一种模拟矿浆磨损橡胶的试验方法

技术领域

本发明涉及橡胶磨损试验方法技术领域，具体涉及一种模拟矿浆磨损橡胶的试验方法。

背景技术

橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，能迅速而有力恢复其形变，橡胶制品广泛应用于工业或生活各个方面。由于橡胶材料拥有高耐磨性，密度小，能耗低等特点，应用范围逐渐扩大，但橡胶制品工作时的磨损及老化直接对设备的正常工作造成影响。

橡胶制品磨损是一种常见的破坏现象，它是一种由于摩擦而引起的橡胶表面微观脱落现象，可通过磨损橡胶的试验方法来检测橡胶产品的优劣性能。现有技术中公开了一些磨损橡胶的试验方法，将橡胶制品放在试验设备中进行检测，便可判断出橡胶制品性能的好坏。

现有技术中通常采用DIN磨耗和阿克隆磨耗的测试方式来检测橡胶制品，但是这些测试往往只是单纯的检测橡胶制品的磨耗性能。然而在实际工况中对橡胶磨损的影响因素多样，尤其针对在矿山实际工况中使用的橡胶，矿山的工况环境复杂，例如矿浆的浓度、PH值、温度、压力等都是影响橡胶磨损检测的因素。单纯的检测橡胶制品的磨耗性能其检测结果往往不具有代表性。

发明内容

本发明目的在于提供一种模拟矿浆磨损橡胶的试验方法，能够检测出矿浆的浓度、PH值、矿浆温度、矿浆内部压力等因素对橡胶磨损状况的影响。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种模拟矿浆磨损橡胶的试验方法，按照以下步骤进行；

1)将待测的橡胶块安装在试验设备内的试样盘上；

2)依次调节设备内矿浆的浓度、PH值、压力、温度；

3)启动实验设备进行测试；

4)观察橡胶块在不同浓度、PH值、压力和温度的矿浆内部的磨损状况，得出实验结果；

其中，步骤1)中的设备包括主板、动力部、反应部、调节部与控制部；所述动力部固定连接于所述主板；所述反应部传动连接于所述动力部；所述调节部设置于所述反应部外侧并控制连接于所述控制部；

所述动力部包括主电机；所述主电机固定连接于所述主板；

定义所述主板安装所述主电机的面为上端面，且该端面为水平面；

所述反应部包括反应釜，所述反应釜有若干个且均固定连接于所述主板下端面；若干个所述反应釜内装入不同浓度、PH值的矿浆，并且若干个所述反应釜下端均设置有球阀开关；任一所述反应釜内部竖直方向均通过轴承转动连接有搅拌轴，所述搅拌轴向上延伸至所述主板内部并与所述主板通过轴承转动连接；位于所述主板内部的任一所述搅拌轴均通过传动件与所述主电机的输出轴传动连接，橡胶块可拆卸连接于所述搅拌轴下端并位于所述反应釜内部；

所述调节部包括控温组件与控压组件，所述控温组件与所述控压组件均设置于若干所述反应釜的外侧，用于调节若干所述反应釜内部的温度和压强；

所述控制部控制所述调节部以及所述主电机输出轴的转速，检测若干个所述橡胶块在不同矿浆环境下的磨损状况。

进一步的，所述调节部还包括升降组件，所述升降组件包括液压支撑柱、液压油管、增压泵与液压油箱；所述液压支撑柱上端固定连接于所述主板下端面，所述液压支撑柱下端固定连接有底座；所述液压油箱设置于所述反应釜外侧，所述增压泵的出气口连通于所述液压油箱；所述液压油管一端连通于所述液压油箱底端，另一端连通于所述液压支撑柱底端；

所述反应釜包括釜盖与釜体，所述釜盖和釜体可拆卸连接；任一所述釜盖固定连接于所述主板的下端面，所述搅拌轴与所述釜盖通过密封轴承转动连接；若干个所述釜体均固定连接于所述底座上端面；

当若干个所述釜盖与釜体分离，所述液压支撑柱带动若干所述釜盖上升或下降，所述反应釜打开或关闭。

进一步的，任一所述反应釜上端均设置有进气口、泄压阀、压力表与观察口；所述控压组件包括通气管与压力调节阀；所述通气管一端与外界气源连通，另一端连通设置有若干支管，并且所述通气管上设置有压力调节阀；所述若干支管与若干所述进气口一一固定且连通，若干所述支管上均设置有开关阀。

