一种安装表面曲率可调的辅助阳极装置的制作方法

本实用新型涉及船舶防腐技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种安装表面曲率可调的辅助阳极装置。

背景技术：

海洋环境中的船体和钢结构，在海水介质中存在严重的电化学腐蚀，需要采取一定的腐蚀防护措施。涂料防护技术使用涂料在被保护构件表面成膜，起到腐蚀防护的作用，是腐蚀防护的有效方法，被应用广泛。但由于受到成膜涂料自身的完整性影响，比如涂装缺陷，碰撞破损，老化，涂层毛细孔渗透等，仍然存在着一定的腐蚀影响，危及船体，钢结构等的安全，且影响到后续的维护成本。因此，需要采取进一步的附加保护措施。常见的防护措施包括牺牲阳极和外加电流阴极保护(ICCP)等方法。

施加阴极保护可有效抑制涂层缺陷处孔蚀，又可降低阴极保护电流密度，使阴极保护更加经济，好糊电流分布更加均匀，且保护效果更好。具体原理是：外加电流阴极保护(ICCP)，同属于电化学保护方法，通过在被保护构件的水下部分安装不溶性阳极，并以被保护钢板或钢构件作为阴极，在阳极和阴极间施加直流电流，并通过自动调节施加电流的大小控制被保护件的化学电位，起到被保护件腐蚀防护的目的。具有寿命长，安装简单，重量轻，对被保护件影响小，维护成本低，使用管理方便，安全可靠等优点，得到广泛应用。ICCP系统的基本构成包括：不溶性阳极系统，参比电极，电源系统，电缆等。

其中，不溶性阳极系统，是外加电流阴极保护(ICCP)系统的关键部件，通常采用金属钛作为基材，并在基材表面镀复稀有贵金属或贵金属氧化物，形成电极体。作为关键部件，ICCP阳极需要具备高电流输出能力，电极体尺寸小，质量轻，性能稳定，使用寿命长，结构可靠，安装简便的特点。现有技术中，为了防止阳极系统影响船体流线，同时为了保护阳极系统不受碰撞损伤，通常将阳极系统嵌设安装在船舶底部的钢板中，但现有的阳极系统都设计为长条状或圆盘状的平面结构，且安装面结构不能变动，尺寸甚至达到数米，而阳极系统通常安装在船舶底部，船舶底部的曲率较大且各个位置的曲率不尽相同，从而造成阳极系统无法与船舶底部有效结合，使得阳极系统外周凸出于船舶底部，容置造成阳极系统的碰撞损伤，或者阳极系统中心凹陷在船舶底部，不仅需要增加了船舶底部安装孔位的深度，同时影响电场分布，降低阴极保护的效果。

中国专利CN1844454A，公开了一种船舶阴极保护用金属氧化物阳极组件；中国专利CN104178769A，公开了一种船用外加电流阴极保护立体阳极装置；上述两个专利中的阳极体结构都无法切合船舶底部表面，使得阳极体凸出或凹陷在船舶底部，造成阳极体损伤或影响电场分布。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种安装表面曲率可调的辅助阳极装置，可根据阳极装置安装位置处的船舶底部弧面来有效调整阳极装置自身的弧面，以此使得阳极装置与船舶底部完美结合，即不影响船舶的正常航运，又不会造成阳极装置碰撞损伤或影响电场分布，本实用新型有效解决了阳极体形状无法改变的技术问题。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种安装表面曲率可调的辅助阳极装置，包括：

阳极床，其为底部敞开的空腔框架结构，所述阳极床外侧壁与船舶底部钢板固定，所述阳极床的框架结构内安装有一阳极座，所述阳极座为底部敞开的空腔框架结构，所述阳极座底部安装有一阳极体，所述阳极体为一金属板状结构；正常状态下，所述阳极体与所述阳极床顶部平行；

导电杆，其纵向依次贯穿所述阳极床和阳极座顶部中心，所述导电杆纵向可伸缩，所述导电杆底部设置有一绝缘支撑座，所述绝缘支撑座位于所述阳极座空腔内；所述导电杆底部延伸至所述阳极座腔体内并与所述阳极体顶部中心导电连接；以及

伸缩调节机构，其设置在所述绝缘支撑座和所述阳极座顶部之间。

优选的，所述阳极床顶部中心纵向贯穿开设第一通孔，所述第一通孔的上部直径大于下部直径，所述第一通孔上表面外周设置有若干螺纹孔，所述阳极床由绝缘刚性材料制成。

优选的，所述阳极座由绝缘刚性材料制成，所述阳极座顶部中心纵向贯穿开设第二通孔，所述第一通孔与第二通孔上下对齐连通；

所述阳极座顶部上表面设置成平面结构，且与所述阳极床顶部下表面贴合，所述阳极座外侧壁与所述阳极床内侧壁贴合，且所述阳极座外侧壁与所述阳极床内侧壁之间设置有密封圈。

优选的，所述阳极座内侧壁下部开设一凹槽，所述阳极体四周嵌设在所述凹槽中，所述阳极体的厚度在5mm～50mm。

优选的，所述导电杆贯穿所述第一通孔与第二通孔并凸出于所述阳极床顶部一定距离，所述导电杆的上端设置有一用于连接外接电源线的导电连接件，所述第一通孔上部内壁与所述导电杆之间的空隙用填料填充，所述第一通孔上端设置有一填料压盖，所述填料压盖套设在所述导电杆外周，且所述填料压盖按压在所述填料上方并通过螺杆连接在所述螺纹孔中。

