一种兼具喷砂型和泥浆型冲蚀磨损试验功能的试验机
技术领域
本发明属于试验设施
技术领域
,尤其涉及一种兼具喷砂型和泥浆型冲蚀磨损试验功能的试验机。背景技术
冲蚀磨损是指材料受到小而松散的流动粒子冲击时表面出现破坏的一类磨损现象。其定义可以描述为固体表面同含有固体粒子的流体接触做相对运动其表面材料所发生的损耗。携带固体粒子的流体可以是高速气流,也可以是液流,前者产生喷砂型冲蚀,后者则称为泥浆型冲蚀。冲蚀磨损是现代工业生产中常见的一种磨损形式,是造成机器设备及其零部件损坏报废的重要原因之一。
冲蚀磨损是由多相流动介质冲击材料表面而造成的一类磨损。根据流动介质的不同,可将冲蚀磨损分为两大类:气流喷砂型冲蚀及液流或水滴型冲蚀。流动介质中携带的第二相可以是固体粒子、液滴或气泡,它们有的直接冲击材料表面,有的则在表面上泯灭从而对材料表面施加机械力。如果按流动介质及第二相排列组合,则可把冲蚀分为四种类型:(1)喷砂型喷嘴冲蚀;(2)泥浆喷嘴冲蚀;(3)雨蚀、水滴冲蚀;(4)气蚀性喷嘴冲蚀,其中类型(1)和(2)为常见的冲蚀磨损类型,在材料的开发、机械零部件表面处理等工作中需要重点考虑。
为了对冲蚀磨损的程度进行度量,通常采用冲蚀磨损试验机进行特定条件下的冲蚀磨损试验过程,通过试验过程得到的结论来评价零件表面材料对抗冲蚀磨损的能力。冲蚀磨损试验通常需要构建模拟冲蚀的环境,即采用含砂气流或者含砂液流(泥浆)对零件进行一定时间的冲刷处理,处理流程结束后通过对冲刷位置磨损程度的观察和计量,实现对冲蚀磨损程度的评价。
现有的冲蚀磨损试验机存在如下问题:首先,通常单机只能进行泥浆型冲蚀磨损试验或者喷砂型冲蚀磨损试验,而不能在同一台试验机上进行两种试验;其次,现有的冲蚀磨损试验机通常对零件进行单一方式的冲蚀磨损试验,在此种试验模式下,零件被放置或者固定在试验台上,喷头以单一角度的方式对零件的固定位置进行冲蚀,无法实现对冲蚀角度的调整;再者,现有的冲蚀磨损试验机通常只对单一零件进行冲蚀磨损试验,这样无法在单次试验中获取多个零件的冲蚀磨损评价,导致评价结果不准确。
因此,需要对冲蚀磨损试验机的结构进行优化设计,以解决前述技术问题。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理的兼具喷砂型和泥浆型冲蚀磨损试验功能的试验机,令试验机同时具备喷砂型磨损和泥浆型磨损的双重试验功能,令冲蚀角度能够进行调节设定,在单次试验中能够获取多个零件的冲蚀磨损评价。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种兼具喷砂型和泥浆型冲蚀磨损试验功能的试验机包括机架,在机架的顶部设有试验箱,在机架内安装有收集罩,还包括隔板,隔板将试验箱和收集罩两者各自分隔为左右两个部分;在试验箱的左侧腔室内安装有泥浆冲蚀挂载组件和泥浆冲蚀喷嘴组件,在试验箱的右侧腔室内安装有喷砂冲蚀挂载组件和喷砂冲蚀喷嘴组件;泥浆冲蚀挂载组件包括回转转动的、带有多个周向等角度间隔布置的泥浆零件挂载轴的泥浆下部转盘和带有多个泥浆上挂载端块的泥浆上部转盘,还包括驱动泥浆上部转盘和泥浆下部转盘同步转动的泥浆第一驱动机构以及驱动泥浆零件挂载轴转动的泥浆第二驱动机构;喷砂冲蚀挂载组件包括回转转动的、带有多个周向等角度间隔布置的喷砂零件挂载轴的喷砂下部转盘和带有多个喷砂上挂载端块的喷砂上部转盘,还包括驱动喷砂上部转盘和喷砂下部转盘同步转动的喷砂第一驱动机构以及驱动喷砂零件挂载轴转动的喷砂第二驱动机构;泥浆冲蚀喷嘴组件包括多个泥浆喷嘴和泥浆喷嘴调节机构,喷砂冲蚀喷嘴组件包括多个喷砂喷嘴和喷砂喷嘴调节机构;还包括泥浆供应组件和砂源供应组件,泥浆供应组件的出口通过管路与各泥浆喷嘴连接,砂源供应组件的出口通过管路与各喷砂喷嘴连接。
