机运行过程中，沙粒与水的混合过程在磨蚀喷枪内完成，沙粒的供应由高速水流在磨蚀喷枪内形成的真空自吸作用来实现，泵系统不与含沙水接触，在避免沙粒与泵系统的相互破坏的同时，又使得试验过程中沙粒与水电机组过流部件相互作用情况更加吻合，试验机可以对含沙水流速、含沙量、含沙种类、含沙水对材料攻角等重要参数进行控制与调节。
文档编号G01N3/56GK102854078SQ201210345189
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者程广福, 王辉亭, 李景, 李长虹, 赵鹏, 侯世璞, 魏松, 过洁 申请人:哈尔滨电机厂有限责任公司
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