船用螺旋桨的测量与修理

青青 岛岛 远远 洋洋 船船 员员 学学 院院 毕毕 业业 设设 计计 论论 文文 题 目 船用螺旋桨的测量与修理 作 者 范振涛 完成日期 2012 年 6 月 28 日 设 计 单 位 青岛远洋船员职业学院 指 导 教 师 郑振豪 专 业 船舶工程技术 船体方向 通过答辩日期 年 月 日 Comment A1 这地方格式不对 字 都是五号字 船用螺旋桨的测量与修理 摘要摘要 船舶推进由最初的人力 风力 明轮发展到今天的螺旋浆 是因为螺旋浆效率高 制造业并不复 杂 螺旋桨将船舶主机所发出的功率转变为推动船舶运动的推力 因此螺旋桨的修理和装配质量直接影 响到船舶航行性能和安全 本文探讨螺旋桨螺距在不同测量工具 不同工作环境其不同的测量方法和螺 旋桨的损伤及其修复方法 关键词关键词 螺旋桨修理 螺旋桨 螺距测量 标题翻译 Abstract The ship propulsion is developing from the initial human wind and paddle to the propeller because its efficiency and manufacturing is not complicated Propeller change will be issued by the host ship power to promote the thrust of the movement of the ship propeller repair and assembly quality directly affects the ship sailing performance and safety This paper discusses the propeller pitch in different measurement tools different working environment of different measurement methods and propeller damage and its repair methods Keywords Propeller repair propeller pitch measurement 目录 1 选题背景 2 2 方案论证 2 3 螺旋桨的构造 2 3 1 螺旋桨的构造 2 3 2 螺旋桨各部分名称 2 4 螺旋桨螺距的测量 3 4 1 用螺距仪测量螺距 4 4 2 用螺距三角板检验螺距 6 4 3 用特制测量工具测量螺距 7 4 4 在船上就地测量螺距的方法 8 5 螺旋桨的修理 9 5 1 叶片裂纹的修理 9 5 2 叶片变形后的修理 10 5 2 1 叶片变形的矫正方法 11 5 2 2 校正后检查及消除应力退火处理 13 5 3 桨叶边缘的腐蚀和锯齿的修复 13 5 3 1 桨叶边缘锯齿与剥蚀的修理原则 13 5 3 2 叶片腐蚀和磨损的修理方法 14 5 4 叶片局部挖补换新 14 5 4 1 叶片挖补程序 14 5 4 2 焊补时注意几点 15 5 4 3 三种不同材料时的镶补方法 15 5 5 钢板焊接螺旋桨的修理 16 6 总结 17 参考文献 18 致谢 19 1 选题背景 实习期间 长时间的螺旋桨的修理 