一种高压水射流清洗实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高压水射流清洗实验装置，包括：实验台本体模块、靶距调节模块、横向移动驱动模块、喷头固定及入射角度调节模块、压力测量模块和靶料固定及调节模块。实验前需采用专用模具将污垢制备成试样，并装备在靶料固定及调节模块上后进行实验。此高压水射流清洗实验装置能够数据化的展示清洗过程及效果，可以直观的展示射流作用过程，能够改变污垢靶料的种类以及喷射压力、射流冲击速度、靶距、横移速度、入射角等射流参数完成相关的实验测试。通过测量污垢试样的切割深度、宽度和质量损失来综合评价清洗效果，通过记录能耗与水耗进行经济性评价，通过观察记录污垢的剥落形式从而找出最佳清洗参数。

【技术实现步骤摘要】
一种高压水射流清洗实验装置
本专利技术涉及射高压水流清洗
，特别是涉及一种高压水射流清洗实验装置。
技术介绍
在现有技术中，高压水射流可用于清洗各种污垢，理论分析虽然能够初步揭示高压水射流的作用机理，但并不能够数据化的展示冲击过程及效果，相对而言实验研究是研究射流作用过程的最直观方法，可以通过实验分析，研究水射流工况参数的设置对冲击效果的影响。如在高压水冲击力作用下被清洗物料破裂脱落，和冲击力作用下与物料性质之间关系的研究、临界压力、射流冲击速度、移动速度以及入射角等对清洗效率的影响规律等。目前，现有技术中部分高压水射流的实验装置，多用于对喷嘴性能进行测试，例如有江苏博际喷雾系统有限公司开发应用的喷嘴特性测试系统主要能完成不同靶距下喷头的压力、流量、冲击力、角度、液量分布等性能参数测试，德国莱克勒(Lechler)公司的喷嘴性能测试系统能够通过精密的方法测试包括流量、喷射角度、液滴尺寸、液滴速度、3D打击力、液体分布、噪声等性能参数值，从而对喷头的综合性能进行评价。美国SprayingSystems公司开发的测试系统主要用来测试喷嘴喷出的液滴大小、速度以及液滴分布等参数，日本株式会社共立合金制作开发的测试装置能够对喷嘴进行各种性能试验，如粒子测定、流速测定、流量测定、冲击力分布等。所有这些测试装置虽然能够对喷头的性能进行测试，但几乎都无法进行污垢物料破碎实验测试，更不关心水射流工况参数的设置对清洗效果的影响。另外还有部分实验台主要针对破岩的超高压实验装置，如专利名称为高压水射流破岩实验装置，仅可进行不同喷嘴的试验研究，不能进行多种工况参数的试验。还有美国流体工业公司生产的超高压水射流切割试验台也仅是针对超高压水射流切割进行研究，与清洗的工况要求与参数要求有一定差别。因此，现有技术急需一种专门针对高压水射流清洗效果试验的实验台，可进行多种工况参数清洗试验。
技术实现思路
为了克服现有技术中的实验台不能实现研究水射流工况参数的改变对清洗效果的影响的不足,本专利技术提供一种高压水射流清洗实验装置，该实验装置可以改变工况参数完成清洗实验，通过实验研究确定工况参数与清洗效果之间的关系。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案。