[发明专利]高温高速气固磨损试验装置

说明书

本发明公开了一种高温高速气固磨损试验装置。冲击试件台铰接有活动块，试件及其加热器装在活动块上，冲击试件台固定架安装在试验箱内底部，气固混合喷射器安装在试验箱上，试验箱开通孔连接旋风分离器，试验箱内底部设有颗粒回收器，颗粒回收挡板倾斜固定于试验箱内底部；空气一路经储料罐、进料系统连接到气固混合喷射器一进口，另一路连接气固混合喷射器另一进口。本发明用来研究严苛工况下高温、高速气固两相流冲击作用下材料在不同影响因素下的失重规律，得到冲击磨损规律，构建高温冲击磨损模型，用于研究模拟高温高速气固两相流冲击磨损情况，延长设备的使用寿命。

技术领域

本发明涉及了一种冲击磨损试验装置，尤其是涉及一种高温高速气固磨损试验装置。

背景技术

冲击磨损现象广泛存在于石油化工、煤化工、电力和航空航天等领域的叶轮机、发动机、泵、阀门、管道、喷嘴及相关设备，是造成机器零部件损坏、能源消耗和安全隐患的重要原因。例如煤化工装置中的阀门和衬套的磨损，各种风机叶片受固体粒子的冲击而发生磨损，造成生产寿命和效率的下降以及能源的浪费；由固体粒子冲击引起的冲击磨损在汽轮机、泵、热交换器的管道系统中更是一个严重的问题。

目前为减小冲击磨损的危害和损失，一般采用增大金属材料的硬度和强度来提高其抗冲击磨损性能，但是在一定的使用和加工条件下，对于金属材料其硬度和强度增幅有限，已难以满足复杂恶劣工况下材料抗冲击磨损性能的要求。

硬质合金具有：高抗压强度、高硬度、高弹性模量、良好的耐磨性及抗冲击性等独特的组合性能，是经工程实践证明的目前很有应用前景的抗冲击材料。但是由于硬质合金材料具有良好的耐冲击性能，常用在高温高速等严苛工况下，一般的试验装置无法模拟超过500℃的苛刻工况，目前关于硬质合金高温高速冲击磨损性能的研究相对较少，冲击机理尚不明确。

发明内容

针对上述背景技术中所存在的问题，本发明的目的在于提供一种高温高速气固磨损试验装置，用于连续高温气固冲击磨损试验，能够模拟实际工况中的高温高速气固冲击失效的过程，针对目前工业中常见的耐磨高性能硬质合金材料，研究不同影响因素下材料的冲击磨损规律，可为煤化工、石油化工的管道、阀门的选材和结构优化提供理论基础，延长设备的使用寿命。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明包括空气压缩机、储气罐、除油器、空气干燥器、第一调节阀门、第二调节阀门、储料罐、进料系统、试验箱和旋风分离器；试验箱主要由气固混合喷射器、冲击试件台固定架、试件加热器、电子显像温度控制器、拆卸式高度调节装置、颗粒回收挡板和颗粒回收器组成；冲击试件台固定架顶部铰接有活动块，试件和试件加热器安装在冲击试件台固定架顶部的活动块上，冲击试件台固定架通过拆卸式高度调节装置安装在试验箱内底部，气固混合喷射器安装在试验箱一侧侧壁上，试验箱另一侧侧壁顶部开有通孔并连接旋风分离器，气固混合喷射器下方的试验箱内底部设有颗粒回收器，气固混合喷射器和冲击试件台固定架顶部之间的下方设有颗粒回收挡板，颗粒回收挡板倾斜固定于试验箱内底部；空气压缩机依次经储气罐、除油器后连接到空气干燥器，空气干燥器之后分为两路，一路经第二调节阀门连接到储料罐进口，储料罐出口经进料系统连接到试验箱中的气固混合喷射器第一进口，另一路经第一调节阀门直接连接到试验箱中的气固混合喷射器第二进口。

所述的进料系统主要由螺旋推进器和锁气机组成，储料罐出口连接到螺旋推进器上，螺旋推进器出口连接到锁气机的进口，锁气机出口作为进料系统的出料口，与气固混合喷射器联通；储料罐内的颗粒由螺旋推进器和锁气机联动进料。

试件加热器使用耐高温材料整体保温，保障了高温的稳定性。