使我对螺旋桨的工作原理 工作流程 注意事项 螺旋桨缺陷及其原因有了一定的认识 特别是螺距的测量 体会尤为深刻 而且定期进坞检 修是船舶必要的检修 因此在这论述一下螺旋桨的螺距的测量和修理的有关事项 2 方案论证 本文根据本人在船厂的实习 以定螺距螺旋桨为例 介绍螺旋桨螺距的测量和修理 主 要螺旋桨的的原理 应用 操作过程展开论述 3 螺旋桨的构造 3 1 螺旋桨的构造 螺旋桨俗称车叶 是由若干片桨叶组成的推进器 如图 3 1 所示 螺旋桨几何形状的正 确性时保证质量的主要因素 其中以螺旋桨直径和螺距尤为重要 图 3 1 螺旋桨结构示意图 3 2 螺旋桨各部分名称 螺旋桨有桨叶和桨毂构成 如图 3 2 所示 桨叶又称叶片 固定于桨毂上 是产生推力 的部件 桨叶数目通常为 2 6 叶 普通客货轮的螺旋桨常用 3 叶或 4 叶 大吨位大功率的船 舶 如油轮常用 5 6 叶 2 叶螺旋桨多用于机帆船或小艇上 螺旋桨各部分名称如下 1 叶面与叶背由船尾向船首看 所见到的叶片一面称为叶面 又称压力面 是一个螺 旋面 其反面称为叶背 又称吸力面 2 导边与随边当主机正转时 叶片上先人水的叶边称为导边 同一叶片上相对应的另 一边称为随边 3 叶根与叶梢桨叶与桨毂相连的地方称叶根 远离桨毂的一端称叶梢 4 桨毂与毂帽桨毂形如锥形体 起固定桨叶和连接桨轴作用 它不产生推力 为了减 小水阻力 在桨毂后端加一整流罩 与桨毂形成一光顺流线形体 称为毂帽 图3 1 螺旋桨结构示意图 Comment A2 图号和图片对应 至 4 4 我已经改完了 在 4 4 上方给你 放了一个文本框 是用来插图号的 把填充色换成白色 然后把所有的图 号和图注做好 另外 正文的格式我调完了 不要再 动 在下面还有几个三个标题格式不对 自己处理好 青岛远洋船员职业学院毕业设计论文 1 5 梢圆与直径螺旋桨就地旋转时 叶梢的轨迹形成一个圆 称为梢圆 梢圆的直径称 为螺旋桨的直径 用 D 表示 而螺旋桨半径 R D 2 6 盘面积梢圆的面积称盘面积 用 A0表示 A0 D2 4 7 右旋桨与左旋桨单桨在正车旋转时 从船尾向船首看 顺时针旋转的螺旋桨为右旋 桨 逆时针方向旋转的称为左旋桨 8 内旋和外旋双桨船因对称要求 其两侧螺旋桨的转向不同 双桨在正车旋转时 两 螺旋桨的上部向船的中心线方向旋转时称内旋 反之 即为外旋 一般均为外旋 以避免挟 带漂浮物而损坏桨叶 4 螺旋桨螺距的测量 新造螺旋桨由于铸造误差 其毛坯件的螺距往往与图 纸要求有一定误差 因此必须进行螺距测量以检验其是否 合格 误差不大的可经加工后消除 误差较大经加工后虽 可消除 但却叶片厚度减薄 为防止厚度较薄这一不良后 果 对某些用铸铜 钢板制造的螺旋桨可以先进行校正 误差太大而有无法校正的则应重铸 螺距测量的原理是 沿着叶片压力面半径 R 处的螺旋 线上取一线段 PQ 如图 4 1 所示 其相应的角度为 a 测出 P Q 口两点在螺旋桨轴线方向 h 的高度 h 通过换算即可求得该位置上的螺距 测量螺距的方法很多 有用螺距测最仪侧量螺距 螺距三角板检验螺距 螺距板测量螺 距和量角和量角仪测量螺距等万法 目前通常采用的是用螺距仪测量螺距等方法量螺距 有 立式测量和水平测量 这里介绍的其他方法可根据实际情况作为参考 4 1 用螺距仪测量螺距 图 4 1 