进一步的，所述控温组件包括水泵、水管与测温针；所述水泵放置于所述底座上端面；所述水管的一端连通于所述水泵的出水口，另一端连通设置有若干支管，所述水管的若干支管与若干所述反应釜底部一一固定且连通，若干支管上均设置有开关阀；任一所述釜体外侧均设置有降温箱，任一所述降温箱上端均设置有排水管；所述测温针与若干所述反应釜的数目对应，若干所述测温针与若干所述反应釜一一固定连接，所述测温针贯穿所述降温箱并与所述釜体外壁固定连接。

进一步的，若干所述试样盘水平固定连接于所述搅拌轴下端；所述试样盘上设置有若干卡槽，所述橡胶块可拆卸连接于所述卡槽。

进一步的，至少有一个所述试样盘上设置的所述卡槽在其盘面呈环形间隔阵列分布，且相邻两个所述卡槽与试样盘圆心构成的夹角为90°；至少有一个所述试样盘上设置的所述卡槽在其盘面呈环形间隔阵列分布，且相邻两个所述卡槽与试样盘圆心构成的夹角各不相同。

进一步的，所述压力调节阀包括压力调节阀一与压力调节阀二，所述压力调节阀一与所述压力调节阀二串联。

进一步的，所述主板下端面固定连接有限位杆，所述液压支撑柱外表面固定连接有限位块，所述限位杆穿过所述限位块并与所述限位块滑动连接；

所述限位杆外表面间隔固定连接有两个定位块，两个所述定位块位于所述限位块上下两侧；所述限位杆、定位块以及限位块用于限制所述液压支撑柱带动所述主板以及若干所述釜盖向上或向下移动的距离。

进一步的，所述液压油管设置于所述底座内部。

进一步的，所述釜盖下端与所述釜体接触位置设置有密封圈。

有益效果：

由以上技术方案可知，本发明提供了一种模拟矿浆磨损橡胶的试验方法；当需要检测压力对橡胶块在矿浆内部的磨损影响时，给其中一个反应釜加压，当反应釜内部的气压调节结束后，关闭与该反应釜连通的支管上的开关阀；打开主电机开关，在其他条件相同的情况下，观察该反应釜在压力调节前后橡胶块的磨损状况；当需要检测温度对橡胶块在矿浆内部的磨损影响时，调节其中一个反应釜的温度，打开主电机的电源开关，在其他条件相同的情况下，观察该反应釜在温度调节前后橡胶块的磨损状况；当需要检测矿浆的浓度、PH值对实验结果的影响时，往两个反应釜内分别装入不同浓度、PH值的矿浆，实验过程中控制两个反应釜内部其他条件都相同，然后进行实验并观察橡胶块在不同浓度、PH值的矿浆内的磨损状况。

该实验方法可对在矿山实际工况中使用的橡胶进行检测，能够根据实际工况调节矿浆的浓度、PH值、温度、压力等因素，实验环境更贴合矿山实际环境，检测结果更具有代表性。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不表示按照真实参照物比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的主板的剖视图；

图3为本发明实施例的橡胶块的结构示意图；

图4为本发明实施例的一种试样盘的结构示意图；

图5为本发明实施例的图4中的A-A出剖视图；

图6为本发明实施例的另一种试样盘的结构示意图；

图7为本发明实施例的试样盘压板的结构示意图。

1、主板；2、主电机；3、皮带；4、搅拌轴；5、釜盖；6、试样盘；61、卡槽；7、橡胶块；8、试样盘盖板；9、釜体；10、球阀开关；11、液压支撑柱；12、液压油管；13、增压泵；14、液压油箱；15、限位块；16、限位杆；17、定位块；18、水泵；19、水管；191、降温箱；192、排水管；20、测温针；21、压力调节阀一；22、压力调节阀二；23、进气口；24、压力表；25、泄压阀；26、控制柜；27、控制面板；28、观察口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件，并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

基于现有的模拟磨损橡胶的试验方法，往往只能单纯的检测橡胶制品的磨耗性能，但是在实际工况中对橡胶磨损的影响因素多样，尤其在矿山实际工况中使用的橡胶，只单纯的对橡胶的磨耗进行检测不能满足实际需求；本发明的实施例中的模拟矿浆磨损橡胶的试验方法，能够根据实际工况调节矿浆的浓度、PH值、温度、压力等因素，实验环境更贴合矿山实际工况的环境，检测结果更具有代表性。