一种高压水射流清洗实验装置，其包括：实验台本体模块、靶距调节模块、横向移动驱动模块、喷头固定及入射角度调节模块、压力测量模块和靶料固定及调节模块，所述实验台本体模块内部设置有所述靶距调节模块、压力测量模块、横向移动驱动模块、喷头固定及入射角度调节模块和靶料固定及调节模块；所述实验台本体模块包括：实验台框架、控制箱、高压软管、平台底板、底板、立柱和顶板；所述试验台框架呈矩形结构，其一端外侧设置有所述控制箱，所述试验台框架的左边、右边、前边和上边都安装有亚克力透明板封装，其中上边的亚克力透明板可拆，在所述试验台框架内部设置有所述平台底板，所述平台底板依靠支架支撑距离所述实验台框架底部一定距离，所述平台底板上依次设置有所述靶距调节模块、横向移动驱动模块、喷头固定及入射角度调节模块和压力测量模块，所述高压软管与所述喷头固定及入射角度调节模块连接，所述立柱呈矩形设置在所述试验台框架的另一端，所述立柱上部设置有所述顶板，所述立柱下部设置有所述底板，所述靶料固定及调节模块设置在所述立柱形成的矩形空间中；所述靶距调节模块包括：Y向导轨一、Y向导轨二、Y向滚珠丝杠、Y向驱动电机和丝杠螺母安装座二；所述Y向导轨一、Y向导轨二和Y向滚珠丝杠相互平行的安装在所述平台底板上，所述Y向驱动电机的输出轴与所述Y向滚珠丝杠固定连接，所述丝杠螺母安装座二设置在所述Y向滚珠丝杠上，并可以沿所述Y向导轨一和Y向导轨二滑动；所述横向移动驱动模块包括：X向滚珠丝杠、X向导轨一、X向导轨二、X向驱动电机、丝杠螺母安装座一和X向底座；所述X向底座安装在所述丝杠螺母安装座二上，所述X向导轨一、X向导轨二和X向滚珠丝杠相互平行的安装在所述X向底座上，所述X向驱动电机的输出轴与所述X向滚珠丝杠固定连接，所述丝杠螺母安装座一设置在所述X向滚珠丝杠上，并可以沿所述X向导轨一和X向导轨二滑动；所述喷头固定及入射角度调节模块包括：三通件安装座、三通件、锥齿轮传动装置和喷头；所述三通件安装座安装在所述丝杠螺母安装座一上，在所述三通件与所述三通件安装座之间设置有所述锥齿轮传动装置，所述三通件前端安装有所述喷头，所述三通件后端连接有所述高压软管；所述压力测量模块包括：压力传感器，所述压力传感器设置在所述三通件的上端；所述靶料固定及调节模块包括：污料板、丝杠螺母安装座三、圆柱直线轨道、Z向滚珠丝杠和Z向驱动电机；所述Z向滚珠丝杠和圆柱直线轨道平行于所述立柱设置，且所述Z向滚珠丝杠和圆柱直线轨道的两端分别连接所述顶板和底板，所述Z向驱动电机的输出轴与所述Z向滚珠丝杠固定连接，所述丝杠螺母安装座三设置在所述Z向滚珠丝杠上，并可以沿所述圆柱直线轨道上下滑动，所述污料板安装在所述丝杠螺母安装座三上。优选地，Z向驱动电机与Z向滚珠丝杠通过联轴器连接，Y向驱动电机与Y向滚珠丝杠通过联轴器连接，X向驱动电机与X向滚珠丝杠通过联轴器连接。优选地，所述三通件、喷头、高压软管和压力传感器均是螺纹连接，可拆卸更换，所述喷头与所述三通件采用垫片密封方式。优选地，所述锥齿轮传动装置包括：小电机、小锥齿轮、大锥齿轮、刻度盘和指针：所述三通件与所述大锥齿轮固定连接，所述大锥齿轮可旋转的设置在所述三通件安装座上，所述小电机与所述三通件安装座固定连接，所述小电机的输出轴与所述小锥齿轮固定连接，所述小电机带动小锥齿轮转动，所述小锥齿轮通过啮合带动所述大锥齿轮转动，所述大锥齿轮带动所述三通件以及所述喷头旋转，所述指针设置在所述大锥齿轮上，所述刻度盘设置在所述三通件安装座上，随着所述大锥齿轮旋转会带动所述指针旋转并在所述刻度盘上指出相应转动角度。优选地，所述靶料固定及调节模块还包括：旋转架上轴、旋转架下轴、旋转架上板、旋转架立柱、旋转架下板；所述直线轨道两端分别固定在所述旋转架下板和所述旋转架上板上，所述旋转架下板上安装有电机支座，其可安装所述Z向驱动电机，所述旋转架立柱连接所述旋转架上板和所述旋转架下板并起支撑作用；所述旋转架下板与所述底板通过旋转架下轴连接，所述旋转架下板上开有若干圆周布置的孔，可用来调节安装角度，配合所述喷头的角度调节，增大喷射角度的调节范围，所述旋转架上板与所述顶板通过所述旋转架上轴连接。