本发明的优点和积极效果是:
本发明提供了一种结构设计合理的兼具喷砂型和泥浆型冲蚀磨损试验功能的试验机,与现有的冲蚀磨损试验机设施相比,本发明中通过在同一机架和试验箱内设置泥浆冲蚀挂载组件和泥浆冲蚀喷嘴组件、喷砂冲蚀挂载组件和喷砂冲蚀喷嘴组件,令本冲蚀磨损试验机设施同时具备喷砂型冲蚀磨损试验和泥浆型冲蚀磨损试验的双重试验功能,方便在同一设备上对零件选择进行两种冲蚀磨损试验。
通过为泥浆喷嘴配置泥浆喷嘴调节机构、为喷砂喷嘴配置喷砂喷嘴调节机构,实现了对泥浆喷嘴和喷砂喷嘴与试验零件之间角度的调节设定。通过设置泥浆冲蚀挂载组件和喷砂冲蚀挂载组件,并设置泥浆冲蚀挂载组件由带有多个泥浆零件挂载轴的泥浆下部转盘和带有多个泥浆上挂载端块的泥浆上部转盘等构成、喷砂冲蚀挂载组件由带有多个喷砂零件挂载轴的喷砂下部转盘和带有多个喷砂上挂载端块的喷砂上部转盘等构成,令泥浆冲蚀试验装置和喷砂冲蚀试验装置各自能够装载多个试验零件,在单次试验过程中(即在相同参数的试验条件下)能够对多个试验零件进行冲蚀磨损试验并得到多个零件的冲蚀磨损评价,通过对多个结果进行计算可以获取更准确的冲蚀磨损评价。试验零件装载在零件挂载轴与上挂载端块之间并采用第一驱动机构和第二驱动机构进行驱动转动,保证零件挂载安装操作便利性的同时,实现对试验零件的周向位置以及回转角度的调节设定。
优选地:泥浆第一驱动机构包括泥浆轴座,泥浆下部转盘的转轴安装在泥浆轴座上,还包括泥浆换位电机,在泥浆换位电机的输出轴上安装有泥浆换位转轴,泥浆换位转轴与泥浆下部转盘的转轴对接连接,泥浆上部转盘与泥浆换位转轴固定连接;泥浆第二驱动机构包括泥浆底座和安装在泥浆底座上的两个泥浆支座,在位于内侧的泥浆支座上安装有泥浆从动轴、位于外侧的泥浆支座上安装有泥浆主动轴,还包括泥浆调角电机,泥浆调角电机的输出轴通过泥浆调角转轴与泥浆主动轴连接,泥浆零件挂载轴、泥浆从动轴和泥浆主动轴采用泥浆皮带传动。
优选地:喷砂第一驱动机构包括喷砂轴座,喷砂下部转盘的转轴安装在喷砂轴座上,还包括喷砂换位电机,在喷砂换位电机的输出轴上安装有喷砂换位转轴,喷砂换位转轴与喷砂下部转盘的转轴对接连接,喷砂上部转盘与喷砂换位转轴固定连接;喷砂第二驱动机构包括喷砂底座和安装在喷砂底座上的两个喷砂支座,在位于内侧的喷砂支座上安装有喷砂从动轴、位于外侧的喷砂支座上安装有喷砂主动轴,还包括喷砂调角电机,喷砂调角电机的输出轴通过喷砂调角转轴与喷砂主动轴连接,喷砂零件挂载轴、喷砂从动轴和喷砂主动轴采用喷砂皮带传动。
优选地:泥浆调角电机和泥浆换位电机两者安装在试验箱的顶壁上且在两者的外部设有第一防护罩;喷砂调角电机和喷砂换位电机两者安装在试验箱的顶壁上且在两者的外部设有第二防护罩。
优选地:泥浆喷嘴调节机构包括泥浆喷嘴底座,在泥浆喷嘴底座上相对安装有两个泥浆喷嘴支座,在两个泥浆喷嘴支座的顶部内侧均安装有泥浆喷嘴轴承座,在两个泥浆喷嘴轴承座之间安装有泥浆喷嘴调节轴,在泥浆喷嘴上安装有泥浆喷嘴支杆,泥浆喷嘴支杆通过泥浆喷嘴安装块与泥浆喷嘴调节轴连接;在泥浆喷嘴调节轴的外端安装有泥浆喷嘴调节臂,还包括输出轴上安装有泥浆喷嘴转盘的泥浆喷嘴电机,在泥浆喷嘴转盘的边缘与泥浆喷嘴调节臂的端部之间安装有泥浆喷嘴拉杆。
优选地:砂喷嘴调节机构包括喷砂喷嘴底座,在喷砂喷嘴底座上相对安装有两个喷砂喷嘴支座,在两个喷砂喷嘴支座的顶部内侧均安装有喷砂喷嘴轴承座,在两个喷砂喷嘴轴承座之间安装有喷砂喷嘴调节轴,在喷砂喷嘴上安装有喷砂喷嘴支杆,喷砂喷嘴支杆通过喷砂喷嘴安装块与喷砂喷嘴调节轴连接;在喷砂喷嘴调节轴的外端安装有喷砂喷嘴调节臂,还包括输出轴上安装有喷砂喷嘴转盘的喷砂喷嘴电机,在喷砂喷嘴转盘的边缘与喷砂喷嘴调节臂的端部之间安装有喷砂喷嘴拉杆。
