[发明专利]一种用于测量材料抗空蚀性能的试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及水力空化空蚀技术领域，特别涉及一种用于测量材料抗空蚀性能的试验装置。

背景技术

空蚀是在一定的环境温度条件下,液体介质中因局部压力变化致使空泡形成和溃灭,材料连续受到高压、高速微射流冲击作用产生的表面破坏，固体表面经受这种冲击力的多次反复作用，材料发生疲劳脱落，使表面出现小的凹坑，进而发展成海绵状。严重的其实可在表面形成大片的凹坑，甚至穿孔。长期以来，空蚀严重影响泄水建筑物、水力机械(水泵、水轮机、闸门)、船舶螺旋桨的性能和使用寿命。

为了保证水力机械的正常运转，需要对空化和空蚀采取防护措施，除了提高水力机械本身的空化性能外，还需要对材料的抗空化空蚀性能进行研究，即要尽量选用抗空蚀性能良好的材料，尤其是在叶片及其他易遭受空蚀破坏的零部件，选用抗空蚀性能良好的材料是很重要而有效的防护空蚀侵蚀的措施。

空蚀试验目前主要有以下几种：1)文丘里管型空蚀设备。其原理是当液体流经文丘里管时，喉部流速大到一定程度后，在该处产生的低压引起空化现象，形成固定性空穴，在固定性空穴内表面附着的游移型空泡将在尾部溃灭，如在固定性空穴尾部放置试样，则试样表面由于空泡溃灭而发生空蚀破坏。2)振动式空蚀设备。这类设备是用电磁或超声波使容器内静止的水产生振荡型空化致使水中的试件表面出现空蚀，有磁致伸缩振动空蚀设备和超声波振动空蚀设备两种。3)旋转圆盘空蚀设备。这种设备简称为转盘装置，这种设备原理是在转盘上距轴心不同距离处开有贯穿转盘厚度的小孔或嵌在转盘上的突体，当转盘在置于外套中试验水体内高速旋转时，在小孔或突体后部将产生尾流空化，其中游移型空泡将在尾流末端沿着转盘溃灭，嵌入盘面空泡溃灭处的试件表面将产生空蚀破坏，这样就可以测定各种试件材料或涂料的相对抗空蚀性能。4)冲击式空蚀设备。这种试件的剥蚀破坏是由于水体冲击试件所产生。这类设备可以比较当材料表面受到水体冲击时其抗空蚀强度。包括高速射流冲击试验设备和水滴冲击试验设备。5)往复式活塞型空蚀设备。这种设备属于静压式试验设备，设备的气缸内灌满水，并且密封，因此当活塞有容器顶部凸轮带动时，活塞可向下移动；凸轮则可使活塞轴突然释放，从而大气压力可驱使活塞突然向上运动，这样就会造成水体内的空泡成长，空泡在下一次活塞向下运动时发生溃灭，使气缸壁材料产生空蚀破坏。

现有技术中有利用上述设备直接在材料表面产生空蚀破坏，来测试材料的抗气蚀性能，但其存在装置复杂，造价昂贵，且适用性较差的不足，且不可同时对多个试样进行空蚀试验，且操作复杂。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种用于测量材料抗空蚀性能的试验装置，可以同样的条件下进行不同材料的空蚀试验，将不同材料的抗空蚀性能进行对比。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种用于测量材料抗空蚀性能的试验装置，包括燃油输送系统、加压装置、空蚀装置和监控系统；所述加压装置使其出口压力大于入口压力；所述空蚀装置包括上面板和下面板，所述上面板和下面板连接，且上面板和下面板之间形成流体通道；所述上面板与加压装置出口连接；所述下面板设有若干试样槽，所述下面板在试样槽旁边设有若干通孔，且与试样槽一一对应；所述燃油输送系统包括油箱、输送泵和油压调节阀；所述油箱通过管道与输送泵进口连接，所述输送泵出口通过管道依次连接油压调节阀和所述加压装置进口；所述下面板上的通孔通过管道与油箱连接；所述油压调节阀与所述加压装置进口之间的管道上设有温度传感器、压力传感器和流量传感器；所述监控系统包括PLC和控制面板，所述PLC与输送泵、温度传感器、压力传感器和流量传感器和油压调节阀连接；所述PLC与控制面板连接。

进一步，所述油箱内设有加热器，所述加热器与PLC连接。

进一步，所述输送泵出口与油压调节阀之间设有滤清器。

进一步，所述加压装置为渐缩孔。

进一步，所述渐缩孔内设有针阀、节流孔板和弹簧；所述渐缩孔的入口处安装节流孔板，所述针阀座与节流孔板密封连接；所述针阀座内部设有针阀，所述针阀一端位于所述针阀座内，另一端通过弹簧与所述节流孔板连接；所述针阀座上设有若干喷孔，使液体加压进入渐缩孔的出口。

进一步，所述试样槽数量为4个。

进一步，所述输送泵上的电机为变频电机。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的用于测量材料抗空蚀性能的试验装置，通过设置了若干试样槽，可以实现同样的条件下进行不同材料的空蚀试验，将不同材料的抗空蚀性能进行对比。