[發明專利]高溫高速氣固磨損試驗裝置

在審

• 申請號: 201810829553.6
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN108680451A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 偶國富;歐陽鵬威;金浩哲;王超
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種高溫高速氣固磨損試驗裝置。沖擊試件臺鉸接有活動塊，試件及其加熱器裝在活動塊上，沖擊試件臺固定架安裝在試驗箱內底部，氣固混合噴射器安裝在試驗箱上，試驗箱開通孔連接旋風分離器，試驗箱內底部設有顆粒回收器，顆粒回收擋板傾斜固定于試驗箱內底部；空氣一路經儲料罐、進料系統連接到氣固混合噴射器一進口，另一路連接氣固混合噴射器另一進口。本發明用來研究嚴苛工況下高溫、高速氣固兩相流沖擊作用下材料在不同影響因素下的失重規律，得到沖擊磨損規律，構建高溫沖擊磨損模型，用于研究模擬高溫高速氣固兩相流沖擊磨損情況，延長設備的使用壽命。

技術領域

本發明涉及了一種沖擊磨損試驗裝置，尤其是涉及一種高溫高速氣固磨損試驗裝置。

背景技術

沖擊磨損現象廣泛存在于石油化工、煤化工、電力和航空航天等領域的葉輪機、發動機、泵、閥門、管道、噴嘴及相關設備，是造成機器零部件損壞、能源消耗和安全隱患的重要原因。例如煤化工裝置中的閥門和襯套的磨損，各種風機葉片受固體粒子的沖擊而發生磨損，造成生產壽命和效率的下降以及能源的浪費；由固體粒子沖擊引起的沖擊磨損在汽輪機、泵、熱交換器的管道系統中更是一個嚴重的問題。

目前為減小沖擊磨損的危害和損失，一般采用增大金屬材料的硬度和強度來提高其抗沖擊磨損性能，但是在一定的使用和加工條件下，對于金屬材料其硬度和強度增幅有限，已難以滿足復雜惡劣工況下材料抗沖擊磨損性能的要求。

硬質合金具有：高抗壓強度、高硬度、高彈性模量、良好的耐磨性及抗沖擊性等獨特的組合性能，是經工程實踐證明的目前很有應用前景的抗沖擊材料。但是由于硬質合金材料具有良好的耐沖擊性能，常用在高溫高速等嚴苛工況下，一般的試驗裝置無法模擬超過500℃的苛刻工況，目前關于硬質合金高溫高速沖擊磨損性能的研究相對較少，沖擊機理尚不明確。

發明內容

針對上述背景技術中所存在的問題，本發明的目的在于提供一種高溫高速氣固磨損試驗裝置，用于連續高溫氣固沖擊磨損試驗，能夠模擬實際工況中的高溫高速氣固沖擊失效的過程，針對目前工業中常見的耐磨高性能硬質合金材料，研究不同影響因素下材料的沖擊磨損規律，可為煤化工、石油化工的管道、閥門的選材和結構優化提供理論基礎，延長設備的使用壽命。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

本發明包括空氣壓縮機、儲氣罐、除油器、空氣干燥器、第一調節閥門、第二調節閥門、儲料罐、進料系統、試驗箱和旋風分離器；試驗箱主要由氣固混合噴射器、沖擊試件臺固定架、試件加熱器、電子顯像溫度控制器、拆卸式高度調節裝置、顆粒回收擋板和顆粒回收器組成；沖擊試件臺固定架頂部鉸接有活動塊，試件和試件加熱器安裝在沖擊試件臺固定架頂部的活動塊上，沖擊試件臺固定架通過拆卸式高度調節裝置安裝在試驗箱內底部，氣固混合噴射器安裝在試驗箱一側側壁上，試驗箱另一側側壁頂部開有通孔并連接旋風分離器，氣固混合噴射器下方的試驗箱內底部設有顆粒回收器，氣固混合噴射器和沖擊試件臺固定架頂部之間的下方設有顆粒回收擋板，顆粒回收擋板傾斜固定于試驗箱內底部；空氣壓縮機依次經儲氣罐、除油器后連接到空氣干燥器，空氣干燥器之后分為兩路，一路經第二調節閥門連接到儲料罐進口，儲料罐出口經進料系統連接到試驗箱中的氣固混合噴射器第一進口，另一路經第一調節閥門直接連接到試驗箱中的氣固混合噴射器第二進口。

所述的進料系統主要由螺旋推進器和鎖氣機組成，儲料罐出口連接到螺旋推進器上，螺旋推進器出口連接到鎖氣機的進口，鎖氣機出口作為進料系統的出料口，與氣固混合噴射器聯通；儲料罐內的顆粒由螺旋推進器和鎖氣機聯動進料。

試件加熱器使用耐高溫材料整體保溫，保障了高溫的穩定性。