全天候驶驻式吹砂吹尘环境试验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种全天候驶驻式吹砂吹尘环境试验系统，由风道、驶驻式试验仓体、气流调节窗、砂尘清理系统、旋风分离装置、离心动力风机、膨胀机、电加热器以及连接通道构成。离心动力风机从旋风分离装置出口抽气，为空气在风道内流动提供动力。分离装置由旋风分离器两两并联连接而成，分离效果好，能耗低。砂尘由收缩段喷口喷入风道，形成均匀气流进入试验仓体。膨胀机和电加热器通过仓顶气流调节窗，对仓内环境进行调节，可实现夏季高温和冬季低温环境条件的连续稳定模拟。砂尘清理系统可及时排出试验过程中仓底积砂/尘。大型机电设备可直接驶入和驶出试验仓体。本发明专利技术可用于全天侯条件下装甲车、火炮、坦克等大型军用装备的吹砂吹尘环境试验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可在驶驻式仓体内进行全天候吹砂和吹尘两种环境试验的装置系统，可用于装甲车、火炮、坦克等大型军用装备的吹砂吹尘环境试验，也可用于汽车、电器等大型民用设备的吹砂吹尘环境试验。
技术介绍
吹砂吹尘试验模拟实现满足温度、湿度、砂尘浓度、压力、风速等参数条件的砂尘环境，用于检验装甲车、火炮、坦克等大型军用装备和汽车、电器等大型民用设备在吹砂和吹尘条件下的环境适应性和环境可靠性。目前，吹砂和吹尘试验要求保证吹砂试验砂粒(150 850 μ m)以18 ^m/s范围内的速度碰撞试件，吹尘试验扬尘(粒径彡150 μ m)以1. 5 8. 9m/s范围内的速度碰撞试件，风速大，浓度高，对风机、表冷器、加热器、砂/尘分离装置、阀门等设备的要求较高。现有的吹砂吹尘试验中砂尘分离装置，系统复杂，造价高，砂尘分离效率低；循环风道内含砂 /尘浓度高，易导致加热器和表冷器产生积尘，从而严重降低这些试验仓体内温度(-20 700C )和湿度(RH彡30)调控机构的精度，造成试验仓内砂尘环境与实际所需试验条件偏差很大，影响试验结果的准确度。吹砂吹尘试验配置单台驱动电机内置式风机，风机磨损大，风机的压头和能耗增加，且日常运行维护困难，影响工作效率。试验过程中仓底存在积砂/尘，不能及时排出验仓体。另外，现有的吹砂和吹尘试验的加热器和表冷器不能满足夏季高温和冬季低温环境的连续可靠运行。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有吹砂吹尘试验系统中分离段砂尘分离效率低、动力段主风机磨损大和试验仓体内温湿调控精度不高等技术缺陷。本专利技术公开了一种全天候驶驻式吹砂吹尘环境试验系统，分离装置结构简单；室外安装的调控机构能有效的改善试验仓体内砂尘的速度、浓度、温度、湿度等试验条件，高度模拟现实砂尘环境；系统中设备受砂尘的影响小，能长期稳定连续可靠运行，能耗低，试验质量好。本专利技术的技术方案是由风道、驶驻式试验仓体、气流调节窗、砂尘清理系统、旋风分离装置、离心动力风机、膨胀机、电加热器以及连接通道构成，通道上设有用于控制风速、 流量、压力的阀门。两台离心动力风机直接从旋风分离装置出口抽气，为空气在风道内循环提供动力，砂尘料从喷口喷入风道收缩段，形成均勻气流进入试验仓体，试验仓体内的砂尘环境由室外膨胀机和电加热器构成的温湿调控机构进行调节温湿和第一小风机的旁路风阀进行压力调节。本专利技术的试验系统主要优点在于1)动力段取消了单个内置式主风机方案，主风机采用两个离心动力风机，风机的驱动电机置于风洞外，采用长轴驱动，长轴通过轴承保证与风机旋转中心的同轴度，并且风机日常运行维护方便；两个离心动力风机直接从分离段旋风分离装置出口抽气，降低主风机能耗和压头损失；2)吹砂和吹尘喷口设置在收缩段，砂/尘在进入仓体前已形成均勻气流，改善了试验仓内砂尘环境，提高了试验效果；3)分离段采用四个旋风除尘器并联进行砂尘分离，不但提高了传统分离装置的分离效率，降低了能耗，而且设备简单，造价低；4)试验仓内环境调控机构去掉了现有系统中的表冷器，采用膨胀机、电加热器和仓顶气流调节窗进行温湿调节；采用小风机旁路风阀进行压力调节。不但减少了设备的积尘，提高了控制精度，而且也降低了试验中能源的消耗，同时可实现在夏季高温和冬季低温环境的连续稳定模拟；5)砂尘清理系统可及时排出试验过程中砂尘因碰撞试验试件而形成的仓底积砂/尘。附图说明 图1是本专利技术吹尘吹砂试验系统的剖视图。 图2是本专利技术吹尘吹砂试验系统的连接关系示意图。 图3是本专利技术砂尘清理系统的连接关系示意4是本专利技术仓顶气流调节窗示意图。 图5是本专利技术驶驻式试验仓体剖视图。 图6是本专利技术旋风分离装置的并联方式示意图。 附图标号1.风道101.试验仓体 102.分离段103.动力段 104.第一拐角段 105.第二拐角段收缩段 108.动力导流片 109.第一导流片 112.温湿气流调节通道 114.第二排气通道 116.观察窗 117.照明灯 132.第二旋风分离器107 111 113 115 131133134 141 143 145 201 203 206 209 301 303106. 110.稳定段第二导流片砂尘输送通道第一排气通道气流调节窗第一旋风分离器 1号砂尘回收料斗第一排料通道第三旋风分离器 2号砂尘回收料斗 2号旋风分离装置进气通道第一小风机驱动电机 2号抽气风阀加热通道118.