下面结合附图所示的实施例，对本发明公开的模拟矿浆磨损橡胶的试验方法作进一步具体介绍。

结合图1、图2、图3、图4、图5、图6与图7所示，一种模拟矿浆磨损橡胶的试验方法，按照以下步骤进行；

1)将待测的橡胶块7安装在试验设备内的试样盘6上；

2)依次调节设备内矿浆的浓度、PH值、压力、温度；

3)启动设备进行测试；

4)观察橡胶块7在不同浓度、PH值、压力和温度的矿浆内部的磨损状况，得出实验结果；

其中，步骤1)中的设备包括主板1、动力部、反应部、调节部与控制部；动力部固定连接于主板1；反应部传动连接于动力部；调节部设置于反应部外侧并控制连接于控制部；如图1所示，控制部具体结构为控制柜26，控制柜26上设置有控制面板27；动力部包括主电机2；主电机2固定连接于主板1；

定义主板1安装主电机2的面为上端面，且该端面为水平面；反应部包括反应釜，反应釜有若干个且均固定连接于主板1下端面；若干个反应釜内装入不同浓度、PH值的矿浆，并且若干个反应釜下端均设置有球阀开关10，反应釜内部的矿浆可通过球阀开关10排出；根据实际需求，如图1所示，反应釜具体设置为两个；当需要检测矿浆的浓度、PH值对实验结果的影响时，在两个反应釜内部其他条件都相同的条件下，往两个反应釜内分别装入不同浓度、PH值的矿浆，然后进行实验并观察实验结果；任一反应釜内部竖直方向均通过轴承转动连接有搅拌轴4，搅拌轴4向上延伸至主板1内部并与主板1通过轴承转动连接；

位于主板1内部的任一搅拌轴4均通过传动件与主电机2的输出轴传动连接，传动件的具体结构如图2所示，具体设置为皮带3，主板1内部设置有腔体，搅拌轴4穿过腔体，皮带3位于主板1腔体内部，主电机2的输出轴与任一搅拌轴4之间通过皮带3传动连接；橡胶块7可拆卸连接于所述搅拌轴4下端并位于所述反应釜内部；具体设计为，试样盘6水平固定连接于若干搅拌轴4下端；试样盘6上设置有若干卡槽61，橡胶块7可拆卸连接于卡槽61；橡胶块7与卡槽61的连接方式如图3、图4、图5、图6与图7所示，橡胶块7设计为T型结构，任一卡槽61上端设置有与橡胶块7上端适配的凹槽，将若干橡胶块7插入对应的若干卡槽61内部后，橡胶块7的上端会卡在卡槽61上端的凹槽内，初步实现橡胶块7与试样盘6的卡接；接着将试样盘盖板8用螺栓固定连接在试样盘6上端面，试样盘盖板8可实现再次固定橡胶块7的作用，防止在实验过程中橡胶块7从试样盘6的卡槽61内部脱落，影响实验的进行。

至少有一个试样盘6上设置的卡槽61在其盘面呈环形间隔阵列分布，且相邻两个卡槽61与试样盘6圆心构成的夹角为90°；至少有一个试样盘6上设置的卡槽61在其盘面呈环形间隔阵列分布，且相邻两个卡槽61与试样盘6圆心构成的夹角各不相同；卡槽61角度的具体设计如图4和图6所示，通过设置不同的卡槽61的角度朝向，可以测试出橡胶块7在不同角度下受到矿浆的磨损情况；

调节部包括控温组件与控压组件，控温组件与控压组件均设置于若干反应釜的外侧，用于调节若干反应釜内部的温度和压强；

控制部控制调节部以及主电机2输出轴的转速，检测若干个橡胶块7在不同矿浆环境下的磨损状况。

结合图1与图2所示，调节部还包括升降组件，升降组件包括液压支撑柱11、液压油管12、增压泵13与液压油箱14；液压支撑柱11上端固定连接于主板1下端面，液压支撑柱11下端固定连接有底座；液压油箱14设置于反应釜外侧，增压泵13的出气口连通于液压油箱14；液压油管12一端连通于液压油箱14底端，另一端连通于液压支撑柱11底端，液压油管12设置于底座内部；主板1下端面固定连接有限位杆16，液压支撑柱11外表面固定连接有限位块15，限位杆16穿过限位块15并与限位块15滑动连接；限位杆16外表面间隔固定连接有两个定位块17，两个定位块17位于限位块15上下两侧；限位杆16、定位块17以及限位块15用于限制液压支撑柱11带动主板1以及若干釜盖5向上或向下移动的距离。

