CN117969328B - 一种用于气力输送***的输送管道性能模拟试验机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气力输送***技术领域，尤其涉及一种用于气力输送***的输送管道性能模拟试验机构，包括试验台、风力机构以及调节机构，所述试验台上安装有带PLC控制器的控制终端，且其顶面上设置有固定架，固定架的顶部安装有固定箱，固定箱内开设有贯穿设置的通孔，固定箱的顶部设置有与通孔相通的进料箱，在固定箱的两侧侧壁上分别安装有侧板一和侧板二，进料箱的内壁之间滑动设置有料量调节组件，料量调节组件的一侧连接有延伸至进料箱外的连接轴，连接轴的端部上安装有U型架，U型架的两端上均啮合设置有齿轮一。本发明可以更真实的模拟实际工作过程中，颗粒在气流输送设备中对管道弯头部分的冲刷磨损效果。

Description

一种用于气力输送***的输送管道性能模拟试验机构

技术领域

本发明涉及气力输送***技术领域，尤其涉及一种用于气力输送***的输送管道性能模拟试验机构。

背景技术

气力输送设备具有防尘效果好，便于实现机械化、自动化，可减轻劳动强度，节省人力。在输送过程中，可以同时进行多种工艺操作，如混合、粉碎、分选、干燥、冷却。

在气力输送设备中，管道磨损是一个常见的问题，特别是当物料具有较高的硬度、颗粒较大或粘性较高时。在气流经过管道的弯道和转角时，由于气流方向的改变，会造成气流的剧烈旋转和管道壁面的冲刷，从而增加了磨损的可能性；同时，在气流中，固体颗粒会悬浮并与气流共同流动，当固体颗粒与管道壁面接触时，会产生摩擦和冲刷，导致管道磨损。

然，目前市场上并无相关的针对管道弯头部分的磨损性能试验设备，因此，有必要提供一种用于气力输送***的输送管道性能模拟试验机构来解决提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于气力输送***的输送管道性能模拟试验机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种用于气力输送***的输送管道性能模拟试验机构，包括试验台、风力机构以及调节机构，所述试验台上安装有带PLC控制器的控制终端，且其顶面上设置有固定架，固定架的顶部安装有固定箱，固定箱内开设有贯穿设置的通孔，固定箱的顶部设置有与通孔相通的进料箱；

在固定箱的两侧侧壁上分别安装有侧板一和侧板二；

进料箱的内壁之间滑动设置有料量调节组件，料量调节组件的一侧连接有延伸至进料箱外的连接轴，连接轴的端部上安装有U型架，U型架的两端上均啮合设置有齿轮一，两个齿轮一分别转动设置在进料箱的两侧侧壁上；

在通孔的一侧沿试验台的长度方向滑动设置有固定机构；

所述风力机构包括驱动组件、传动组件、升降组件和摆臂组件，传动组件的输入端上安装有传动轮一，且其输出端上安装有螺杆二，传动组件通过齿轮啮合的方式控制螺杆二的旋转输出，升降组件受螺杆二的螺纹传动作用沿竖直方向运动调节，在升降组件的外部安装有三组L支架，三组L支架的连接处设置有固定件，驱动组件转动设置于固定件上，摆臂组件连接在升降组件与驱动组件之间，通过升降组件的升降调节运动控制摆臂组件的转动，从而实现对风力机构的风向角度调节；

所述调节机构包括齿轮四、锥齿轮一、传动轮二以及活动件；

在侧板一上安装有竖直设置的固定轴和支承架，齿轮四转动设置于支承架上，锥齿轮一和传动轮二分别转动设置于固定轴上，锥齿轮一的一侧啮合设置有与齿轮一同步的锥齿轮二，齿轮四的一侧啮合设置有沿固定箱外壁滑动的齿条，传动轮二与传动轮一之间连接有传动皮带，活动件设置于齿轮四上且沿竖直方向往复运动于锥齿轮一和传动轮二之间。

在一个实施例中，所述固定箱的顶面上焊接有两个对称设置的支座，两侧的支座之间转动设置有齿轮轴，齿轮轴贯穿固定箱设置，其中一个支座的内外分别设置有通过导线连接的电磁铁一和外接电源一，电磁铁一呈环状结构设置且其固定嵌于支座的内壁之间，外接电源一外嵌在支座的其中一侧侧壁上且其与PLC控制器之间通过电信号连接，齿轮轴的其中一端贯穿电磁铁一设置并且与锥齿轮二通过键连接固定；

在固定箱的其中一侧外壁上通过螺丝安装有伸缩管，伸缩管为波纹管，且侧板一和侧板二上均滑动设置有能够与其通过紧固螺钉固定连接的滑动件，两个滑动件相对设置，伸缩管的另一端固定在两个滑动件之间。

