CN113997077B - 一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，涉及到金属焊接锻造设备领域，包括加工台，通过多组金属柱体材料最终加工成型一个表面光滑最终成型柱体的方式，使得最终成型柱体由多组相互扭绕且热固定的金属柱体材料形成，最终成型柱体整体具有一定的韧性，受应力时，由于其金属层结构中由多组螺旋状的金属柱体材料形成，螺旋状的金属柱体材料承受应力时会一定程度的变形，以达到泄压的目的，而多组螺旋状的金属柱体材料形成最终成型柱体，使得最终成型柱体在受径向的应力时，应力可分散到多组螺旋状的金属柱体材料上，并沿着螺旋状传递出，起到分散应力的目的，增加最终成型柱体利用在船用推进器的轴体零件中时强度和韧性较高。

Description

一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备

技术领域

本发明涉及金属焊接锻造设备领域，特别涉及一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备。

背景技术

船舶推进器，是指船舶推进装置中的能量变化器。它将发动机产生的动力转变成船舶行进的推力，以克服船舶在水中航行的阻力，推动船的行进。最常见的是螺旋桨，此外还有明轮、喷水推进器、喷气推进器、导管推进器和平旋推进器等。广义上讲，推进器也包括依靠人力或风力驱动船舶前进的篙、桨、橹、纤和帆等。

船舶推进器种类很多，按照原理不同，有螺旋桨、直叶推进器、喷水推进器、特种推进器。

螺旋桨

由桨毂和若干径向地固定于毂上的桨叶所组成的推进器，俗称车叶。螺旋桨安装于船尾水线以下，由主机(见船舶动力装置)获得动力而旋转，将水推向船后，利用水的反作用力推船前进。螺旋桨构造简单、重量轻、效率高，在水线以下而受到保护。

直叶推进器

直叶推进器也称竖轴推进器或平旋轮推进器，由若干垂直的叶片（4 叶至8 叶）组成，叶片在圆盘上是等间距的，圆盘与船体底部齐平。圆盘绕垂直轴旋转，各叶片以适当的角度与水流相遇，因而产生推力。直叶推进器的偏心装置可以控制各叶片与水流相遇的角度，故能发出任何方向的推力。装有直叶推进器船舶的操纵性能良好，且在船舶倒退时也无须逆转主机。此外，直叶推进器的效率较高(约略与螺旋桨相同) ；在汹涛海面下，工作情况也较好。其缺点是机构复杂，造价昂贵，叶片的保护性差，极易损坏。目前这类推进器常用于港口作业船或对操纵性有特殊要求的船舶。

喷水推进器

是利用喷出的水反作用来产生推力的推进器。喷水推进器由水泵、吸水管道、喷水管道所组成，利用水泵作动力，将水从船底孔吸入，经舷部管子，把水从船后方向排出，靠水的反作用力来推进船舶。其机械部分装于船内，得到良好保护。喷管方向可变,便于船舶操纵。但喷管因直径受限制、管路及水泵效率不高，所以整个系统效率较低，又因水泵及喷管中有水增加了船舶重量，所以很少使用。

螺旋桨、直叶推进器、喷水推进器、特种推进器上均要使用轴类零件，如传动轴、连接轴等。

船用推进器上的轴体金属材料所承受的应力较大，容易断裂，使用成本较高。

金属材料由于兼具强度、塑性和韧性等综合力学和理化性能而广泛应用于航空航天、石油化工、交通运输等几乎所有工业领域，是人类社会不可或缺的一类重要材料。近年来，随着社会的发展，资源日益短缺、能源消耗和环境污染不断加剧，这迫使金属构件和装备不断向高性能、轻质、节能环保方向发展，使得环境越来越复杂，显微强度和硬度偏低的传统结构金属材料难以在如此苛刻工况条件下应用。

但在金属材料加工的过程中尤其是船用推进器的轴杆加工中往往通过浇铸的方式成型，浇铸一体成型为金属板材或者柱体等，在生产的金属柱体中金属柱体的强度和韧性不足，尤其是浇铸成型的金属柱体，其韧性普遍较低，几乎不可变形，导致了金属柱体在承受应力时只能依靠自身的强度进行支撑，但强度的承载度有限，当金属柱体在承载应力高于强度值会发生变形、断裂等情况，且金属柱体在被施加高应力变形时往往都是断裂变形，容易发生金属柱崩断等危险情况。

因此，发明一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，包括加工台，所述加工台呈凹字形框体结构，加工台的两侧内壁均安装有转动板，所述转动板的表面设置有用于夹持固定金属柱体材料的夹持固定组件和用于给加工过程中的金属柱体材料散热的散热组件，所述加工台的内壁上设置有用于推动转动板水平移动的推动组件和驱动转动板转动的驱动组件，所述加工台的底部还设置有支撑盒，支撑盒中设置有辅助金属柱体材料成型的辅助成型组件；

所述辅助成型组件包括设置于支撑盒内部的内部槽体，内部槽体的上方开口，开口处设置有限位盒盖，所述内部槽体的底部固定焊接有推动限位盒盖升降的第二伸缩单元，所述限位盒盖上设置有打磨成型组件。