反应釜包括釜盖5与釜体9，釜盖5和釜体9可拆卸连接，釜盖5下端与釜体9接触位置设置有密封圈；任一釜盖5固定连接于主板1的下端面，搅拌轴4与釜盖5通过密封轴承转动连接；若干个釜体9均固定连接于底座上端面；当若干个釜盖5与釜体9分离，液压支撑柱11带动若干釜盖5上升或下降，反应釜打开或关闭，从而实现橡胶块7的放置与拿取；初始状态下釜盖5与釜体9处于通过卡扣密封卡接的状态，当需要往反应釜内装入矿浆或者需要对橡胶块7进行安装以及拿取时，打开卡扣，然后打开增压泵13的电源开关，增大液压油箱14内部的压强；在压力作用下液压油箱14内部的液压油通过液压油管12流入液压支撑柱11内部，液压支撑柱11开始向上伸长，同时带动主板1以及两个釜盖5向上移动，釜盖5与釜体9分离；当液压支撑柱11上升至适当距离后，控制增压泵13让液压支撑柱11停止向上伸长，即可进行往反应釜内装入矿浆或者需要对橡胶块7进行安装以及拿取操作。

如图1所示，任一反应釜上端均设置有进气口23、泄压阀25、压力表24与观察口28；控压组件包括通气管211与压力调节阀；通气管211一端与外界气源连通，另一端连通设置有若干支管，并且通气管211上设置有压力调节阀；压力调节阀包括压力调节阀一21与压力调节阀二22，压力调节阀一21与压力调节阀二22串联；若干支管与若干进气口23一一固定且连通，若干支管上均设置有开关阀；当需要检测压力对橡胶块7在矿浆内部的磨损影响时，给其中一个反应釜加压；具体操作为打开与该反应釜连通的支管上的开关阀，然后通过外接气源往通气管211内输入气体，通气管211上的两个压力调节阀串联的设计可提高输气过程的安全与稳定性；观察反应釜上的压力表来了解反应釜内部的压力情况，当反应釜内部的气压调节结束后，关闭与该反应釜连通的支管上的开关阀，打开主电机2开关；在其他条件相同的情况下，观察该反应釜在压力调节前后橡胶块7的磨损状况。

如图1所示，控温组件包括水泵18、水管19与测温针20；水泵18放置于底座上端面；水管19的一端连通于水泵18的出水口，另一端连通设置有若干支管，水管19的若干支管与若干反应釜底部一一固定且连通，若干支管上均设置有开关阀；任一釜体9外侧均设置有降温箱191，任一降温箱191上端均设置有排水管192；测温针20与若干反应釜的数目对应，若干测温针20与若干反应釜一一固定连接，测温针20贯穿降温箱191并与釜体9外壁固定连接；当需要检测温度对橡胶块7在矿浆内部的磨损影响时，调节其中一个反应釜的温度；具体操作为打开该反应釜底部支管上的开关阀，然后打开水泵18的电源开关，水泵18从外部吸水并将水输送到水管19内部，水在压力作用下从水管19进入支管然后进入反应釜外侧的降温箱191；水在降温箱191内逐渐上升，最后从降温箱191上端的排水管192流出；水在降温箱191内部流动时会带走反应釜内部的热量，通过反应釜底部测温针20显示的度数来了解反应釜内部的温度情况；调节好两个反应釜的温度后，打开主电机2的电源开关，在其他条件相同的情况下，观察该反应釜在温度调节前后橡胶块7的磨损状况。

本发明的实施例公开的模拟矿浆磨损橡胶的试验方法，可根据实际工况对矿浆浓度、PH值、温度、压力、转速以及橡胶块的安装角度进行控制，在实验室内便可完成橡胶块在矿山实际工况中的耐磨性评估，具有较强的实用性。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。