实现海水泵叶轮冲刷腐蚀试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种实现海水泵叶轮冲刷腐蚀试验装置，由叶轮安装模块、腐蚀环境模拟模块、冲刷条件模拟模块、加速模块组成，腐蚀环境模拟模块的水箱中放置被测叶轮，并充满人工海水，被测叶轮安装在叶轮安装模块的安装轴上，并通过安装轴连接变频电机及变频驱动器，水箱内设置腐蚀环境模拟模块中对应被测叶轮的冲刷喷头，冲刷喷头依次通过冲刷条件模拟模块的流量计、收缩管段、整流装置、沙粒投入装置、调节阀连接循环水泵的输出口，循环水泵的输入口通过管道和过滤装置连接水箱底部出水口，循环水泵连接循环水泵变频电机及变频驱动器。本发明专利技术可模拟海水泵叶轮的真实工作环境，进行多种不同型号规格叶轮的冲刷腐蚀试验，评估叶轮的可靠性。

Erosion Corrosion Test Device for Impeller of Seawater Pump

The invention relates to a test device for erosion and corrosion of impeller of seawater pump, which is composed of impeller installation module, corrosion environment simulation module, erosion condition simulation module and acceleration module. The measured impeller is placed in the tank of corrosion environment simulation module and filled with artificial seawater. The measured impeller is installed on the installation shaft of impeller installation module, and is connected with variable frequency motor and variable frequency motor through installation shaft. Frequency driver, the water tank is equipped with the erosion nozzle corresponding to the impeller under test in the corrosion environment simulation module. The erosion nozzle is connected with the output port of the circulating pump through the flow meter, the contraction pipe section, the rectifier device, the sand input device and the regulating valve of the erosion condition simulation module in turn. The input port of the circulating pump is connected with the outlet of the bottom of the water tank through the pipeline and the filter device, and the circulating pump is connected with the outlet of the circulating water tank. Frequency conversion motor and driver of circulating water pump. The invention can simulate the real working environment of the impeller of a seawater pump, carry out erosion corrosion tests of various impellers of different types and specifications, and evaluate the reliability of the impeller.

【技术实现步骤摘要】
实现海水泵叶轮冲刷腐蚀试验装置
本专利技术涉及一种海水泵叶轮冲刷腐蚀试验装置，尤其是一种进行叶轮腐蚀因素分析以及叶轮加速腐蚀的试验装置。
技术介绍