在一个实施例中，所述料量调节组件包括斜板和弹性板，斜板和弹性板的其中两侧相对的侧壁分别与进料箱的内壁接触滑动，弹性板的一端弹性设置于斜板内且始终不与斜板脱离，弹性板的另一端与进料箱的另一侧内壁接触设置，斜板的底面上通过螺丝安装有连接块，连接轴的一端通过螺纹连接安装在连接块上；

进料箱的两侧相对的外壁上均开设有侧槽二，U型架滑动在两侧的侧槽二之间，并且在U型架的两端顶面上均开设有若干个与齿轮一相适配的齿槽，其中，齿轮一为不完全齿轮。

在一个实施例中，所述驱动组件包括扇叶、电机板和连接件，电机板的顶面上通过螺栓安装有驱动电机，扇叶安装在驱动电机的输出轴端部上，连接件呈三角状结构设置，且其通过螺丝安装在电机板的底面中间；

所述升降组件包括升降环，升降环内开设有环状设置的导槽，升降环的底面上通过螺丝安装有底盘；

所述传动组件包括相互啮合设置的齿轮二和齿轮三，齿轮二和齿轮三均通过轴连接转动设置于试验台的顶面上，齿轮二上安装有贯穿侧板一设置的同步轴一，传动轮一通过键连接安装在同步轴一的顶端处，齿轮三上安装有竖直设置的螺杆二，螺杆二贯穿底盘并与之螺纹传动配合；

所述摆臂组件包括摆动臂、导球和同步轴二，摆动臂呈“Z”型结构设置，导球安装在摆动臂的一端上且导球沿导槽的内壁滑动设置，同步轴二的一端安装在摆动臂的另一端上，且同步轴二的另一端贯穿连接件并与之同步设置。

在一个实施例中，所述升降环的外壁上焊接有三个升降块，升降块滑动设置在L支架的竖直方向上，固定件包括轴承座与U型座，轴承座通过螺丝安装在U型座的底壁上，同步轴二的其中一端贯穿U型座的其中一侧侧壁并转动设置于U型座的另一侧侧壁上，螺杆二的顶部无螺纹设置且转动设置于轴承座的内壁之间。

在一个实施例中，所述固定箱上朝向侧板一所在一侧的外壁上开设有侧槽一，侧槽一的其中一端在固定箱的另一侧外壁上通过螺丝固定有固定板，固定板上通过螺栓安装有直线电机，齿条滑动在侧槽一的内壁之间，且直线电机的输出轴端部与齿条的一端连接固定；

锥齿轮一的底面中间开设有固定槽一，传动轮二的顶面中间开设有固定槽二，固定槽一与固定槽二位于同一竖直方向上且大小形状一致，活动件的顶端和底端分别与固定槽一和固定槽二相适配，其中，活动件与锥齿轮一之间以及活动件与传动轮二之间均为摩擦传动方式；

齿轮四上开设有两个安装孔，安装孔内固定安装有电动推杆，电动推杆的输出轴端部与活动件的底端顶面相连接固定。

在一个实施例中，所述固定机构包括移动架、定位环一和定位环二，移动架的顶面上安装有竖轴，定位环一通过螺丝固定在竖轴的顶部，竖轴的侧壁上焊接有水平设置的固定筒，固定筒的一端上滑动设置有活动轴，且固定筒与活动轴之间通过紧定螺钉连接固定，定位环二通过螺丝安装在活动轴的端部上；

移动架滑动在试验台的两侧外壁之间，且移动架的两端内均贯穿有与之螺纹传动设置的螺杆一，螺杆一的两端上均设置有固定座，固定座通过螺丝固定在试验台上，且其中一个固定座上安装有与螺杆一连接驱动的旋转电机。

在一个实施例中，所述侧板一的顶面上固定安装有环状的电磁铁二和电磁铁三，同步轴一的顶部贯穿电磁铁二设置，固定轴的底端贯穿电磁铁三设置；

传动轮一和传动轮二均为铁质的，传动轮一通过键连接安装在同步轴一的顶端上，且传动轮一转动设置于电磁铁二的顶面上，传动轮二转动设置于固定轴的底端处，且传动轮二转动设置于电磁铁三的顶面上；

侧板一的其中一侧侧壁上还外嵌有外接电源二，外接电源二与PLC控制器之间通过电信号连接，且电磁铁二和电磁铁三均通过导线与外接电源二并联连接，电磁铁二和电磁铁三的启停状态同步。

在一个实施例中，当所述电动推杆的输出轴伸至最长时，此时的活动件的底端与固定槽二连接为一体，随着齿轮四的转动，活动件同步带动传动轮二转动，进而通过传动皮带同步带动传动轮一进行旋转输出，在同步轴一的作用下，齿轮二随传动轮一同步转动并带动齿轮三转动，齿轮三同步螺杆二旋转输出，使得底盘在螺纹传动的作用下带动升降环在竖直方向上运动，当升降环向上运动时，扇叶的进风角度向下调节，反之，当升降环向下运动时，扇叶的进风角度向上调节，并且此时的电磁铁二和电磁铁三均处于未通电状态；