优选地:泥浆喷嘴电机和喷砂喷嘴电机两者安装在试验箱的侧壁上。
优选地:在试验箱的后壁上安装有压缩气总阀和压缩气路转接阀,压缩气总阀通过气路与压缩气路转接阀连接且在各连接位置均设有阀门,各泥浆喷嘴和各喷砂喷嘴的压缩气入口通过管路与压缩气路转接阀连接。
优选地:还包括过滤排气装置,过滤排气装置包括安装在试验箱顶部的集气罩以及安装在机架内的粗滤箱、风机、细滤箱和排气罩,集气罩的出口通过排风管道与粗滤箱的入口连接,粗滤箱的出口与风机的入口对接连接,风机的出口通过第一连接管道与细滤箱的入口连接,细滤箱的出口通过第二连接管道与排气罩的入口连接。
优选地:泥浆供应组件包括泥浆搅拌罐和输出泥泵,输出泥泵的出口通过管路连接至各泥浆喷嘴的泥浆入口,收集罩的左侧腔室底部通过回流管路与泥浆搅拌罐的回流口连接且在回流管路上设有循环泥泵;砂源供应组件包括砂箱和振动电机,砂箱的出口通过管路连接至各喷砂喷嘴的砂源入口。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图;
图2是本发明的后视结构示意图;
图3是本发明中过滤排气装置的结构示意图;
图4是图1中喷砂冲蚀试验装置和泥浆冲蚀试验装置的结构示意图;
图5是图1中泥浆冲蚀挂载组件的结构示意图;
图6是图1中喷砂冲蚀挂载组件的结构示意图;
图7是图1中泥浆冲蚀喷嘴组件的结构示意图;
图8是图1中喷砂冲蚀喷嘴组件的结构示意图。
图中:
1、风机;2、泥浆冲蚀挂载组件;2-1、泥浆底座;2-2、泥浆支座;2-3、泥浆从动轴;2-4、泥浆主动轴;2-5、泥浆调角转轴;2-6、泥浆调角电机;2-7、泥浆轴座;2-8、泥浆皮带;2-9、泥浆零件挂载轴;2-10、泥浆下部转盘;2-11、泥浆换位转轴;2-12、泥浆上部转盘;2-13、泥浆上挂载端块;2-14、泥浆换位电机;3、泥浆冲蚀箱门;4、第一防护罩;5、排风管道;6、集气罩;7、第二防护罩;8、喷砂冲蚀箱门;9、喷砂冲蚀挂载组件;9-1、喷砂底座;9-2、喷砂支座;9-3、喷砂从动轴;9-4、喷砂主动轴;9-5、喷砂调角转轴;9-6、喷砂调角电机;9-7、喷砂轴座;9-8、喷砂皮带;9-9、喷砂零件挂载轴;9-10、喷砂下部转盘;9-11、喷砂换位转轴;9-12、喷砂上部转盘;9-13、喷砂上挂载端块;9-14、泥浆换位电机;10、控制台;11、机架;12、泥浆供应组件;13、砂源供应组件;14、泥浆冲蚀喷嘴组件;14-1、泥浆喷嘴底座;14-2、泥浆喷嘴支座;14-3、泥浆喷嘴轴承座;14-4、泥浆喷嘴调节轴;14-5、泥浆喷嘴安装块;14-6、泥浆喷嘴支杆;14-7、泥浆喷嘴;14-8、泥浆喷嘴调节臂;14-9、泥浆喷嘴拉杆;14-10、泥浆喷嘴转盘;14-11、泥浆喷嘴电机;15、喷砂冲蚀喷嘴组件;15-1、喷砂喷嘴底座;15-2、喷砂喷嘴支座;15-3、喷砂喷嘴轴承座;15-4、喷砂喷嘴调节轴;15-5、喷砂喷嘴安装块;15-6、喷砂喷嘴支杆;15-7、喷砂喷嘴;15-8、喷砂喷嘴调节臂;15-9、喷砂喷嘴拉杆;15-10、喷砂喷嘴转盘;15-11、喷砂喷嘴电机;16、压缩气总阀;17、压缩气路转接阀;18、透气孔板;19、第一连接管道;20、细滤箱;21、第二连接管道;22、排气罩;23、粗滤箱;24、隔板;25、收集罩。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹举以下实施例详细说明。
请参见图1和图2,本发明的兼具喷砂型和泥浆型冲蚀磨损试验功能的试验机包括机架11,在机架11的顶部设有试验箱。机架11采用金属型材搭建而成,在前后左右设置箱板形成机架箱体,机架11作为整机的支撑。试验箱采用金属板构建,其底部敞口,在试验箱的正面设有左右两个门口且在这两个门口上分别安装有泥浆冲蚀箱门3和喷砂冲蚀箱门8,通过打开这两个箱门,实现对内部的操作。也可以在试验箱的左侧和右侧设置门口且在这两个门口上安装左侧箱门和右侧箱门,通过打开这两个侧部箱门,实现对试验箱内部环境的清理。
