一種含砂料漿橡膠磨粒磨損測試裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種含砂料漿橡膠磨粒磨損測試裝置，屬于機械摩擦、材料磨損腐蝕與控制領(lǐng)域。本裝置主要包括砂泵電機、聯(lián)軸器、砂泵、排出管、壓力調(diào)節(jié)閥、流量計、吸入管、鍍鉻鋼輪、聯(lián)接軸承、鋼輪旋轉(zhuǎn)電機、尾流口、橡膠試件、螺栓、試件加載裝置桿、絲杠、導(dǎo)軌、加載電機、儲液槽、支撐架、底座。橡膠試件放在試件加載裝置桿上與鍍鉻鋼輪相互作用，含砂料漿在砂泵與壓力調(diào)節(jié)閥作用下形成循環(huán)系統(tǒng)并根據(jù)測試要求可任意調(diào)節(jié)流量、流速。本實用新型在測試中解決了含砂料漿中砂粒沉積和流量、流速穩(wěn)定性差的問題，設(shè)備操作簡單實用，測試數(shù)據(jù)準確性高。
【專利說明】一種含砂料漿橡膠磨粒磨損測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種含砂料漿橡膠磨粒磨損測試裝置，利用動態(tài)磨粒磨損和靜態(tài)液體浸泡共同作用的原理來測量不同配方的橡膠材料耐磨蝕性能，屬于機械摩擦、材料磨損腐蝕與控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]橡膠材料與金屬配副的漿料輸送設(shè)備在石油開采、礦山鉆探中應(yīng)用廣泛，如螺桿泵中的橡膠定子與金屬轉(zhuǎn)子、渦輪鉆具的橡膠止推軸承以及螺桿混輸泵的金屬螺桿與橡膠襯套等。由于實際工況中輸送的料漿常為含有多種固相粒子的腐蝕性液體，服役環(huán)境惡劣，橡膠材料在使用過程中常易發(fā)生脫膠或溶膠，或被料漿中所攜帶的砂粒嚴重磨損，致使橡膠材料的使役性能大大降低，而金屬轉(zhuǎn)子耐腐蝕性高，磨損較少，這樣橡膠就直接影響這類配副工作壽命，甚至僅由于橡膠的磨損抗力降低就導(dǎo)致設(shè)備整體失效，造成巨額浪費和損失。因此，提高橡膠材料在含砂料漿中的磨蝕性能就成為人們極為關(guān)注和急需解決的問題。
[0003]目前，國內(nèi)外各研究機構(gòu)在橡膠磨粒磨損領(lǐng)域進行了一些研究，也取得了一些積極的成果。但是針對含砂料漿中橡膠磨粒磨損測試裝置而言，普遍還存在以下問題:1)測試結(jié)果的準確性取決于料漿中含砂均勻濃度，已有的測試裝置不能很好的解決砂粒沉降問題，導(dǎo)致砂粒濃度在料漿上層較小，下層較大，給測量結(jié)果準確性帶來影響；2)測量結(jié)果的準確性還取決于沖擊橡膠的含砂料漿的流量和流速，已有的測試裝置不能根據(jù)需要調(diào)整含砂料漿的流量和流速，導(dǎo)致穩(wěn)定性較差，給測量結(jié)果準確性帶來影響。因此，研究和開發(fā)更適合潛油螺桿泵采油實際應(yīng)用工況的，能更科學(xué)、更準確測量含砂料漿中橡膠磨粒磨損測試裝置是很有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:
[0005]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有測試裝置的不足，為了解決砂粒沉積和流量、流速穩(wěn)定性差的問題，為測試和評價含砂料漿中橡膠磨粒磨損性能提供新型測試裝置。
[0006]技術(shù)方案:
[0007]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實施的:
[0008]一種含砂料漿橡膠磨粒磨損測試裝置，主要包括底座，其特征在于:砂泵電機與砂泵固定在底座上，砂泵電機通過聯(lián)軸器連接砂泵，砂泵通過排出管與壓力調(diào)節(jié)閥和流量計連接，排出管尾端設(shè)有尾流口，排出管通過尾流口伸入儲液槽上部，儲液槽底部通過吸入管與砂泵相連，儲液槽通過支撐架固定在底座上；儲液槽內(nèi)放置有試件加載裝置桿和鍍鉻鋼輪，試件加載裝置桿與鍍鉻鋼輪留有間隙；加載電機通過導(dǎo)軌、絲杠與試件加載裝置桿相連，橡膠試件放置在試件加載裝置桿上的卡槽內(nèi)；鋼輪旋轉(zhuǎn)電機通過聯(lián)接軸承與鍍鉻鋼輪相連，排出管的尾流口伸入鍍鉻鋼輪與加載裝置桿試件卡槽上方，并留有間隙。
[0009]所述試件加載裝置桿上試件加載卡槽中心點與鍍鉻鋼輪圓心點在同一水平線上。[0010]所述鍍鉻鋼輪表面裝有翼片。
[0011]所述鍍鉻鋼輪圓周表面為凹形槽，凹形槽內(nèi)寬大于尾流口寬和試件加載裝置桿桿寬。
[0012]所述鍍鉻鋼輪為鍍鉻45#鋼輪。
[0013]所述導(dǎo)軌為四根。
[0014]優(yōu)點和效果:
[0015]本實用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，便于操作，安全可靠。與現(xiàn)有裝置相比，本裝置克服了測試中砂粒沉積、含砂濃度不均問題，并能根據(jù)需要調(diào)整含砂料漿的流量和流速，解決了以往測試中穩(wěn)定性較差，測量結(jié)果準確性較低的問題。本實用新型裝置更符合潛油螺桿泵采油實際應(yīng)用工況環(huán)境，測試結(jié)果準確度高。
[0016]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0017]圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為鍍鉻鋼輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為圖2側(cè)視圖；
[0020]圖4為試件加載裝置桿結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為尾流口裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標記說明:
[0023]砂泵電機1、聯(lián)軸器2、砂泵3、排出管4、壓力調(diào)節(jié)閥5、流量計6、吸入管7、鍍鉻鋼輪8、聯(lián)接軸承9、鋼輪旋轉(zhuǎn)電機IO、尾流口 11、橡膠試件12、螺栓13、試件加載裝置桿14、絲杠15、導(dǎo)軌16、加載電機17、儲液槽18、支撐架19、底座20、凹形槽21。
[0024]【具體實施方式】:
[0025]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行具體說明:
[0026]本實用新型提供一種含砂料漿橡膠磨粒磨損測試裝置，如圖1-圖5中所示:該裝置包括砂泵電機1、聯(lián)軸器2、砂泵3、排出管4、壓力調(diào)節(jié)閥5、流量計6、吸入管7、鍍鉻鋼輪
8、聯(lián)接軸承9、鋼輪旋轉(zhuǎn)電機10、尾流口 11、橡膠試件12、螺栓13、試件加載裝置桿14、絲杠15、導(dǎo)軌16、加載電機17、儲液槽18、支撐架19、底座20、凹形槽21。