一种内底液流试验装置

摘要

本发明提供一种内底液流试验装置，解决现有液流试验装置结构复杂，且容易损坏内底的问题。该装置包括进水集合器、进水管路、顶板、进水组件和顶芯；进水管路为多组，其进口与进水集合器的集合出液口连接，出口与进水组件连接；进水组件包括环形进水管、进水环套和多个进水接嘴；多个进水接嘴设置在环形进水管上；环形进水管套装在进水环套的外侧，与进水环套接触的内壁上设置有环形缺口，进水环套的外壁上设置有多个沿周向布置的进水孔；顶芯包括盖板、支撑环和支撑底板，支撑环设置在进水环套内，盖板设置在支撑环的顶部，支撑底板设置在支撑环的底部；内底套装在支撑环外侧；顶板设置在筒体底板上方，且与进水环套连接。

权利要求

1.一种内底液流试验装置，所述内底(1)为筒体结构，筒体底板(11)上设置有多个过流孔(15)，筒体外壁(12)上设置有多个螺旋槽(13)和多个切向孔(14)，且切向孔(14)与螺旋槽(13)底部连通，其特征在于：包括进水集合器(2)、进水管路(3)、顶板(4)、进水组件(6)和顶芯(5)；

所述进水集合器(2)设置有一路集合进液口和多路集合出液口，且多路集合出液口均与集合进液口连通；

所述进水管路(3)为多组，其进口与进水集合器(2)的集合出液口连接，出口与进水组件(6)连接；

所述进水组件(6)包括环形进水管(61)、进水环套(62)和多个进水接嘴(63)；多个进水接嘴(63)设置在环形进水管(61)上，其进口与进水管路(3)的出口连接，出口与环形进水管(61)的内腔连通；所述环形进水管(61)套装在进水环套(62)的外侧，与进水环套(62)接触的内壁上设置有环形缺口(64)，所述进水环套(62)的外壁上设置有多个沿周向布置的进水孔(65)，所述进水孔(65)通过环形缺口(64)与环形进水管(61)的内腔连通；

所述顶芯(5)包括盖板(51)、支撑环(52)和支撑底板(53)，所述支撑环(52)设置在进水环套(62)内，其侧壁上设置有多个出水口(54)；所述盖板(51)设置在支撑环(52)的顶部，且位于进水环套(62)内，其端面设置有多个进水口(55)，所述支撑底板(53)设置在支撑环(52)的底部，且位于进水环套(62)下方，其端面设置有多个底板出液口(56)，所述底板出液口(56)位于支撑环(52)的外侧，且与进水环套(62)的进水孔(65)连通；

所述内底(1)套装在支撑环(52)外侧，所述筒体外壁(12)设置在支撑环(52)和进水环套(62)之间，所述切向孔(14)设置在进水孔(65)下方，且位于进水孔(65)和底板出液口(56)之间，所述筒体底板(11)设置在盖板(51)上方；所述顶板(4)设置在筒体底板(11)上方，且与进水环套(62)连接。

2.根据权利要求1所述的内底液流试验装置，其特征在于：所述顶板(4)的顶部设置有第一压力测嘴(7)，所述环形进水管(61)的外壁上设置有第二压力测嘴(8)。

3.根据权利要求2所述的内底液流试验装置，其特征在于：所述顶板(4)与筒体底板(11)之间设置有橡胶保护垫(9)。

4.根据权利要求1或2或3所述的内底液流试验装置，其特征在于：所述顶板(4)和进水环套(62)的接触面上设置有第一密封圈(21)，所述筒体外壁(12)与支撑环(52)的接触面上设置有第二密封圈(22)，且第二密封圈(22)位于出水口(54)的下方，所述筒体外壁(12)底部与进水环套(62)的接触面上设置有第三密封圈(23)，且第三密封圈(23)位于进水孔(65)的下方。