请参见图1和图4,可以看出:
在机架11内安装有收集罩25,收集罩25用于对上方冲蚀试验过程中产生的泥浆和砂源进行收集,因此收集罩25为倒置的截锥形形状,便于泥浆和砂源向底部汇聚。收集罩25位于机架箱体的内部,其顶部敞口,试验箱的底部敞口与收集罩25的顶部敞口对接连接。
还包括隔板24,隔板24将试验箱和收集罩25两者各自分隔为左右两个部分,试验箱内腔的左右两个部分分别用于进行泥浆型冲蚀试验和喷砂型冲蚀试验,相应地,收集罩25左侧的空间用于收集泥浆型冲蚀试验产生的泥浆,收集罩25右侧的空间用于收集喷砂型冲蚀试验产生的砂源。具体地,隔板24的顶部边缘与试验箱的顶壁固定连接,隔板24的前部边缘的上部与试验箱的前壁中部固定连接,隔板24的前部边缘的下部与收集罩25的前壁中部固定连接,隔板24的后部边缘的上部与试验箱的后壁中部固定连接,隔板24的后部边缘的下部与收集罩25的后壁中部固定连接,隔板24的底部边缘与收集罩25的底壁中部固定连接。
为了便于收集罩25内泥浆和砂源的导出,本实施例中如图4中所示,在收集罩25的底部设有左右两个接头,这两个接头分别与收集罩25的左侧腔室和右侧腔室贯通,便于收集罩25与管路进行连接。可以将左右两个接头选取为手动球阀,便于对收集罩25左右两个腔室的底部出口进行开闭控制。
在试验箱的左侧腔室内安装有泥浆冲蚀挂载组件2和泥浆冲蚀喷嘴组件14,在试验箱的右侧腔室内安装有喷砂冲蚀挂载组件9和喷砂冲蚀喷嘴组件15。其中,泥浆冲蚀挂载组件2用于对试验零件进行装载并提供周向位置和回转角度的调整,泥浆冲蚀喷嘴组件14用于朝向挂载的试验零件喷射泥浆,喷砂冲蚀挂载组件9用于对试验零件进行装载并提供周向位置和回转角度的调整,喷砂冲蚀喷嘴组件15用于朝向挂载的试验零件喷射砂源。
请参见图5,可以看出:
泥浆冲蚀挂载组件2包括回转转动的、带有多个周向等角度间隔布置的泥浆零件挂载轴2-9的泥浆下部转盘2-10和带有多个泥浆上挂载端块2-13的泥浆上部转盘2-12,试验零件挂载安装在各泥浆零件挂载轴2-9与相应的泥浆上挂载端块2-13之间。本实施例中,泥浆零件挂载轴2-9与泥浆上挂载端块2-13设置为四组,相邻两组之间间隔90°设置,也就是同时能挂载安装四个试验零件。
如图中所示,在泥浆下部转盘2-10上安装有四个轴座,各泥浆零件挂载轴2-9分别安装在各轴座内,各泥浆上挂载端块2-13安装固定在泥浆上部转盘2-12上,在泥浆上挂载端块2-13的中部设有轴孔,泥浆上挂载端块2-13的轴孔与其下方的泥浆零件挂载轴2-9共中心线。
试验零件采用如下方式进行挂载安装:将试验零件安装固定在一个标准的挂载支架上,该挂载支架包括位于中部的支架本体,在支架本体的顶部设有轴杆、底部设有套管,试验零件采用抱箍或者螺栓等部件与支架本体固定连接,轴杆插装在泥浆上挂载端块2-13的轴孔内,泥浆零件挂载轴2-9插装在套管内,在泥浆零件挂载轴2-9与套管上设有对应的销孔,在销孔内穿入销钉,装载后试验零件朝向外侧。
还包括驱动泥浆上部转盘2-12和泥浆下部转盘2-10同步转动的泥浆第一驱动机构以及驱动泥浆零件挂载轴2-9转动的泥浆第二驱动机构。
本实施例中,泥浆第一驱动机构包括泥浆轴座2-7,泥浆下部转盘2-10的转轴安装在泥浆轴座2-7上,因而泥浆下部转盘2-10及其附属部件能够作回转转动,还包括泥浆换位电机2-14,在泥浆换位电机2-14的输出轴上安装有泥浆换位转轴2-11,泥浆换位转轴2-11与泥浆下部转盘2-10的转轴对接连接,泥浆上部转盘2-12与泥浆换位转轴2-11固定连接。
