(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221780121.9 (22)申请日 2022.07.12 (73)专利权人 中铁水利水电规划设计集团有限 公司 地址 330029 江西省南昌市青山湖区北京 东路1038号 专利权人 西北农林科技大 学 (72)发明人 陈卫　张御翎　江凌　任凯麟　 杨贵海　刘翔　汪红洲　王晨　 李津宇　徐强　徐礼峰　陶三楚　 刘洋　 (74)专利代理 机构 北京东方盛凡知识产权代理 有限公司 1 1562 专利代理师 沈晓彦(51)Int.Cl. G01N 3/56(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)实用新型名称 含沙水流 抗冲耐磨试验 装置 (57)摘要 本实用新型公开了含沙水流抗冲耐磨试验 装置， 包括蓄水箱， 蓄水箱上设置有搅拌机构和 加沙箱， 蓄水箱侧壁上固定连通有输水管道的一 端， 输水管道另一端连通有试验机构， 试验机构 通过出水管道连通有第一回水槽， 第一回水槽通 过回水管道连通有第二回水槽， 第二回水槽与蓄 水箱对应设置， 输水管道上安装有水泵、 控制阀 和加气装置， 水泵位于蓄水箱和控制阀之间， 加 气装置位于控制阀和试验机构之间。 本实用新 型， 结构简单， 操作便捷， 水流大小和含沙多少调 节方便， 测试件更换便捷， 综合了磨蚀、 空蚀及掺 气等更接近工程实际的试验条件， 填补了高速含 沙水流水利工程材料抗冲耐磨试验装置的空白， 提高了试验的精准度和效率。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 217638510 U 2022.10.21 CN 217638510 U 1.含沙水流抗冲耐磨试验装置， 其特征在于， 包括蓄水箱(1)， 所述蓄水箱(1)上设置有 搅拌机构和加 沙箱(20)， 所述蓄水箱(1)侧壁上固定连通有输水管道(2)的一端， 所述输水 管道(2)另一端 连通有试验机构， 所述试验机构通过出水管道(3)连通有第一回水槽(4)， 所 述第一回水槽(4)通过回水管道(5)连通有第二回水槽(6)， 所述第二回水槽(6)与所述蓄水 箱(1)对应设置， 所述输水管道(2)上安装有水泵(7)、 控制阀(8)和加气 装置(16)， 所述水泵 (7)位于所述蓄水箱(1)和所述控制阀(8)之间， 所述加气装置(16)位于所述控制阀(8)和所 述试验机构之间。 2.根据权利要求1所述的含沙水流抗冲耐磨试验装置， 其特征在于： 所述试验机构包括 试验管道， 所述试验管道内设置有若干测试件(9)， 相邻两所述测试件(9)之间的间距相等， 所述输水管道(2)和所述出水管道(3)上均设置有 连接件， 所述试验管道 通过所述连接件分 别与所述输水 管道(2)和所述出 水管道(3)可拆卸连接 。 3.根据权利要求2所述的含沙水流抗冲耐磨试验装置， 其特征在于： 所述试验管道包括 下部管道(10)和与所述下部管道(10)对应的上部管道(11)， 所述下部管道(10)两端和所述 上部管道(11)两端均开设有螺纹， 所述下部管道(10)上的所述螺纹和所述上部管道(11)上 的所述螺纹对应设置， 所述下部管道(10)和所述上部管道(11)均通过所述螺纹与连接件螺 纹连接， 所述下部管道(10)和所述上部管道(11)上均设置有紧固件， 所述下部管道(10)和 所述上部管道(1 1)通过所述紧固件可拆卸连接 。 4.根据权利要求3所述的含沙水流抗冲耐磨试验装置， 其特征在于： 所述连接件包括滑 动连接在所述输水管道(2)、 所述出水管道(3)上的滑环(12)， 所述滑环(12)靠近所述下部 管道(10)的一侧固定连接有螺纹管(13)， 所述螺纹与所述螺纹管(13)螺纹连接， 所述输水 管道(2)和所述出 水管道(3)靠 近所述下部管道(10)的一端均固定连接有密封环(14)。 5.