大颗粒推移质冲磨检测设备的制作方法

1.本实用新型涉及水工建筑物推移质冲磨技术领域，尤其涉及大颗粒推移质冲磨检测设备及其检测方法。


背景技术：

2.我国是多砂河流的国家，含砂高速水流对水工建筑物的冲刷和冲磨一直是水工建设和运行中长期关注、有待妥善解决的问题。国内外为提高水工建筑物抗冲磨能力而进行的研究和应用已经非常广泛。国内大颗粒推移质冲蚀破坏案例较多，尤其在我国西南地区河床式泄水建筑物、高坝水库、泄水排砂底孔等受大颗粒推移质冲蚀影响呈普遍现象。
3.20世纪80年代中期以来，各类抗冲磨混凝土在我国逐渐得到应用，抗冲磨试验研究虽然进行多年，但试验方法和评定标准至今尚未统一。现行行业标准《水工混凝土试验规程》dl/t 5150中虽然规定了“圆环法混凝土抗砂水流冲刷试验”、“水下钢球法混凝土抗冲磨试验”、“风砂枪法混凝土抗冲磨试验”三种试验方法，但以上试验方法仅适用于普通抗冲磨混凝土试验，在试验过程仅能对低强度的混凝土表面进行冲蚀破坏，但对于强度达到75mpa以上的高强度高抗冲磨材料无法进行抗冲磨试验。
4.因此，随着高强度、高抗冲磨材料的成功研发，设计一种检测高强度、高抗冲磨材料的仪器和试验方法非常关键，若无相应的检测试验设备，只能在施工现场对抗冲磨材料进行验证检测，试验周期较长，由于水工建筑物汛前抽水检查时间非常有限，汛期来临前必须开闸泄水，因此现场验证材料的抗冲磨性能在时间上明显不符合要求。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是解决上述问题而提供一种大颗粒推移质冲磨检测系统及其检测方法，该检测系统结构设计合理，能够模拟大颗粒推移质对混凝土进行冲磨的过程，检测方法逻辑合理，操作方便，实用性强。
6.为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：大颗粒推移质冲磨检测设备包括检测台、泄水系统、配料系统和回收系统，所述检测台内部设置有检测区，所述检测台的侧面设置有安装架，所述泄水系统包括泄水槽、搅拌装置、和支撑机构，所述泄水系统通过支撑机构与检测台的内底壁连接，所述泄水槽设置在支撑机构的顶部，所述搅拌装置设置在泄水槽内部；
7.所述配料系统设置在安装架上，所述配料系统包括三个推移质罐、水罐、下料控制系统和配料罐，三个所述推移质罐均通过下料控制系统与配料罐连接，所述配料罐的底部通过连接管与泄水槽连接，所述水罐通过水管与泄水槽连接，所述水罐的上方设置有加水口；
8.所述回收系统设置在检测台底部，所述回收系统包括集料筛分罐、回收罐和循环水管，所述集料筛分罐与检测区的底部连接，所述回收罐有三个，三个所述回收罐均设置在集料筛分罐的侧面，所述循环水管的一端设置在集料筛分罐的底部，所述循环水管的另一
端与水罐连接。
9.优选的，所述检测区包括流道，所述流道的内侧壁设置有安装固定槽，所述流道的侧面设置有挡板。
10.优选的，所述泄水槽表面底部靠近检测区的一侧设置有闸门，所述支撑机构包括液压缸，所述液压缸的表面设置有伸缩套筒。
11.优选的，所述搅拌装置包括电机，所述电机设置在泄水槽顶部，所述电机的输出端设置有搅拌轴，所述搅拌轴穿过泄水槽并向内部延伸，所述搅拌轴的表面对称设置有搅拌叶，所述搅拌叶叶片为矩形。
12.优选的，所述下料控制系统包括下料管，所述下料管的上端设置有电磁阀，所述下料管内部电磁阀的下方设置有控制阀。
13.优选的，所述控制阀包括接料板，所述接料板的上表面设置有重量感应器，所述接料板的一端设置有水平驱动的伺服电机，所述伺服电机外部设置有保护壳，所述下料管内壁开设有与接料板相适配的水平槽。
14.优选的，所述集料筛分罐包括罐体，所述罐体的内部设置有三个倾斜筛网，三个所述倾斜筛网的一端处均设置有出料门，三个所述回收罐分别设置在三个出料门的下方。