当电动推杆的输出轴缩至最短时，此时电动推杆处于复位状态，且此时的活动件的顶端与固定槽一连接为一体，随着齿轮四的转动，活动件同步带动锥齿轮一转动，并同步带动锥齿轮二转动，从而使得锥齿轮二通过齿轮轴同步带动齿轮轴上的两个齿轮一转动，进而通过U型架的移动对料量调节组件的位置进行调节，并且此时的电磁铁一处于未通电状态。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、本发明设置了风力机构和料量调节组件，前者通过齿轮二与齿轮三的配合，由传动轮一作为动力的输入源，螺杆二作为动力的输出源，借由升降环的升降运动控制着摆臂组件其中一端的转动幅度，从而实现对风向角度的调整；后者通过齿轮一与U型架的啮合传动，使得在U型架带动斜板移动的同时，利用弹性板在斜板内的弹性运动配合着一起调整其位置，从而改变进料箱与通孔之间的出料量大小，进而使得颗粒在由进料箱落入固定箱内后，借助风力的作用使得颗粒能够不断向管道弯头处流动，并不断冲刷摩擦这管道的内壁，以更为实际的结果来模拟真实的情况。

2、本发明在风力机构与料量调节组件之间额外设置调节机构，通过控制活动件的竖直运动，使其分别能够与传动轮二、锥齿轮一进行连接，从而能够分别控制风力机构的风向角度调节以及料量调节组件的位置调节，以此实现不同的目的，为更好地模拟试验颗粒在管道弯头处的冲刷磨损效果，以达到相应的检测效果。

综上所述，本发明可以更真实的模拟实际工作过程中，颗粒在气流输送设备中对管道弯头部分的冲刷磨损效果，有助于提高试验的准确程度。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1另一视角的示意图；

图3是图1的左视结构示意图；

图4是本发明的固定箱与进料箱的安装示意图；

图5是本发明的斜板与弹性板的安装剖视示意图；

图6是本发明的风机机构的整体结构示意图；

图7是本发明的调节机构的整体安装示意图；

图8是图7的俯视结构示意图；

图9是图7中局部A的放大示意图；

图10是本发明的活动件对风力机构、料量调节组件的驱动连接示意图；

图11是本发明的活动件、传动轮二和锥齿轮一的连接剖视示意图；

图12是本发明的固定机构整体示意图。

图中：1、试验台；11、控制终端；12、螺杆一；13、固定架；2、固定箱；21、支座；211、外接电源一；212、电磁铁一；22、伸缩管；221、滑动件；23、侧槽一；24、侧板一；241、外接电源二；25、侧板二；26、通孔；261、环槽；3、进料箱；31、斜板；32、弹性板；33、齿轮一；34、U型架；35、连接轴；4、风力机构；41、驱动电机；411、扇叶；42、电机板；421、连接件；43、L支架；431、固定件；44、升降环；441、升降块；442、底盘；45、齿轮二；451、同步轴一；46、齿轮三；461、螺杆二；47、传动轮一；471、电磁铁二；48、摆动臂；481、导球；482、同步轴二；5、调节机构；51、齿条；52、齿轮四；521、电动推杆；53、锥齿轮一；531、固定槽一；54、锥齿轮二；55、传动轮二；551、固定槽二；56、活动件；57、直线电机；58、固定轴；581、电磁铁三；59、支承架；6、固定机构；61、移动架；62、竖轴；621、定位环一；63、固定筒；64、活动轴；641、定位环二。

具体实施方式

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

如图1-3所示，本发明提供技术方案：一种用于气力输送***的输送管道性能模拟试验机构，包括试验台1、固定箱2、进料箱3、风力机构4、调节机构5以及固定机构6，试验台1上固定安装有带PLC控制器的控制终端11，且在试验台1上固定焊接有“H”型结构的固定架13，固定箱2安装在固定架13上，且固定箱2内开设有贯穿设置的通孔26，通孔26的一端上还开设有环槽261，环槽261的端壁上嵌有与PLC控制器通过电信号连接的接触传感器（图中未示出），环槽261与待测管道的端部适配，进料箱3通过螺栓固定在固定箱2的顶部，在进料箱3内设置有料量调节组件，在通孔26的一侧设置有可以调节风力角度的风力机构4，在料量调节组件与风力机构4之间设置有调节机构5，通过调节机构5上活动件56的运动调节来控制进料量的多少以及风力进入通孔26中的角度，而在通孔26的另一侧安装有待测管道，待测管道为弯头部分，待测管道安装在固定机构6上，通过固定机构6的位置调节来使得待测管道的一端与通孔26相连接。

需要进一步说明的是，通过将待测管道的一端装在通孔26的一端处，在通孔26的另一侧设置风力机构4，通过调节机构5先后分别对风力机构4的进风角度以及进料箱3内落入通孔26中的物料量大小进行调节，调整完毕后，利用将颗粒状的塑料球作为仿真物料并送入进料箱3中，在风力机构4的风向作用下，使其在待测管道内随风流向前运动，不断撞击或冲刷待测管道的弯头部内壁，从而模拟实际物料在输送过程中不断冲击管道弯头部的效果，待测试结束后，比较试验前后待测管道的质量即可得出在不同风向的风力作用以及不同进料量的情况下管道弯头部的磨损状况。