优选的，所述打磨成型组件包括设置于限位盒盖上的矩形槽，所述矩形槽设置于限位盒盖的中部且同时贯穿限位盒盖的上下表面，所述矩形槽中活动设置有打磨板，打磨板的上表面为粗糙打磨面，所述内部槽体的底部固定焊接有推动打磨板在矩形槽中升降的第一伸缩单元。

本实施例中，通过多组金属柱体材料最终加工成型一个表面光滑最终成型柱体的方式，使得最终成型柱体由多组相互扭绕且热固定的金属柱体材料形成，使得最终成型柱体整体具有一定的韧性，在其受应力时，由于其金属层结构中由多组螺旋状的金属柱体材料形成，螺旋状的金属柱体材料承受应力时会一定程度的变形（肉眼不可见的变形），以达到泄压稳定的目的，而多组螺旋状的金属柱体材料形成最终成型柱体，使得最终成型柱体在受径向的应力时，应力可分散到多组螺旋状的金属柱体材料上，并沿着螺旋状传递出，起到分散应力的目的，提高最终成型柱体整体的强度，增加最终成型柱体利用在船用推进器的轴体零件中时强度和韧性较高，不易断裂和损坏。

优选的，所述夹持固定组件包括固定焊接在转动板表面的固定基板，所述固定基板靠近转动板中部的位置固定焊接有第一推动单元，第一推动单元的端部固定焊接有固定肋板，固定肋板的下表面固定焊接有第二推动单元和基准板，所述基准板的下端侧面固定焊接有固定压板，基准板的上端侧面活动贴合有对应在固定压板上方的活动压板，活动压板的上表面固定焊接在第二推动单元的底部，所述基准板远离固定压板的一侧固定焊接有三组隔热板，所述隔热板活动贴合在转动板的表面，所述活动压板、固定压板相互靠近的一面均设置有朝向转动板倾斜的倒刺，倒刺呈等距离分布有多组，且多组倒刺倾斜的方向朝向对应处转动板的内侧，倒刺的端部呈平面结构，倒刺端部的平面结构使得倒刺接触金属柱体材料时不易过度磨损，且能够稳定的对金属柱体材料进行抓紧，防止金属柱体材料脱落。

需要说明的是，当转动板转动时，由于转动板带动风力流动，风力会吹动扇叶在支撑轴杆上转动，使得转动板两侧的散热槽进出风力，可给两组转动板之间的金属柱体材料加速风冷，这样金属柱体材料在扭转加工形成最终成型柱体时也会相应的冷却成型，无需后续再次冷却加工，提高加工效率，降低了加工成本。

优选的，所述散热组件包括同时贯穿转动板两侧面的散热槽，所述转动板的侧面固定焊接有端部伸入散热槽中部的支撑轴杆，所述支撑轴杆的端部转动设置有扇叶，所述扇叶设置于散热槽中。

进一步的，本装置对于金属柱体材料采用新型扭转加工的方式，利用浇铸成型后未冷却状态的金属柱体材料可易于被再次加工的特性，提高了最终成型柱体整体的强度和韧性，提高了金属材料的力学性能，且扭转加工过程中，利用扭转时的风力对金属柱体材料进行冷却，充分利用能源。

优选的，所述驱动组件包括驱动单元，所述驱动单元的端部传动连接有第一轴杆，所述转动板的侧面固定焊接有供第一轴杆端部连接的第一连接套。

具体的，第一推动单元和第二推动单元均可使用电动推杆或气缸等装置，第二推动单元可推动活动压板将金属柱体材料卡紧在活动压板、固定压板之间，而活动压板、固定压板内侧的倒刺可避免金属柱体材料从活动压板、固定压板之间滑落，夹持状态稳定，而第一推动单元可推动固定肋板、活动压板、固定压板整体朝向转动板轴线位置移动，起到边扭转金属柱体材料，边将待成型柱体缩小外径的目的，隔热板为隔热材料，避免在加工过程中热量传递到转动板的另一侧。

优选的，所述推动组件包括推动单元，所述推动单元的一端固定焊接有圆形固定板，所述圆形固定板通过螺钉固定在加工台的内侧，推动单元的另一端通过螺杆固定有第二连接套，所述第二连接套的端部固定焊接有基板，所述驱动单元固定焊接在基板的表面。

其中，推动单元可使用电动推杆或气缸等装置，驱动单元可使用伺服电机等装置，驱动单元可带动转动板转动，推动单元可驱动转动板水平移动，从而适应待成型柱体直径的变化而使得拉持在两组转动板之间的待成型柱体变长。

优选的，所述转动板在加工台的内部两侧设置有两组，所述夹持固定组件在转动板上呈圆形阵列状设置有多组，所述散热组件在转动板上呈圆形阵列状设置有多组。

本实施例中，第一伸缩单元和第二伸缩单元均可使用气缸或电动推杆等装置，第二伸缩单元推动限位盒盖升起时，可对待成型柱体的外圈进行限位，使得待成型柱体在扭转加工时保持直线状态，而不会出现弯曲变形的情况，第一伸缩单元推动打磨板从矩形槽中移出时，可通过打磨板表面的粗糙打磨面对初次成型柱体表面进行打磨加工。