优选地，实验前需采用专用模具将污垢制备成试样，专用模具包括侧板一、侧板二和靶料底板；其中所述侧板一和所述侧板二均为L型结构，在两者端部通过螺栓连接，并将两者放置在所述靶料底板上方形成试件制作模具，然后将污垢靶料填满试样制备模具中，根据污垢的物化性质通过加热或者其他方式使其融化并均匀附着在所述靶料底板上；然后通过拆卸螺栓将侧板一和侧板二取下，最终形成附着污垢靶料的所述靶料底板，此时试样制备完成，实验时需将已附着污垢的所述靶料底板用螺栓固定在污料板上。本专利技术的有益效果为：本专利技术能够数据化的展示清洗过程及效果，可以直观的展示射流作用过程，可以通过实验研究水射流工况参数的设置对清洗效果的影响。可以研究物料的性质、喷射压力、射流冲击速度、移动速度以及入射角等参数的改变对清洗效果的影响。还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压水射流清洗实验装置，其特征在于包括：实验台本体模块、靶距调节模块、横向移动驱动模块、喷头固定及入射角度调节模块、压力测量模块和靶料固定及调节模块，所述实验台本体模块内部设置有所述靶距调节模块、压力测量模块、横向移动驱动模块、喷头固定及入射角度调节模块和靶料固定及调节模块；所述实验台本体模块包括：实验台框架、控制箱、高压软管、平台底板、底板、立柱和顶板；所述试验台框架呈矩形结构，其一端外侧设置有所述控制箱，所述试验台框架的左边、右边、前边和上边都安装有亚克力透明板封装，其中上边的亚克力透明板可拆，在所述试验台框架内部设置有所述平台底板，所述平台底板依靠支架支撑距离所述实验台框架的底部一定距离，所述平台底板上依次设置有所述靶距调节模块、横向移动驱动模块、喷头固定及入射角度调节模块和压力测量模块，所述高压软管与所述喷头固定及入射角度调节模块连接，所述立柱呈矩形设置在所述试验台框架的另一端，所述立柱上部设置有所述顶板，所述立柱下部设置有所述底板，所述靶料固定及调节模块设置在所述立柱形成的矩形空间中；所述靶距调节模块包括：Y向导轨一、Y向导轨二、Y向滚珠丝杠、Y向驱动电机和丝杠螺母安装座二；所述Y向导轨一、Y向导轨二和Y向滚珠丝杠相互平行的安装在所述平台底板上，所述Y向驱动电机的输出轴与所述Y向滚珠丝杠固定连接，所述丝杠螺母安装座二设置在所述Y向滚珠丝杠上，并可以沿所述Y向导轨一和Y向导轨二滑动；所述横向移动驱动模块包括：X向滚珠丝杠、X向导轨一、X向导轨二、X向驱动电机、丝杠螺母安装座一和X向底座；所述X向底座安装在所述丝杠螺母安装座二上，所述X向导轨一、X向导轨二和X向滚珠丝杠相互平行的安装在所述X向底座上，所述X向驱动电机的输出轴与所述X向滚珠丝杠固定连接，所述丝杠螺母安装座一设置在所述X向滚珠丝杠上，并可以沿所述X向导轨一和X向导轨二滑动；所述喷头固定及入射角度调节模块包括：三通件安装座、三通件、锥齿轮传动装置和喷头；所述三通件安装座安装在所述丝杠螺母安装座一上，在所述三通件与所述三通件安装座之间设置有所述锥齿轮传动装置，所述三通件前端安装有所述喷头，所述三通件后端连接有所述高压软管；所述压力测量模块包括：压力传感器，所述压力传感器设置在所述三通件的上端；所述靶料固定及调节模块包括：污料板、丝杠螺母安装座三、圆柱直线轨道、Z向滚珠丝杠和Z向驱动电机；所述Z向滚珠丝杠和圆柱直线轨道平行于所述立柱设置，且所述Z向滚珠丝杠和圆柱直线轨道的两端分别连接所述顶板和底板，所述Z向驱动电机的输出轴与所述Z向滚珠丝杠固定连接，所述丝杠螺母安装座三设置在所述Z向滚珠丝杠上，并可以沿所述圆柱直线轨道上下滑动，所述污料板安装在所述丝杠螺母安装座三上。...