在泥浆换位电机2-14的驱动作用下,泥浆下部转盘2-10和泥浆上部转盘2-12两者同步转动,装载在四组泥浆零件挂载轴2-9和泥浆上挂载端块2-13之间的挂载支架和试验零件随之转动,实现周向位置的调节。
本实施例中,泥浆第二驱动机构包括泥浆底座2-1和安装在泥浆底座2-1上的两个泥浆支座2-2,在位于内侧的泥浆支座2-2上安装有泥浆从动轴2-3、位于外侧的泥浆支座2-2上安装有泥浆主动轴2-4,泥浆从动轴2-3和泥浆主动轴2-4两者各自回转转动。如图中所示,在两个泥浆支座2-2上安装有轴座,泥浆从动轴2-3和泥浆主动轴2-4两者分别安装在这两个轴座内。
还包括泥浆调角电机2-6,泥浆调角电机2-6的输出轴通过泥浆调角转轴2-5与泥浆主动轴2-4连接,泥浆零件挂载轴2-9、泥浆从动轴2-3和泥浆主动轴2-4采用泥浆皮带传动2-8。具体地,在四个泥浆零件挂载轴2-9、泥浆从动轴2-3和泥浆主动轴2-4的底部均安装有皮带轮,泥浆皮带2-8绕过各皮带轮并处于张紧状态。
在泥浆调角电机2-6的驱动作用下,泥浆主动轴2-4上的皮带轮带动泥浆皮带2-8移动。如图5中所示,随着泥浆下部转盘2-10的转动,位于泥浆下部转盘2-10内侧的两个泥浆零件挂载轴2-9的皮带轮与泥浆皮带2-8保持接触(位于泥浆下部转盘2-10外侧的两个泥浆零件挂载轴2-9的皮带轮不予泥浆皮带2-8接触)。在此状态下,当泥浆调角电机2-6动作时,位于前部的两个泥浆零件挂载轴2-9带动各自的挂载支架和试验零件作回转转动,另外两个挂载支架和试验零件不转动,因此位于内侧的两个试验零件的回转角度发生变化,得到调节。
请参见图6,可以看出:
喷砂冲蚀挂载组件9包括回转转动的、带有多个周向等角度间隔布置的喷砂零件挂载轴9-9的喷砂下部转盘9-10和带有多个喷砂上挂载端块9-13的喷砂上部转盘9-12,试验零件挂载安装在各喷砂零件挂载轴9-9与相应的喷砂上挂载端块9-13之间。本实施例中,喷砂零件挂载轴9-9与喷砂上挂载端块9-13设置为四组,相邻两组之间间隔90°设置,也就是同时能挂载安装四个试验零件。
如图中所示,在喷砂下部转盘9-10上安装有四个轴座,各喷砂零件挂载轴9-9分别安装在各轴座内,各喷砂上挂载端块9-13安装固定在喷砂上部转盘9-12上,在喷砂上挂载端块9-13的中部设有轴孔,喷砂上挂载端块9-13的轴孔与其下方的喷砂零件挂载轴9-9共中心线。
试验零件采用如下方式进行挂载安装:将试验零件安装固定在一个标准的挂载支架上,该挂载支架包括位于中部的支架本体,在支架本体的顶部设有轴杆、底部设有套管,试验零件采用抱箍或者螺栓等部件与支架本体固定连接,轴杆插装在喷砂上挂载端块9-13的轴孔内,喷砂零件挂载轴9-9插装在套管内,在喷砂零件挂载轴9-9与套管上设有对应的销孔,在销孔内穿入销钉,装载后试验零件朝向外侧。
还包括驱动喷砂上部转盘9-12和喷砂下部转盘9-10同步转动的喷砂第一驱动机构以及驱动喷砂零件挂载轴9-9转动的喷砂第二驱动机构。
本实施例中,喷砂第一驱动机构包括喷砂轴座9-7,喷砂下部转盘9-10的转轴安装在喷砂轴座9-7上,因而喷砂下部转盘9-10及其附属部件能够作回转转动,还包括喷砂换位电机9-14,在喷砂换位电机9-14的输出轴上安装有喷砂换位转轴9-11,喷砂换位转轴9-11与喷砂下部转盘9-10的转轴对接连接,喷砂上部转盘9-12与喷砂换位转轴9-11固定连接。
在喷砂换位电机9-14的驱动作用下,喷砂下部转盘9-10和喷砂上部转盘9-12两者同步转动,装载在四组喷砂零件挂载轴9-9和喷砂上挂载端块9-13之间的挂载支架和试验零件随之转动,实现周向位置的调节。
