(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210373178.5 (22)申请日 2022.04.11 (71)申请人 中国石油大 学 （华东） 地址 266580 山东省青岛市黄岛区长江西 路66号 (72)发明人 臧雪瑞　曹学文　冯佳鑫　王秋妍　 谢振强　边江　 (74)专利代理 机构 青岛锦佳专利代理事务所 (普通合伙) 37283 专利代理师 邵朋程 (51)Int.Cl. G01N 3/30(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种旋转颗粒发射装置及冲击实验方法 (57)摘要 本发明公开一种旋转颗粒发射装置， 包括固 定平台， 在固定平台的上方设置有用于放置待发 射颗粒的空心导轨， 空心导轨依次穿过固定块和 限位挡块固定； 在空心导轨的内部设置有用于控 制待发射颗粒旋向的颗粒旋向控制部件， 所述颗 粒旋向控制部件包括用于击打待发射颗粒的击 打柱和用于安装击打柱的活动座， 在活动座上设 置有多个用于与击打柱相配合的插孔； 活动座与 推杆的一端连接， 推杆的另 一端穿出空心导轨， 并与滑动块相连接； 滑动块与压杆铰接； 滑动块 的两端分别通过弹簧与固定块相连接。 本发明可 以在实验室环境下进行单颗粒在不同旋转状态 下的冲击实验， 实现单颗粒在不同旋转状态下载 荷冲击对油气管道结构服役安全性能影响的测 试与评价。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 114935514 A 2022.08.23 CN 114935514 A 1.一种旋转颗粒发射装置， 其特征在于： 包括固定平台， 在固定平台的上方设置有用于 放置待发射颗粒 的空心导轨， 在固定平台上还设置有固定块和限位挡块， 空心导轨依 次穿 过固定块和限位挡块； 在空心导轨的内部设置有用于控制待发射颗粒旋向的颗粒旋向控制部件， 所述颗粒旋 向控制部件包括用于击 打待发射颗粒的击 打柱和用于安装击打柱的活动座， 在活动座上设 置有多个用于与击打柱相配合的插孔， 通过控制击打柱固定在不同位置的插孔中， 来调整 击打柱击打待发射颗粒不同的部位； 活动座与推杆的一端连接， 推杆的另一端穿出空心导轨， 并与滑动块相连接； 滑动块的 顶部与压杆的底端相铰接； 在固定块的两端均设置有固定支架， 所述滑动块的两端分别通 过弹簧与两个固定支架相连接， 所述限位挡块处于固定块、 滑动块和两个弹簧之 间； 所述压 杆的中部分别通过连接臂与两个固定支架相连接； 通过按压压杆来控制滑动块移动， 进而 拉伸弹簧， 使弹簧蓄积颗粒发射所需要的回弹力。 2.根据权利要求1所述的一种旋转颗粒发射装置， 其特征在于： 该装置还包括导向杆， 导向杆与空心导轨平行布置， 且处于空心导轨的正下方， 导向杆依 次穿过固定块和限位挡 块， 导向杆的端部与滑动块相连接 。 3.根据权利要求1所述的一种旋转颗粒发射装置， 其特征在于： 该装置还包括用于调整 颗粒发射角度的角度调节支架， 所述角度调节支架包括可调节伸缩杆， 在可调节伸缩杆 的 一端设置有第一固定片， 第一固定片与固定平台的底面固定连接， 在可调节伸缩杆 的另一 端设置有第二固定片， 第二固定片与底座的顶面固定连接 。 4.根据权利要求3所述的一种旋转颗粒发射装置， 其特征在于： 所述可调节伸缩杆包括 第一连杆和第二连杆， 第一连杆和第二连杆之间通过万向连接器连接， 或在第一连杆和第 二连杆的端部均设置有相重合的锁紧孔， 在锁紧孔中穿入有锁紧螺 栓。 5.根据权利要求3所述的一种旋转颗粒发射装置， 其特征在于： 在固定平台的一端和底 座之间还设置有伸缩支撑架。 6.根据权利要求1所述的一种旋转颗粒发射装置， 其特征在于： 该装置还包括靶材固定 装置， 靶材固定装置安装在固定平台的前方； 所述靶材固定装置包括呈竖向布置的靶材固 定平板， 在靶材固定平板朝向固定平台的一侧 面上设置有用于固定靶材 的靶材夹持器， 靶 材固定平板的底部与高度调节支架的顶端连接， 高度调节支架的底端连接三角架， 在高度 调节支架的底部还设置有用于调整高度调节 支架伸展高度的控制手柄。 7.根据权利要求1所述的一种旋转颗粒发射装置， 其特征在于： 所述空心导轨为中空的 圆柱状， 所述活动座为圆柱体状， 活动座的外径与空心导轨的内径相等， 待发射颗粒的直径 与空心导轨的内径相等。 8.根据权利要求1所述的一种旋转颗粒发射装置， 其特征在于： 所述活动 座与推杆为可 拆卸连接， 在活动座的一端设置有连接插头， 在推杆的一端设置有与连接插头相配合的插 槽。 9.根据权利要求1所述的一种旋转颗粒发射装置， 其特征在于： 所述空心导轨配备多 个， 每个空心导轨的内径各不相同， 且每个空心导轨均配备一组与其相适配的颗粒旋 向控 制部件。 10.一种单颗粒在不同旋转状态下的冲击实验方法， 采用如权利要求1 ‑9中任一权利要权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114935514 A 2求所述的旋转颗粒发射装置， 其特 征在于包括以下步骤： (1)根据待发射颗粒的直径选取空心导轨和颗粒旋向控制部件， 并根据所需待发射颗 粒的旋转状态， 将颗粒旋 向控制部件中的击打柱固定在活动座相应位置的插孔中， 然后将 颗粒旋向控制部件与推杆 连接， 并放入空心导轨中， 进行旋转颗粒发射装置的组装； (2)旋转颗粒发射装置组装完成后， 通过角度调节支架和伸缩支撑架调整固定平台的 倾斜角度， 进而实现颗粒发射角度的调整； 并通过靶材固定装置将靶材固定在固定平台的 前方相应位置处， 通过控制手柄调节靶材至相应高度； (3)朝向固定块的方向按压压杆， 压杆受力带动滑动块与限位挡块相分离， 同时弹簧被 拉长， 待发射颗粒放置在空心导轨内， 释放压杆， 推杆获取弹簧恢复原长时的能量， 与推杆 相连的击打柱击中颗粒， 完成颗粒发射。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114935514 A 3