5.根据权利要求4所述的内底液流试验装置，其特征在于：所述环形缺口(64)的宽度大于进水孔(65)的直径，保证水畅通进入进水环套(62)。

6.根据权利要求5所述的内底液流试验装置，其特征在于：所述进水环套(62)的外壁上设置有安装法兰(66)，且安装法兰(66)的上端面位于进水环套(62)上端面的下方，所述顶板(4)通过安装法兰(66)与进水环套(62)固定连接。

7.根据权利要求6所述的内底液流试验装置，其特征在于：所述顶板(4)的顶部设置有把手(41)。

8.根据权利要求7所述的内底液流试验装置，其特征在于：所述进水管路(3)为四组，沿进水环套(62)的周向均布。

9.根据权利要求8所述的内底液流试验装置，其特征在于：所述环形进水管(61)的顶端设置有多个缺口，所述进水接嘴(63)焊接在环形进水管(61)上方，并通过缺口与环形进水管(61)的腔体连通。

10.根据权利要求9所述的内底液流试验装置，其特征在于：所述环形进水管(61)由四段钢管焊接而成。

说明书

一种内底液流试验装置

技术领域

[0001] 本发明涉及喷注器内底，具体涉及一种内底液流试验装置。

背景技术

[0002] 在液煤喷注器的研制过程中，内底为其关键性零件，内底的性能直接影响喷注器的工作性能。如图1所示，内底为筒体结构，具有大、软、外形结构复杂等特点，内底安装至喷
注器之前，需进行液流试验，获取内底的性能参数，并验证内底是否满足设计要求，能否用
于配装喷注器。内底液流试验需测量内底在给定流量下的入口及切向孔的喷前压降，试验
要求由筒体外壁下部的周向圆环进水，从筒体外壁底部周向均布的近百个切向孔出水，大
流量试验介质在高压下通过内底，既要完成试验又要保证内底安全。

[0003] 现有的试验装置结构复杂，不适用于内底，同时，由于内底具有大、软、外形结构复杂等特点，现有试验装置容易损坏内底，导致内底报废，从而增加了生产制造成本。

发明内容

[0004] 本发明的目的是解决现有液流试验装置结构复杂，且容易损坏内底的问题，提供一种内底液流试验装置，通过该装置实现对内底性能参数的验证，从而对喷注器的可靠工
作提供保证。

[0005] 为实现以上发明目的，本发明的技术方案为：

[0006] 一种内底液流试验装置，所述内底为筒体结构，所述筒体底板上设置有多个过流孔，筒体外壁上设置有多个螺旋槽和切向孔，且切向孔与螺旋槽底部连通，液流试验装置包
括进水集合器、进水管路、顶板、进水组件和顶芯；所述进水集合器设置有一路集合进液口
和多路集合出液口，且多路集合出液口均与集合进液口连通；所述进水管路为多组，其进口
与进水集合器的集合出液口连接，出口与进水组件连接；所述进水组件包括环形进水管、进
水环套和多个进水接嘴；多个进水接嘴设置在环形进水管上，其进口与进水管路的出口连
接，出口与环形进水管的内腔连通；所述环形进水管套装在进水环套的外侧，与进水环套接
触的内壁上设置有环形缺口，所述进水环套的外壁上设置有多个沿周向布置的进水孔，所
述进水孔通过环形缺口与环形进水管的内腔连通；所述顶芯包括盖板、支撑环和支撑底板，
所述支撑环设置在进水环套内，其侧壁上设置有多个出水口；所述盖板设置在支撑环的顶
部，且位于进水环套内，其端面设置有多个进水口，所述支撑底板设置在支撑环的底部，且
位于进水环套下方，其端面设置有多个底板出液口，所述底板出液口位于支撑环的外侧，且
与进水环套的进水孔连通；所述内底套装在支撑环外侧，所述筒体外壁设置在支撑环和进
水环套之间，所述切向孔设置在进水孔下方，且位于进水孔和底板出液口之间，所述筒体底
板设置在盖板上方；所述顶板设置在筒体底板上方，且与进水环套连接。