根据权利要求4所述的含沙水流抗冲耐磨试验装置， 其特征在于： 所述下部管道(10) 内侧壁上沿轴向等间距 开设有若干限位凹槽， 所述测试件(9)卡接在所述限位凹槽内， 所述 测试件为半圆形测试件， 且与所述下部管道(10)相适配。 6.根据权利要求3所述的含沙水流抗冲耐磨试验装置， 其特征在于： 所述紧固件包括套 设在所述下部管道(10)和所述上部管道(11)外侧壁上的钢卡箍(15)， 所述上部管道(11)和 所述下部管道(10)之 间设置有两橡胶密封条， 两所述橡胶密封条分别固定连接在所述下部 管道(10)顶端两侧。 7.根据权利要求1所述的含沙水流抗冲耐磨试验装置， 其特征在于： 所述搅拌机构包括 转动连接在所述蓄水箱(1)内部顶端的搅拌轴(17)， 所述搅拌轴(17)上固定连接有若干搅 拌杆(18)， 所述蓄水箱(1)顶端固定连接有电机(19)， 所述搅拌轴(17)顶端伸出所述蓄水箱 (1)与所述电机(19)的输出轴固定连接 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217638510 U 2含沙水流抗冲耐磨试验装 置 技术领域 [0001]本实用新型涉及工程材料磨蚀特性试验装置技术领域， 特别是涉及含沙水流抗冲 耐磨试验 装置。 背景技术 [0002]我国的水能资源丰富， 河流落差巨大， 这给我国的水利水电工程带来巨大地形优 势的同时使得水流的流速和泥沙的冲蚀破坏作用加剧， 水流到达水工建筑过流部件表面 时， 在含沙水流冲击下， 会对水工 建筑造成极大的冲磨和气蚀破坏， 这给水工建筑物过流部 件带来了一系列问题。 [0003]解决水工建筑物表面抗含沙水流冲磨和气蚀破坏的问题， 有两个主要途径， 其一 是结构设计， 即从流体力学理论出发， 改变过流部件的线性和曲面， 降低气蚀条件， 减少磨 损； 其二是材料与表面处理， 即从材料学和摩擦学理论出发， 选择高抗气蚀、 冲蚀磨损的过 流部件材料， 采用表面涂层、 表面 强化或表面耐磨结构等方法， 提高耐磨性， 减少磨损。 与结 构设计相比， 材 料与表面处 理技术是目前我国最 适用、 最快捷、 最有效的方法。 [0004]过流部件材料的磨损性能研究主要依靠试验研究,含沙水流条件下的磨损试验方 法对于过流部件的耐磨性研究具有举足轻重的地位。 在现有的实验室含沙水流抗冲耐磨试 验装置中， 射流式试验装置与实际过流部件的工况有差别， 实际过流部件是在水中工作的， 周边的水介质对射流产生交互作用。 搅拌罐试验装置无法明显表征含沙水流含沙量及粒径 对材料的性能影响， 且没有气蚀发生。 同时现有 试验装置中测试件多为固定连接在管道内， 更换测试件需要 更换整根试验管道， 更换过程烦琐， 成本较高， 影响试验效率。 因此， 亟需一 种含沙水流 抗冲耐磨试验 装置， 用来 解决上述问题。 实用新型内容 [0005]本实用新型的目的是提供含沙水流抗冲耐磨试验装置， 以解决上述现有技术存在 的问题。 [0006]为实现上述目的， 本实用新型提供了如下方案： 本实用新型提供含沙水流抗冲耐 磨试验装置， 包括蓄水箱， 所述蓄水箱上设置有搅拌机构和加沙箱， 所述蓄水箱侧壁上固定 连通有输水管道的一端， 所述输水管道另一端连通有试验机构， 所述试验机构通过出水管 道连通有第一回水槽， 所述第一回水槽通过回水管道连通有第二回水槽， 所述第二回水槽 与所述蓄水箱对应设置， 所述输水管道上安装有 水泵、 控制阀和加气装置， 所述水泵位于所 述蓄水箱和所述控制阀之间， 所述加气装置位于所述控制阀和所述试验机构之间。 [0007]优选的， 所述试验机构包括试验管道， 所述试验管道内设置有若干测试件， 相邻两 所述测试件之间的间距相等， 所述输水管道和所述出水管道上均设置有连接件， 所述试验 管道通过 所述连接件分别与所述输水 管道和所述出 水管道可拆卸连接 。 [0008]优选的， 所述试验管道包括下部管道和与所述下部管道对应的上部管道， 所述下 部管道两端和所述上部管道两端均开设有螺纹， 所述下部管道上的所述螺纹和所述上部管说　明　书 1/4 页 3 CN 217638510 U 3