砂泵電機I與砂泵3固定在底座20上，砂泵電機I通過聯(lián)軸器2連接砂泵3，砂泵3通過排出管4與壓力調(diào)節(jié)閥5和流量計6相連，排出管4尾端設(shè)有尾流口 11，排出管4通過尾流口 11伸入儲液槽18上部，儲液槽18底部通過吸入管7與砂泵3相連，儲液槽18通過支撐架19固定在底座20上；儲液槽18內(nèi)放置有試件加載裝置桿14和鍍鉻鋼輪8，試件加載裝置桿14與鍍鉻鋼輪8留有一定間隙，這樣設(shè)置是因為加載裝置桿14與鍍鉻鋼輪8之間要有一段行程，當橡膠試件12放置在試件加載裝置桿14上的卡槽內(nèi)后，根據(jù)測試要求加載力，使橡膠試件12逐漸與鍍鉻鋼輪8貼近，進而進行測試；加載電機17通過導(dǎo)軌16、絲杠15與試件加載裝置桿14相連，橡膠試件12放置在試件加載裝置桿14上的卡槽內(nèi)；鋼輪旋轉(zhuǎn)電機10通過聯(lián)接軸承9與鍍鉻鋼輪8相連，排出管4的尾流口 11伸入鍍鉻鋼輪8與加載裝置桿14試件卡槽上方，并留有間隙，這樣做的目的是使尾流口 11末端不與鍍鉻鋼輪8、加載裝置桿14和橡膠試件12接觸，以防止不必要的摩擦。
[0027]所述試件加載裝置桿14上試件加載卡槽中心點與鍍鉻鋼輪8圓心點在同一水平線上。[0028]所述鍍鉻鋼輪8表面裝有翼片，起到攪拌機的作用，防止砂粒過渡沉積。
[0029]所述鍍鉻鋼輪8圓周表面為凹形槽21，凹形槽21內(nèi)寬大于尾流口 11寬和試件加載裝置桿14寬。
[0030]所述導(dǎo)軌16可以根據(jù)實際需要設(shè)置，采用四根導(dǎo)軌時穩(wěn)定性較好。
[0031]所述鍍鉻鋼輪8采用45#鋼時耐磨性較好。
[0032]一種如上所述含砂料漿橡膠磨粒磨損測試裝置的測試方法，該方法步驟如下:
[0033]( I)首先在儲液槽18內(nèi)加入含砂料漿；
[0034](2)將橡膠試件12放置在試件加載裝置桿14上的卡槽內(nèi)；
[0035](3)打開壓力調(diào)節(jié)閥5，開啟砂泵電機1，使砂泵3運轉(zhuǎn)，觀察流量計6，建立一個含砂料漿在儲液槽18、吸入管7、砂泵3、壓力調(diào)節(jié)閥5、排出管(4)、尾流口(11)，再到儲液罐18的循環(huán)系統(tǒng)；
[0036](4)調(diào)節(jié)壓力閥5，觀察流量計6直到達到測試要求所需流速；
[0037](5)開啟加載電機17，使試件加載裝置桿14上卡槽內(nèi)試驗試件12逐漸與鍍鉻45#鋼輪8接觸，并逐漸達到試驗要求加載壓力；
[0038](6)設(shè)定鋼輪旋轉(zhuǎn)電機10轉(zhuǎn)速，開啟鋼輪旋轉(zhuǎn)電機10，開始計時；
[0039](7)當達到測試所設(shè)定的時間后，關(guān)閉鋼輪旋轉(zhuǎn)電機10和加載電機17，松開試件加載裝置桿14和鍍鉻鋼輪8 ；
[0040](8)關(guān)閉電機砂泵1，取出試驗試件12，去除表面的雜質(zhì)，然后稱量試樣的質(zhì)量，觀察表明形貌，并進行試驗要求的其它方面測量。
[0041]實施例1:
[0042]用上述含砂料漿橡膠磨粒磨損測試裝置進行測試，在室溫條件下，選取試驗件為丁腈橡膠(尺寸為40mm*25mm*5mm,成分為:丁腈-26,硫磺,氧化鋅,硬脂酸,高耐磨炭黑，防老劑，促進劑和石蠟等)利用上述含砂料漿橡膠磨粒磨損測試裝置進行測試，具體操作步驟如下:
[0043]( I)首先在儲液槽18內(nèi)加入含砂料漿；
[0044](2)將試驗試件12放置在試件加載裝置桿14上的卡槽內(nèi)；
[0045](3)打開壓力調(diào)節(jié)閥5，開啟砂泵電機1，使砂泵3運轉(zhuǎn)，觀察流量計6，建立一個含砂料漿在儲液槽18、吸入管7、砂泵3、壓力調(diào)節(jié)閥5、排出管4、尾流口 11，再到儲液罐18的循環(huán)系統(tǒng)；
[0046](4)調(diào)節(jié)壓力閥5，觀察流量計6直到達到測試要求所需流速；
