[01168501]矿用设备零部件冲蚀磨损机理及控制技术研究

本项目根据国内外液固两相流冲蚀磨损研究成果,结合煤矿设备零部件冲蚀磨损状况,在本人前期研究基础上,针对煤矿设备零部件冲蚀磨损问题展开研究,在液固两相流冲蚀磨损机理研究及煤矿零部件冲蚀磨损控制技术方面取得了一些成果。本项目的研究要求及内容主要包括以下几个方面： （1）本项目首次利用FLUENT软件对液固两相流冲蚀磨损过程中料浆罐系统的温度场进行了数值模拟,并设计研制了一种带有测温系统和电化学测试系统的旋转式冲蚀磨损试验装置,该装置可在线测试并绘制冲蚀磨损过程中试样不同部位的温度变化曲线,分析测试冲蚀磨损过程中摩擦热量在试样中的产生、传递及其对试样冲蚀磨损特性的影响,采用自制的冲蚀磨损试验机对模拟结果进行了实验验证。 （2）设计了带交互作用的回归正交试验方案,考虑两因素以及三因素之间的交互作用对材料冲蚀磨损性能的影响,极差和方差分析结果显示因素间交互作用对材料冲蚀磨损性能的影响不容忽视。建立了失重率与各因子之间的多元回归方程,能够用于预测试验条件范围内材料的损失情况。 （3）研制的高分子聚乙烯组合叶轮经长期液固冲蚀磨损试验表明,具有较好的耐磨和耐腐蚀性能;与普通不锈钢材料叶轮相比显著的减轻了叶轮重量,高速冲蚀磨损试验过程中叶轮和主轴运行平稳,安全可靠性,电机使用寿命得到提高,叶轮材料及加工成本显著降低。 （4）系统进行了矿用水泵叶轮用2Cr13不锈钢和球墨铸铁材料冲蚀磨损性能的研究,为叶轮材料的优化设计提供理论指导。 （5）为解决水泵叶轮开发生产中出现的缩孔松松等质量难题,应用华铸CAE铸造软件（InteCAST）进行铸造工艺模拟,对原始工艺方案进行了改进和优化,优化方案经生产和煤矿使用验证,缩孔松松等质量难题得到有效解决,缩短了设计和试制周期,起到了很好的实际效果,生产效率得到大大提高。