螺距仪是根据图 4 所示的原理制造的 它的结构参看图 4 2 所示 它是由三爪卡 图3 2 螺旋桨各部分名称 图4 1 螺距测量原理 船用螺旋桨的测量与修理 2 盘 中心轴 刻度盘 转臂 量杆等所组成 在刻度盘上 刻有一周 360 的刻度 每一度又可分成若干角度等分 转臂绕中心轴转动后 即可由指针在刻板盘上指示出所转 过的角度 在转臂和量杆上都有表示距离的刻度 以毫米 为单位 量杆可在转臂上沿叶面作径向移动 每移动到一 定位置即表示叶面上的某一半径 量杆本身还可作上下移 动 测量螺距的操作步骤测量螺距的操作步骤有如下几点 1 将桨毂锥孔和两端面已加工过的螺旋桨 大端朝下平放在平台上 如无平台也可放 在平整的地面上 2 将螺距仪如图 4 3 所示 装在螺旋桨上端面上 三爪卡盘装人锥孔内并卡紧 使平 面与桨毂上端面贴平 以保证三爪卡盘中心线与桨毂中心线重合 3 在各叶片压力面上刷上白粉 移动量杆的径向距离 分别以 0 95R 0 8R 0 6R 或按图纸规定 为半径 转动转臂 在各叶片的压力面上划出各半径 圆线 4 以测量半径线 AB 圆弧上的螺距为例 将量杆放在 O 点位置上调整到 0 位置 这时 由量杆上所测得的读数为 并记录之 再将转臂转过一个角度到 a 点位置 此角度为计算 l1 方便起见 应取整数如 15 20 30 等 记录从 O 点到 a 点转过的角度 并同时测 得量杆在 a 点位置上的读数 l2 计算在该半径圆弧线 oa 线段上的螺距 h l aa h ll 360360 21 为量杆从 O 点 a 点升高的高度 l ll 21 a 为 Oa 形成的圆心角 螺距称为局部螺距 在一般测量中 每个叶片在同一半径上的局部螺距至少要测量 h 也可直接测得 Oa 上的螺距 图4 2 螺距仪 图 4 3 螺距仪的构造 1 刻度盘 2 三爪卡盘 3 止动轴承 4 中心轴 5 指针 6 转臂 7 量杆 8 滑套 Comment A3 所有的备注都是五号 字 青岛远洋船员职业学院毕业设计论文 3 6 将该叶片同一半径的不同线段上测得的各局部螺距 计算其算术平均值即为截面 n hhh h i n i 在同一半径上测量螺距的次数 ni 一同一半径上各次测得的螺距 hhh n 7 计算叶片螺距从 对于等螺距螺旋桨 叶片螺距 H 为该叶片各半径上截面螺距 h 的 算术平均值 即 n hhh H n i 21 同一叶片上测量螺距的不同半径数 n 为各半径上的螺距 hhh n 21 对于变螺距螺旋桨 叶片螺距 H 应按图纸规定的位置进行测量 8 计算总平均螺距 H N H HHHn 21 N 叶片数量 各叶片的平均螺距 HHHN 21 9 把以上测量和计算的数值记人专门的表格内 并交检验人员验收 这种螺距仪适用于新旧螺旋桨螺距的测量 对于新造螺旋桨其桨毂锥孔和两端面最好先 经加工 以便安装找正 未经加工的虽也可测量 但安装螺距仪和找正中线都相当麻烦 当 螺旋桨的相邻叶片有重叠时 这种测量仪使用起来就很不方便 4 2 用螺距三角板检验螺距 旋桨叶片的压力面是一个螺旋面 在这螺旋面上 各不同半径处的螺旋线都可以在平行于螺旋桨轴线的 平面上展开成各自共角形的斜边 而三角形的高则可 由螺距计算求得 用薄钢板 2 3 mm 制成的这种三角形即为螺距三 角板 其制作方法如下 参看图 4 