优选的，所述金属柱体材料的两端卡合在两侧对应的活动压板、固定压板之间，当驱动组件驱动转动板转动时，将多组金属柱体材料扭转呈待成型柱体，继续扭转形成多组金属柱体材料呈螺旋状缠绕固定成圆柱体的初次成型柱体，利用打磨板接触初次成型柱体的外圈，驱动组件驱动转动板继续转动，初次成型柱体经过打磨板的打磨形成表面有多组螺旋状槽体的二次成型柱体，之后对二次成型柱体继续打磨形成光滑表面的最终成型柱体。

需要说明的是，初次成型柱体可直接利用在船用推进器的传动轴上，使得传动轴在转动时，初次成型柱体周围形成的螺旋状刀体可将进入船用推进器中的水草、垃圾等切碎，使得船用推进器的传动轴不易被卡住，而被切碎的水草、垃圾等杂物会经过船用推进器的强推力快速排出，也不会缠绕累积在传动轴上，形成传动轴卡死的现象，而初次成型柱体也可应用在建筑领域，充当锚杆、钢筋使用，而无需后续在钢筋表面加工螺纹或者花纹，可直接将锚杆、钢筋利用在建筑领域，起到进一步加强建筑结构稳定性的目的，可跨领域式的应用。

优选的，所述金属柱体材料呈浇铸成型后未冷却的状态。

进一步的，当继续扭转初次成型柱体时，可将初次成型柱体表面形成多组均匀分布的螺旋槽，充当螺纹结构，可应用在船用推进器中的轴类连接零件中，避免对最终成型柱体表面再次加工螺纹的目的，本装置中新型的扭转加工方式对提高金属材料力学性能和实用性均有所提升。

优选的，所述打磨板的底部固定焊接有环形连接套，环形连接套和第一伸缩单元的上端之间通过螺杆固定。

本发明包括如下焊接锻造加工的步骤：

步骤一：准备浇铸成型后未冷却状态的金属柱体材料若干，将若干金属柱体材料的两端卡合在两侧转动板表面对应的活动压板、固定压板之间，利用第二推动单元将活动压板推向固定压板，使得金属柱体材料紧紧卡合在活动压板和固定压板之间；

步骤二：一次扭转，反向移动二组驱动单元时通过第一轴杆带动转动板转动，转动板带动若干金属柱体材料扭转，扭转时若干金属柱体材料形成待成型柱体；

步骤三：缩紧式扭转，启动第一推动单元，推动活动压板、固定压板朝向转动板的轴线位置移动，使得扭转成型的待成型柱体继续被扭转并缩小外径，最终形成多组金属柱体材料呈螺旋状缠绕固定成圆柱体的初次成型柱体；

步骤四：限位式扭转，启动第二伸缩单元，带动限位盒盖上端贴合在待成型柱体的下表面，在步骤三中缩紧式扭转的过程中，第二伸缩单元推动限位盒盖逐渐上升，使得待成型柱体外圈保持同步缩紧而形成直线状态的初次成型柱体；

步骤五：扭转式打磨，通向启动两组驱动单元，通过第一轴杆带动转动板转动，转动板带动端部被夹持固定在活动压板、固定压板之间的初次成型柱体整体同时绕其轴线的位置转动，再启动第一伸缩单元，推动打磨板从矩形槽中升起，打磨板接触初次成型柱体的底面，从而利用打磨板表面的粗糙打磨面对初次成型柱体进行初步打磨，形成表面有多组螺旋状槽体的二次成型柱体；

步骤六：利用打磨板表面对步骤五中形成的二次成型柱体表面继续打磨，最终可形成光滑表面的最终成型柱体。

本实施例中，可用于生产光滑表面的最终成型柱体，光滑表面的最终成型柱体适用于很多领域，也可用于生产表面有多组螺旋状槽体的二次成型柱体，二次成型柱体可用于船用推进器中一些无光滑表面的轴类零件中，也可跨领域的应用在建筑行业，当二次成型柱体充当钢筋浇筑固定在混凝土内部时，由于二次成型柱体表面存在多组螺旋状槽体，混凝土会填充凝固在多组螺旋状槽体中，形成了对二次成型柱体螺旋状包覆式的固定，且增加了相对固定的面积，增加了建筑结构的稳定性。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明的一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，包括加工台，所述加工台呈凹字形框体结构，加工台的两侧内壁均安装有转动板，所述转动板的表面设置有用于夹持固定金属柱体材料的夹持固定组件和用于给加工过程中的金属柱体材料散热的散热组件，所述加工台的内壁上设置有用于推动转动板水平移动的推动组件和驱动转动板转动的驱动组件，通过多组金属柱体材料最终加工成型一个表面光滑最终成型柱体的方式，使得最终成型柱体由多组相互扭绕且热固定的金属柱体材料形成，使得最终成型柱体整体具有一定的韧性，在其受应力时，由于其金属层结构中由多组螺旋状的金属柱体材料形成，螺旋状的金属柱体材料承受应力时会一定程度的变形（肉眼不可见的变形），以达到泄压稳定的目的，而多组螺旋状的金属柱体材料形成最终成型柱体，使得最终成型柱体在受径向的应力时，应力可分散到多组螺旋状的金属柱体材料上，并沿着螺旋状传递出，起到分散应力的目的，提高最终成型柱体整体的强度，增加最终成型柱体利用在船用推进器的轴体零件中时强度和韧性较高，不易断裂和损坏；