15.优选的，所述水管和循环水管上均设置有水泵，所述水管上还设置有流量控制阀。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：该检测设备整体系统结构新颖，设计合理，检测试块置于检测台上的安装固定槽内，配料系统将不同粒径的推移质和水按比例进行配料，配好的推移质和水进入泄水系统的泄水槽，闸门的开合度、泄水槽的高度控制泄水流速，搅拌轴的转速使推移质均匀下落，模拟大颗粒推移质对检测试块进行冲磨，回收系统对推移质和水进行回收；检测方法高效便捷，操作方便，实用性强。
附图说明
17.图1为本实用新型大颗粒推移质冲磨检测设备的正视图。
18.图2为本实用新型大颗粒推移质冲磨检测设备的剖视图。
19.图3为本实用新型检测台的示意图。
20.图4为本实用新型泄水系统的示意图。
21.图5为本实用新型配料系统的示意图。
22.图6为本实用新型下料控制系统的示意图
23.图7为实用新型明回收系统的示意图。
24.图中：1、检测台；11、检测区；111、流道；112、安装固定槽；113、挡板；12、安装架；2、泄水系统；21、泄水槽；22、搅拌装置；221、电机；222、搅拌轴；223、搅拌叶；23、支撑机构；231、液压缸；232、伸缩套筒；24、闸门；3、配料系统；31、推移质罐；32、水罐；33、下料控制系统；331、下料管；332、电磁阀；333、控制阀；3331、接料板；3332、重量感应器；3333、伺服电机；34、配料罐；35、水管；4、回收系统；41、集料筛分罐；411、罐体；412、倾斜筛网；413、出料门；42、回收罐；43、循环水管；5、水泵；6、流量控制阀。
具体实施方式
25.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。附图为简化的示意图，仅以示
意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
26.实施例，请参照图1-7，大颗粒推移质冲磨检测设备，包括检测台1、泄水系统2、配料系统3和回收系统4，检测台1内部设置有检测区11，检测台1的侧面设置有安装架12，检测区11包括流道111，流道111的内侧壁设置有安装固定槽112，流道111的侧面设置有挡板113。检测台1为金属无盖箱体，下表面焊接有支柱，箱体结构能够防止水和推移质在下落时外溅，检测台1的侧面焊接有安装架12，其中配料系统3通过支架焊接在安装架12上方，流道111为底面倾斜的内槽结构，侧面通过多个金属架焊接有安装固定槽112，且金属架之间有较大的间距，可以使水和推移质流入流道111中，安装固定槽112的尺寸与检测试块的尺寸相匹配，挡板113遮挡水和推移质，防止溅射在泄水系统2上。
27.泄水系统2包括泄水槽21、搅拌装置22、和支撑机构23，泄水系统2通过支撑机构23与检测台1的内底壁连接，泄水槽21设置在支撑机构23的顶部，搅拌装置22设置在泄水槽21内部。泄水槽21表面底部靠近检测区11的一侧设置有闸门24，支撑机构23包括液压缸231，液压缸231的表面设置有伸缩套筒232。搅拌装置22包括电机221，电机221设置在泄水槽21顶部，电机221的输出端设置有搅拌轴222，搅拌轴222穿过泄水槽21并向内部延伸，搅拌轴222的表面对称设置有搅拌叶223，搅拌叶223叶片为矩形。泄水系统2整体安装在检测台1内部，泄水槽21整体通过支撑机构23顶起，可以通过支撑机构23调节高度，可以模拟不同高度推移质对检测试块的冲刷过程，其中伸缩套筒232可以保护液压缸231。泄水槽21的内部安装有搅拌装置22，搅拌装置22可以将不同颗粒的推移质与水进行混合搅拌，也可以将推移质通过搅拌的离心力将推移质均匀的推到闸门24处，在通过控制泄水流速和搅拌速度，实现推移质均匀对检测试块进行冲刷冲磨，方便使用控制变量法。