2 1 所示以图中半 径 R3 上的螺距三角板制作为例 若已知在图纸上得出 R3 节圆处叶片宽度所形成的圆心角 a 和在该半径上的 螺距值 H 则螺距三角板的底边长度由下式计算 360 2 2 a L R 螺距三角板的高度由下式计算 图4 4 螺距三角板 船用螺旋桨的测量与修理 4 360 Ha h 注 以上两式中的 a 均以角度度数表示 由 L 和 h 就可作出该半径处的螺距三角板 ABC 如图 4 2 1 所示 三角板中的角极为螺旋 角 在三角板斜边 AC 的中点 O 划出中心线 O O 线 然后将三角板弯成半径 R3 处的圆弧形 在用螺距三角板检验螺距之前 叶片压力面上划 出各半径线及叶片径向中心线 测量时 将螺旋桨平放在平台上 压力面向 上 即桨毂大端朝下 将角尺放在平台上 并用 直角边贴紧叶片在该半径位置之一边 然后用螺 距三角板的一边 AB 紧贴角尺 而三板的斜边 AC 对准该半径圆弧线 且轴线 O O 与叶片中 心线 O O 相重合 如图 4 2 2 所示 若叶片压力面上铸造时无误差 则三角板上的 AC 边应 与叶片半径圆弧线 AD 相重合 若两者有间隙 则表示叶片的实际螺距与图纸要求不符 要 确定其误差的具体数值应先知道 叶片中线上的误差 即加工余量 若在某半径中线处的加工余量为 OK 而在该半径上 三角板与压力面之间在中线处的间隙为 OL 则在该半径圆弧上任意一点用 M 的加工余量为 MNOLOK 式中的 MN 为该半径圆弧在 M 点上与三角板之间的间隙 该半径圆弧线上其他各点的加 工余量可用同样方法确定 同理可以测出其他半径圆弧线上的螺距误差 测量完毕后 如发 现在某些点上压力面的加工余量为负值 则压力面各点的加工余量应再加上所有已得数位中 的最大负值的绝对值 这种方法只适用于直径不大的螺旋桨的螺距测量 对于大型螺旋桨因其螺距三角板大而 笨重 在操作上有一定困难 一般不宜采用 对于加工余量较小的新造螺旋桨及旧螺旋桨 因为要测出叶片各半径处的具体螺距数值 这种方法也是不适用的 因此一般只能用来检查 加工余量的数值 4 3 用特制测量工具测量螺距 上述测量仪器较为笨重 携带也不便 下面介绍几种简单测量工具 在使用这些工具进 行测量前 应预先做好如下几项工作 1 螺旋桨浆毂锥孔和两端面应加工好 至少应予粗加工 2 将螺旋桨压力面朝上平放在平台上或坚实的平地上 用水平尺校正桨毂上端面呈水 平状态 也可将螺旋桨放在三只千斤顶上 并用千斤顶调节水平 3 在每个叶片压力面上刷上白粉 并画出各半径线 如无画线工具 则可在桨毂锥孔 5 图4 2 2 用螺距三角板测量螺距 1 螺旋桨叶片 2 螺距三角板 3 角尺 4 平台 青岛远洋船员职业学院毕业设计论文 5 上部嵌人木块找出圆心 用一根长木条在其一端钉上钉子当作圆心的支点 另一端装上画针 并垂直叶面作圆规画针画线 用螺距板测量螺距 螺距板的构造如图 4 3 1 所示 它是由铜板 厚 4 5 mm 及铜条组合而成 铜条一端固 定在铜板一角 可绕支点轴转动 在铜条上安装一只水泡玻璃管作水平尺用 在铜板上刻有 各角度的函数值 刻度线为了清楚易看 可将各值交叉射在五条或更多条圆弧线上 tan2 刻度线可以用硝酸或硫酸之类的药水腐蚀 也可用描图纸先画好 然后晒成蓝图贴上去 铜 条上的水平尺应安装成当铜条转到 0 