优选的，所述伸缩调节机构包括一油压缸和与该油压缸连通的伸缩臂，所述油压缸和伸缩臂为环形中空结构，所述导电杆贯穿所述伸缩调节机构的中心，所述油压缸顶部通过第一绝缘垫设置在所述阳极座顶部下表面，所述伸缩臂底部通过第二绝缘垫连接在所述绝缘支撑座上。

优选的，所述油压缸通过一油管从所述阳极床中引出，所述油管与所述阳极床顶部密封连接，所述油管的引出端通过油泵连通一回油箱。

优选的，所述阳极座顶部的厚度由中心向外侧逐渐减小，所述伸缩调节机构设置在所述绝缘支撑座和所述阳极座顶部中心之间。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1、本实用新型的阳极装置安装面弧度可调，最大程度的缩减了船舶底部安装孔位的深度，减少对船舶底部结构完整性的影响；

2、通过调整阳极装置安装面的弧度，使得阳极装置外表面与安装位置处的船舶底部外表面弧度一致，避免破坏船舶底部弧面的一致性，且使得阳极装置既不突出于船舶底部也不凹陷于船舶底部，有效降低了阳极装置碰撞损伤几率，同时可根据船舶底部结构而优化电场分布，提高对船舶底部的阴极保护效果。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为正常状态时本实用新型装置的整体结构示意图；

图2为阳极床的结构示意图；

图3为阳极座的结构示意图；

图4为阳极体的结构示意图；

图5为图1中局部A的结构示意图；

图6为图1中局部B的结构示意图；

图7为凸出弧面调整后本实用新型装置的整体结构示意图；

图8为图7中局部C的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-8所示，本实用新型提供了一种安装表面曲率可调的辅助阳极装置，本实施例中，辅助阳极装置以圆盘式结构来进行说明，也可以根据情况采用长条形结构。

辅助阳极装置包括：阳极床10、阳极座50和阳极体30。其中，阳极床10为底部敞开的空腔框架结构，包括顶部14和四周侧壁15，所述阳极床10顶部中心纵向贯穿开设第一通孔12，所述第一通孔12的上部直径大于下部直径，所述第一通孔12上表面外周的顶部14上设置有若干螺纹孔13，所述阳极床10由绝缘刚性材料制成，比如绝缘陶瓷材料，通常船舶底部钢板上的开设有若干安装腔，整个阳极装置通过所述阳极床10外侧壁与安装腔内侧壁固定。

阳极座50贴合安装在所述阳极床10的框架结构内，具体的，所述阳极座50为与阳极床10内部适配的底部敞开的空腔框架结构，所述阳极座50由绝缘刚性材料制成，比如绝缘陶瓷材料、绝缘纤维压合材料等。

所述阳极座50包括顶部和四周侧壁51，所述阳极座50顶部上表面设置成平面结构，所述阳极座50顶部为厚度由中心向外侧逐渐减小的渐变结构52，该渐变结构52的中心纵向贯穿开设第二通孔53，阳极座50顶部上表面与所述阳极床10顶部下表面贴合，使得所述第一通孔12与第二通孔53上下对齐连通；所述阳极座50外侧壁51与所述阳极床10内侧壁贴合，侧壁51外侧底部与阳极床10的侧壁15内侧底部之间设置有密封圈20，所述阳极座50外侧壁与所述阳极床10内侧壁之间通过密封圈实现密封。

所述阳极座50内侧壁51下部开设一凹槽511，所述阳极体30四周嵌设在所述凹槽511中，从而使得阳极体30安装在阳极座50上。

所述阳极体30的厚度在5mm～50mm，本实施例中，阳极体30的厚度在15mm，可根据阳极装置的尺寸来调整阳极体30的厚度，阳极装置的尺寸越大，阳极体30的厚度也越大。阳极体30的厚度在15mm可以保证阳极体30的整体刚性，也可以使得在受压条件下，可以有一定的形变能力，从而通过阳极体30的形变来调整阳极体30底部的形状结构，最终使得阳极体30与安装位置处的船舶底部外表面弧度一致，避免破坏船舶底部弧面的一致性，且使得阳极装置既不突出于船舶底部也不凹陷于船舶底部，有效降低了阳极装置碰撞损伤几率，同时可根据船舶底部结构而优化电场分布，提高对船舶底部的阴极保护效果。

