一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水輪機(jī)試驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年世界各國(guó)在各種河流地段新建各種大小型水電站，以緩解當(dāng)今日益嚴(yán)峻的能源危機(jī)。特別是我國(guó)是個(gè)多沙河流的國(guó)家，在眾多河流中，年平均輸沙量在1000萬(wàn)t以上的河流有42條，年最大輸沙量超過(guò)1000萬(wàn)t的河流有60余條。水流沖擊水輪機(jī)時(shí)會(huì)對(duì)其葉片等部件造成一定的損壞，尤其是當(dāng)流速較高且水流中又夾帶著懸移質(zhì)或推移質(zhì)時(shí)，水輪機(jī)部件遭受的沖磨、空蝕就更為嚴(yán)重。
[0003]水輪機(jī)部件的磨蝕磨損速率是依賴于時(shí)間的狀態(tài)變量，由于與環(huán)境發(fā)生相互作用，水流中泥沙含量、組成以及運(yùn)動(dòng)變化，挾沙水流與材料之間的作用方式等均在一種隨機(jī)、多變狀態(tài)下對(duì)部件產(chǎn)生磨蝕破壞，因此，抗沖耐磨部件的材料及配合比的選擇問(wèn)題就變得非常復(fù)雜，通常只有通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比的方式來(lái)確定不同情況下部件材料抗沖耐磨的性能。因此，水輪機(jī)部件的含沙水流磨蝕試驗(yàn)問(wèn)題是一個(gè)傳統(tǒng)課題，受試驗(yàn)裝置制約，到目前為止，部件磨蝕失重對(duì)比試驗(yàn)研宄方法有限，試驗(yàn)裝置還不成熟。所以，為了適應(yīng)當(dāng)前國(guó)內(nèi)水利水電工程建設(shè)開發(fā)的需要，研制開發(fā)一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備，更真實(shí)模擬沖刷過(guò)程，滿足不同試驗(yàn)參數(shù)要求，提高試驗(yàn)效率是非常必要的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備，其調(diào)速范圍大，沖擊角度可調(diào)，能真實(shí)有效地模擬對(duì)受不同流速和含沙量沖擊的水輪機(jī)部件進(jìn)行抗沖磨性能試驗(yàn)，試驗(yàn)效率高。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)特征，本實(shí)用新型提出以下技術(shù)方案:一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備，它包括噴射箱和渾水箱，渾水箱內(nèi)部設(shè)置有水泵，水泵通過(guò)聯(lián)軸器與第二電機(jī)連接，第二電機(jī)安裝在渾水箱頂部，試件卡盤設(shè)置在噴射箱內(nèi)部，試件卡盤上設(shè)有夾持裝置，試件卡盤上設(shè)置有傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸通過(guò)聯(lián)軸器與第一電機(jī)相連，第一電機(jī)安裝在位于噴射箱下部的電機(jī)柜內(nèi)，噴射箱內(nèi)部還設(shè)置有兩個(gè)噴嘴，噴嘴通過(guò)管道與水泵相連。
[0006]所述噴射箱頂部設(shè)置有蓋板，噴射箱底部為傾斜面結(jié)構(gòu)，在傾斜面的底部設(shè)置有回流管。
[0007]所述回流管的進(jìn)口位于噴射箱的底部，出口位于渾水箱頂部。
[0008]所述傳動(dòng)軸與試件卡盤通過(guò)平鍵連接，傳動(dòng)軸的上端通過(guò)上角接觸軸承與蓋板相連，并設(shè)置有上密封圈，傳動(dòng)軸的下端通過(guò)下角接觸軸承與噴射箱底部相連，并設(shè)置有下密封圈。
[0009]所述夾持裝置沿圓周均布在試件卡盤上，夾持裝置通過(guò)螺釘夾緊試件。
[0010]所述試件卡盤上設(shè)有角度刻線。
[0011]所述噴射箱頂部設(shè)置有排氣管，排氣管兩端分別與噴射箱和渾水箱相連通。
[0012]所述電機(jī)柜設(shè)置有機(jī)柜門，機(jī)柜門通過(guò)合頁(yè)與電機(jī)柜相連。
[0013]本實(shí)用新型有如下有益效果:
[0014]本實(shí)用新型提供的一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備，通過(guò)采用直接噴射和旋轉(zhuǎn)試件相結(jié)合的方式，將噴射速度和試件旋轉(zhuǎn)速度疊加起來(lái)，提高了含沙水沖擊試件的速度，利用調(diào)節(jié)螺栓和刻度線可調(diào)節(jié)試件受沖擊角度，實(shí)現(xiàn)了調(diào)速范圍大、沖刷速度高、沖磨角度可調(diào)的效果。能真實(shí)有效地模擬對(duì)受不同流速、不同沖磨角度和不同含沙量沖擊的水輪機(jī)部件進(jìn)行抗沖磨性能試驗(yàn)，試驗(yàn)效率高。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的左視示意圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型的俯視不意圖。