[0007] 进一步地，所述顶板的顶部设置有第一压力测嘴，所述环形进水管的外壁上设置有第二压力测嘴。

[0008] 进一步地，所述顶板与筒体底板之间设置有橡胶保护垫。

[0009] 进一步地，所述顶板和进水环套的接触面上设置有第一密封圈，所述筒体外壁与支撑环的接触面上设置有第二密封圈，且第二密封圈位于出水口的下方，所述筒体外壁底
部与进水环套的接触面上设置有第三密封圈，且第三密封圈位于进水孔的下方。

[0010] 进一步地，所述环形缺口的宽度大于进水孔的直径，保证水均匀畅通进入进水环套。

[0011] 进一步地，所述进水环套的外壁上设置有安装法兰，且安装法兰的上端面位于进水环套上端面的下方，所述顶板通过安装法兰与进水环套固定连接。

[0012] 进一步地，所述顶板的顶部设置有把手。

[0013] 进一步地，所述进水管路为四组，沿进水环套的周向均布。

[0014] 进一步地，所述环形进水管的顶端设置有多个缺口，所述进水接嘴焊接在环形进水管上方，并通过缺口与环形进水管的腔体连通。

[0015] 进一步地，所述环形进水管由四段钢管焊接而成。

[0016] 与现有技术相比，本发明技术方案的优点是：

[0017] 1.本发明内底液流试验装置中，顶芯与进水组件自成一体又相互配合，使得内底装入进水组件、顶芯、顶板形成的与内底外形一致的空间，避免内底在试验时受到损坏，从
而确保液流试验的顺利进行，通过该装置实现对内底性能参数的验证，从而对喷注器的可
靠工作提供保证。

[0018] 2.本发明内底液流试验装置中，支撑环周向均布出水口，盖板周向均布多个进水口，使得从内底螺旋槽旋流而上的试验介质通过内底上端四个过流孔进入顶芯腔体内外，
达到平衡试验装置内液压的作用，从而保护内底不受压变形，确保试验时内底的安全。

[0019] 3.本发明内底液流试验装置结构简单，进水集合器、进水管路、顶板、进水组件和顶芯均可采用常规板材和型材焊接，制作简单方便。

附图说明

[0020] 图1为被测试件内底的结构示意图；

[0021] 图2为本发明内底液流试验装置结构示意图；

[0022] 图3为图2的局部放大图；

[0023] 图4为本发明进水组件的结构示意图；

[0024] 图5为本发明环形进水管和进水接嘴的结构示意图；

[0025] 图6为本发明顶芯的结构示意图；

[0026] 图7为本发明顶板的结构示意图。

[0027] 附图标记：1‑内底，2‑进水集合器，3‑进水管路，4‑顶板，5‑顶芯，6‑进水组件，7‑第一压力测嘴，8‑第二压力测嘴，9‑橡胶保护垫，11‑筒体底板，12‑筒体外壁，13‑螺旋槽，14‑
切向孔，15‑过流孔，21‑第一密封圈，22‑第二密封圈，23‑第三密封圈，41‑把手，51‑盖板，
52‑支撑环，53‑支撑底板，54‑出水口，55‑进水口，56‑底板出液口，61‑环形进水管，62‑进水
环套，63‑进水接嘴，64‑环形缺口，65‑进水孔，66‑安装法兰。

具体实施方式

[0028] 以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步详细描述。

[0029] 如图1所示，内底1为筒体结构，材料为紫铜，外径约400mm，筒体底板11上设置有多个过流孔15，筒体外壁12上设置有多个螺旋槽13和切向孔14，且切向孔14与螺旋槽13底部
连通。内底1安装至喷注器之前，需对其进行液流试验，得到内底1的性能参数，试验要求由
筒体外壁下部的周向圆环进水，从周向均布的多个切向孔14出水。大流量试验介质在高压
下通过内底1，既要完成试验又要保证内底1安全，考虑内底1大、材料软、外形复杂特点，本
发明提供了一种内底液流试验装置，将内底1固定装夹在试验装置中，通过试验装置模拟内
底1周向均布的近百个切向孔14在喷注器中相对准确位置，将试验介质引入内底1，保证试
验介质在规定入口压力和喷前压降下按要求进出，从而得到内底1流阻性能参数，对喷注器
的可靠工作提供保证。以下对试验装置的结构进行详细描述，文中长度尺寸单位均为mm。

