一种导管式螺旋桨用束流筒的制作方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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】
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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4000C -450°C，时间约为I分钟。
[0008]在本发明一较佳实施例中，所述的表层的成型厚度约为0.2-0.25_。
[0009]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】
[0010]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】
[0011]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。
[0012]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I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。
[0013]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。
[0014]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lmol/1的硝酸铝溶液，浓度为lmol/1的硝酸铬溶液以及浓度为lmol/1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°C温度中加热I分钟；然后，添加硝酸铝和硝酸铬溶液，微波炉温度控制在400°C，加热I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°C左右，时间为I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°C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°C左右，时间约为1.5小时；
e)烧结处理，烧结温度控制在500°C，保温时间为I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°C，干燥时间每次递增20分钟；e)工艺中的烧结温度提升为:600°C、700 °C和800 0C，保温时间不变。
[0015]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。
[0016]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。
【主权项】
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、硝酸络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°C _450°C，时间约为I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。
【专利摘要】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。
【IPC分类】B63H5/15
【公开号】CN105059516
【申请号】CN201510478649
【发明人】汤建明
【申请人】苏州金业船用机械厂
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月3日