【技术特征摘要】
1.一种高压水射流清洗实验装置，其特征在于包括：实验台本体模块、靶距调节模块、横向移动驱动模块、喷头固定及入射角度调节模块、压力测量模块和靶料固定及调节模块，所述实验台本体模块内部设置有所述靶距调节模块、压力测量模块、横向移动驱动模块、喷头固定及入射角度调节模块和靶料固定及调节模块；所述实验台本体模块包括：实验台框架、控制箱、高压软管、平台底板、底板、立柱和顶板；所述试验台框架呈矩形结构，其一端外侧设置有所述控制箱，所述试验台框架的左边、右边、前边和上边都安装有亚克力透明板封装，其中上边的亚克力透明板可拆，在所述试验台框架内部设置有所述平台底板，所述平台底板依靠支架支撑距离所述实验台框架的底部一定距离，所述平台底板上依次设置有所述靶距调节模块、横向移动驱动模块、喷头固定及入射角度调节模块和压力测量模块，所述高压软管与所述喷头固定及入射角度调节模块连接，所述立柱呈矩形设置在所述试验台框架的另一端，所述立柱上部设置有所述顶板，所述立柱下部设置有所述底板，所述靶料固定及调节模块设置在所述立柱形成的矩形空间中；所述靶距调节模块包括：Y向导轨一、Y向导轨二、Y向滚珠丝杠、Y向驱动电机和丝杠螺母安装座二；所述Y向导轨一、Y向导轨二和Y向滚珠丝杠相互平行的安装在所述平台底板上，所述Y向驱动电机的输出轴与所述Y向滚珠丝杠固定连接，所述丝杠螺母安装座二设置在所述Y向滚珠丝杠上，并可以沿所述Y向导轨一和Y向导轨二滑动；所述横向移动驱动模块包括：X向滚珠丝杠、X向导轨一、X向导轨二、X向驱动电机、丝杠螺母安装座一和X向底座；所述X向底座安装在所述丝杠螺母安装座二上，所述X向导轨一、X向导轨二和X向滚珠丝杠相互平行的安装在所述X向底座上，所述X向驱动电机的输出轴与所述X向滚珠丝杠固定连接，所述丝杠螺母安装座一设置在所述X向滚珠丝杠上，并可以沿所述X向导轨一和X向导轨二滑动；所述喷头固定及入射角度调节模块包括：三通件安装座、三通件、锥齿轮传动装置和喷头；所述三通件安装座安装在所述丝杠螺母安装座一上，在所述三通件与所述三通件安装座之间设置有所述锥齿轮传动装置，所述三通件前端安装有所述喷头，所述三通件后端连接有所述高压软管；所述压力测量模块包括：压力传感器，所述压力传感器设置在所述三通件的上端；所述靶料固定及调节模块包括：污料板、丝杠螺母安装座三、圆柱直线轨道、Z向滚珠丝杠和Z向驱动电机；所述Z向滚珠丝杠和圆柱直线轨道平行于所述立柱设置，且所述Z向滚珠丝杠和圆柱直线轨道的两端分别连接所述顶板...

【专利技术属性】
技术研发人员：周梅，窦艳涛，吴仲斌，蔡晓君，张洪伟，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：北京,11