[0019]圖中:水泵1、渾水箱2、回流管3、聯(lián)軸器4、第一電機(jī)5、合頁(yè)6、機(jī)柜門7、下角接觸軸承8、下密封圈9、傳動(dòng)軸10、噴射箱11、試件12、試件卡盤13、蓋板14、噴嘴15、上角接觸軸承16、上密封圈17、排氣管18、第二電機(jī)19、電機(jī)柜20、夾持裝置21、角度刻線22。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021]如圖1-3所示，一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備，它包括噴射箱11和渾水箱2，渾水箱2內(nèi)部設(shè)置有水泵1，水泵I通過(guò)聯(lián)軸器與第二電機(jī)19連接，第二電機(jī)19安裝在渾水箱2頂部，試件卡盤13設(shè)置在噴射箱11內(nèi)部，試件卡盤13上設(shè)有夾持裝置21，試件卡盤13上設(shè)置有傳動(dòng)軸10，傳動(dòng)軸10通過(guò)聯(lián)軸器4與第一電機(jī)5相連，第一電機(jī)5安裝在位于噴射箱11下部的電機(jī)柜20內(nèi)，噴射箱11內(nèi)部還設(shè)置有兩個(gè)噴嘴15，噴嘴15通過(guò)管道與水泵I相連；通過(guò)水泵I將渾水箱2內(nèi)部含沙水通過(guò)直接噴射和旋轉(zhuǎn)試件相結(jié)合的方式，將噴射速度和試件旋轉(zhuǎn)速度疊加起來(lái)，提高了含沙水沖擊試件的速度，利用調(diào)節(jié)螺栓和刻度線可調(diào)節(jié)試件受沖擊角度，實(shí)現(xiàn)了調(diào)速范圍大、沖刷速度高、沖磨角度可調(diào)的效果。
[0022]優(yōu)選的，所述噴射箱11頂部設(shè)置有蓋板14，噴射箱11底部為傾斜面結(jié)構(gòu)，在傾斜面的底部設(shè)置有回流管3，通過(guò)設(shè)置的傾斜面能夠?qū)娚涞絿娚湎?1內(nèi)部的含沙水通過(guò)回流管3回流到渾水箱2內(nèi)部，進(jìn)行循環(huán)利用。
[0023]優(yōu)選的，所述回流管3的進(jìn)口位于噴射箱11的底部，出口位于渾水箱2頂部。
[0024]優(yōu)選的，所述傳動(dòng)軸10與試件卡盤13通過(guò)平鍵連接，傳動(dòng)軸10的上端通過(guò)上角接觸軸承16與蓋板14相連，并設(shè)置有上密封圈17，傳動(dòng)軸10的下端通過(guò)下角接觸軸承8與噴射箱11底部相連，并設(shè)置有下密封圈9。通過(guò)傳動(dòng)軸10帶動(dòng)試件卡盤13轉(zhuǎn)動(dòng)，從而模擬真實(shí)的水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和角度。同時(shí)可以構(gòu)建噴射箱的密閉空間，防止高速含沙水沖擊水輪機(jī)部件后濺出傷人。
[0025]優(yōu)選的，所述夾持裝置21沿圓周均布在試件卡盤13上，夾持裝置21通過(guò)螺釘夾緊試件12，通過(guò)夾持裝置21將試件12進(jìn)行固定安裝，可以一次裝夾多個(gè)試件，進(jìn)行多個(gè)試驗(yàn)，節(jié)省時(shí)間和精力。
[0026]優(yōu)選的，所述試件卡盤13上設(shè)有角度刻線22，通過(guò)角度刻線22能夠?qū)υ嚰?2的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)?？梢愿鶕?jù)需要調(diào)節(jié)試件的沖擊方向，利用同一設(shè)備進(jìn)行不同試件多角度試驗(yàn)。
[0027]優(yōu)選的，所述噴射箱11頂部設(shè)置有排氣管18，排氣管18兩端分別與噴射箱11和渾水箱2相連通，可以對(duì)噴射箱和渾水箱進(jìn)行排氣。
[0028]優(yōu)選的，所述電機(jī)柜20設(shè)置有機(jī)柜門7，機(jī)柜門7通過(guò)合頁(yè)6與電機(jī)柜20相連。通過(guò)機(jī)柜門7能夠方便的對(duì)第一電機(jī)5進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，以便產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)不同程度的磨損試驗(yàn)。
[0029]本實(shí)用新型的工作過(guò)程和工作原理為:
[0030]使用時(shí)，將水輪機(jī)試件12裝夾固定在由第一電機(jī)5驅(qū)動(dòng)回旋的試件托盤13上，水泵I驅(qū)動(dòng)噴嘴15以一定速度噴射含沙水流，噴射到水輪機(jī)試件12表面使試件受損，從而達(dá)到模擬水輪機(jī)試件12受沖擊磨損試驗(yàn)的目的。試件的沖磨速度即試件表面承受的相對(duì)水流速度，是由噴嘴15噴射的含沙水的速度和試件旋轉(zhuǎn)速度共同決定的，故可獲得較大的沖磨實(shí)驗(yàn)調(diào)速范圍。同時(shí)，試件卡盤13上設(shè)有角度刻線22，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)試件12的受沖擊方向和沖磨角度，利用同一設(shè)備進(jìn)行不同參數(shù)的試驗(yàn)。
