[发明专利]一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备

说明书

本发明公开了一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备，涉及到金属焊接锻造设备领域，包括加工台，通过多组金属柱体材料最终加工成型一个表面光滑最终成型柱体的方式，使得最终成型柱体由多组相互扭绕且热固定的金属柱体材料形成，最终成型柱体整体具有一定的韧性，受应力时，由于其金属层结构中由多组螺旋状的金属柱体材料形成，螺旋状的金属柱体材料承受应力时会一定程度的变形，以达到泄压的目的，而多组螺旋状的金属柱体材料形成最终成型柱体，使得最终成型柱体在受径向的应力时，应力可分散到多组螺旋状的金属柱体材料上，并沿着螺旋状传递出，起到分散应力的目的，增加最终成型柱体利用在船用推进器的轴体零件中时强度和韧性较高。

技术领域

本发明涉及金属焊接锻造设备领域，特别涉及一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备。

背景技术

船舶推进器，是指船舶推进装置中的能量变化器。它将发动机产生的动力转变成船舶行进的推力，以克服船舶在水中航行的阻力，推动船的行进。最常见的是螺旋桨，此外还有明轮、喷水推进器、喷气推进器、导管推进器和平旋推进器等。广义上讲，推进器也包括依靠人力或风力驱动船舶前进的篙、桨、橹、纤和帆等。

船舶推进器种类很多，按照原理不同，有螺旋桨、直叶推进器、喷水推进器、特种推进器。

螺旋桨

由桨毂和若干径向地固定于毂上的桨叶所组成的推进器，俗称车叶。螺旋桨安装于船尾水线以下，由主机(见船舶动力装置)获得动力而旋转，将水推向船后，利用水的反作用力推船前进。螺旋桨构造简单、重量轻、效率高，在水线以下而受到保护。

直叶推进器

直叶推进器也称竖轴推进器或平旋轮推进器，由若干垂直的叶片（4 叶至8 叶）组成，叶片在圆盘上是等间距的，圆盘与船体底部齐平。圆盘绕垂直轴旋转，各叶片以适当的角度与水流相遇，因而产生推力。直叶推进器的偏心装置可以控制各叶片与水流相遇的角度，故能发出任何方向的推力。装有直叶推进器船舶的操纵性能良好，且在船舶倒退时也无须逆转主机。此外，直叶推进器的效率较高(约略与螺旋桨相同) ；在汹涛海面下，工作情况也较好。其缺点是机构复杂，造价昂贵，叶片的保护性差，极易损坏。目前这类推进器常用于港口作业船或对操纵性有特殊要求的船舶。

喷水推进器

是利用喷出的水反作用来产生推力的推进器。喷水推进器由水泵、吸水管道、喷水管道所组成，利用水泵作动力，将水从船底孔吸入，经舷部管子，把水从船后方向排出，靠水的反作用力来推进船舶。其机械部分装于船内，得到良好保护。喷管方向可变,便于船舶操纵。但喷管因直径受限制、管路及水泵效率不高，所以整个系统效率较低，又因水泵及喷管中有水增加了船舶重量，所以很少使用。

螺旋桨、直叶推进器、喷水推进器、特种推进器上均要使用轴类零件，如传动轴、连接轴等。

船用推进器上的轴体金属材料所承受的应力较大，容易断裂，使用成本较高。

金属材料由于兼具强度、塑性和韧性等综合力学和理化性能而广泛应用于航空航天、石油化工、交通运输等几乎所有工业领域，是人类社会不可或缺的一类重要材料。近年来，随着社会的发展，资源日益短缺、能源消耗和环境污染不断加剧，这迫使金属构件和装备不断向高性能、轻质、节能环保方向发展，使得环境越来越复杂，显微强度和硬度偏低的传统结构金属材料难以在如此苛刻工况条件下应用。

但在金属材料加工的过程中尤其是船用推进器的轴杆加工中往往通过浇铸的方式成型，浇铸一体成型为金属板材或者柱体等，在生产的金属柱体中金属柱体的强度和韧性不足，尤其是浇铸成型的金属柱体，其韧性普遍较低，几乎不可变形，导致了金属柱体在承受应力时只能依靠自身的强度进行支撑，但强度的承载度有限，当金属柱体在承载应力高于强度值会发生变形、断裂等情况，且金属柱体在被施加高应力变形时往往都是断裂变形，容易发生金属柱崩断等危险情况。

因此，发明一种用于船用推进器的金属柱体材料扭绕成型设备来解决上述问题很有必要。