[發(fā)明專利]礦井鉆探?jīng)_刷工況模擬裝置及利用該裝置模擬礦井沖刷狀態(tài)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811551995.5
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109490068B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊樂華;張曉博;劉毫毫;李賀軍;傅業(yè)偉;付前剛;張磊磊
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/56
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

本發(fā)明公開了一種礦井鉆探?jīng)_刷工況模擬裝置及利用該裝置模擬礦井沖刷狀態(tài)的方法，用于解決現(xiàn)有模擬裝置實用性差的技術(shù)問題。技術(shù)方案是模擬裝置包括料漿罐、進給絲杠、氣缸、試樣組件、噴射試樣組件、沖刷管、噴射管和沖刷室。進給絲杠上安裝有供試樣組件或噴射試樣組件移動的氣缸；料漿罐右上方設(shè)有沖刷室，內(nèi)部裝有試樣組件或噴射試樣組件和沖刷管或噴射管。通過沖刷管和噴射管的互換，不僅能夠針對管道沖刷工況進行沖刷實驗研究，探究試樣在實際工況各因素下的磨損問題；而且還能夠?qū)娚錄_刷工況進行相應(yīng)的實驗研究，用來探究新材料的耐沖蝕性能，實用性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種礦井鉆探?jīng)_刷工況模擬裝置，還涉及利用該裝置模擬礦井沖刷狀態(tài)的方法。

背景技術(shù)

參照圖8。文獻“申請公開號CN 106872265A的中國發(fā)明專利”公開了一種試件夾持器及自旋式多相流沖蝕磨損試驗機，該裝置包括電機1、支架2、漿料筒3、轉(zhuǎn)盤4、轉(zhuǎn)軸5、擋料板6、試件夾持器7和試件8；所述電機1通過支架2設(shè)置在所述漿料筒3的上側(cè)，所述轉(zhuǎn)軸5的一端與所述電機1的輸出軸連接，所述轉(zhuǎn)軸5的另一端設(shè)置轉(zhuǎn)盤4，所述轉(zhuǎn)軸5穿過所述漿料筒3的頂板以便將所述轉(zhuǎn)盤4設(shè)置于所述漿料筒3內(nèi)，所述轉(zhuǎn)盤4上設(shè)有多個所述的試件夾持器7；所述漿料筒3內(nèi)設(shè)有多個擋料板6，所述擋料板6的一邊與所述漿料筒3的筒體連接。

該裝置工作時，試件8通過試件夾持器7安裝在轉(zhuǎn)盤4上，轉(zhuǎn)盤4位于漿料筒3內(nèi)，漿料筒3內(nèi)裝有漿料，電機1通過轉(zhuǎn)軸5帶動轉(zhuǎn)盤4轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤4轉(zhuǎn)動時，料漿也隨轉(zhuǎn)盤4轉(zhuǎn)動，漿料筒3內(nèi)的擋料板6會對漿料的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生阻擋的作用，進而產(chǎn)生一定的渦流，對試件起到一定的沖刷作用，能夠模擬實際工況中的沖刷形式。

不難看出，相關(guān)專利中提及的裝置存在以下缺陷：

一、該裝置只能針對旋轉(zhuǎn)式?jīng)_刷工況的模擬，不能對管道沖刷工況進行模擬實驗研究；

二、利用該裝置實驗時，由于試樣在料漿罐中攪拌沖刷，其所對應(yīng)的沖刷速度很難精確測量和控制；

三、由于在罐內(nèi)試樣與沖刷粒子的接觸是隨機的，因而很難保證在旋轉(zhuǎn)過程中顆粒撞擊角度的一致性，即沖刷角的控制難以保證，影響實驗研究的準確性。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有模擬裝置實用性差的不足，本發(fā)明提供一種礦井鉆探?jīng)_刷工況模擬裝置及利用該裝置模擬礦井沖刷狀態(tài)的方法。模擬裝置包括料漿罐、進給絲杠、氣缸、試樣組件、噴射試樣組件、沖刷管、噴射管和沖刷室。進給絲杠上安裝有供試樣組件或噴射試樣組件移動的氣缸；料漿罐右上方設(shè)有沖刷室，內(nèi)部裝有試樣組件或噴射試樣組件和沖刷管或噴射管。通過沖刷管和噴射管的互換，不僅能夠針對管道沖刷工況進行沖刷實驗研究，探究試樣在實際工況各因素下的磨損問題；而且還能夠?qū)娚錄_刷工況進行相應(yīng)的實驗研究，用來探究新材料的耐沖蝕性能，實用性好。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種礦井鉆探?jīng)_刷工況模擬裝置，其特點是：包括攪拌器1、料漿罐2、支撐板3、進給絲杠4、導向軸5、氣缸6、沖刷室9、流量計10、漏液開關(guān)11、回流閥12、出水閥13和砂漿泵14；所述的攪拌器1通過機械密封連接攪拌電機并安裝于料漿罐2的底部，所述進給絲杠4和導向軸5通過兩端的軸承座安裝在料漿罐2上方的支撐板3上，進給絲杠4上安裝有氣缸6；所述料漿罐2的右上方設(shè)有沖刷室9，料漿罐2的一側(cè)設(shè)置砂漿泵14，沖刷室9通過管道和出水閥13與砂漿泵14的出水口相連接，管道上裝有流量計10和漏液開關(guān)11，并通過回流閥12與料漿罐2相連，料漿罐2的中下部與砂漿泵14的進水口直連。

所述的沖刷室9由試樣組件71和沖刷管81構(gòu)成，所述試樣組件71通過內(nèi)環(huán)713、墊圈712和頂尖715將沖刷試樣714安裝在于中心軸711上，中心軸711與氣缸6軸固連后伸入沖刷管81中。