如图4-5所示，固定箱2的顶面上在相对的两个位置处均焊接有支座21，其中一个支座21的内壁之间固定嵌有电磁铁一212，并且在该支座21的其中一侧外壁上安装有外接电源一211，外接电源一211与电磁铁一212之间通过导线连接控制，且外接电源一211与PLC控制器之间通过电信号连接设置，在固定箱2的其中一侧外壁上通过螺丝安装有伸缩管22，伸缩管22为波纹管，固定箱2的另一侧外壁上开设有沿其长度方向设置的侧槽一23，侧槽一23的一端处于固定箱2的外壁上通过螺丝安装有固定板，并且，在固定箱2的两侧相对的外壁上分别通过“L”型的连接片和螺栓固定安装有侧板一24和侧板二25，在侧板一24的一侧外壁上安装有外接电源二241，外接电源二241与PLC控制器之间通过电信号连接设置，在侧板一24和侧板二25相对的侧壁上均滑动设置有“U”型结构的滑动件221，两侧的滑动件221通过紧固螺钉分别固定在侧板一24和侧板二25上，两侧的滑动件221分别通过螺丝与伸缩管22的其中一端连接为一体。

需要进一步说明的是，通过手动调节滑动件221，使其带动伸缩管22进行长度调整，调节至适当位置后即可停止，再通过拧紧紧定螺钉来将滑动件221的位置固定住。

进料箱3内沿其长度方向滑动设置有料量调节组件，料量调节组件包括斜板31和弹性板32，进料箱3的底部与固定箱2内的通孔26相通，在进料箱3的内壁之间沿直线方向滑动设置有斜板31，斜板31的一端内弹性设置有弹性板32，弹性板32的一端始终位于斜板31内，且其另一端与进料箱3的内壁相抵接触，在斜板31的底面上通过螺丝安装有连接块，连接块的一端上通过螺纹连接安装有连接轴35，连接轴35的另一端贯穿进料箱3并延伸至其外部，在进料箱3的两侧相对的外壁上均开设有侧槽二，两侧的侧槽二之间滑动设置有U型架34，连接轴35的一端与U型架34连接固定，U型架34的两端上均焊接有滑块（图中未示出），滑块滑动在侧槽二的内壁之间。

进料箱3的端壁内贯穿有转动设置的齿轮轴，齿轮轴转动设置于两侧的支座21之间，且齿轮轴的其中一端贯穿电磁铁一212设置，齿轮轴的两端处均通过键连接安装有齿轮一33，齿轮一33为不完全齿轮，在U型架34的两端顶面上均开设有若干个与齿轮一33相适配的齿槽。

需要进一步说明的是，通过控制两侧的齿轮一33转动，使得U型架34同步带动连接轴35移动调节，当连接轴35进行直线运动时，带动斜板31沿着进料箱3的内壁滑动，从而不断改变进料箱3与固定箱2之间的进料口大小，而且在斜板31运动过程中，弹性板32的一端始终贴着进料箱3的内壁随斜板31同步运动调节，调整至合适的进料口大小后停止控制齿轮一33转动即可。

需要注意的是，U型架34上每一侧的齿槽数均与齿轮一33的齿数相等，齿轮一33始终与齿槽保持啮合状态，每个齿槽都对应着不同大小的进料量，根据需求控制齿槽经过齿轮一33的个数即可调整至合适的进料量。

如图6所示，风力机构4包括驱动组件、传动组件、升降组件和摆臂组件，驱动组件包括扇叶411、电机板42和连接件421，传动组件包括齿轮二45和齿轮三46，升降组件包括升降环44；

L支架43设置有三组，且其底端均通过焊接固定在试验台1上，三组L支架43的连接处设置有固定件431，固定件431包括轴承座以及U型座，轴承座通过螺丝安装在U型座的底壁上，在轴承座的中间还转动设置有与电机板42连为一体的连接件421，连接件421呈三角状结构设置，电机板42上通过螺栓固定安装有驱动电机41，驱动电机41为旋转电机，扇叶411安装在驱动电机41的输出轴上，并且扇叶411朝向通孔26所在位置的一侧设置。

三组L支架43上均滑动设置有升降块441，三个升降块441的中间焊接有升降环44，升降环44上开设有环形设置的导槽，在连接件421与升降环44之间还设置有摆臂组件，摆臂组件包括摆动臂48、导球481和同步轴二482，摆动臂48呈“Z”型结构设置，同步轴二482的一端固定插于摆动臂48的一端内，同步轴二482的另一端贯穿U型座的一侧侧壁并转动设置于U型座另一侧侧壁上，同时还贯穿连接件421并与之同步设置，导球481套在摆动臂48的另一端上并滑动于导槽的内壁之间。