[0030] 如图2至图7所示，本发明提供的内底液流试验装置将试验介质按要求流道进出内底1完成液流试验，获得内底1性能试验数据，保证试验完成时内底1完好。该装置具体包括
进水集合器2、进水管路3、顶板4、进水组件6和顶芯5。进水集合器2设置有一路集合进液口
和多路集合出液口，且多路集合出液口均与集合进液口连通；进水管路3为四组，其进口与
进水集合器2的集合出液口连接，出口与进水组件6连接。

[0031] 如图4所示，进水组件6主要由环形进水管61、进水环套62和多个进水接嘴63焊接组成。多个进水接嘴63设置在环形进水管61上，其进口与进水管路3的出口连接，出口与环
形进水管61的内腔连通；环形进水管61套装在进水环套62的外侧，与进水环套62接触的内
壁上设置有环形缺口64，进水环套62的外壁上设置有多个沿周向布置的进水孔65，进水孔
65通过环形缺口64与环形进水管61的内腔连通。

[0032] 本发明进水环套62的内径根据内底1外径设计，进水孔65高度根据环形进水管61高度设计，进水孔65数量、孔径依内底1流量设计。下端设置螺纹孔，用于进水环套62与顶芯
5紧固连接。同时，下端内径扩大，保证流出内底1的试验介质快速从顶芯5的底板出液口排
出，底板出液口的流通总面积尽可能大，以减小向下流出底板出液口的试验介质对除顶芯5
外的部件和内底1产生巨大的向上反作用力，试验时保证螺栓紧固力足够且有效。

[0033] 如图5所示，本发明环形进水管61由四段钢管焊接而成，采用钢管加工方便。环形进水管61内侧切去截面宽度大于进水孔65的直径，且截面高度中心与进水孔65中心对齐，
方可保证水均匀畅通进入进水环套62，同时，环形进水管61顶壁切去4个缺口，便于进水接
嘴63与环形进水管61连接。

[0034] 如图6所示，顶芯5结构尺寸根据内底1及进水环套62设计，其具体包括盖板51、支撑环52和支撑底板53，支撑环52设置在进水环套62内，其侧壁上设置有多个出水口54；盖板
51设置在支撑环52的顶部，且位于进水环套62内，其端面设置有多个进水口55，支撑底板53
设置在支撑环52的底部，且位于进水环套62下方，其端面设置有多个底板出液口56，底板出
液口56位于支撑环52的外侧，且与进水环套62的进水孔65连通。支撑环52对软且薄的内底1
起支撑保护作用，防止内底1变形和划伤，支撑环52外壁设置有O形圈，防止试验介质从支撑
环52与内底1下端泄漏。支撑环52外壁设置周向均布出水口54，盖板51周向均布4个进水口
55，使得从内底螺旋槽13旋流而上的试验介质通过内底1上端的四个过流孔15进入顶芯5腔
体内外，达到平衡试验装置内液压的作用。

[0035] 试验时，内底1套装在支撑环52外侧，筒体外壁12设置在支撑环52和进水环套62之间，切向孔14设置在进水孔65下方，且位于进水孔65和底板出液口56之间，筒体底板11设置
在盖板51上方；顶板4设置在筒体底板11上方，且与进水环套62连接。此时，顶板4与筒体底
板11之间设置有橡胶保护垫9，避免筒体底板11受到顶板4的损坏。此外，为使顶板4方便可
靠的安装在进水环套62，进水环套62的外壁上设置有安装法兰66，顶板4通过安装法兰66与
进水环套62固定连接，并且顶板4和进水环套62的接触面上设置有第一密封圈21，安装法兰
66的上端面位于进水环套62上端面的下方，保证腔体上端设置的第一密封圈21的密封效
果。

