全文摘要
本实用新型公开了一种泥沙磨损模型装置，包括模型主体、嵌板、流体通道和过流部件，泥沙磨损模型主体呈矩形且主体内部开有流体通道，所述流体通道的一端为入口开口端，另一端为出口开口端，所述模型主体的顶面滑嵌嵌板，所述第一过流部件和第二过流部件横向嵌置于流体通道内。只需模型主体车削流体通道，在流体通道内放置过流部件，只需要制作不同材质的一片导叶切面模型即可得到不同材质试验结果，试验投入成本大大降低可操作性强，操作简便快捷，提高了实验效率。
主设计要求
1.一种水力机械泥沙磨损实验装置，其特征在于：包括检测模型主体(1)、嵌板(2)、入口法兰(3)、出口法兰(4)、流体通道(13)、第一过流部件(14)、第二过流部件(15)、入口开口端(131)和出口开口端(132)，所述模型主体(1)呈矩形且主体内部开设有流体通道(13)，所述流体通道(13)的一端为入口开口端(131)，另一端为出口开口端(132)，所述模型主体(1)的顶面滑嵌嵌板(2)，所述模型主体(1)两端分别法兰连接入口法兰(3)和出口法兰(4)，所述入口法兰(3)连接入口法兰管(31)且入口法兰管(31)上竖直设置第一流量计(12)，所述出口法兰(4)连接出口法兰管(41)且出口法兰管(41)上竖直设置第二流量计(121)，所述第一过流部件(14)和第二过流部件(15)横向嵌置于流体通道(13)内。
设计方案
1.一种水力机械泥沙磨损实验装置，其特征在于：包括检测模型主体(1)、嵌板(2)、入口法兰(3)、出口法兰(4)、流体通道(13)、第一过流部件(14)、第二过流部件(15)、入口开口端(131)和出口开口端(132)，所述模型主体(1)呈矩形且主体内部开设有流体通道(13)，所述流体通道(13)的一端为入口开口端(131)，另一端为出口开口端(132)，所述模型主体(1)的顶面滑嵌嵌板(2)，所述模型主体(1)两端分别法兰连接入口法兰(3)和出口法兰(4)，所述入口法兰(3)连接入口法兰管(31)且入口法兰管(31)上竖直设置第一流量计(12)，所述出口法兰(4)连接出口法兰管(41)且出口法兰管(41)上竖直设置第二流量计(121)，所述第一过流部件(14)和第二过流部件(15)横向嵌置于流体通道(13)内。
2.根据权利要求1所述的一种水力机械泥沙磨损实验装置，其特征在于：所述流体通道(13)横切面呈流线型，所述第一过流部件(14)位于沿流体通道(13)的入口端流线型折弯部，所述第二过流部件(15)位于沿流体通道(13)的出口端流线型折弯部；所述第一过流部件(14)较长于第二过流部件(15)。
3.根据权利要求1所述的一种水力机械泥沙磨损实验装置，其特征在于：所述模型主体(1)横截面上沿流体通道(13)两侧设置密封条(16)，所述密封条(16)还沿槽形流体通道(13)环设。
4.根据权利要求1所述的一种水力机械泥沙磨损实验装置，其特征在于：所述流体通道(13)上设置有第一嵌置槽(141)和第二嵌置槽(151)，所述第一过流部件(14)底部嵌置在第一嵌置槽(141)内，第二过流部件(15)底部嵌置在第二嵌置槽(151内；所述流体通道(13)的入口开口端(131)连接入口法兰(3)，所述流体通道(13)的出口开口端(132)连接出口法兰(4)。
5.根据权利要求1所述的一种水力机械泥沙磨损实验装置，其特征在于：所述嵌板(2)的一侧端面开设有滑槽(6)，且滑槽(6)呈凹形，所述入口法兰(3)的法兰连接面上横置滑条(7)，所述滑条(7)与滑槽(6)对称且相嵌合。
6.根据权利要求1所述的一种水力机械泥沙磨损实验装置，其特征在于：所述流体通道(13)入口开口端(131)上方沿所述嵌板(2)一侧的顶面边沿置有第一法兰条(10)，与第一法兰条(10)水平对称的模型主体(1)一侧的底面边沿置有第二法兰条(11)。