升降环44的底壁上通过螺丝安装有底盘442，底盘442的中间贯穿有与之螺纹传动配合的螺杆二461，螺杆二461的顶部无螺纹设置且转动设置于轴承座的内壁之间，螺杆二461的底端上连接有同步运动的齿轮三46，齿轮三46通过轴连接转动设置于试验台1的顶面上。

在试验台1上还通过轴连接转动设置有齿轮二45，齿轮二45与齿轮三46啮合设置，在齿轮二45的顶面上通过螺丝安装有同步轴一451，同步轴一451的顶端处通过键连接安装有传动轮一47（传动轮一47为铁质的），传动轮一47位于侧板一24的上方，且同步轴一451贯穿侧板一24并转动设置于侧板一24的内壁之间，在侧板一24的顶面上固定安装有环状的电磁铁二471，电磁铁二471的顶面与传动轮一47的底面相互接触，且同步轴一451也贯穿电磁铁二471设置。

需要进一步说明的是，当电磁铁二471上无电流通过时，此时传动轮一47处于可运动的状态，通过传动皮带的作用控制传动轮一47进行转动，同步轴一451随之同步带动齿轮一33转动，随着齿轮一33的转动，齿轮二45受啮合作用而同步随之转动，在齿轮二45的作用下，螺杆二461随之同步转动，底盘442由于与螺杆二461是螺纹连接，且升降环44外壁上的升降块441相当于对底盘442进行了导向的限位设置，使得在螺杆二461的驱动下，底盘442带动升降环44在竖直方向上进行升降运动，当升降环44向上运动时，导球481随之沿着导槽向一侧滑动，从而使得摆动臂48随之摆动，进而令另一端上的同步轴二482带动连接件421转动调节，使得电机板42和驱动电机41随之同步向下调低进风角度，反之，当升降环44向下运动时，导球481随着升降环44的运动而带动摆动臂48向反方向摆动，进而使得电机板42和驱动电机41随之同步向上调高进风角度。

需要注意的是，当摆动臂48整体均处于竖直状态时，此时的电机板42和驱动电机41均处于水平状态上，且此时的扇叶411正对通孔26设置，进风角度为0度，且在导球481的整个运动过程中，摆动臂48始终在其中两个L支架43的范围之间运动且始终不与L支架43发生碰撞干扰。

如图7-11所示，调节机构5包括齿条51、齿轮四52、锥齿轮一53、锥齿轮二54、传动轮二55以及活动件56；

侧板一24上通过螺丝固定安装有固定轴58，固定轴58垂直侧板一24设置，固定轴58上转动设置有锥齿轮一53和传动轮二55，齿轮四52位于锥齿轮一53和传动轮二55的中间位置，固定轴58贯穿齿轮四52的中间设置，齿轮四52的下方设置有支承架59，且齿轮四52通过轴承环转动设置于支承架59的顶面上，支承架59的底端通过螺栓固定在侧板一24上，锥齿轮一53位于固定轴58的顶部处，传动轮二55位于固定轴58的底端处，固定轴58上还安装有环状的电磁铁三581，电磁铁三581嵌装在侧板一24上，电磁铁三581和电磁铁二471均通过导线与外接电源二241并联连接，传动轮二55与电磁铁三581的顶面接触设置（其中，传动轮二55为铁质的），并且传动轮二55与传动轮一47之间还安装有传动皮带，锥齿轮一53与锥齿轮二54相互啮合，且锥齿轮二54与齿轮轴的其中一端通过键连接固定为一体。

齿条51沿侧槽一23的内壁滑动设置，齿条51的一端上连接有直线电机57，直线电机57通过螺栓安装在固定板的一侧侧壁上，齿条51与齿轮四52相互啮合，从而控制着齿轮四52的转动。

在齿轮四52的中间还设置有沿固定轴58升降运动的活动件56，活动件56的纵截面如图11所示，在传动轮二55的顶面中间开设有固定槽二551，在锥齿轮一53的底面中间开设有固定槽一531，固定槽一531位于固定槽二551的正上方，且其大小形状都一致，固定槽一531与活动件56的顶端相适配，固定槽二551与活动件56的底端相适配，在齿轮四52上开设有两个安装孔，安装孔内通过螺丝安装有电动推杆521，电动推杆521的输出轴端部与活动件56的一端连接固定。

其中，需要注意的是，活动件56与锥齿轮一53之间、以及活动件56与传动轮二55之间均为摩擦传动方式，电动推杆521的输出轴伸至最长距离时，活动件56的底端与固定槽二551接触设置，反之，电动推杆521的输出轴缩短至最短时，活动件56的顶端与固定槽一531接触设置。

