[发明专利]射流式气/固冲蚀测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种射流式气/固冲蚀测试装置。

背景技术

冲蚀试验研究的出发点是分析不同材料的耐冲蚀性、冲蚀机理，研究开发耐冲蚀材料。国内外各研究机构和实验室设计了许多相应的冲蚀试验设备。目前，气流冲蚀设备主要有两种形式：第一种是喷砂式冲蚀试验机，主要用于评价各种材料的冲蚀磨损性能。最具代表性的是美国材料试验协会ASTM-G76标准中设计的冲蚀试验机，其工作原理：利用高压气流将冲蚀物颗粒通过一定长度的喷嘴喷射到样件表面，使试验样件产生冲蚀，各种试验参数可以调节，如速度、冲蚀角等。第二种是冲蚀风洞，该设备可以更好的模拟工作在气体输送管道中机械零部件的冲蚀磨损情况。其代表是美国Cincinnati大学透平机械实验室的冲蚀风洞台架，用于研究工作在载粒气流中叶轮机械叶片的冲蚀磨损情况，该设备可以用于高温、高速条件下材料的冲蚀磨损试验。

上述设备在使用过程中存在流场不够稳定、冲击角度不能精确控制等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种射流式气/固冲蚀测试装置，该射流式气/固冲蚀测试装置是在工业用喷砂机基础上，结合ASTM-G76-83标准和试验要求，对现有冲蚀测试装置进行的升级改造，本发明克服了在使用过程中存在的流场不够稳定、冲击角度不能精确控制的缺点。本发明结构简单，操作简易，可用于模拟直升机旋翼冲蚀工况的样件表面冲蚀磨损测试，为选择耐磨材料和研究冲蚀磨损机理提供试验手段支持。

本发明主要是由三个部分组成，一是压缩空气供给系统：该部分的作用是为本试验系统提供一定压力的干燥气体，通过调节压力控制阀和喷砂机上的压力表，可以有效控制气体的出气压力，进而改变气流速度和喷砂速度。二是工作单元：在工作舱内，磨料首先与高速气流混合，产生气/固两相混合气流，随后磨料随气流从喷嘴喷出，撞击到样件表面产生冲蚀磨损。三是吸尘系统：主要作用是用于保证操作人员的健康和环保，吸除粉尘。另外，本发明的喷枪角度在10°～90°内的任意角度实现对样件喷砂，同时试验台具有变频调速的功能。

本发明具体是由空压机、压力表、压力控制阀、控制箱、除尘器、喷枪、喷嘴、样件转台、储砂室、变频电机、气体输送管、砂输送管和机体组成，空压机通过气体输送管与喷枪连通，气体输送管上设置有压力表和压力控制阀，喷枪下端具有喷嘴，样件转台位于喷嘴下方，样件转台由变频电机带动转动，储砂室通过砂输送管与喷枪连通，喷枪和样件转台位于封闭的机体内，储砂室位于机体内部的下方，空压机、压力表、压力控制阀、控制箱、除尘器和变频电机位于机体外部，除尘器用于机体内部的除尘。

所述的喷枪喷射角度为10°～90°。

本发明工作原理是：利用空压机产生的压缩空气在喷枪内高速流动形成负压，产生引射作用，将机室下面储砂室的磨料通过喷砂嘴吸入喷枪内，然后随压缩空气，通过喷嘴，以不同的角度、速度，分别射向变速旋转的样件表面，通过磨粒在一定时间内的高速冲击作用，来检测材料的耐冲蚀性能。样品室全封闭，基于环保和操作人员健康方面考虑，配有由风机和布袋除尘器构成的除尘器，在样品室下部配有磨料回收的储砂室，喷出后的磨料落入储砂室内，粉尘则被吸入除尘器内的吸尘布袋中。

本发明的有益效果是：本发明使样件同时受到气/固两相流的冲蚀；本发明可以用于耐磨材料的选择和冲蚀磨损机理研究。本发明在工作过程中流场稳定，冲击角度能精确控制。

附图说明

图1为本发明实施例的主视示意图。

图2为本发明实施例的侧视示意图。

具体实施方式

请参阅图1和图2所示，为本发明的实施例，该实施例是由空压机1、压力表2、压力控制阀3、控制箱4、除尘器5、喷枪6、喷嘴7、样件转台8、储砂室9、变频电机10、气体输送管11、砂输送管12和机体13组成，空压机1通过气体输送管11与喷枪6连通，气体输送管11上设置有压力表2和压力控制阀3，喷枪6下端具有喷嘴7，样件转台8位于喷嘴7下方，样件转台8由变频电机10带动转动，储砂室9通过砂输送管12与喷枪6连通，喷枪6和样件转台8位于封闭的机体13内，储砂室9位于机体13内部的下方，空压机1、压力表2、压力控制阀3、控制箱4、除尘器5和变频电机10位于机体13外部，除尘器5用于机体13内部的除尘。

所述的喷枪6喷射角度为10°～90°。

本实施例的工作原理是：利用空压机1产生的压缩空气在喷枪6内高速流动形成负压，产生引射作用，将机室下面储砂室9的磨料通过喷砂嘴吸入喷枪6内，然后随压缩空气，通过喷嘴7，以不同的角度、速度，分别射向变速旋转的样件表面，通过磨粒在一定时间内的高速冲击作用，来检测材料的耐冲蚀性能。样品室全封闭，基于环保和操作人员健康方面考虑，配有由风机和布袋除尘器构成的除尘器5，在样品室下部配有磨料回收的储砂室9，喷出后的磨料落入储砂室9内，粉尘则被吸入除尘器5内的吸尘布袋中。