7.根据权利要求1所述的一种水力机械泥沙磨损实验装置，其特征在于：所述流体通道(13)出口开口端(132)的上方沿所述嵌板(2)另一侧的顶面边沿置有第三法兰条(101)，与第三法兰条(101)水平对称的模型主体(1)另一侧的底面边沿置有第四法兰条(111)。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于水力机械磨损实验设备技术领域，主要涉及一种水力机械泥沙磨损实验装置。
背景技术
水力机械以液体为工作介质的流体机械，水力机械的工作过程，是将水能和机械能相互转换或不同能量的水之间能量传递的过程，水力机械是一类应用极为广泛的机械设备。
在水力机械制作安装之前需要对水力机械做一系列的实验验检测，在这些检测中水力机械叶轮导叶的检测室至关重要的，导叶的使用寿命直接影响到水力机械正常运转及后期维护成本，首先要对采用不同材质制作导叶样体进行实验，目前所采用的是“CN201710790699.X一种旋转圆盘泥沙磨损实验装置及方法”此项实验检测专利技术，但是此项实验检测装置方法仅仅实验了圆周方向的切线速度，并不检测出叶轮导叶磨损深度、导叶磨损范围等数据，因为在试验中从含沙水流对过流部件的磨蚀机理出发，观察到含沙水对过流部件的磨蚀程度不仅和过流部件表面的相对速度大小有关，而且还和速度的方向有关，为了解决这一问题做到和水力机械过流部件表面真实的流场一致，实用新型了一种水力机械泥沙磨损实验装置。
实用新型内容
为了解决这些问题，本实用新型提供了一种水力机械泥沙磨损实验装置，采用开放式流体通道装置，并在流体通道装置内设置过流部件进行含沙水流试验。
一种水力机械泥沙磨损实验装置，包括检测模型主体、嵌板、入口法兰、出口法兰、流体通道、第一过流部件、第二过流部件、入口开口端和出口开口端，所述模型主体呈矩形且主体内部开设有流体通道，所述流体通道的一端为入口开口端，另一端为出口开口端，所述模型主体的顶面滑嵌嵌板，所述模型主体两端分别法兰连接入口法兰和出口法兰，所述入口法兰连接入口法兰管且入口法兰管上竖直设置第一流量计，所述出口法兰连接出口法兰管且出口法兰管上竖直设置第二流量计，所述第一过流部件和第二过流部件横向嵌置于流体通道内。
所述流体通道横切面呈流线型，所述第一过流部件位于沿流体通道的入口端流线型折弯部，所述第二过流部件位于沿流体通道的出口端流线型折弯部；所述第一过流部件较长于第二过流部件。
所述模型主体横截面上沿流体通道两侧设置密封条，所述密封条还沿槽形流体通道环设。
所述流体通道上设置有第一嵌置槽和第二嵌置槽，所述第一过流部件底部嵌置在第一嵌置槽内，第二过流部件底部嵌置在第二嵌置槽内；所述流体通道的入口开口端连接入口法兰，所述流体通道的出口开口端连接出口法兰。
所述嵌板的一侧端面开设有滑槽，且滑槽呈凹形，所述入口法兰的法兰连接面上横置滑条，所述滑条与滑槽对称且相嵌合。
所述流体通道入口开口端上方沿所述嵌板一侧的顶面边沿置有第一法兰条，与第一法兰条水平对称的模型主体一侧的底面边沿置有第二法兰条。
所述流体通道出口开口端的上方沿所述嵌板另一侧的顶面边沿置有第三法兰条，与第三法兰条水平对称的模型主体另一侧的底面边沿置有第四法兰条。
所述密封条为橡胶条。
所述模型主体的横切面上沿密封条的外侧设置若干个主体螺孔，与模型主体相对应的所述嵌板上设置有若干个嵌板螺孔，所述模型主体上的主体螺孔与嵌板上的嵌板螺孔相对称，所述主体螺孔与嵌板螺孔通过螺栓旋拧固定。
所述入口法兰、第一法兰条和第二法兰条上均开有法兰螺孔，所述入口法兰的法兰螺孔与第一法兰条和第二法兰条上的法兰螺孔相对应并通过螺栓旋拧固定。
所述出口法兰、第三法兰条和第四法兰条也均开有法兰螺孔，所述出口法兰的法兰螺孔与第三法兰条和第四法兰条上的法兰螺孔相对应并通过螺栓旋拧固定。