[0036] 如图7所示，在顶板4上焊接一对把手41，方便吊装工装，顶板4上设置有安装法兰66数量对应、结构尺寸匹配的通孔和缺口，用于顶板4和进水环套的紧固连接，配合进水环
套上端设置的第一密封圈21，保证从内底1螺旋槽13旋流而上的试验介质不会从顶板4和进
水环套之间泄漏。

[0037] 液流试验时需提供较好的密封效果，为此本发明在顶板4和进水环套62的接触面上设置有第一密封圈21，实现顶板4处的良好密封。内底1与支撑环52的接触面上设置有第
二密封圈22，且第二密封圈22位于出水口54的下方，实现支撑环52的良好密封，为保证进水
环套62与内底1下端的密封效果，在进水孔65下方设置密封槽，密封槽内设置第三密封圈
23，高度正好封堵内底1下端的周向出水环，同时保证进水环套62与内底1下端的密封效果。

[0038] 如图2所示，进水集合器2和进水管路3将试验介质分四路沿圆周均匀进入内底1。为方便安装、取出内底1，顶芯5与进水组件6自成一体又相互配合，保证内底1装入进水组件
6、顶芯5、顶板形成的与内底1外形一致的空间，内底1下端外边沿与进水环套62内圆周密
封，内底1内圆与顶芯5外圆周密封。内底1上端通过进水环套62与顶板4件间设置密封件实
现端面密封，以上密封保证通过进水集合器2和进水管路3的试验介质水全部由内底1下端
的近百个切向孔14流出。

[0039] 液流试验时的试验介质流向如图3中箭头所示，液流试验时，试验介质从进水集合器2进入，通过四路进水管路3进入环形进水管61，再通过进水孔65进入内底1的螺旋槽13
内，此时，一部分试验介质通过螺旋槽13向上进入顶板4和筒体底板11之间的间隙，通过筒
体底板11上的过流孔15和盖板51上的进水口55进入支撑环52腔体内，直至试验介质充满支
撑环52腔体、顶芯5与内底1之间的缝隙，另一部分试验介质从进水孔65向下通过内底1的切
向孔14，通过底板出液口56流出。当顶芯5腔体充满试验介质，且流量、压力试验数据稳定时
开始采集数据，通过设置在环形进水管61的外壁上的第二压力测嘴8测量进口压力，通过设
置在顶板4顶部得到第一压力测嘴7测量喷前压降，通过两个试验压力得到内底1流阻性能
参数，从而完成液流试验。

[0040] 由于内底1具有尺寸大、材料软、外形加工复杂特点，将内底1安装至液流试验装置时，需注意保证内底1不被损坏，其安装顺序如下：将内底1放入进水环套62，垫好橡胶保护
垫9，装好第一密封圈，紧固顶板4和进水环套62，直至内底1装到如图示2位置，内底1下端达
到密封为止；进水环套62、顶板4和内底1翻转180°，顶芯5装入内底1，连接顶芯5和进水环套
62，注意螺栓不宜拧的过紧；再次将工装翻转180°，安装进水集合器2和进水管路3进行试
验。

[0041] 试验完成后，拆卸顺序如下：拆除进水集合器2和进水管路3；拆除顶板4，将测试装置和内底1垂直竖立，待测试装置和内底1中积水流出后；测试装置和内底1翻转180°，拆除
连接顶芯5和进水环套62的螺栓，操作人员踩住顶芯5底边边缘，将进水环套62上端法兰边
缘缓慢向上抬，使进水环套62连带内底1脱离顶芯5；将内底1放在预先放置的木块上，操作
人员同时抓牢进水环套62上端法兰边缘，保持进水环套62端面水平，保证内底1中心与木块
中心基本重合，然后再将内底1和进水环套62沿木块中心上下方向缓慢轻磕，使内底1下端
与密封圈脱离，再将内底1平稳上移脱离进水环套62，拆卸完成。