2、本发明的一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，当转动板转动时，由于转动板带动风力流动，风力会吹动扇叶在支撑轴杆上转动，使得转动板两侧的散热槽进出风力，可给两组转动板之间的金属柱体材料加速风冷，这样金属柱体材料在扭转加工形成最终成型柱体时也会相应的冷却成型，无需后续再次冷却加工，提高加工效率，降低了加工成本；

3、本发明的一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，本装置对于金属柱体材料采用新型扭转加工的方式，利用浇铸成型后未冷却状态的金属柱体材料可易于被再次加工的特性，提高了最终成型柱体整体的强度和韧性，提高了金属材料的力学性能，且扭转加工过程中，利用扭转时的风力对金属柱体材料进行冷却，充分利用能源；

4、本发明的一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，第二伸缩单元推动限位盒盖升起时，可对待成型柱体的外圈进行限位，使得待成型柱体在扭转加工时保持直线状态，而不会出现弯曲变形的情况，第一伸缩单元推动打磨板从矩形槽中移出时，可通过打磨板表面的粗糙打磨面对初次成型柱体表面进行打磨加工；

5、本发明的一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，初次成型柱体可直接利用在船用推进器的传动轴上，使得传动轴在转动时，初次成型柱体周围形成的螺旋状刀体可将进入船用推进器中的水草、垃圾等切碎，使得船用推进器的传动轴不易被卡住，而被切碎的水草、垃圾等杂物会经过船用推进器的强推力快速排出，也不会缠绕累积在传动轴上，形成传动轴卡死的现象，而初次成型柱体也可应用在建筑领域，充当锚杆、钢筋使用，而无需后续在钢筋表面加工螺纹或者花纹，可直接将锚杆、钢筋利用在建筑领域，起到进一步加强建筑结构稳定性的目的，可跨领域式的应用；

6、本发明的一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，当继续扭转初次成型柱体时，可将初次成型柱体表面形成多组均匀分布的螺旋槽，充当螺纹结构，可应用在船用推进器中的轴类连接零件中，避免对最终成型柱体表面再次加工螺纹的目的，本装置中新型的扭转加工方式对提高金属材料力学性能和实用性均有所提升；

7、本发明的一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，可用于生产光滑表面的最终成型柱体，光滑表面的最终成型柱体适用于很多领域，也可用于生产表面有多组螺旋状槽体的二次成型柱体，二次成型柱体可用于船用推进器中一些无光滑表面的轴类零件中，也可跨领域的应用在建筑行业，当二次成型柱体充当钢筋浇筑固定在混凝土内部时，由于二次成型柱体表面存在多组螺旋状槽体，混凝土会填充凝固在多组螺旋状槽体中，形成了对二次成型柱体螺旋状包覆式的固定，且增加了相对固定的面积，增加了建筑结构的稳定性；

8、本发明的一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，焊接锻造加工的步骤中一次扭转，反向移动二组驱动单元时通过第一轴杆带动转动板转动，转动板带动若干金属柱体材料扭转，扭转时若干金属柱体材料形成待成型柱体；

9、本发明的一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，焊接锻造加工的步骤中缩紧式扭转，启动第一推动单元，推动活动压板、固定压板朝向转动板的轴线位置移动，使得扭转成型的待成型柱体继续被扭转并缩小外径，最终形成多组金属柱体材料呈螺旋状缠绕固定成圆柱体的初次成型柱体；

10、本发明的一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，焊接锻造加工的步骤中限位式扭转，启动第二伸缩单元，带动限位盒盖上端贴合在待成型柱体的下表面，在步骤三中缩紧式扭转的过程中，第二伸缩单元推动限位盒盖逐渐上升，使得待成型柱体外圈保持同步缩紧而形成直线状态的初次成型柱体，初次成型柱体可用于船用推进器的传动轴上，使得传动轴在转动时，初次成型柱体周围形成的螺旋状刀体可将进入船用推进器中的水草、垃圾等切碎，使得船用推进器的传动轴不易被卡住，而被切碎的水草、垃圾等杂物会经过船用推进器的强推力快速排出，也不会缠绕累积在传动轴上，形成传动轴卡死的现象；

11、本发明的一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，焊接锻造加工的步骤中扭转式打磨，通向启动两组驱动单元，通过第一轴杆带动转动板转动，转动板带动端部被夹持固定在活动压板、固定压板之间的初次成型柱体整体同时绕其轴线的位置转动，再启动第一伸缩单元，推动打磨板从矩形槽中升起，打磨板接触初次成型柱体的底面，从而利用打磨板表面的粗糙打磨面对初次成型柱体进行初步打磨，形成表面有多组螺旋状槽体的二次成型柱体，利用打磨板表面对步骤五中形成的二次成型柱体表面继续打磨，最终可形成光滑表面的最终成型柱体，二次成型柱体可用于船用推进器中一些无光滑表面的轴类零件中，也可跨领域的应用在建筑行业，最终成型柱体可应用在船用推进器中的传动轴等金属零件当中。