海洋装备技术的研究一直是各国一个焦点，海洋的勘测、海洋油气资源的开发、海洋救生、以及海军军事等都离不开海水液压技术。海水泵作为海水液压系统的关键动力部件，其寿命决定了整个海水液压系统的检修和使用周期。有统计结果表明，海水泵检修过程中有50％的概率会发生泵轴及叶轮腐蚀的现象，叶轮在使用约10-12个月后出现严重损坏。因此，开展通海水泵叶轮冲刷腐蚀作用机理研究，分析腐蚀作用的影响因素，寻求冲刷腐蚀的防护方法，延长海水设备的使用寿命具有重要意义。我国十分重视海水腐蚀与防护研究，但是研究仅停留在材料本身上，对部件级别的海水腐蚀及防护还研究的较少，没有针对叶轮腐蚀的设备，更没有能够模拟叶轮腐蚀环境的专用设备。例如在文献《转子式动海水腐蚀试验装置设计研究》中研制了一种材料海水腐蚀试验装置，能够模拟船舶材料在海水环境中的工况，研究材料在海水中的腐蚀行为和规律，测定材料及防污涂层的腐蚀性能。但是材料腐蚀试验装置无法模拟叶轮的真实运行状态，无法确定海水冲刷腐蚀状态腐蚀的初始位置，对叶轮防护没有针对性的措施，对叶轮的制造和检测工艺没有针对性建议。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供一种实现海水泵叶轮冲刷腐蚀试验装置，真实模拟海水泵轮的工作环境，模拟海水成分、海水流速、海水冲刷角度、叶轮工作转速等参数对叶轮腐蚀行为的影响，利用加速腐蚀装置，缩减试验时间，为研究海水泵叶轮的腐蚀行为、寻求冲刷腐蚀的防护方法、提高叶轮的制造和防护工艺提供必要的支撑。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种实现海水泵叶轮冲刷腐蚀试验装置，由叶轮安装模块、腐蚀环境模拟模块、冲刷条件模拟模块、加速模块组成，其中，所述叶轮安装模块包括变频驱动器、变频电机、安装轴；所述腐蚀环境模拟模块包括密封装置、水箱、冲刷喷头、排污阀；所述冲刷条件模拟模块包括流量计、收缩管段、整流装置、沙粒投入装置、调节阀、循环水泵、循环水泵变频电机、变频驱动器、过滤装置，所述水箱中放置被测叶轮，并充满人工海水，所述被测叶轮安装在安装轴上，并通过安装轴连接变频电机及变频驱动器，通过变频驱动器改变驱动电机的转速实现被测叶轮不同运行状态；所述水箱内设置对应被测叶轮的冲刷喷头，所述冲刷喷头依次通过流量计、收缩管段、整流装置、沙粒投入装置、调节阀连接循环水泵的输出口，循环水泵的输入口通过管道和过滤装置连接水箱底部出水口，所述循环水泵连接循环水泵变频电机及变频驱动器。进一步，所述水箱下部内还设有加热电极，加热电极连接加热装置，水箱底部还设有排污阀。进一步，所述被测叶轮通过键和叶轮螺栓与安装轴-固定连接，且安装轴-上增设辅助支撑轴承座-，用于保证运行过程中被测叶轮的稳定性。进一步，所述水箱和安装轴-之间通过密封装置进行密封连接，防止试验时介质飞溅。进一步，所述水箱内置温度传感器、液位显示器，用于实时显示水箱内介质状态，进一步，所述冲刷喷头为拆卸部件，并可根据试验需求进行更换以改变冲刷角度。本专利技术的有益效果是：本专利技术可模拟海水泵叶轮的真实工作环境，进行多种不同型号规格叶轮的冲刷腐蚀试验，评估叶轮的可靠性。具体包括：(1)完成叶轮腐蚀影响因素分析。通过改变装置的运行参数，进行叶轮腐蚀条件的模拟，找出影响叶轮腐蚀行为的主要因素并采取有针对的防护措施。(2)完成叶轮腐蚀防护方法效果验证。通过观察装置中防腐涂层性能变化，评价工艺参数、材料参数、表面涂层等对叶轮抗腐蚀性能的影响。(3)完成加速腐蚀试验。通过装置中的加速腐蚀模块，进行叶轮加速腐蚀试验，缩短研究周期和降低研究费用。附图说明图1是本专利技术的实现海水泵叶轮冲刷腐蚀试验装置原理示意图；图2是叶轮安装示意图；图中：1、变频驱动器，2、变频电机，3-1、辅助支撑轴承座，3-2、安装轴，4、密封装置，5、水箱，6、被测叶轮，7、冲刷喷头，8、流速计流量计，9、收缩管段，10、整流装置，11、沙粒投入装置，12、调节阀，13、循环水泵，14、循环水泵变频电机，15、变频驱动器，16、过滤装置，17、加热电极，18、排污阀，19、加热装置，31、键，32，叶轮螺栓。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，一种实现海水泵叶轮冲刷腐蚀试验装置，由叶轮安装模块、腐蚀环境模拟模块、冲刷条件模拟模块、加速模块及相应的附属部件等组成。其中，叶轮安装模块包括变频驱动器1、变频电机2、辅助支撑轴承座3-1及安装轴3-2等。腐蚀环境模拟模块包括密封装置4、水箱5、被测叶轮6、冲刷喷头7、排污阀18等。冲刷条件模拟模块包括流速计流量计8、收缩管段9、整流装置10、沙粒投入装置11、调节阀12、循环水泵13、循环水泵变频电机14、变频驱动器15、过滤装置16等。加速模块包括加热电极17、加热装置19等。如图2所示，被测叶轮6通过键31和叶轮螺栓32固定在安装轴3-2上，为保证运行过程中被测叶轮6稳定性，增加辅助支撑轴承座3-1，被测叶轮6通过安装轴3-2与变频电机2相连，通过改变驱动电机2的转速实现被测叶轮6不同运行状态。