[0047](5)開啟加載電機17，使試件加載裝置14上卡槽內(nèi)試驗試件12逐漸與鍍鉻45#鋼輪8接觸，并逐漸達到試驗要求加載壓力；
[0048](6)設(shè)定鋼輪旋轉(zhuǎn)電機10轉(zhuǎn)速，開啟鋼輪旋轉(zhuǎn)電機10，開始計時；
[0049](7)當達到測試所設(shè)定的時間后，關(guān)閉鋼輪旋轉(zhuǎn)電機10和加載電機17，松開試件加載裝置桿14和鍍鉻鋼輪8 ；
[0050](8)關(guān)閉電機砂泵6，取出試驗試件12，去除表面的雜質(zhì)，然后稱量試樣的質(zhì)量；
[0051](9)測試結(jié)果處理:對比試驗試件磨損前后的質(zhì)量和表面形貌，利用檢測顯微鏡觀察丁腈橡膠磨損后的磨痕表面形貌并進行摩擦磨損機理分析。
[0052]本實用新型在測試中解決了含砂料漿中砂粒沉積和流量、流速穩(wěn)定性差的問題，含砂料漿在砂泵與壓力調(diào)節(jié)閥的作用下形成循環(huán)系統(tǒng)并根據(jù)測試要求可任意調(diào)節(jié)流量、流速設(shè)備操作簡單實用，測試數(shù)據(jù)準確性高。
【權(quán)利要求】
1.一種含砂料漿橡膠磨粒磨損測試裝置，主要包括底座(20)，其特征在于:砂泵電機(I)與砂泵(3 )固定在底座(20 )上，砂泵電機(I)通過聯(lián)軸器(2 )連接砂泵(3 )，砂泵(3 )通過排出管(4)與壓力調(diào)節(jié)閥(5)和流量計(6)連接，排出管(4)尾端設(shè)有尾流口(11)，排出管(4 )通過尾流口( 11)伸入儲液槽(18 )上部，儲液槽(18 )底部通過吸入管(7 )與砂泵(3 )相連，儲液槽(18)通過支撐架(19)固定在底座(20)上；儲液槽(18)內(nèi)放置有試件加載裝置桿(14)和鍍鉻鋼輪(8)，試件加載裝置桿(14)與鍍鉻鋼輪(8)留有間隙；加載電機(17)通過導(dǎo)軌(16)、絲杠(15)與試件加載裝置桿(14)相連，橡膠試件(12)放置在試件加載裝置桿(14)上的卡槽內(nèi)；鋼輪旋轉(zhuǎn)電機(10)通過聯(lián)接軸承(9)與鍍鉻鋼輪(8)相連，排出管(4)的尾流口(11)伸入鍍鉻鋼輪(8)與加載裝置桿(14)試件卡槽上方，并留有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含砂料漿橡膠磨粒磨損測試裝置，其特征在于:所述試件加載裝置桿(14)上試件加載卡槽中心點與鍍鉻鋼輪(8)圓心點在同一水平線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含砂料漿橡膠磨粒磨損測試裝置，其特征在于:所述鍍鉻鋼輪(8)表面裝有翼片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含砂料漿橡膠磨粒磨損測試裝置，其特征在于:所述鍍鉻鋼輪(8)圓周表面為凹形槽(21)，凹形槽(21)內(nèi)寬大于尾流口(11)寬和試件加載裝置桿(14)桿寬。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含砂料漿橡膠磨粒磨損測試裝置，其特征在于:所述鍍鉻鋼輪(8)為鍍鉻45#鋼輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含砂料漿橡膠磨粒磨損測試裝置，其特征在于:所述導(dǎo)軌(16)為四根。
【文檔編號】G01N17/00GK203432868SQ201320580946
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】王世杰, 王哲, 呂曉仁 申請人:沈陽工業(yè)大學(xué)