附图说明

图1为本发明转动板一侧结构示意图。

图2为本发明转动板另一侧结构示意图。

图3为本发明转动板剖视图。

图4为本发明散热槽结构示意图。

图5为本发明图3中A处结构放大示意图。

图6为本发明结构示意图。

图7为本发明转动板用于扭转加工待成型柱体时的结构示意图。

图8为本发明待成型柱体后续加工成型步骤图。

图9为本发明活动压板和固定压板内侧结构示意图。

图中：1、转动板；2、夹持固定组件；3、散热组件；4、驱动组件；5、推动组件；6、扇叶；7、支撑轴杆；8、第一连接套；9、第一轴杆；10、驱动单元；11、基板；12、第二连接套；13、推动单元；14、散热槽；15、固定基板；16、第一推动单元；17、固定肋板；18、第二推动单元；19、隔热板；20、活动压板；21、基准板；22、固定压板；23、加工台；24、待成型柱体；25、初次成型柱体；26、二次成型柱体；27、最终成型柱体；28、支撑盒；29、第一伸缩单元；30、第二伸缩单元；31、内部槽体；32、打磨板；33、矩形槽；34、限位盒盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

本发明提供了如图1-9所示的一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，包括加工台23，加工台23呈凹字形框体结构，加工台23的两侧内壁均安装有转动板1，转动板1的表面设置有用于夹持固定金属柱体材料的夹持固定组件2和用于给加工过程中的金属柱体材料散热的散热组件3，加工台23的内壁上设置有用于推动转动板1水平移动的推动组件5和驱动转动板1转动的驱动组件4，加工台23的底部还设置有支撑盒28，支撑盒28中设置有辅助金属柱体材料成型的辅助成型组件；

辅助成型组件包括设置于支撑盒28内部的内部槽体31，内部槽体31的上方开口，开口处设置有限位盒盖34，内部槽体31的底部固定焊接有推动限位盒盖34升降的第二伸缩单元30，限位盒盖34上设置有打磨成型组件。

打磨成型组件包括设置于限位盒盖34上的矩形槽33，矩形槽33设置于限位盒盖34的中部且同时贯穿限位盒盖34的上下表面，矩形槽33中活动设置有打磨板32，打磨板32的上表面为粗糙打磨面，内部槽体31的底部固定焊接有推动打磨板32在矩形槽33中升降的第一伸缩单元29。

本实施例中，通过多组金属柱体材料最终加工成型一个表面光滑最终成型柱体27的方式，使得最终成型柱体27由多组相互扭绕且热固定的金属柱体材料形成，使得最终成型柱体27整体具有一定的韧性，在其受应力时，由于其金属层结构中由多组螺旋状的金属柱体材料形成，螺旋状的金属柱体材料承受应力时会一定程度的变形（肉眼不可见的变形），以达到泄压稳定的目的，而多组螺旋状的金属柱体材料形成最终成型柱体27，使得最终成型柱体27在受径向的应力时，应力可分散到多组螺旋状的金属柱体材料上，并沿着螺旋状传递出，起到分散应力的目的，提高最终成型柱体27整体的强度，增加最终成型柱体27利用在船用推进器的轴体零件中时强度和韧性较高，不易断裂和损坏。

夹持固定组件2包括固定焊接在转动板1表面的固定基板15，固定基板15靠近转动板1中部的位置固定焊接有第一推动单元16，第一推动单元16的端部固定焊接有固定肋板17，固定肋板17的下表面固定焊接有第二推动单元18和基准板21，基准板21的下端侧面固定焊接有固定压板22，基准板21的上端侧面活动贴合有对应在固定压板22上方的活动压板20，活动压板20的上表面固定焊接在第二推动单元18的底部，基准板21远离固定压板22的一侧固定焊接有三组隔热板19，隔热板19活动贴合在转动板1的表面，活动压板20、固定压板22相互靠近的一面均设置有朝向转动板1倾斜的倒刺，倒刺呈等距离分布有多组，且多组倒刺倾斜的方向朝向对应处转动板1的内侧，倒刺的端部呈平面结构，倒刺端部的平面结构使得倒刺接触金属柱体材料时不易过度磨损，且能够稳定的对金属柱体材料进行抓紧，防止金属柱体材料脱落。

需要说明的是，当转动板1转动时，由于转动板1带动风力流动，风力会吹动扇叶6在支撑轴杆7上转动，使得转动板1两侧的散热槽14进出风力，可给两组转动板1之间的金属柱体材料加速风冷，这样金属柱体材料在扭转加工形成最终成型柱体27时也会相应的冷却成型，无需后续再次冷却加工，提高加工效率，降低了加工成本。

散热组件3包括同时贯穿转动板1两侧面的散热槽14，转动板1的侧面固定焊接有端部伸入散热槽14中部的支撑轴杆7，支撑轴杆7的端部转动设置有扇叶6，扇叶6设置于散热槽14中。