的水平位置时 水泡在玻璃管中央 它的测量步骤如 下 参看图 4 3 2 将螺距板下面两只脚放在某半径 Ri 的圆弧线上 并竖直放正 转动铜条 使其上面水平尺中的水泡处于中央位置 此时记录铜条的上平面对准铜板 上的某一读数 计算半径 Ri 上这一线段的局部螺距 h 读数 Rih 用同样方法可测量和计算出其他各局部螺距和截面螺距 然后与前述二的办法异样 即可求得螺旋桨总的平均螺距 这种简单的测量工具体积小 便于携带 但由于测量本体上要刻上角度的相应读数 给 制造精度带来了困难 如刻度不精确则测量时会有误差 这是它们的主要缺点 4 4 在船上就地测量螺距的方法 船舶在坞内或船台上如果螺旋桨不拆 也可以在原地直接测量螺距 其方法较多 这只 介绍用弦线挂重法测量螺距 这种测量方法如图 4 4 1 所示 用一根两端各挂一个相等质量重锤的弦线一起挂在叶片 吸力面上 弦线两边分别通过压力面上半径为的圆弧线 在导边和随边上的交点 A 和 Ri 图 4 3 1 螺距板的构造 图 4 3 2 螺距板的测量 1 铜片 2 铜片 3 水平尺 4 支点轴 船用螺旋桨的测量与修理 6 C 然后用一根平直的木条 或钢条 其上放一水平尺使木条水平 水平尺应按尾轴实际 平 位置 量出 AB 距离为 BC 距离为 a 则按下式可计算出半径上截面螺距 lRihi l a R h i i 2 采用这种方法测量时 尾轴轴线最好处于水平位置 并使测量叶片的中线处于左平或右 平位置上 此法只能测量截面螺距 不能测量局部螺距 类似这种方法也可用两根角尺进行 测量 如图 4 4 2 所示 这种方法就不要求轴线列于水平位置 5 螺旋桨的修理 螺旋桨是船舶的重要设备 由于螺旋桨位于水下 所以对其维护检修依赖于定期的进坞 检修 大部分船舶的螺旋桨主要是金属材料铸成的 在使用过程中 因各种原因会产生许多 缺陷螺旋桨的缺陷主要发生在桨叶上 常见的缺陷有腐蚀 裂纹和断裂 变形等 并且有些 缺陷还会引起船舶在航行中出现异常现象 船舶在坞修 或排修 时 应对螺旋桨作仔细的外表检查 检查桨叶有无裂缝 锯齿 缺 发现缺陷应及时修复 损坏处不能原地修复时 应拆下螺旋桨进行修理 并检查其锥孔接触 面情况 为了使修理后的螺旋桨能满足要求 凡经弯曲校正 断边接补 大面积焊补等修理 均应测量叶面螺距 桨叶厚度及桨径尺寸 螺旋桨凡经断边接补和大面积堆焊等修理 均应 做静平衡试验 螺旋桨修理方法大致可分为 表面磨光 裂纹焊补 缺口及断块接补 严重蚀损区域堆 焊 弯曲 变形的校正 桨叶边缘割补 其中对螺旋桨的焊补修理是最关键的项目 螺旋桨修理后应提交的文件为 检验报告 材料试验报告 焊接材料牌号 成分与机 械性能修补区域示意图 以及其他有待说明的问题 2 5 1 叶片裂纹的修理 由于螺旋桨的重要性 特殊性 并不是桨叶上的所有裂纹都可补焊 而是有着严格的规 定 叶片裂纹的修理原则 图 4 4 1 用挂重法测量螺距 1 浆毂 2 叶片 3 木条 4 悬线 5 挂重 图 4 4 2 用两根角尺测量螺距 1 长角尺 2 短角尺 3 平直木条 青岛远洋船员职业学院毕业设计论文 7 对于螺旋桨如下裂纹可以进行修补 大于 0 7R 的桨叶部分上的裂缝 在 0 4R 一 0 7R 之间的桨叶部分 长度不超过该处叶宽 1 4 的裂缝 直径 D 2 m 