[發明專利]一種模擬船用螺旋槳沖蝕磨損的實驗裝置

有效

• 申請號: 201810053121.0
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108267307B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 孫方紅;馬壯;李海波;劉偉;劉政奇;劉炳沖
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01N3/02;G01N3/56
• 代理公司: 21109 沈陽東大知識產權代理有限公司
• 代理人: 梁焱;范象瑞

一種模擬船用螺旋槳沖蝕磨損的實驗裝置，由機架、沙漿箱、置于沙漿箱中的螺旋槳、螺旋槳驅動機構和彈簧測力計組成；螺旋槳驅動機構包括變頻調速電機，變頻調速電機通過安裝在齒輪箱中的齒輪傳動機構驅動所述螺旋槳，齒輪箱與可沿機架上部設置的滑軌滑動的平臺固定連接，變頻調速電機安裝在平臺上；彈簧測力計的一端固定在機架上，另一端與所述齒輪箱相接。該實驗裝置可模擬輪船在含有泥沙的河流中行駛時螺旋槳被泥沙沖蝕磨損的過程，通過實驗得出螺旋槳沖蝕磨損量與沙漿含沙濃度、螺旋槳轉速、螺旋槳推進力及螺旋槳旋轉時間的關系，作為研究分析被測螺旋槳抗泥沙沖蝕磨損性能的依據。

技術領域

本發明涉及沖蝕磨損測試技術，特別是一種模擬船用螺旋槳沖蝕磨損的實驗裝置。

背景技術

由于植被覆蓋率降低導致的水土流失加劇，我國很多河流泥沙含量較大。泥沙的主要成分為石英(SiO2)，石英顆粒以其尖角或半尖角磨損水力設備，為泥沙水流沖蝕與氣蝕創造了條件，這是水力設備磨蝕的主要原因。水力設備中常年處在水下作業的設備部件，如螺旋槳的葉片和齒輪傳動機構等受河流中泥沙的反復沖擊和切削，最終會因磨損嚴重而報廢。據了解，黃河泵站過流部件在運行2000～4000小時后即報廢，而揚程高的泵僅運行1000小時就報廢。我國每年由此造成的經濟損失高達數億元人民幣。

為此，需要對水利設備的抗泥沙沖蝕磨損性能進行研究，其中對受泥沙沖蝕磨損較嚴重的船用螺旋槳進行抗沖蝕磨損性能進行研究分析更顯得必要。

發明內容

本發明的目的就是針對上述需要提供一種模擬船用螺旋槳沖蝕磨損的實驗裝置。

本發明提供的模擬船用螺旋槳沖蝕磨損的實驗裝置，由機架、位于機架下部的沙漿箱、置于沙漿箱中的螺旋槳、安裝在機架上的螺旋槳驅動機構和用于測量螺旋槳旋轉時產生的推進力的彈簧測力計組成。

所述螺旋槳驅動機構包括變頻調速電機，變頻調速電機通過安裝在齒輪箱中的齒輪傳動機構驅動所述螺旋槳，齒輪箱與可沿機架上部設置的滑軌滑動的平臺固定連接，變頻調速電機安裝在平臺上；

所述彈簧測力計的一端固定在機架上，另一端與所述齒輪箱相接。

用本發明實驗裝置測試螺旋槳的抗沖蝕磨損性能時，首先按設定的含沙濃度在沙漿箱中調配好沙漿，然后啟動變頻調速電機，變頻調速電機通過齒輪傳動機構驅動螺旋槳在沙漿箱中的沙漿中按設定的轉速旋轉，螺旋槳旋轉產生的推進力通過齒輪箱傳給平臺，使平臺在滑軌上向前滑動，彈簧測力計被齒輪箱拉伸，當彈簧測力計的拉力與螺旋槳的推進力平衡時，平臺在滑軌上停止向前滑動，螺旋槳停止前行，只就地旋轉，此時測力計的讀數即為螺旋槳旋轉產生的推進力；螺旋槳旋轉達到設定的考核時間后，關停變頻調速電機，螺旋槳停止旋轉，在彈簧測力計的拉力作用下，螺旋槳、齒輪箱和平臺復位；然后將螺旋槳取下，通過檢測，測出螺旋槳的沖蝕磨損量，從而得出螺旋槳沖蝕磨損量與沙漿含沙濃度、螺旋槳轉速、螺旋槳旋轉時間及螺旋槳推進力之間的關系，作為研究分析被測螺旋槳抗泥沙沖蝕磨損性能的依據。

本發明結構簡短，造價低，可模擬輪船在含有泥沙的河流中行駛時螺旋槳受泥沙沖蝕磨損的過程，通過模擬實驗可測出螺旋槳的抗沖蝕磨損性能，為螺旋槳的設計研究提供依據。

附圖說明

圖1是本發明實驗裝置實施例的結構示意圖；

圖2是圖1的左視圖；

圖3是圖1的俯視圖。

圖中：1-齒輪箱，2-齒輪傳動機構，3-滑軌，4-軸承，5-螺旋槳，6-機架，7-變頻調速電機，8-平臺，9-沙漿箱，10-彈簧測力計。

具體實施方式

以下結合實施例和附圖對本發明做進一步說明。