门封压力信号传输线路第五旋风分离器后部砂尘清理通道135. 1号旋风分离装置进气通道 142.第四旋风分离器 144.第二排料通道 2.第一小风机 202. 1号抽气风阀 204. 1号抽气通道205. 2号抽气通道207. 1号小风机旁路通道 208.旁路风阀 3.第二小风机 302.前部砂尘清理通道 304.第五旋风分离器进气通道305.第五旋风分离器排料通道 306.第五旋风分离器排气通道4.压气机401.压气机进气通道402.膨胀机进气通道 403.吹砂通道 404.吹尘通道405.膨胀机进气风阀 406. 1号旋转阀407. 2号旋转阀 408.吹砂混合器409.吹尘混合器5.膨胀机501.膨胀机排气通道 6.电加热器601.温湿控制线路 602.控制器7.温度表8.压力表9.湿度表11 喷口12.整流隔栅13.第一旋风分离装置14.第二旋风分离装置15.第一离心动力风机 16.第二离心动力风机17.第一离心动力风机驱动电机 18.第二离心风机驱动电机 19.试验试件具体实施例方式以下结合附图详细描述本专利技术的实施例。如图1、图2、图3所示，根据本专利技术的一个实施例的试验系统包括试验仓体101、分 离段102、动力段103、第一拐角段104、第二拐角段105、稳定段106、收缩段107 ；仓体顶部 气流调节窗(11 与温湿气流调节通道(11 连接，底部与砂尘清理通道(302、30；3)导通。如图1所示，本实施例的动力段103内，有两台离心动力风机15和16。第一离心 动力风机15的驱动电机17和第二离心动力风机16的驱动电机18均位于风洞外部，通过 长轴驱动，长轴通过轴承保证与风机旋转中心的同轴度。如图1所示，本实施例的收缩段107内的喷口 11与砂尘输送通道111的一端相连， 输送通道111的另一端与吹砂混合器408和吹尘混合器409连接。如图1所示，本实施例中两台动力风机15和16直接从旋风分离装置出口抽气，驱 动空气在风道1内进行循环流动，通过控制两台离心动力风机15和16的驱动电机17和 18的转速，可实现试验仓内吹砂(粒径为150 850 U m)风速为18 ^m/s，吹尘(粒径 く 150 U m)风速为1.5 8.9m/s。在风道内拐角部位103 105各设一组导流片108 110，以降低风道阻力，防止气流发生分离出现旋润；在稳流段设置整流格栅12以提高试验 仓体内气流均勻程度，改善气流品质。如图2所示，本实施例的分离段102内有第一旋风分离装置13和第二旋风分离装 置14，并联方式如图6所示。第一旋风分离装置13包括两个并联的旋风分离器131、132， 其共用进气通道135，共用1号砂尘回收料斗133，回收料斗分格；第二旋风砂尘分离装置 14包括两个并联的旋风分离器141、142，其共用进气通道145，共用本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种全天候驶驻式吹砂吹尘试验系统，其特征在于包括：试验仓体（１０１）；分离段（１０２）；动力段（１０３）；稳定段（１０６）；收缩段（１０７）。

【技术特征摘要】
1.一种全天候驶驻式吹砂吹尘试验系统，其特征在于包括 试验仓体(101)；分离段(102)； 动力段(103)； 稳定段(106)； 收缩段(107)。2.根据权利要求1的全天候驶驻式吹砂吹尘试验系统，其特征在于所述动力段(103) 包括离心动力风机(15、16)；设置在所述试验仓体(101)与所述离心动力风机(15、16)之间的旋风分离装置(13， 14)，用于对从试验仓体(101)流出的气固两相流进行气固分离。3.根据权利要求2的全天候驶驻式吹砂吹尘试验系统，其特征在于 离心动力风机(15、16)包括并联的第一离心动力风机(15)和第二离心动力风机(16)； 与第一离心动力风机(15)相连的第一旋风分离装置(13)； 与第二离心动力风机(16)相连的第二旋风分离装置(14)。4.根据权利要求3的全天候驶驻式吹砂吹尘试验系统，其特征在于进一步包括 驱动所述第一离心动力风机(1 的第一驱动电机(17)；驱动所述第二离心动力风机(16)的第二驱动电机(18)； 其中，第一驱动电机(17)和第二驱动电机(18)均位于风洞外部。5.根据权利要求4的全天候驶驻式吹砂吹尘试验系统，其特征在于第一驱动电机(17)和第二驱动电机(18)通过长轴进行驱动，所述长轴通过轴承保证与风机旋转中心的同轴度。6.根据权利要求1的全天候驶驻式吹砂吹尘试验系统，其特征在于进一步包括 第一拐角段104 ；第二拐角段105。7.根据权利要求4的全天候驶驻式吹砂吹尘试验系统，其特征在于所述试验仓体(101)的顶部带有与一个温湿气流调节通道(11 连接的气流调节窗 (115)，所述试验仓体(101)的底部与砂尘清理通道(302、303)导通。8.根据权利要求3、4、7之一的全天候驶驻式吹砂吹尘试验系统，其特征在于第一旋风分离装置(13)包括第一对并联的第一对旋风分离器(131、132)，该第一对旋风分离器(131、13幻共用一个第一进气通道(13 和一个第一砂尘回收料斗(133)，回收料斗分格；第二旋风分离装置(14...

【专利技术属性】
技术研发人员：李运泽，王为术，张红生，洪庆，李明敏，王浚，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，华北水利水电学院，
类型：发明
国别省市：11