本实施例中,喷砂第二驱动机构包括喷砂底座9-1和安装在喷砂底座9-1上的两个喷砂支座9-2,在位于内侧的喷砂支座9-2上安装有喷砂从动轴9-3、位于外侧的喷砂支座9-2上安装有喷砂主动轴9-4,喷砂从动轴9-3和喷砂主动轴9-4两者各自回转转动。如图中所示,在两个喷砂支座9-2上安装有轴座,喷砂从动轴9-3和喷砂主动轴9-4两者分别安装在这两个轴座内。
还包括喷砂调角电机9-6,喷砂调角电机9-6的输出轴通过喷砂调角转轴9-5与喷砂主动轴9-4连接,喷砂零件挂载轴9-9、喷砂从动轴9-3和喷砂主动轴9-4采用喷砂皮带传动9-8。具体地,在四个喷砂零件挂载轴9-9、喷砂从动轴9-3和喷砂主动轴9-4的底部均安装有皮带轮,喷砂皮带9-8绕过各皮带轮并处于张紧状态。
在喷砂调角电机9-6的驱动作用下,喷砂主动轴9-4上的皮带轮带动喷砂皮带9-8移动。如图5中所示,随着喷砂下部转盘9-10的转动,位于喷砂下部转盘9-10内侧的两个喷砂零件挂载轴9-9的皮带轮与喷砂皮带9-8保持接触(位于喷砂下部转盘9-10外侧的两个喷砂零件挂载轴9-9的皮带轮不予喷砂皮带9-8接触)。在此状态下,当喷砂调角电机9-6动作时,位于前部的两个喷砂零件挂载轴9-9带动各自的挂载支架和试验零件作回转转动,另外两个挂载支架和试验零件不转动,因此位于内侧的两个试验零件的回转角度发生变化,得到调节。
本实施例中,如图1和图2中所示,泥浆调角电机2-6和泥浆换位电机2-14两者安装在试验箱的顶壁上且在两者的外部设有第一防护罩4;喷砂调角电机9-6和喷砂换位电机9-14两者安装在试验箱的顶壁上且在两者的外部设有第二防护罩7。第一防护罩4和第二防护罩7两者用于对内部的电机进行防护。
请参见图7,可以看出:
泥浆冲蚀喷嘴组件14包括多个泥浆喷嘴14-7和泥浆喷嘴调节机构,泥浆喷嘴调节机构用于调节各泥浆喷嘴14-7的角度。
泥浆喷嘴调节机构包括泥浆喷嘴底座14-1,在泥浆喷嘴底座14-1上相对安装有两个泥浆喷嘴支座14-2,在两个泥浆喷嘴支座14-2的顶部内侧均安装有泥浆喷嘴轴承座14-3,在两个泥浆喷嘴轴承座14-3之间安装有泥浆喷嘴调节轴14-4。
在泥浆喷嘴14-7上安装有泥浆喷嘴支杆14-6,泥浆喷嘴支杆14-6通过泥浆喷嘴安装块14-5与泥浆喷嘴调节轴14-4连接。如图中所示,泥浆喷嘴安装块14-5位于泥浆喷嘴支杆14-6的中部,在泥浆喷嘴安装块14-5的中部设有轴孔、在轴孔的上部设有贯穿至外部的槽口,在两个槽口之间设置紧固螺钉,则泥浆喷嘴安装块14-5夹持固定在泥浆喷嘴调节轴14-4上。泥浆喷嘴14-7包括喷嘴本体,在喷嘴本体的后部设有泥浆入口和压缩气入口,同时向泥浆入口输送泥浆、向压缩气入口输入压缩空气,则泥浆从泥浆喷嘴14-7的前部高速喷出,喷射至试验零件的表面,完成冲蚀磨损试验。
在泥浆喷嘴调节轴14-4的外端安装有泥浆喷嘴调节臂14-8,还包括输出轴上安装有泥浆喷嘴转盘14-10的泥浆喷嘴电机14-11,在泥浆喷嘴转盘14-10的边缘与泥浆喷嘴调节臂14-8的端部之间安装有泥浆喷嘴拉杆14-9,具体地,泥浆喷嘴拉杆14-9的上端与泥浆喷嘴调节臂14-8的端部铰接连接、下端与泥浆喷嘴转盘14-10的边缘铰接连接。泥浆喷嘴电机14-11动作时,泥浆喷嘴拉杆14-9拉动泥浆喷嘴调节臂14-8作摆动动作,相应地,泥浆喷嘴调节轴14-4带动各泥浆喷嘴14-7作角度调节。
本实施例中,如图7中所示,泥浆喷嘴14-7的数量为三个,相邻两个泥浆喷嘴14-7之间的距离相等,同时,各泥浆喷嘴14-7的喷射方向保持一致。
请参见图8,可以看出:
喷砂冲蚀喷嘴组件15包括多个喷砂喷嘴15-7和喷砂喷嘴调节机构,喷砂喷嘴调节机构用于调节各喷砂喷嘴15-7的角度。