所述第一过流部件为叶轮机构中固定导叶的横切面模型，所述第二过流部件为叶轮机构中活动导叶的横切面模型。
所述模型主体中的流体通道为开放式流体通道。
所述流体通道内且第一过流部件、第二过流部件均为可拆卸部件。
所述第一过流部件、第二过流部件为不同型号的钢材质制成。
所述模型主体设置在支撑架上。
本实用新型具有的有益效果：
1、打破泥沙磨损实验领域长久以来采用旋转圆盘泥沙磨损实验装置的情况，采用流体通道式过流实验，完全模拟了水力机械过流部件的泥沙磨损情景，实验装置简便易操作。
2、实验装置中所采用的过流部件可根据模拟所处不同水域的水力机械制定不同材质的过流部件进行实验，由于过流部件造价成本低，可对不同材质的过流部件进行磨损实验，获取实验数据便于制定出水力机械所处水域的最佳材质。
3、只需模型主体数控加工出流体通道，在流体通道内放置过流部件，其过流部件也仅是水力机械一个导叶模型，只需要制作不同材质的一导叶模型即可得到不同材质试验结果，试验投入成本大大降低。
4、实验时过流部件嵌置在流体通道的嵌置槽内，泥沙磨损试验完成后取出流部件并进行测量获得磨损数据，可直接将不同材质的的过流部件嵌置在流体通道的嵌置槽内，可操作性强，操作简便快捷，提高了实验效率。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型内部结构示意图。
图3为本实用新型内部俯视结构示意图。
图4为本实用新型左侧内部结构示意图。
图5为本实用右侧内部结构示意图。
图6为本实用新型模型主体与嵌板爆炸结构示意图。
图7为本实用新型入口法兰结构示意图。
图8为本实用新型嵌置槽结构示意图。
附图标记：模型主体1、嵌板2、入口法兰3、入口法兰管31、出口法兰4、出口法兰管41、支撑架5、滑槽6、滑条7、主体螺孔8、嵌板螺孔81、法兰螺孔82、螺栓9、第一法兰条10、第二法兰条11、第三法兰条101、第四法兰条111、第一流量计12、第二流量计121、流体通道13、入口开口端131、出口开口端132、第一过流部件14、第二过流部件15、第一嵌置槽141、第二嵌置槽151、密封条16。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参照图1-8，一种水力机械泥沙磨损实验装置，包括检测模型主体1、嵌板2、入口法兰3、出口法兰4、流体通道13、第一过流部件14、第二过流部件15、入口开口端131和出口开口端132，所述模型主体1呈矩形且主体内部开设有流体通道13，所述流体通道13的一端为入口开口端131，另一端为出口开口端132，所述模型主体1的顶面滑嵌嵌板2，所述模型主体1两端分别法兰连接入口法兰3和出口法兰4，所述入口法兰3连接入口法兰管31且入口法兰管31上竖直设置第一流量计12，所述出口法兰4连接出口法兰管41且出口法兰管41上竖直设置第二流量计121，所述第一过流部件14和第二过流部件15横向嵌置于流体通道13内。
所述流体通道13横切面呈流线型，所述第一过流部件14位于沿流体通道13的入口端流线型折弯部，所述第二过流部件15位于沿流体通道13的出口端流线型折弯部；所述第一过流部件14较长于第二过流部件15。
所述模型主体1横截面上沿流体通道13两侧设置密封条16，所述密封条16还沿槽形流体通道13环设。
所述流体通道13上设置有第一嵌置槽141和第二嵌置槽151，所述第一过流部件14底部嵌置在第一嵌置槽141内，第二过流部件15底部嵌置在第二嵌置槽151内；所述流体通道13的入口开口端131连接入口法兰3，所述流体通道13的出口开口端132连接出口法兰4。
所述嵌板2的一侧端面开设有滑槽6，且滑槽6呈凹形，所述入口法兰3的法兰连接面上横置滑条7，所述滑条7与滑槽6对称且相嵌合。