28.配料系统3设置在安装架12上，配料系统3包括三个推移质罐31、水罐32、下料控制系统33和配料罐34，三个推移质罐31均通过下料控制系统33与配料罐34连接，配料罐34的底部通过连接管与泄水槽21连接，水罐32通过水管35与泄水槽21连接，水罐32的上方设置有加水口。下料控制系统33包括下料管331，下料管331的上端设置有电磁阀332，下料管331内部电磁阀332的下方设置有控制阀333。控制阀333包括接料板3331，接料板3331的上表面设置有重量感应器3332，接料板3331的一端设置有水平驱动的伺服电机3333，伺服电机3333外部设置有保护壳，下料管331内壁开设有与接料板3331相适配的水平槽。水管35和循环水管43上均设置有水泵5，水管35上还设置有流量控制阀6。配料系统3通过支架安装在安装架12上，三个推移质罐31的底部都有一个下料控制系统33，从三个推移质罐31加入不同粒径的推移质，通过下料控制系统33可以调控不同的比例，推移质下料时，打开电磁阀332，推移质落到下料管331中的接料板3331上，接料板3331上安装有重量感应器3332，感应到推移质的重量达到预定重量后，电磁阀332关闭，同时，伺服电机3333驱动接料板3331水平转动，从而使推移质从接料板3331上落下进入到配料罐34内，不同的推移质落到配料罐34中在通过连接管落入泄水槽21中，且连接管为软管，在泄水槽21调节高度时不会影响使用。在推移质加入到泄水槽21时，水罐32通过水泵5使水沿着水管35进入泄水槽21中，水管35上还安装有流量控制阀6，使水进入泄水槽21内的体积可控。要说明的是水管35的两端在泄水槽21和水罐32的连接处为固定管，中间为长软管，避免泄水槽21上下移动时水管35影响使用，且水管35穿过检测台1的位置开设有较长的槽，使水管35可以根据泄水槽21上下移动，避免检测台1阻挡水管35。
29.回收系统4设置在检测台1底部，回收系统4包括集料筛分罐41、回收罐42和循环水管43，集料筛分罐41与检测区11的底部连接，回收罐42有三个，三个回收罐42均设置在集料筛分罐41的侧面，循环水管43的一端设置在集料筛分罐41的底部，循环水管43的另一端与水罐32连接。集料筛分罐41包括罐体411，罐体411的内部设置有三个倾斜筛网412，三个倾斜筛网412的一端处均设置有出料门413，三个回收罐42分别设置在三个出料门413的下方。回收系统4可以对水和推移质进行回收，其中集料筛分罐41直接与检测区11的底部连接，使水和推移质可以直接落入集料筛分罐41中，集料筛分罐41的罐体411内部有三层倾斜筛网412，倾斜筛网412的筛分过滤目数从上到下依次增大，最上方的倾斜筛网412过滤大粒径的推移质，最下方的倾斜筛网412过滤小粒径的推移质，过滤后推移质会沿着倾斜筛网412从出料门413中落入回收罐42中，方便回收处理，水会继续下落，最终沿着循环水管43通过水泵5回流到水罐32中。
30.大颗粒推移质冲磨检测方法，包括以下步骤：
31.1）、检测准备，将待检试块安装到检测区11的安装固定槽112内；配料系统3的推移质罐31内的推移质为粒径范围为20-500mm，配料罐34内每1m3水含推移质30-300kg；
32.2）、冲磨过程，步骤1）准备完毕后，将配料罐34内的物料连续进入泄水槽21内，打开搅拌装置，搅拌装置22的搅拌速度与泄水槽21的泄水流速可控，打开闸门24，使水和推移质从泄水槽21内均匀下落，水和推移质下落区域为检测区11，从而对待检试块表面进行冲磨，冲磨时间为100-1000h；泄水槽21内下落的水和推移质通过流道111进入集料筛分罐41进行筛分，筛分出推移质进入对应粒径的回收罐42，水通过循环水管43进入水罐32中；
33.3）、冲磨检测，对步骤2）冲磨后的检测试块进行检测，检测参数包括：冲磨面积、深度、重量损失、磨损率等。
34.本实用新型公开的检测方法可对抗压强度大于80mpa的试块进行检测，推移质为大粒径推移质，粒径范围广，根据我国河道推移质粒径含量的不同进行模拟，实用性强，检测范围更广，效果更佳。
35.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。