需要进一步说明的是，首先通过PLC控制器来控制电动推杆521的启停，电动推杆521启动后并控制其输出轴伸至最长后暂停，此时活动件56与传动轮二55连接为一体，然后通过启动直线电机57控制齿条51的移动，从而对齿轮四52进行转动调节，随着齿轮四52的转动，活动件56同步带动传动轮二55进行转动输出，利用传动皮带的作用同步带动传动轮一47进行转动输出，使得齿轮二45带动齿轮三46啮合转动，进而最终控制扇叶411的进风角度，调节至适当后即可停止，停止时，令外接电源二241进入通电状态，电磁铁二471、电磁铁三581均处于工作状态下，从而使得传动轮一47和传动轮二55被电磁吸附住无法活动即可。

当电动推杆521启动后并控制其输出轴缩短至最短后暂停，此时活动件56与锥齿轮一53连接为一体，然后通过齿条51的移动来控制齿轮四52的旋转输出，利用活动件56的同步作用使得锥齿轮一53随齿轮四52同步转动，并带动锥齿轮二54进行转动输出，从而使得与锥齿轮二54连接的齿轮轴带动其上的两个齿轮一33进行转动，控制着U型架34的移动，从而控制着斜板31以及弹性板32在进料箱3内的位置，以此来调节进料箱3内颗粒的通过量，当调节至适当后即可停止，停止时，令外接电源一211启动，电磁铁一212处于工作状态，利用吸附力锁住齿轮轴防止其发生转动。

如图1和图12所示，固定机构6包括移动架61、定位环一621和定位环二641；

移动架61的顶面上在其中间位置处通过螺栓固定有竖直设置的竖轴62，竖轴62的顶部通过螺丝安装有定位环一621，竖轴62的侧壁上焊接有连为一体的固定筒63，固定筒63水平设置，固定筒63的一端内滑动设置有活动轴64，活动轴64通过紧定螺钉与固定筒63连接固定，活动轴64的端部上通过螺丝安装有定位环二641，定位环一621和定位环二641上均螺纹连接有三组紧定螺钉。

在试验台1的顶面上还通过螺丝固定有固定座，同侧的两个固定座之间转动设置有螺杆一12，并且在其中一个固定座的侧壁上通过螺丝安装有与螺杆一12连接驱动的旋转电机，移动架61的两端分别沿试验台1的两侧外壁滑动设置，螺杆一12贯穿移动架61并与之通过螺纹传动配合设置。

需要进一步说明的是，首先，通过调节活动轴64的长度来辅助安装待测管道，将待测管道的两端分别置于定位环一621和定位环二641内后，锁紧活动轴64固定，并锁紧定位环一621和定位环二641上的紧定螺钉将待测管道固定住，然后通过PLC控制器来启动旋转电机，令移动架61随螺杆一12的驱动而移动，移动至待测管道的一端与环槽261接触时，接触传感器被触发，此时PLC控制器停止旋转电机，从而令待测管道的一端与通孔26连接在一起，以待后续测试。

工作原理：

首先，将待测管道安装在固定机构6上，通过控制螺杆一12的转动来控制待测管道移动至通孔26的一端处并与环槽261连接在一起；

接着，通过控制活动件56下调至与传动轮二55接触，使得传动轮二55与传动轮一47形成传动，并在齿条51的直线运动下，间接地控制着齿轮二45和齿轮三46的啮合输出，从而使得升降环44带动摆臂组件进行转动调节，进而改变调节扇叶411的进风角度，调节至适当后对传动轮一47和传动轮二55进行锁止固定；

而后，接着再通过控制活动件56上调至与锥齿轮一53接触，使得锥齿轮一53与锥齿轮二54之间形成传动，并在齿条51的直线运动下，使得锥齿轮一53同步锥齿轮二54转动，令齿轮轴随锥齿轮二54同步转动并带动两侧的齿轮一33进行转动，随着齿轮一33的转动，U型架34随之做直线运动，从而配合连接轴35带动斜板31和弹性板32在进料箱3内移动调节，以此来改变进料箱3的出料量；

待风向角度和出料量都调节完毕后，将颗粒状的塑料球作为仿真物料并送入进料箱3中，在扇叶411的风力作用下，使得塑料球在落入通孔26内后随风流向前运动，不断撞击或冲刷待测管道的弯头部内壁，从而模拟实际物料在输送过程中不断冲击管道弯头部的效果，待测试结束后，比较试验前后待测管道的质量即可得出在不同风向的风力作用以及不同进料量的情况下管道弯头部的磨损状况。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的含义。

以上对本申请实施例所提供的一种用于气力输送***的输送管道性能模拟试验机构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种用于气力输送***的输送管道性能模拟试验机构，其特征在于，包括：

试验台（1），所述试验台（1）上安装有带PLC控制器的控制终端（11），且其顶面上设置有固定架（13），固定架（13）的顶部安装有固定箱（2），固定箱（2）内开设有贯穿设置的通孔（26），固定箱（2）的顶部设置有与通孔（26）相通的进料箱（3）；

在固定箱（2）的两侧侧壁上分别安装有侧板一（24）和侧板二（25）；

进料箱（3）的内壁之间滑动设置有料量调节组件，料量调节组件的一侧连接有延伸至进料箱（3）外的连接轴（35），连接轴（35）的端部上安装有U型架（34），U型架（34）的两端上均啮合设置有齿轮一（33），两个齿轮一（33）分别转动设置在进料箱（3）的两侧侧壁上；