的螺旋桨桨叶根部短小裂纹 其长度 不得超过该出叶宽的 1 8 直径 D 1 2 m 的螺旋桨桨毂上的短小裂纹 其长 度不得超过桨毂的厚度 螺旋桨有严重裂纹以致引起断叶时应进行换新 对于螺旋桨使用时间较长 或多次经过焊补修理 材料 性能已发生变化 易产生脆化与裂纹 再经修补很难保证质量时 图 5 1 1 叶片裂纹 则应考虑更换螺旋桨 螺旋桨裂纹一般应采用焊接修补 焊前应将裂缝 铲凿至终止点 在特定条件下 允许采用钻止裂孔的办 法作为临时修补措施 3 1 2 叶片裂纹的修理 当叶片上如产生较深的和贯穿的裂纹 例 铜质螺 旋桨叶片厚度在 20 30 mm 如图 5 1 2 所示 应在修理前 应先在裂纹两端钻止裂孔 直径应为裂纹处叶片最大厚 度的 0 2 倍 即 d 0 2 t 然后按裂纹所在位置的叶片 厚度开焊接坡口 因为厚度在 20 30 mm 所以开 X 形坡口 然后用电焊焊补 在焊补前要对裂纹周围焊补区进行预 热 以减少焊补时产生的热应力 预热温度为 200 300 铜质螺旋桨用铜焊丝通过气焊法焊补 如选用铜 227 磷青铜电焊条来焊补锰铁黄铜螺旋桨 实践证明很 好 只要电流调节适当 预热充分 施焊时就能使焊条熔滴与螺旋桨溶合良好 焊后对整个 叶片均匀加热至 200 左右 覆盖石棉布 为了消除或减少焊接的残余应力 在上面撒满干 燥的型砂 以便保温使其缓慢冷却 因为裂纹所在位置的叶片厚度超过 20 mm 也可用波浪键修补 如图 5 1 2 所示 在叶 片 0 4R 以外并距叶片边缘 0 15 叶片宽度范围内有裂纹 并裂纹长度不超过该处叶片厚度的 三倍 数量不多于两条 只需钻上止裂孔 不必焊补 螺旋桨焊补后 必须将表面凿平磨光 除去夹渣 疏松等缺陷 并要仔细检查有无新的 裂纹出现 5 2 叶片变形后的修理 铜质螺旋桨因使用日久 浮物碰撞 触礁或卷人钢缆绳会 使叶片变形 并往往同时产生断块和裂纹 如图 5 2 叶片变 图 5 1 1 叶片裂纹 图 5 1 2 叶片裂纹的修理 图 5 2 叶片变形 船用螺旋桨的测量与修理 8 形后 轻者会使螺距产生误差 重者则会使叶片局部位置扭曲或在接近导边和在约 2 3 R 以 外的叶梢旁上产生弯曲和卷曲 前者需通过螺距测量检验 后者则往往用肉眼就可以直接观 察到 叶片变形后会引起船体振动 尾轴与尾轴承易磨损 在螺旋桨修理中经常 遇到的是叶片弯曲的修理 桨叶弯曲的的矫正方法有冷态矫正和热态矫正 冷态矫正是指在加热温度为 205 以下进行的矫正 冷态矫正适用于叶尖和桨叶边缘厚 度小于 30 mm 处 在弯曲较小 截面较薄时可采用锤击动载荷矫正 否则应采用顶压静载荷 矫正 热态矫正适宜于所有情况 主要用于桨叶弯曲程度或面积较大时的矫正 动载荷与静载 荷矫正方法均可 推荐的热态矫正温度应参照焊补预热温度 加热温度应通过矫正处整个截 面厚度 并维持到矫正终止 在矫正部位应安装下部支承以免把负载传递给其他桨叶截面 要应用刚性金属垫进行压 力矫正 桨叶矫正时的加热部位尺寸应当大于必需改正的部分 100 150 mm 从缺陷部分的 每个方面计算为 50 75 mm 矫正力的大小要考虑材料在冷态和热态下的物理一机械性能来 确定 热矫正之后必须采取措施用桨叶上覆盖石棉布的方法降低桨叶的冷却速度 5 2 1 叶片变形的矫正方法 重锤敲打法 先将螺旋桨平放在平板上 