喷砂喷嘴调节机构包括喷砂喷嘴底座15-1,在喷砂喷嘴底座15-1上相对安装有两个喷砂喷嘴支座15-2,在两个喷砂喷嘴支座15-2的顶部内侧均安装有喷砂喷嘴轴承座15-3,在两个喷砂喷嘴轴承座15-3之间安装有喷砂喷嘴调节轴15-4。
在喷砂喷嘴15-7上安装有喷砂喷嘴支杆15-6,喷砂喷嘴支杆15-6通过喷砂喷嘴安装块15-5与喷砂喷嘴调节轴15-4连接。如图中所示,喷砂喷嘴安装块15-5位于喷砂喷嘴支杆15-6的中部,在喷砂喷嘴安装块15-5的中部设有轴孔、在轴孔的上部设有贯穿至外部的槽口,在两个槽口之间设置紧固螺钉,则喷砂喷嘴安装块15-5夹持固定在喷砂喷嘴调节轴15-4上。喷砂喷嘴15-7包括喷嘴本体,在喷嘴本体的后部设有喷砂入口和压缩气入口,同时向喷砂入口输送喷砂、向压缩气入口输入压缩空气,则喷砂从喷砂喷嘴15-7的前部高速喷出,喷射至试验零件的表面,完成冲蚀磨损试验。
在喷砂喷嘴调节轴15-4的外端安装有喷砂喷嘴调节臂15-8,还包括输出轴上安装有喷砂喷嘴转盘15-10的喷砂喷嘴电机15-11,在喷砂喷嘴转盘15-10的边缘与喷砂喷嘴调节臂15-8的端部之间安装有喷砂喷嘴拉杆15-9,具体地,喷砂喷嘴拉杆15-9的上端与喷砂喷嘴调节臂15-8的端部铰接连接、下端与喷砂喷嘴转盘15-10的边缘铰接连接。喷砂喷嘴电机15-11动作时,喷砂喷嘴拉杆15-9拉动喷砂喷嘴调节臂15-8作摆动动作,相应地,喷砂喷嘴调节轴15-4带动各喷砂喷嘴15-7作角度调节。
本实施例中,如图8中所示,喷砂喷嘴15-7的数量为三个,相邻两个喷砂喷嘴15-7之间的距离相等,同时,各喷砂喷嘴15-7的喷射方向保持一致。
本实施例中,如图2中所示,泥浆喷嘴电机14-11和喷砂喷嘴电机15-11两者安装在试验箱的侧壁上。
在试验箱的后壁上安装有压缩气总阀16和压缩气路转接阀17,压缩气总阀16连接至压缩气源如空压机设备等,压缩气总阀16通过气路与压缩气路转接阀17连接且在各连接位置均设有阀门。各泥浆喷嘴14-7和各喷砂喷嘴15-7的压缩气入口通过管路与压缩气路转接阀17连接。
压缩气路转接阀17提供了多个气路转接的位置,具体地,为三个泥浆喷嘴14-7和三个喷砂喷嘴15-7共提供六个气路转接的位置,因此压缩气源能够同时输出给六个喷嘴。由于在六个连接位置均设置阀门,因此通过开启或者关闭相应的阀门,能够控制相应喷嘴与压缩气源之间的通断,即实现了相应喷嘴的接入/断开控制。
还包括泥浆供应组件12和砂源供应组件13,泥浆供应组件12的出口通过管路与各泥浆喷嘴14-7连接,砂源供应组件13的出口通过管路与各喷砂喷嘴15-7连接。具体地,泥浆供应组件12的出口通过管路与泥浆喷嘴14-7的泥浆入口连接,砂源供应组件13的出口通过管路与各喷砂喷嘴15-7的砂源入口连接。
本实施例中,泥浆供应组件12包括泥浆搅拌罐和输出泥泵,输出泥泵的出口通过管路连接至各泥浆喷嘴14-7的泥浆入口,收集罩25的左侧腔室底部通过回流管路与泥浆搅拌罐的回流口连接且在回流管路上设有循环泥泵;砂源供应组件13包括砂箱和振动电机,砂箱的出口通过管路连接至各喷砂喷嘴15-7的砂源入口,振动电机用于为砂箱及砂源的输送管路提供振动效果,促进砂源向喷砂喷嘴15-7的移动。
由收集罩25的左侧腔室收集的泥浆经由底部出口排出,在循环泥泵的作用下沿着回流管路回流进入泥浆搅拌罐,输出泥泵将泥浆搅拌罐内的泥浆以合适的压力向各泥浆喷嘴14-7输送供应,因此泥浆形成了冲蚀试验循环。由收集罩25的右侧腔室收集的砂源经由底部出口排出,砂源并不构成循环流动,在单次试验结束后,将收集罩25内的砂源从底部排出并重新置入砂箱内。