[0031]本例中的結(jié)構(gòu)僅為對(duì)于權(quán)利要求的舉例說(shuō)明和講解，以便于大眾閱讀理解，不應(yīng)視為對(duì)于權(quán)利要求的限制，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的范圍和法定等同特征為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:它包括噴射箱(11)和渾水箱(2)，渾水箱(2)內(nèi)部設(shè)置有水泵(1)，水泵(I)通過(guò)聯(lián)軸器與第二電機(jī)(19)連接，第二電機(jī)(19)安裝在渾水箱(2)頂部，試件卡盤(13)設(shè)置在噴射箱(11)內(nèi)部，試件卡盤(13)上設(shè)有夾持裝置(21)，試件卡盤(13)上設(shè)置有傳動(dòng)軸(10)，傳動(dòng)軸(10)通過(guò)聯(lián)軸器(4)與第一電機(jī)(5)相連，第一電機(jī)(5 )安裝在位于噴射箱(11)下部的電機(jī)柜(20 )內(nèi)，噴射箱(11)內(nèi)部還設(shè)置有兩個(gè)噴嘴(15)，噴嘴(15)通過(guò)管道與水泵(I)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:所述噴射箱(11)頂部設(shè)置有蓋板(14)，噴射箱(11)底部為傾斜面結(jié)構(gòu)，在傾斜面的底部設(shè)置有回流管⑶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:所述回流管(3)的進(jìn)口位于噴射箱(11)的底部，出口位于渾水箱(2)頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:所述傳動(dòng)軸(10)與試件卡盤(13)通過(guò)平鍵連接，傳動(dòng)軸(10)的上端通過(guò)上角接觸軸承(16)與蓋板(14)相連，并設(shè)置有上密封圈(17)，傳動(dòng)軸(10)的下端通過(guò)下角接觸軸承(8)與噴射箱(11)底部相連，并設(shè)置有下密封圈(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:所述夾持裝置(21)沿圓周均布在試件卡盤(13)上，夾持裝置(21)通過(guò)螺釘夾緊試件(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:所述試件卡盤(13)上設(shè)有角度刻線(22)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:所述噴射箱(11)頂部設(shè)置有排氣管(18)，排氣管(18)兩端分別與噴射箱(11)和渾水箱(2)相連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:所述電機(jī)柜(20)設(shè)置有機(jī)柜門(7)，機(jī)柜門(7)通過(guò)合頁(yè)(6)與電機(jī)柜(20)相連。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備。它包括噴射箱，噴射箱內(nèi)設(shè)有傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸上設(shè)有試件卡盤，試件卡盤上設(shè)有夾持裝置及調(diào)節(jié)裝置；噴射箱內(nèi)還設(shè)有兩個(gè)噴嘴，噴嘴通過(guò)管道與水泵連通，水泵置于含沙水的渾水箱內(nèi)。本實(shí)用新型提供的一種水輪機(jī)部件磨蝕試驗(yàn)設(shè)備，通過(guò)采用直接噴射和旋轉(zhuǎn)試件相結(jié)合的方式，將噴射速度和試件旋轉(zhuǎn)速度疊加起來(lái)，提高了含沙水沖擊試件的速度，利用調(diào)節(jié)螺栓和刻度線可調(diào)節(jié)試件受沖擊角度，實(shí)現(xiàn)了調(diào)速范圍大、沖刷速度高、沖磨角度可調(diào)的效果。能真實(shí)有效地模擬對(duì)受不同流速、不同沖磨角度和不同含沙量沖擊的水輪機(jī)部件進(jìn)行抗沖磨性能試驗(yàn)，試驗(yàn)效率高。
【IPC分類】G01N3-56
【公開號(hào)】CN204613052
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520358724
【發(fā)明人】李浩平, 李峰
【申請(qǐng)人】三峽大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月29日