现有技术中，阳极体30结构形状无法改变，为了将阳极体30完全嵌入在船舶底部的钢板中而不凸出来，只能加深开设在船舶底部钢板上的安装孔位的深度来完全容置阳极装置，从而破坏了船舶底部结构，影响安全性。本实用新型的阳极装置安装面弧度可调，可以缩减阳极装置的安装深度，也就是最大程度的缩减了船舶底部安装孔位的深度，减少对船舶底部结构完整性的影响。

阳极体30安装到位后，阳极体30与阳极座50底部间隔一定距离，用于为阳极体30的形变提供活动空间。正常状态下，所述阳极体30与所述阳极床10顶部平行，阳极体30受压形变时，使得阳极体30下表面与安装位置处的船舶底部外表面弧度一致。

阳极体30可以是铜板、铂板等，阳极体30底部设置有防腐涂层，有效防止被海水腐蚀。

所述阳极座50顶部中心纵向贯穿设置一导电杆70，也就是导电杆70依次贯穿第一通孔12和第二通孔53，所述导电杆70顶部贯穿所述阳极床10顶部并向外延伸一定距离，且所述导电杆70纵向可在第一通孔12和第二通孔53中伸缩，所述导电杆70底部设置有一绝缘支撑座71，所述绝缘支撑座71位于所述阳极座50空腔内。

具体的，所述第一通孔12上部内壁与所述导电杆70之间的空隙用填料112填充，所述第一通孔12上端设置有一填料压盖111，所述填料压盖111套设在所述导电杆70外周，且所述填料压盖111按压在所述填料112上方并通过螺杆连接在所述螺纹孔13中，当导电杆70贯穿第一通孔12和第二通孔53中后，通过固定填料压盖111，挤压填料112使得将导电杆70与第一通孔12上部内壁之间的空隙完全填充，从而起到对阳极座50空腔的密封作用。

所述导电杆70的上端连接一导电连接件72，阳极体的外接电源线通过导电连接件72与导电杆70导电连接。

所述导电杆70底部与所述阳极体30顶部中心导电连接，具体的，导电杆70可以与阳极体30一体成型或者分立连接，通过推动或拉动导电杆70即可调整阳极体30的形变量，使得阳极体30底部凸出一定距离或凹陷一定距离，最终通过调整导电杆70的伸缩量来调整阳极体30底部的凸出弧面，使得阳极装置外表面与安装位置处的船舶底部外表面弧度一致。

伸缩调节机构60设置在所述绝缘支撑座71和所述阳极座50顶部中心之间。具体的，所述伸缩调节机构60包括一油压缸64和与该油压缸64连通的伸缩臂65，所述油压缸64和伸缩臂65为环形中空结构，为导电杆70提供穿行空间，所述导电杆70贯穿所述伸缩调节机构60的中心连接在阳极体30顶部中心，所述油压缸64顶部通过第一绝缘垫63设置在所述阳极座50顶部下表面，所述伸缩臂65底部通过第二绝缘垫66连接在所述绝缘支撑座71上；所述油压缸64通过一油管61从所述阳极床10中引出，所述油管61与所述阳极床10顶部通过填料压盖62密封连接，保证气密性，同时，所述油管61的引出端通过油泵连通一回油箱，有过控制油泵可以调整伸缩臂65的伸缩距离，从而调整阳极体30的形变量。

由于阳极床10、阳极座50为硬性材料，阳极体30有一定的形变能力，因此调整伸缩调节机构60的伸缩距离，即可调整阳极体30中心的凸出距离或凹陷距离，以此调整阳极体30下表面的弧面结构。

阳极装置安装固定后，如图1所示，阳极体30下表面与所述阳极座50侧壁底部齐平，随后根据安装位置处的船舶底部外表面弧度来调整阳极体30的凸出面，也就是调整伸缩调节机构60的伸缩距离，最终通过调整阳极装置安装面的弧度，使得阳极装置外表面与安装位置处的船舶底部外表面弧度一致，如图7-8所示，有效避免破坏船舶底部弧面的一致性，且使得阳极装置既不突出于船舶底部也不凹陷于船舶底部，有效降低了阳极装置碰撞损伤几率，同时可根据船舶底部结构而优化电场分布，提高对船舶底部的阴极保护效果。

由上所述，本实用新型的阳极装置安装面弧度可调，最大程度的缩减了船舶底部安装孔位的深度，减少对船舶底部结构完整性的影响；同时，通过调整阳极装置安装面的弧度，使得阳极装置外表面与安装位置处的船舶底部外表面弧度一致，避免破坏船舶底部弧面的一致性，且使得阳极装置既不突出于船舶底部也不凹陷于船舶底部，有效降低了阳极装置碰撞损伤几率，同时可根据船舶底部结构而优化电场分布，提高对船舶底部的阴极保护效果。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。