[發明專利]一種船舶螺旋槳防護配套涂層環境適應性試驗裝置與方法

在審

• 申請號: 202010933434.2
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112014314A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 王利;藺存國;蘇艷;張金偉;侯健
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所;中國兵器工業第五九研究所
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04;G01N13/00;G01N33/32
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 白瑩;于正河

1.一種船舶螺旋槳防護配套涂層環境適應性試驗裝置，其特征在于主體結構包括支架、轉速計、電機、旋轉軸、試驗水槽和螺旋槳模擬試驗盤；支架的頂部設置有轉速計和電機，轉速計與電機電連接，電機通過旋轉軸與設置在試驗水槽中的螺旋槳模擬試驗盤連接，支架的底部與試驗水槽連接。

2.根據權利要求1所述的船舶螺旋槳防護配套涂層環境適應性試驗裝置，其特征在于螺旋槳模擬試驗盤的主體結構包括圓盤、固定孔、圓筒、連接孔、螺桿、螺母和試樣固定葉片；圓盤的中心設置有固定孔，若干個帶有內絲的圓筒等間距式設置在圓盤的邊緣，圓筒的方向與圓盤的半徑虛擬線一致，靠近圓筒尾部的圓盤上設置有連接孔，螺桿擰入圓筒后，兩端由螺母固定，螺桿的外端與試樣固定葉片連接。

3.根據權利要求1所述的船舶螺旋槳防護配套涂層環境適應性試驗裝置，其特征在于轉速計的顯示精度為1rpm。

4.根據權利要求1所述的船舶螺旋槳防護配套涂層環境適應性試驗裝置，其特征在于電機的功率為250-1000W。

5.根據權利要求1所述的船舶螺旋槳防護配套涂層環境適應性試驗裝置，其特征在于試驗水槽的材質包括PVC、316不銹鋼和316L不銹鋼，直徑為60-150cm，耐海水腐蝕。

6.根據權利要求2所述的船舶螺旋槳防護配套涂層環境適應性試驗裝置，其特征在于圓盤、圓筒和試樣固定葉片的材質均包括鈦合金、316不銹鋼和316L不銹鋼；圓盤的直徑為200-800mm；圓盤與圓筒焊接式連接；固定孔用于固定旋轉軸；圓筒的長度為20-50mm，內徑為5-8mm；連接孔的邊長為30-50mm，便于螺桿和螺母的安裝；螺桿與試樣固定葉片焊接式連接，螺桿的長度為40-70mm；試樣固定葉片的長度為20-30mm,寬度為40-50mm，雙孔之間的間距為30mm，試樣固定葉片用于安裝和固定試樣，通過雙孔與試樣螺栓式連接。

7.根據權利要求6所述的船舶螺旋槳防護配套涂層環境適應性試驗裝置，其特征在于試樣的材質根據試驗要求選擇,進行倒角和磨圓邊棱處理，尾端安裝孔間距和直徑分別與試樣固定葉片的間距和直徑一致。

8.一種船舶螺旋槳防護配套涂層環境適應性試驗方法，其特征在于工藝過程包括計算、初測、試驗和終測共四個步驟：

(一)計算：

根據公式：計算葉根與葉梢處的線速度，其中，V為線速度，單位為m/s；D為螺旋槳的直徑，單位為m；n為螺旋槳的轉速，單位為rpm；

根據公式：計算不同半徑處的螺距角，其中，θ為螺距角，單位為°；P為螺距，單位為m；R為螺旋槳的半徑，單位為m；

(二)初測：

通過附著強度測試儀和激光共聚焦顯微鏡分別測量試樣的防護涂層的附著強度和粗糙度，通過接觸角測量儀測量試樣的防護涂層的表面親疏水性；

(三)試驗：

在試驗水槽內加入海水，海水鹽度與模擬試驗海域的海水鹽度相同，將試樣與試樣固定葉片連接，通過螺桿和螺母固定，按照步驟(一)的計算結果，調整螺距角，設定轉速，進行試驗周期為1天、1周或1月的海水環境下的剪切沖刷試驗，依次測定螺旋槳不同部位涂裝防護涂層的海水環境適應性能；

(四)終測：

測定試樣的防護涂層的附著強度、粗糙度和表面親疏水性，記錄防護涂層起泡、開裂和脫落的配套性能。