进一步的，本装置对于金属柱体材料采用新型扭转加工的方式，利用浇铸成型后未冷却状态的金属柱体材料可易于被再次加工的特性，提高了最终成型柱体27整体的强度和韧性，提高了金属材料的力学性能，且扭转加工过程中，利用扭转时的风力对金属柱体材料进行冷却，充分利用能源。

驱动组件4包括驱动单元10，驱动单元10的端部传动连接有第一轴杆9，转动板1的侧面固定焊接有供第一轴杆9端部连接的第一连接套8。

具体的，第一推动单元16和第二推动单元18均可使用电动推杆或气缸等装置，第二推动单元18可推动活动压板20将金属柱体材料卡紧在活动压板20、固定压板22之间，而活动压板20、固定压板22内侧的倒刺可避免金属柱体材料从活动压板20、固定压板22之间滑落，夹持状态稳定，而第一推动单元16可推动固定肋板17、活动压板20、固定压板22整体朝向转动板1轴线位置移动，起到边扭转金属柱体材料，边将待成型柱体24缩小外径的目的，隔热板19为隔热材料，避免在加工过程中热量传递到转动板1的另一侧。

推动组件5包括推动单元13，推动单元13的一端固定焊接有圆形固定板，圆形固定板通过螺钉固定在加工台23的内侧，推动单元13的另一端通过螺杆固定有第二连接套12，第二连接套12的端部固定焊接有基板11，驱动单元10固定焊接在基板11的表面。

其中，推动单元13可使用电动推杆或气缸等装置，驱动单元10可使用伺服电机等装置，驱动单元10可带动转动板1转动，推动单元13可驱动转动板1水平移动，从而适应待成型柱体24直径的变化而使得拉持在两组转动板1之间的待成型柱体24变长。

转动板1在加工台23的内部两侧设置有两组，夹持固定组件2在转动板1上呈圆形阵列状设置有多组，散热组件3在转动板1上呈圆形阵列状设置有多组。

本实施例中，第一伸缩单元29和第二伸缩单元30均可使用气缸或电动推杆等装置，第二伸缩单元30推动限位盒盖34升起时，可对待成型柱体24的外圈进行限位，使得待成型柱体24在扭转加工时保持直线状态，而不会出现弯曲变形的情况，第一伸缩单元29推动打磨板32从矩形槽33中移出时，可通过打磨板32表面的粗糙打磨面对初次成型柱体25表面进行打磨加工。

金属柱体材料的两端卡合在两侧对应的活动压板20、固定压板22之间，当驱动组件4驱动转动板1转动时，将多组金属柱体材料扭转呈待成型柱体24，继续扭转形成多组金属柱体材料呈螺旋状缠绕固定成圆柱体的初次成型柱体25，利用打磨板32接触初次成型柱体25的外圈，驱动组件4驱动转动板1继续转动，初次成型柱体25经过打磨板32的打磨形成表面有多组螺旋状槽体的二次成型柱体26，之后对二次成型柱体26继续打磨形成光滑表面的最终成型柱体27。

需要说明的是，初次成型柱体25可直接利用在船用推进器的传动轴上，使得传动轴在转动时，初次成型柱体25周围形成的螺旋状刀体可将进入船用推进器中的水草、垃圾等切碎，使得船用推进器的传动轴不易被卡住，而被切碎的水草、垃圾等杂物会经过船用推进器的强推力快速排出，也不会缠绕累积在传动轴上，形成传动轴卡死的现象，而初次成型柱体25也可应用在建筑领域，充当锚杆、钢筋使用，而无需后续在钢筋表面加工螺纹或者花纹，可直接将锚杆、钢筋利用在建筑领域，起到进一步加强建筑结构稳定性的目的，可跨领域式的应用。

金属柱体材料呈浇铸成型后未冷却的状态。

进一步的，当继续扭转初次成型柱体25时，可将初次成型柱体25表面形成多组均匀分布的螺旋槽，充当螺纹结构，可应用在船用推进器中的轴类连接零件中，避免对最终成型柱体27表面再次加工螺纹的目的，本装置中新型的扭转加工方式对提高金属材料力学性能和实用性均有所提升。

打磨板32的底部固定焊接有环形连接套，环形连接套和第一伸缩单元29的上端之间通过螺杆固定。

本发明包括如下焊接锻造加工的步骤：

步骤一：准备浇铸成型后未冷却状态的金属柱体材料若干，将若干金属柱体材料的两端卡合在两侧转动板1表面对应的活动压板20、固定压板22之间，利用第二推动单元18将活动压板20推向固定压板22，使得金属柱体材料紧紧卡合在活动压板20和固定压板22之间；

步骤二：一次扭转，反向移动二组驱动单元10时通过第一轴杆9带动转动板1转动，转动板1带动若干金属柱体材料扭转，扭转时若干金属柱体材料形成待成型柱体24；

步骤三：缩紧式扭转，启动第一推动单元16，推动活动压板20、固定压板22朝向转动板1的轴线位置移动，使得扭转成型的待成型柱体24继续被扭转并缩小外径，最终形成多组金属柱体材料呈螺旋状缠绕固定成圆柱体的初次成型柱体25；

步骤四：限位式扭转，启动第二伸缩单元30，带动限位盒盖34上端贴合在待成型柱体24的下表面，在步骤三中缩紧式扭转的过程中，第二伸缩单元30推动限位盒盖34逐渐上升，使得待成型柱体24外圈保持同步缩紧而形成直线状态的初次成型柱体25；