压力面向上 如图 5 2 1 所示变形比较严重 首先确定各叶片需校正的尺 码 即每个半径上导边和随边至平板的高度 然后用手锤轻 轻敲打 手锤最好用比较软的紫铜做锤头这样可不使叶片表 面在敲打时受损伤 因为变形严重所以要加热后敲打 在矫 正过程中要随时测量导边和随边至平板的高度 并经常检查 有无裂纹产生 直至表面平顺和符合要求为止 找出没有变形的螺旋桨叶片 以此叶片为标准 在叶片 上划出各半径线 并在变形叶片上也划出相应的半径线 在 矫正叶片时使导边和随边各点至平板的高度与标准相应位置 各点之高度相等 如果叶片局部位置有较小的弯曲可采用图 5 2 2 所示的方法矫正 先加热变形处 然后 用小锤从正面轻轻敲打 在压力机上矫正 大中型螺旋桨可以在压力机上叶片的变形 如图 5 2 3 所示 为在 油压机上矫正叶片弯曲的示意图 把螺旋桨通过一个滑车用吊车吊起 吊车来调整位置 图 5 2 2 叶片局部弯曲矫正 法 图 5 2 3 在油压机上矫正叶 片 图 5 4 重锤敲击法叶片 青岛远洋船员职业学院毕业设计论文 9 在平板上用压板矫正 在平板上用压板矫正叶片变形的方法参看图 5 2 4 图 5 2 5 及图 5 2 6 中小型螺旋桨叶片的矫正可采用图 5 2 5 的办法 矫正时 螺栓至施力点的距离应 安装成大约为压板全长的 1 3 慢慢拧紧螺 母 通过压板对叶片变形处施加压力 使叶 片逐渐恢复原形 也可以在放垫铁处换装千 斤顶 用千斤顶矫正 大型螺旋桨比较重 如将叶片斜放有困难 故可将平板放斜进行矫正如图 5 2 6 所示 叶片较厚变形较大的则应在平板上进行矫正 多压板矫正 多压板矫正又称排矫正 图 5 2 7 及图 5 2 8 所示就是用多块压板进行 矫正的情况 图 5 2 8 所示为用两块压板就地矫正叶片弯曲的情况 它是将压板夹紧在弯曲 的叶片上 然后用千斤顶矫正 当叶片弯曲较大可采用图 5 2 8 所示的方法矫正时 在汗卜片弯曲处局部加热 然后慢 慢拧紧螺母 也可采用千斤顶 使叶片逐渐恢复原形 用这种压板法只能矫正叶片的弯曲变形 不能用来矫正扭曲变形 图 5 2 4 用压板法矫正叶片弯曲示意图之一 1 垫铁 2 螺栓 3 螺母 4 硬木 5 平板 6 压铁 图 5 2 5 用压板就地矫正叶片 图 5 2 6 多压铁矫正法 图 5 2 7 用压板就地矫正叶片 1 硬木 2 压铁 3 垫铁 4 千斤顶 图 5 2 8 多压板矫正法 1 压板 排 2 垫木 3 螺母 船用螺旋桨的测量与修理 10 用叉形撬棒 或夹具 矫正 对于小型螺旋桨叶片的变形和中型螺旋桨叶片的局部不大 的变形 可用叉形撬棒来进行矫正 如图 5 2 9 所示 矫正时 将螺旋桨固定在平板上 作好叶片变形记录 将叉形撬棒插人叶片矫正部位 慢慢撬动撬棒 并随 时测量叶片各半径处的随边和导边至平板的高度 直 至叶片恢复原形为止 矫正叶片变形的方法很多 应根据不同的变形情 况及设备条件来选择 也可以将几种方法结合起来使 用 矫正后的螺旋桨 其直径及螺距的允许差值参照 船用螺旋桨尺寸及几何参数允许偏差要求 5 2 2 校正后检查及消除应力退火处理 矫正后检查及消除应力退火处理桨叶弯曲经矫正后都应目视仔细检查 必要时可采用着 色渗透探伤检查 凡发现裂纹 凹陷不平等缺陷均应进行修整 矫正面积较大时 应重新测 