[發明專利]大型螺旋槳中孔泥芯及其鑄造緊固工裝

在審

• 申請號: 202010913953.2
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN111872327A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 孫向濤;宋佩學
• 申請（專利權）人: 鎮江中船瓦錫蘭螺旋槳有限公司
• 主分類號: B22C9/10
• 分類號: B22C9/10;B22C21/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 湯磊

本發明公開了一種大型螺旋槳中孔泥芯，中心鋼管的外周面上呈上下相鄰布設圓臺形的冒口段、本體段，冒口段由第一材料砂填制，本體段包括內層和外層，外層包括豎向依次相鄰布設的至少兩個分段A，每個分段A均包括多個在周向上均布的條形冷鐵，周向相鄰的條形冷鐵之間具有間隙，各分段A上的條形冷鐵的數量和厚度相同、間隙相等，內層及間隙由第二材料砂填制；同時公開了這種中孔泥芯鑄造大型螺旋槳的緊固工裝。本發明通過改進中孔泥芯的結構、材料，和改進鑄造螺旋槳時的中孔泥芯緊固工裝，使螺旋槳鑄造中孔縮松、縮孔、氣孔等缺陷得以大幅降低，中孔泥芯鉆銅、受環境濕度影響現象明顯改善，緊固工裝具有通用性、便捷性、牢固性、安全性。

技術領域

本發明涉及螺旋槳鑄造領域，特別是用于大型螺旋槳鑄造的中孔泥芯，及其鑄造緊固工裝。

背景技術

鑄造中孔質量控制是螺旋槳鑄造工藝中的重要內容，隨著科技發展，螺旋槳設計朝著向大型化、復雜化趨勢發展，這無疑為螺旋槳中孔質量控制帶來前所未有的困難和挑戰。

現有的螺旋槳鑄造工藝中，螺旋槳中孔泥芯全部采用水玻璃砂打制。為了增加泥芯整體強度，方便掛砂和起吊，泥芯中間會豎直放一根鋼管，鋼管外周從上至下焊接一些圓鋼進行加強。通過將鋼管上端與橫擔直接焊接，將泥芯與橫擔工裝進行緊固固定。

這種泥芯結構及其固定方式，存在以下問題：

1、鑄造中孔質量若控制不好，很容易出現縮孔、縮松等鑄造缺陷，后續機械劃線調整耗時費力，同時為處理缺陷，還需進行“焊補——加工——焊補”等挽救作業，極大影響加工效率，嚴重可導致螺旋槳報廢；

2、由于泥芯都是水玻璃砂，無激冷效果，靠近中孔區域屬于鑄造熱節圓區，中孔很容易出現縮孔、縮松缺陷；

3、澆注時，泥芯很容易出現鉆銅現象，即銅水容易進入泥芯內部，一旦銅水進入泥芯內部，則可能出現中孔缺陷嚴重超標、中孔失圓、中孔偏心等現象，嚴重可導致螺旋槳報廢；

4、受水玻璃砂材料本身的影響，泥芯對環境濕度變化比較敏感，在天氣潮濕情況下，泥芯表面易粉化、脫落，強度失效，極端情況下，泥芯報廢需要重新打制；

5、受水玻璃砂材料本身影響，在澆注過程中，中孔在長時間高溫情況下，泥芯內部氣體會侵入銅水內部，易造成氣孔缺陷；

6、對于大型螺旋槳來說，此種泥芯易造成冒口區域補縮效果較差，從而容易造成縮孔缺陷問題；

7、水玻璃砂與鋼管及圓鋼的材料屬性不同，因此在泥芯高溫及冷卻過程中，兩種材料的收縮特點不同，造成中孔泥芯強度下降，鉆銅概率增大，嚴重影響中孔質量。

發明內容

發明目的：針對上述問題，本發明的目的之一是提供一種大型螺旋槳鑄造用中孔泥芯，目的之二是提供螺旋槳鑄造時，這種中孔泥芯的緊固工裝，改善鑄造中孔質量。

技術方案：一種大型螺旋槳中孔泥芯，包括中心鋼管，以及在其外周面上呈上下相鄰布設的圓臺形的冒口段、本體段，兩者以直徑相等的下底面鄰接，所述冒口段由第一材料砂填制，所述本體段包括內層和外層，所述外層包括豎向依次相鄰布設的至少兩個分段A，每個所述分段A均包括多個在周向上均布的條形冷鐵，周向相鄰的所述條形冷鐵之間具有間隙，各所述分段A上的所述條形冷鐵的數量和厚度相同、所述間隙相等，所述內層及所述間隙由第二材料砂填制。

進一步的，豎向依次相鄰的所述分段A之間，所述條形冷鐵以匹配的臺階豎向連接，保證相鄰分段A的條形冷鐵端面尺寸精度的同時，增強整個外層的強度。

進一步的，在所述冒口段中的所述中心鋼管，其外壁面上設有凸出的第一圓鋼；所述條形冷鐵的內壁面上設有凸出的第二圓鋼，所述第二圓鋼與在所述本體段中的所述中心鋼管固定。第二圓鋼使處于本體段外層的條形冷鐵與中心鋼管連接固定，在填制材料砂時，通過第一圓鋼、第二圓鋼加強對材料砂的緊固、定型作用，提高泥芯強度。