步骤五：扭转式打磨，通向启动两组驱动单元10，通过第一轴杆9带动转动板1转动，转动板1带动端部被夹持固定在活动压板20、固定压板22之间的初次成型柱体25整体同时绕其轴线的位置转动，再启动第一伸缩单元29，推动打磨板32从矩形槽33中升起，打磨板32接触初次成型柱体25的底面，从而利用打磨板32表面的粗糙打磨面对初次成型柱体25进行初步打磨，形成表面有多组螺旋状槽体的二次成型柱体26；

步骤六：利用打磨板32表面对步骤五中形成的二次成型柱体26表面继续打磨，最终可形成光滑表面的最终成型柱体27。

本实施例中，可用于生产光滑表面的最终成型柱体27，光滑表面的最终成型柱体27适用于很多领域，也可用于生产表面有多组螺旋状槽体的二次成型柱体26，二次成型柱体26可用于船用推进器中一些无光滑表面的轴类零件中，也可跨领域的应用在建筑行业，当二次成型柱体26充当钢筋浇筑固定在混凝土内部时，由于二次成型柱体26表面存在多组螺旋状槽体，混凝土会填充凝固在多组螺旋状槽体中，形成了对二次成型柱体26螺旋状包覆式的固定，且增加了相对固定的面积，增加了建筑结构的稳定性。

工作原理：通过多组金属柱体材料最终加工成型一个表面光滑最终成型柱体27的方式，使得最终成型柱体27由多组相互扭绕且热固定的金属柱体材料形成，使得最终成型柱体27整体具有一定的韧性，在其受应力时，由于其金属层结构中由多组螺旋状的金属柱体材料形成，螺旋状的金属柱体材料承受应力时会一定程度的变形（肉眼不可见的变形），以达到泄压稳定的目的，而多组螺旋状的金属柱体材料形成最终成型柱体27，使得最终成型柱体27在受径向的应力时，应力可分散到多组螺旋状的金属柱体材料上，并沿着螺旋状传递出，起到分散应力的目的，提高最终成型柱体27整体的强度，增加最终成型柱体27利用在船用推进器的轴体零件中时强度和韧性较高，不易断裂和损坏；

当转动板1转动时，由于转动板1带动风力流动，风力会吹动扇叶6在支撑轴杆7上转动，使得转动板1两侧的散热槽14进出风力，可给两组转动板1之间的金属柱体材料加速风冷，这样金属柱体材料在扭转加工形成最终成型柱体27时也会相应的冷却成型，无需后续再次冷却加工，提高加工效率，降低了加工成本；

本装置对于金属柱体材料采用新型扭转加工的方式，利用浇铸成型后未冷却状态的金属柱体材料可易于被再次加工的特性，提高了最终成型柱体27整体的强度和韧性，提高了金属材料的力学性能，且扭转加工过程中，利用扭转时的风力对金属柱体材料进行冷却，充分利用能源；

第二推动单元18可推动活动压板20将金属柱体材料卡紧在活动压板20、固定压板22之间，而活动压板20、固定压板22内侧的倒刺可避免金属柱体材料从活动压板20、固定压板22之间滑落，夹持状态稳定，而第一推动单元16可推动固定肋板17、活动压板20、固定压板22整体朝向转动板1轴线位置移动，起到边扭转金属柱体材料，边将待成型柱体24缩小外径的目的，隔热板19为隔热材料，避免在加工过程中热量传递到转动板1的另一侧；

第二伸缩单元30推动限位盒盖34升起时，可对待成型柱体24的外圈进行限位，使得待成型柱体24在扭转加工时保持直线状态，而不会出现弯曲变形的情况，第一伸缩单元29推动打磨板32从矩形槽33中移出时，可通过打磨板32表面的粗糙打磨面对初次成型柱体25表面进行打磨加工；

金属柱体材料的两端卡合在两侧对应的活动压板20、固定压板22之间，当驱动组件4驱动转动板1转动时，将多组金属柱体材料扭转呈待成型柱体24，继续扭转形成多组金属柱体材料呈螺旋状缠绕固定成圆柱体的初次成型柱体25，利用打磨板32接触初次成型柱体25的外圈，驱动组件4驱动转动板1继续转动，初次成型柱体25经过打磨板32的打磨形成表面有多组螺旋状槽体的二次成型柱体26，之后对二次成型柱体26继续打磨形成光滑表面的最终成型柱体27。

需要说明的是，初次成型柱体25可直接利用在船用推进器的传动轴上，使得传动轴在转动时，初次成型柱体25周围形成的螺旋状刀体可将进入船用推进器中的水草、垃圾等切碎，使得船用推进器的传动轴不易被卡住，而被切碎的水草、垃圾等杂物会经过船用推进器的强推力快速排出，也不会缠绕累积在传动轴上，形成传动轴卡死的现象，而初次成型柱体25也可应用在建筑领域，充当锚杆、钢筋使用，而无需后续在钢筋表面加工螺纹或者花纹，可直接将锚杆、钢筋利用在建筑领域，起到进一步加强建筑结构稳定性的目的，可跨领域式的应用；