所述料量调节组件包括斜板（31）和弹性板（32），斜板（31）和弹性板（32）的其中两侧相对的侧壁分别与进料箱（3）的内壁接触滑动，弹性板（32）的一端弹性设置于斜板（31）内且始终不与斜板（31）脱离，弹性板（32）的另一端与进料箱（3）的另一侧内壁接触设置，斜板（31）的底面上通过螺丝安装有连接块，连接轴（35）的一端通过螺纹连接安装在连接块上；

在通孔（26）的一侧沿试验台（1）的长度方向滑动设置有固定机构（6）；

所述固定机构（6）包括移动架（61）、定位环一（621）和定位环二（641），移动架（61）的顶面上安装有竖轴（62），定位环一（621）通过螺丝固定在竖轴（62）的顶部，竖轴（62）的侧壁上焊接有水平设置的固定筒（63），固定筒（63）的一端上滑动设置有活动轴（64），且固定筒（63）与活动轴（64）之间通过紧定螺钉连接固定，定位环二（641）通过螺丝安装在活动轴（64）的端部上；

移动架（61）滑动在试验台（1）的两侧外壁之间，且移动架（61）的两端内均贯穿有与之螺纹传动设置的螺杆一（12），螺杆一（12）的两端上均设置有固定座，固定座通过螺丝固定在试验台（1）上，且其中一个固定座上安装有与螺杆一（12）连接驱动的旋转电机；

风力机构（4），所述风力机构（4）包括驱动组件、传动组件、升降组件和摆臂组件，传动组件的输入端上安装有传动轮一（47），且其输出端上安装有螺杆二（461），传动组件通过齿轮啮合的方式控制螺杆二（461）的旋转输出，升降组件受螺杆二（461）的螺纹传动作用沿竖直方向运动调节，在升降组件的外部安装有三组L支架（43），三组L支架（43）的连接处设置有固定件（431），驱动组件转动设置于固定件（431）上，摆臂组件连接在升降组件与驱动组件之间，通过升降组件的升降调节运动控制摆臂组件的转动，从而实现对风力机构（4）的风向角度调节；

升降环（44）的外壁上焊接有三个升降块（441），升降块（441）滑动设置在L支架（43）的竖直方向上，固定件（431）包括轴承座与U型座，轴承座通过螺丝安装在U型座的底壁上，同步轴二（482）的其中一端贯穿U型座的其中一侧侧壁并转动设置于U型座的另一侧侧壁上，螺杆二（461）的顶部无螺纹设置且转动设置于轴承座的内壁之间；

所述驱动组件包括扇叶（411）、电机板（42）和连接件（421），电机板（42）的顶面上通过螺栓安装有驱动电机（41），扇叶（411）安装在驱动电机（41）的输出轴端部上，连接件（421）呈三角状结构设置，且其通过螺丝安装在电机板（42）的底面中间；

所述升降组件包括升降环（44），升降环（44）内开设有环状设置的导槽，升降环（44）的底面上通过螺丝安装有底盘（442）；

所述传动组件包括相互啮合设置的齿轮二（45）和齿轮三（46），齿轮二（45）和齿轮三（46）均通过轴连接转动设置于试验台（1）的顶面上，齿轮二（45）上安装有贯穿侧板一（24）设置的同步轴一（451），传动轮一（47）通过键连接安装在同步轴一（451）的顶端处，齿轮三（46）上安装有竖直设置的螺杆二（461），螺杆二（461）贯穿底盘（442）并与之螺纹传动配合；

所述摆臂组件包括摆动臂（48）、导球（481）和同步轴二（482），摆动臂（48）呈“Z”型结构设置，导球（481）安装在摆动臂（48）的一端上且导球（481）沿导槽的内壁滑动设置，同步轴二（482）的一端安装在摆动臂（48）的另一端上，且同步轴二（482）的另一端贯穿连接件（421）并与之同步设置；

调节机构（5），所述调节机构（5）包括齿轮四（52）、锥齿轮一（53）、传动轮二（55）以及活动件（56）；

在侧板一（24）上安装有竖直设置的固定轴（58）和支承架（59），齿轮四（52）转动设置于支承架（59）上，锥齿轮一（53）和传动轮二（55）分别转动设置于固定轴（58）上，锥齿轮一（53）的一侧啮合设置有与齿轮一（33）同步的锥齿轮二（54），齿轮四（52）的一侧啮合设置有沿固定箱（2）外壁滑动的齿条（51），传动轮二（55）与传动轮一（47）之间连接有传动皮带，活动件（56）设置于齿轮四（52）上且沿竖直方向往复运动于锥齿轮一（53）和传动轮二（55）之间。