还包括过滤排气装置,过滤排气装置用于将试验箱内的空气经过滤后向外部排放。如图2中所示,过滤排气装置包括安装在试验箱顶部的集气罩6以及安装在机架11内的粗滤箱23、风机1、细滤箱20和排气罩22,集气罩6的出口通过排风管道5与粗滤箱23的入口连接,粗滤箱23的出口与风机1的入口对接连接,风机1的出口通过第一连接管道19与细滤箱20的入口连接,细滤箱20的出口通过第二连接管道21与排气罩22的入口连接。
其中,集气罩6用于对试验箱内的气流进行汇集,粗滤箱23用于对气流进行初步过滤,去粒径较大较沉重的砂粒,风机1用于为气流提供流动的动力,细滤箱20用于对气流进行过滤,滤除含有的粒径较小较轻的砂粒,过滤后变得洁净的气流经由排气罩22排出。本实施例中,在机架箱体的后箱板上设有窗口,在该窗口上安装有透气孔板18,排气罩22的外部边缘与透气孔板18固定连接。
具体地,粗滤箱23采用撞击截留的方式对较大的砂粒进行截留,粗滤箱23包括粗滤箱体,在粗滤箱体的内部设有斜置的截留挡板,沿排风管道5输入的气流中含有的砂粒撞击到截留挡板上得到消能处理,消能后的砂粒沿着截留挡板滑落至粗滤箱体的内腔底部。具体地,细滤箱20采用过滤截留的方式对较小的砂粒进行截留,细滤箱20包括细滤箱体,在细滤箱体内安装有滤芯,含尘气流通过滤芯时,含有的砂粒被截留。如图3中所示,在粗滤箱23和细滤箱20的底部均设有手动球阀,通过开启手动球阀能够将箱体内积攒的砂粒排出,取出的砂粒重新置入砂箱。
如图1中所示,在机架11的正面还设有控制台10,通过控制台10控制整机的运行。具体地,控制台10包括基于PLC芯片搭建的控制电路板以及相应的驱动电路,泥浆调角电机2-6和泥浆换位电机2-14、喷砂调角电机9-6和喷砂换位电机9-14、泥浆喷嘴电机14-11、喷砂喷嘴电机15-11、风机1、循环泥泵、输送泥泵和振动电机等均与控制台10连接,在控制台10上设有多个控制按钮,用于输入指令。
以喷砂型冲蚀磨损试验为例说明操作过程:
开启过滤排气装置的风机1;喷砂冲蚀磨损试验在试验箱的右侧腔室内进行,将四个试验零件安装到挂载支架上,打开喷砂冲蚀箱门8,将四个挂载支架连同试验零件挂载安装到各喷砂零件挂载轴9-9与喷砂上挂载端块9-13之间;根据试验类型选择投入使用的喷砂喷嘴15-7以及该喷砂喷嘴15-7的喷射角度、试验零件朝向喷砂喷嘴15-7的位置作为设定参数,在试验前进行参数设定;
以正面垂直冲蚀磨损试验方式为例,先打开中间位置喷砂喷嘴15-7气路上的阀门、关闭两侧位置喷砂喷嘴15-7气路上的阀门;操作喷砂喷嘴电机15-11,令喷砂喷嘴15-7的喷射方向变为水平方向;操作喷砂换位电机9-14控制喷砂下部转盘9-10转动,直至试验零件转动移动到中间位置喷砂喷嘴15-7的正前方,之后操作喷砂调角电机9-6转动,喷砂皮带9-8带动前部的那个试验零件作回转转动,直至试验零件的冲蚀位置移动到喷砂喷嘴15-7的正前方;
开启压缩气总阀16,则压缩气源与喷砂喷嘴15-7通过气路接通,同时开启砂箱上砂源输送管路上的阀门以及振动电机,则砂源沿着输送管路向喷砂喷嘴15-7移动,在压缩气源的作用下,砂源高速喷射到试验零件的表面;
一定时间之后完成该试验零件的冲蚀试验,之后操作喷砂换位电机9-14控制喷砂下部转盘9-10转动,直至下一个试验零件转动移动到中间位置喷砂喷嘴15-7的正前方,之后操作喷砂调角电机9-6转动,喷砂皮带9-8带动那个试验零件作回转转动,直至该试验零件的冲蚀位置移动到喷砂喷嘴15-7的正前方(在此过程中,压缩气总阀16、振动电机不停止);
如此重复,完成四个试验零件的冲蚀试验过程后停机(保持风机1处于运转状态),打开喷砂冲蚀箱门8,将四个挂载支架及试验零件取出,对表面的冲蚀磨损情况进行评价,采用四个试验零件的评价均值作为终值。
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