当继续扭转初次成型柱体25时，可将初次成型柱体25表面形成多组均匀分布的螺旋槽，充当螺纹结构，可应用在船用推进器中的轴类连接零件中，避免对最终成型柱体27表面再次加工螺纹的目的，本装置中新型的扭转加工方式对提高金属材料力学性能和实用性均有所提升；

装置中，整体的设备可用于生产光滑表面的最终成型柱体27，光滑表面的最终成型柱体27适用于很多领域，也可用于生产表面有多组螺旋状槽体的二次成型柱体26，二次成型柱体26可用于船用推进器中一些无光滑表面的轴类零件中，也可跨领域的应用在建筑行业，当二次成型柱体26充当钢筋浇筑固定在混凝土内部时，由于二次成型柱体26表面存在多组螺旋状槽体，混凝土会填充凝固在多组螺旋状槽体中，形成了对二次成型柱体26螺旋状包覆式的固定，且增加了相对固定的面积，增加了建筑结构的稳定性，使用新型的焊接固定的方式将多组金属柱体材料加工呈一个金属柱体，提高了金属柱体的强度和韧性，提升了金属材料的力学性能，实用性强。

Claims (4)

1.一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，包括加工台（23），其特征在于：所述加工台（23）呈凹字形框体结构，加工台（23）的两侧内壁均安装有转动板（1），所述转动板（1）的表面设置有用于夹持固定金属柱体材料的夹持固定组件（2）和用于给加工过程中的金属柱体材料散热的散热组件（3），所述加工台（23）的内壁上设置有用于推动转动板（1）水平移动的推动组件（5）和驱动转动板（1）转动的驱动组件（4），所述加工台（23）的底部还设置有支撑盒（28），支撑盒（28）中设置有辅助金属柱体材料成型的辅助成型组件；

所述辅助成型组件包括设置于支撑盒（28）内部的内部槽体（31），内部槽体（31）的上方开口，开口处设置有限位盒盖（34），所述内部槽体（31）的底部固定焊接有推动限位盒盖（34）升降的第二伸缩单元（30），所述限位盒盖（34）上设置有打磨成型组件；

所述打磨成型组件包括设置于限位盒盖（34）上的矩形槽（33），所述矩形槽（33）设置于限位盒盖（34）的中部且同时贯穿限位盒盖（34）的上下表面，所述矩形槽（33）中活动设置有打磨板（32），打磨板（32）的上表面为粗糙打磨面，所述内部槽体（31）的底部固定焊接有推动打磨板（32）在矩形槽（33）中升降的第一伸缩单元（29）；

所述夹持固定组件（2）包括固定焊接在转动板（1）表面的固定基板（15），所述固定基板（15）靠近转动板（1）中部的位置固定焊接有第一推动单元（16），第一推动单元（16）的端部固定焊接有固定肋板（17），固定肋板（17）的下表面固定焊接有第二推动单元（18）和基准板（21），所述基准板（21）的下端侧面固定焊接有固定压板（22），基准板（21）的上端侧面活动贴合有对应在固定压板（22）上方的活动压板（20），活动压板（20）的上表面固定焊接在第二推动单元（18）的底部，所述基准板（21）远离固定压板（22）的一侧固定焊接有三组隔热板（19），所述隔热板（19）活动贴合在转动板（1）的表面；

所述驱动组件（4）包括驱动单元（10），所述驱动单元（10）的端部传动连接有第一轴杆（9），所述转动板（1）的侧面固定焊接有供第一轴杆（9）端部连接的第一连接套（8）；

所述推动组件（5）包括推动单元（13），所述推动单元（13）的一端固定焊接有圆形固定板，所述圆形固定板通过螺钉固定在加工台（23）的内侧，推动单元（13）的另一端通过螺杆固定有第二连接套（12），所述第二连接套（12）的端部固定焊接有基板（11），所述驱动单元（10）固定焊接在基板（11）的表面；

所述转动板（1）在加工台（23）的内部两侧设置有两组，所述夹持固定组件（2）在转动板（1）上呈圆形阵列状设置有多组，所述散热组件（3）在转动板（1）上呈圆形阵列状设置有多组；

所述金属柱体材料呈浇铸成型后未冷却的状态。

2.根据权利要求1所述的一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，其特征在于：所述散热组件（3）包括同时贯穿转动板（1）两侧面的散热槽（14），所述转动板（1）的侧面固定焊接有端部伸入散热槽（14）中部的支撑轴杆（7），所述支撑轴杆（7）的端部转动设置有扇叶（6），所述扇叶（6）设置于散热槽（14）中。

3.根据权利要求2所述的一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，其特征在于：所述活动压板（20）、固定压板（22）相互靠近的一面均设置有朝向转动板（1）倾斜的倒刺，倒刺呈等距离分布有多组，且多组倒刺倾斜的方向朝向对应处转动板（1）的内侧，倒刺的端部呈平面结构。

4.根据权利要求3所述的一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，其特征在于：所述打磨板（32）的底部固定焊接有环形连接套，环形连接套和第一伸缩单元（29）的上端之间通过螺杆固定。

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