所述流体通道13入口开口端131上方沿所述嵌板2一侧的顶面边沿置有第一法兰条10，与第一法兰条10水平对称的模型主体1一侧的底面边沿置有第二法兰条11。
所述流体通道13出口开口端132的上方沿所述嵌板2另一侧的顶面边沿置有第三法兰条101，与第三法兰条101水平对称的模型主体1另一侧的底面边沿置有第四法兰条111。
所述密封条16为橡胶条。
所述模型主体的横切面上沿密封条的外侧设置若干个主体螺孔，与模型主体相对应的所述嵌板上设置有若干个嵌板螺孔，所述模型主体上的主体螺孔与嵌板上的嵌板螺孔相对称，所述主体螺孔与嵌板螺孔通过螺栓旋拧固定。
所述入口法兰、第一法兰条和第二法兰条上均开有法兰螺孔，所述入口法兰的法兰螺孔与第一法兰条和第二法兰条上的法兰螺孔相对应并通过螺栓旋拧固定。
所述出口法兰、第三法兰条和第四法兰条也均开有法兰螺孔，所述出口法兰的法兰螺孔与第三法兰条和第四法兰条上的法兰螺孔相对应并通过螺栓旋拧固定。
所述第一过流部件为叶轮机构中固定导叶的横切面模型，所述第二过流部件为叶轮机构中活动导叶的横切面模型。
所述模型主体设置在支撑架5上。
所述密封条16采用橡胶条作为防水密封使用，嵌板2嵌盖在模型主体1上密封条16受挤压起到密封作用防止流体通道内的含沙水流溢出。
所述模型主体1中的流体通道13为开放式流体通道。
所述流体通道13内且第一过流部件14、第二过流部件15均为可拆卸部件。
所述第一过流部件、第二过流部件为不同型号的钢材质制成。
泥沙磨损实验装置使用时将流部件嵌置在模型主体1上流体通道13的嵌置槽内，然后将嵌板2的滑槽6沿入口法兰3上的滑条7嵌合，嵌合后嵌板2滑嵌扣置在模型主体1上，此时嵌板2嵌置于流体通道13上方，模型主体1上的密封条16起到阻隔密封的作用，防止含沙水流溢出；含沙水流由入口法兰管31流入模型主体1内的流过过流部件由出口法兰管41流出，法兰管上的第一流量计12和第二流量计121可以观察到含沙水流流速便于记录数据，待一定时间内试验完成后，沿滑条7将嵌板2抽出，取出过流部件并对过流部件进行磨损检测。
本实用新型的描述和应用都只是说明性和示意性的，并非是想要将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施方式的变形和改变是完全可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说，实施方式的替换和等效的各种部件均是公知的。本领域技术人员还应该清楚的是在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现，以及在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920013012.6
申请日:2019-01-04
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:90(成都)
授权编号:CN209640134U
授权时间:20191115
主分类号:G01N 3/56
专利分类号:G01N3/56
范畴分类:31E;
申请人:西华大学;国网四川省电力公司电力科学研究院
第一申请人:西华大学
申请人地址:610000 四川省成都市金牛区土桥金周路999号
发明人:华红;刘小兵;曾永忠;余志顺;卢加兴;邓万权;吉雷;姚兵;张治忠;余学军;杨建明;韩晓言;丁理杰;王亮;赵琴;杜海;欧顺冰
第一发明人:华红
当前权利人:西华大学;国网四川省电力公司电力科学研究院
代理人:潘育敏
代理机构:51217
代理机构编号:成都睿道专利代理事务所(普通合伙) 51217
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：密封条论文;