2.根据权利要求1所述的一种用于气力输送***的输送管道性能模拟试验机构，其特征在于，所述固定箱（2）的顶面上焊接有两个对称设置的支座（21），两侧的支座（21）之间转动设置有齿轮轴，齿轮轴贯穿固定箱（2）设置，其中一个支座（21）的内外分别设置有通过导线连接的电磁铁一（212）和外接电源一（211），电磁铁一（212）呈环状结构设置且其固定嵌于支座（21）的内壁之间，外接电源一（211）外嵌在支座（21）的其中一侧侧壁上且其与PLC控制器之间通过电信号连接，齿轮轴的其中一端贯穿电磁铁一（212）设置并且与锥齿轮二（54）通过键连接固定；

在固定箱（2）的其中一侧外壁上通过螺丝安装有伸缩管（22），伸缩管（22）为波纹管，且侧板一（24）和侧板二（25）上均滑动设置有能够与其通过紧固螺钉固定连接的滑动件（221），两个滑动件（221）相对设置，伸缩管（22）的另一端固定在两个滑动件（221）之间。

3.根据权利要求2所述的一种用于气力输送***的输送管道性能模拟试验机构，其特征在于，所述进料箱（3）的两侧相对的外壁上均开设有侧槽二，U型架（34）滑动在两侧的侧槽二之间，并且在U型架（34）的两端顶面上均开设有若干个与齿轮一（33）相适配的齿槽，其中，齿轮一（33）为不完全齿轮。

4.根据权利要求3所述的一种用于气力输送***的输送管道性能模拟试验机构，其特征在于，所述固定箱（2）上朝向侧板一（24）所在一侧的外壁上开设有侧槽一（23），侧槽一（23）的其中一端在固定箱（2）的另一侧外壁上通过螺丝固定有固定板，固定板上通过螺栓安装有直线电机（57），齿条（51）滑动在侧槽一（23）的内壁之间，且直线电机（57）的输出轴端部与齿条（51）的一端连接固定；

锥齿轮一（53）的底面中间开设有固定槽一（531），传动轮二（55）的顶面中间开设有固定槽二（551），固定槽一（531）与固定槽二（551）位于同一竖直方向上且大小形状一致，活动件（56）的顶端和底端分别与固定槽一（531）和固定槽二（551）相适配，其中，活动件（56）与锥齿轮一（53）之间以及活动件（56）与传动轮二（55）之间均为摩擦传动方式；

齿轮四（52）上开设有两个安装孔，安装孔内固定安装有电动推杆（521），电动推杆（521）的输出轴端部与活动件（56）的底端顶面相连接固定。

5.根据权利要求4所述的一种用于气力输送***的输送管道性能模拟试验机构，其特征在于，所述侧板一（24）的顶面上固定安装有环状的电磁铁二（471）和电磁铁三（581），同步轴一（451）的顶部贯穿电磁铁二（471）设置，固定轴（58）的底端贯穿电磁铁三（581）设置；

传动轮一（47）和传动轮二（55）均为铁质的，传动轮一（47）通过键连接安装在同步轴一（451）的顶端上，且传动轮一（47）转动设置于电磁铁二（471）的顶面上，传动轮二（55）转动设置于固定轴（58）的底端处，且传动轮二（55）转动设置于电磁铁三（581）的顶面上；

侧板一（24）的其中一侧侧壁上还外嵌有外接电源二（241），外接电源二（241）与PLC控制器之间通过电信号连接，且电磁铁二（471）和电磁铁三（581）均通过导线与外接电源二（241）并联连接，电磁铁二（471）和电磁铁三（581）的启停状态同步。

6.根据权利要求5所述的一种用于气力输送***的输送管道性能模拟试验机构，其特征在于，当所述电动推杆（521）的输出轴伸至最长时，此时的活动件（56）的底端与固定槽二（551）连接为一体，随着齿轮四（52）的转动，活动件（56）同步带动传动轮二（55）转动，进而通过传动皮带同步带动传动轮一（47）进行旋转输出，在同步轴一（451）的作用下，齿轮二（45）随传动轮一（47）同步转动并带动齿轮三（46）转动，齿轮三（46）同步螺杆二（461）旋转输出，使得底盘（442）在螺纹传动的作用下带动升降环（44）在竖直方向上运动，当升降环（44）向上运动时，扇叶（411）的进风角度向下调节，反之，当升降环（44）向下运动时，扇叶（411）的进风角度向上调节，并且此时的电磁铁二（471）和电磁铁三（581）均处于未通电状态；

当电动推杆（521）的输出轴缩至最短时，此时电动推杆（521）处于复位状态，且此时的活动件（56）的顶端与固定槽一（531）连接为一体，随着齿轮四（52）的转动，活动件（56）同步带动锥齿轮一（53）转动，并同步带动锥齿轮二（54）转动，从而使得锥齿轮二（54）通过齿轮轴同步带动齿轮轴上的两个齿轮一（33）转动，进而通过U型架（34）的移动对料量调节组件的位置进行调节，并且此时的电磁铁一（212）处于未通电状态。