被测叶轮6放置在水箱5中，水箱5内置温度传感器、液位显示器等实时显示水箱内介质状态，水箱5和安装轴3-2之间通过密封装置4进行密封，防止试验时介质飞溅。水箱5内设置对应被测叶轮6的冲刷喷头7，冲刷喷头7依次通过介质流速通过流速计流量计8、收缩管段9、整流装置10、沙粒投入装置11、调节阀12连接循环水泵13的输出口，循环水泵13的输入口通过管道和过滤装置16连接水箱5底部出水口，循环水泵13连接循环水泵变频电机14及变频驱动器15。水箱5下部内还设有加热电极17，加热电极17连接加热装置19，水箱5底部还设有排污阀18。冲刷喷头7为拆卸部件，可根据试验需求进行更换以改变冲刷角度。水箱5中充满人工海水。被测叶轮6的冲刷条件通过冲刷条件模拟模块改变，介质通过循环水泵13进行循环，通过调节阀12的开度和收缩管段9的调节，使介质具有较高的流速，模拟海水的高速冲刷状态。不同大小的沙粒通过沙粒投入装置11加入到试验管路中，模拟高速冲刷过程中沙粒对腐蚀的影响，沙粒经整流装置10进行混合及整流，充分混合于介质中。沙粒的大小及混合比例根据试验需求选择。介质流速通过流速计流量计8进行显示，根据试验需要进行调节。被测叶轮6的加速腐蚀通过加热电极17、加热装置19实现，通过加热装置19将介质加热到指定温度，通过水箱5中内置的温度传感器实现介质温度的监控。海水泵叶轮冲刷腐蚀试验装置可改变叶轮的转速、冲刷流速、冲刷角度、冲刷介质含沙量、冲刷温度等参数，分析叶轮冲刷腐蚀的主要影响因素，通过对叶轮的检查，确定叶轮冲刷腐蚀的初始部位，对腐蚀叶轮采取有针对性的防护措施。另外，该装置可进行叶轮腐蚀防护方法验证试验，评价工艺参数、材料参数、表面涂层等对叶轮抗腐蚀性能的影响。海水泵叶轮冲刷腐蚀试验装置的实施方案如下：(1)将被测叶轮6安装固定在辅助支撑轴承座3-1的安装轴3-2上。(2)向水箱5中注入人工海水。(3)开启加热装置19，将人工海水加热至指定温度。(4)开启循环水泵13，水箱内介质循环。(5)根据试验需要通过沙粒投本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现海水泵叶轮冲刷腐蚀试验装置，由叶轮安装模块、腐蚀环境模拟模块、冲刷条件模拟模块、加速模块组成，其特征在于：所述叶轮安装模块包括变频驱动器(1)、变频电机(2)、安装轴(3‑2)；所述腐蚀环境模拟模块包括密封装置(4)、水箱(5)、冲刷喷头(7)、排污阀(18)；所述冲刷条件模拟模块包括流量计(8)、收缩管段(9)、整流装置(10)、沙粒投入装置(11)、调节阀(12)、循环水泵(13)、循环水泵变频电机(14)、变频驱动器(15)、过滤装置(16)，所述水箱(5)中放置被测叶轮(6)，并充满人工海水，所述被测叶轮(6)安装在安装轴(3‑2)上，并通过安装轴(3‑2)连接变频电机(2)及变频驱动器(1)，通过变频驱动器(1)改变驱动电机(2)的转速实现被测叶轮(6)不同运行状态；所述水箱(5)内设置对应被测叶轮(6)的冲刷喷头(7)，所述冲刷喷头(7)依次通过流量计(8)、收缩管段(9)、整流装置(10)、沙粒投入装置(11)、调节阀(12)连接循环水泵(13)的输出口，循环水泵(13)的输入口通过管道和过滤装置(16)连接水箱(5)底部出水口，所述循环水泵(13)连接循环水泵变频电机(14)及变频驱动器(15)。...

【技术特征摘要】
1.一种实现海水泵叶轮冲刷腐蚀试验装置，由叶轮安装模块、腐蚀环境模拟模块、冲刷条件模拟模块、加速模块组成，其特征在于：所述叶轮安装模块包括变频驱动器(1)、变频电机(2)、安装轴(3-2)；所述腐蚀环境模拟模块包括密封装置(4)、水箱(5)、冲刷喷头(7)、排污阀(18)；所述冲刷条件模拟模块包括流量计(8)、收缩管段(9)、整流装置(10)、沙粒投入装置(11)、调节阀(12)、循环水泵(13)、循环水泵变频电机(14)、变频驱动器(15)、过滤装置(16)，所述水箱(5)中放置被测叶轮(6)，并充满人工海水，所述被测叶轮(6)安装在安装轴(3-2)上，并通过安装轴(3-2)连接变频电机(2)及变频驱动器(1)，通过变频驱动器(1)改变驱动电机(2)的转速实现被测叶轮(6)不同运行状态；所述水箱(5)内设置对应被测叶轮(6)的冲刷喷头(7)，所述冲刷喷头(7)依次通过流量计(8)、收缩管段(9)、整流装置(10)、沙粒投入装置(11)、调节阀(12)连接循环水泵(13)的输出口，循环水泵(13)的输入口通过管道和过滤装置(16)连接水箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟焱，李国平，周璞，冯海军，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零四研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31