CN105059516A - 一种导管式螺旋桨用束流筒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导管式螺旋桨用束流筒，该束流筒为长圆筒结构，固定安装在船体的下部，其内置螺旋桨组件，所述的束流筒本体选用不锈钢材质，表层材质为陶瓷，所述的表层采用溶胶凝胶工艺进行制备，所述的溶胶为Al-Cr系溶胶，该溶胶主要由硝酸铝溶液、硝酸铬溶液以及氨水混合配制而成。本发明提供了一种导管式螺旋桨用束流筒，该束流筒结构设计合理，性能突出，其本体的外部增设陶瓷功能层，该层制备工艺科学，表面质量高，且具有良好的耐蚀及耐磨性能，可有效提高束流筒的使用性能及使用寿命。

Description

一种导管式螺旋桨用束流筒

技术领域

本发明涉及一种导管式螺旋桨用束流筒，尤其涉及一种耐蚀及耐磨性能突出的导管式螺旋桨用束流筒，属于船舶推进器技术领域。

背景技术

船舶推进器是推动船舶前进的机构，它是将自然力、人力或机械能转换成船舶推力的能量转换器。船舶推进器按作用方式可分为主动式和反应式两类，依靠人力或风力驱船前进的纤、帆为主动式推进器，依靠桨、橹、明轮、螺旋桨驱船前进的为反应式推进器。现代的运输船舶大多采用反应式推进器，其中以螺旋桨应用最为广泛。为了更好地适应各种航行条件和充分利用主机功率，普通螺旋桨演化出多种形式，其中以导管式螺旋桨应用较为广泛。

导管式螺旋桨主要由桨叶、桨毂、主轴和束流筒组成，其束流筒大多采用不锈钢材质，其中以铬镍不锈钢应用较广。铬镍不锈钢具有一定的耐腐蚀性能，但是束流筒长期浸泡在海水中，受到温度、压力等因素的影响，单一材质的不锈钢束流筒很容易因海水腐蚀而发生破损，影响其使用寿命和使用性能；同时，受到异常水流作用时，束流筒与桨叶之间时常会发生碰触，桨叶会致使束流筒发生刮花，甚至破损的现象，影响整个船舶推进器的正常运行。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种导管式螺旋桨用束流筒，该束流筒结构设计合理，其本体外部增设一陶瓷功能层，该层具有良好的耐蚀及耐磨性能，可有效提高束流筒的使用性能及使用寿命。

本发明是一种导管式螺旋桨用束流筒，该束流筒为长圆筒结构，固定安装在船体的下部，其内置螺旋桨组件，所述的束流筒本体选用不锈钢材质，表层材质为陶瓷，所述的表层采用溶胶凝胶工艺进行制备，所述的溶胶为Al-Cr系溶胶，该溶胶主要由硝酸铝溶液、硝酸铬溶液以及氨水混合配制而成。

在本发明一较佳实施例中，所述的溶胶中硝酸铝溶液、硝酸铬溶液和氨水的体积比为：1:1:2，浓度比为1：1:1。

在本发明一较佳实施例中，所述的溶胶采用微波法进行制备，加热温度控制在400℃-450℃，时间约为1分钟。

在本发明一较佳实施例中，所述的表层的成型厚度约为0.2-0.25mm。

本发明提供了一种导管式螺旋桨用束流筒，该束流筒结构设计合理，性能突出，其本体的外部增设陶瓷功能层，该层制备工艺科学，表面质量高，且具有良好的耐蚀及耐磨性能，可有效提高束流筒的使用性能及使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明实施例导管式螺旋桨用束流筒的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、束流筒本体，2、表层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

图1是本发明实施例导管式螺旋桨用束流筒的结构示意图；该束流筒为长圆筒结构，固定安装在船体的下部，其内置螺旋桨组件，所述的束流筒本体1选用不锈钢材质，表层2材质为陶瓷，所述的表层2采用溶胶凝胶工艺进行制备，所述的溶胶为Al-Cr系溶胶，该溶胶主要由硝酸铝溶液、硝酸铬溶液以及氨水混合配制而成。

本发明提及的导管式螺旋桨用束流筒中，溶胶中硝酸铝溶液、硝酸铬溶液和氨水的体积比为：1:1:2，浓度比为1：1:1；溶胶采用微波法进行制备；最终制得的陶瓷材质的表层厚度约为0.2-0.25mm。

本发明提及的导管式螺旋桨用束流筒的具体制备步骤如下：

a）配制溶胶，溶胶原料包括：浓度为1mol/l的硝酸铝溶液，浓度为1mol/l的硝酸铬溶液以及浓度为1mol/l的氨水，三者的体积比为1:1:2；溶胶采用微波法进行制备，制备过程如下：首先，取出氨水，在350℃温度中加热1分钟；然后，添加硝酸铝和硝酸铬溶液，微波炉温度控制在400℃，加热1分钟；最后，室温冷却，制得透明Al-Cr溶胶；

b）基材前处理，基材为铬镍不锈钢长圆柱筒，厚度约为1.5mm，外径约为1.2m，长度约为1.5m；前处理工艺包括脱脂、清洗以及烘干处理；脱脂处理使用丙酮溶液，浸泡时间约为30分钟；清洗处理使用无水酒精；烘干处理的温度控制在40℃左右，时间为1小时；

c）浸渍涂膜，设备选用浸渍提拉涂膜机，处理过程如下：首先，将基材竖直浸没于溶胶中，浸渍处理时间约为30-35分钟，溶胶温度控制在40℃左右；然后，匀速上拉，速度为6cm/min；

d）干燥处理，干燥处理在真空干燥炉中进行，干燥处理的温度控制在65℃左右，时间约为1.5小时；

e）烧结处理，烧结温度控制在500℃，保温时间为1小时；

f）强化处理，强化处理的次数为3次，分别重复操作c）、d）、e）工艺，以提高涂层厚度及性能；其中，c）工艺中的提拉速度设置为：6.4cm/min、6.6cm/min和6.8cm/min；d）工艺中的干燥温度维持在65℃，干燥时间每次递增20分钟；e）工艺中的烧结温度提升为：600℃、700℃和800℃，保温时间不变。

本发明揭示了一种导管式螺旋桨用束流筒，其特点是：该束流筒结构设计合理，性能突出，其本体的外部增设陶瓷功能层，该层制备工艺科学，表面质量高，且具有良好的耐蚀及耐磨性能，可有效提高束流筒的使用性能及使用寿命。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种导管式螺旋桨用束流筒，其特征在于，该束流筒为长圆筒结构，固定安装在船体的下部，其内置螺旋桨组件，所述的束流筒本体选用不锈钢材质，表层材质为陶瓷，所述的表层采用溶胶凝胶工艺进行制备，所述的溶胶为Al-Cr系溶胶，该溶胶主要由硝酸铝溶液、硝酸铬溶液以及氨水混合配制而成。

2.根据权利要求1所述的导管式螺旋桨用束流筒，其特征在于，所述的溶胶中硝酸铝溶液、硝酸铬溶液和氨水的体积比为：1:1:2，浓度比为1：1:1。

3.根据权利要求2所述的导管式螺旋桨用束流筒，其特征在于，所述的溶胶采用微波法进行制备，加热温度控制在400℃-450℃，时间约为1分钟。

4.根据权利要求1所述的导管式螺旋桨用束流筒，其特征在于，所述的表层的成型厚度约为0.2-0.25mm。