量螺距 桨叶严重弯曲或大面积的矫正后 应根据材质特点采取消除应力退火处理 对镍铝青铜 桨叶 一般可降低其退火要求 5 3 桨叶边缘的腐蚀和锯齿的修复 5 3 1 桨叶边缘锯齿与剥蚀的修理原则 桨叶边缘锯齿或小缺口如图 5 3 1 凡大于该处叶厚 1 2 时 最 深不超过 10 mm 应进行修补 对微小锯齿缺口允许磨削光顺后继续使 用 对于桨叶 0 5R 以外的部分 其边缘剥蚀深度不超过叶厚度的 1 2 每侧宽度不超过叶宽 1 4 时可以进行焊补 若桨叶剥蚀严重 多次经修补 材料性能已发生 图 5 2 9 用叉形撬棒进行矫正叶片 图 5 3 1 边缘锯齿 青岛远洋船员职业学院毕业设计论文 11 变化 应考虑换新 对不严重的气蚀孔眼及凹陷 在不便焊补的情况下允许用塑料填补 使桨而达到凭证 光顺的目的 5 3 2 叶片腐蚀和磨损的修理方法总结如下 腐蚀斑点不太深 其扩散在每平方厘米而积内少于三点 应在斑点处用砂轮磨平 直 到露出光亮金属为止 腐蚀斑点深度超过 1 1 5 mm 并在每平方厘米而积内斑点多于三点 应批铲补焊 然后批磨 叶片根部空泡腐蚀深度不超过该处叶片厚度一半 应批铲后补焊 然后磨光 叶面腐蚀很深 深度超过该处叶片厚度之半 并扩散面积较大或较密集及密集区 面积超过叶片面积的 20 腐蚀凹陷的直径为该处叶片宽度的 20 对于小型螺旋桨则应换新 对大中型螺旋桨可将损坏部分割去 焊以新板 叶片局部磨损 使该处的叶片厚度已减薄到原来厚度的 2 3 以内 则应将这部分割去 焊以新板 叶片在 1 2 以上面积内磨损严重 应换新 5 4 叶片局部挖补换新 当叶片叶梢部分折断如图 5 4 所示 或叶梢部分空 泡腐蚀严重 采用焊补方法修补就比较复杂 有些叶片 叶梢部分腐蚀得极其单薄并卷曲严重 也无法焊补修复 对这种情况的螺旋桨可以采用局部挖补换新的办法 5 4 1 叶片挖补程序 铸铁 铜质 先确定挖补范围 并在叶片上划出割换线并打上洋冲眼 然后测量出螺旋桨实际直径 切除挖补部分 可以在割换线外钻几个孔 然后切除 最好在刨床上刨去 在钻床上将损端角部分钻孔整形 然后用凿子或风铲将断口铲平 按其他完整的叶子做样子 制成木模与断裂处镶配合适 并保证其直径尺寸及螺面形 状 最好是按图纸尺寸制出木模镶配 镶补叶片铸出后与原叶片整形配合 同时加工电焊坡口 用压板 螺栓把镶补叶片与原叶片配合固定 预热并进行焊接 图5 4 叶片叶梢折断 船用螺旋桨的测量与修理 12 焊接后退火处理 以消除应力 最后将焊缝凸出的焊疤整平磨光 5 4 2 焊补时注意几点 焊前叶片表面应清除污泥 并检查周围有无裂纹 如发现裂纹应先将裂纹焊补 进行焊补的表面及边缘均需磨光露出金属本色 不准有氧化皮及锈斑 焊接时 要随焊随去除熔渣 叶片如有弯曲应先进行矫正 镶补片的材料应与螺旋桨材料相同 由于螺旋桨的材料 叶片厚度不同 因此 焊补工艺也有所不同 例如 电焊条材料 焊接接坡口尺寸及形状等都应按不同情况选择 5 4 3 三种不同材料时的镶补方法 铸铁螺旋桨镶补叶片 坡口 焊缝处叶片厚度为 6 mm 采用单面 V 形坡口 如图 5 4 3 a 所示 采用生铁焊条 其成分为含碳 3 0 3 5 矽 3 6 4 8 锰 0 5 0 8 磷 0 3 0 5 硫 0 08 先预热 加热温度 S00 一 650 叶片呈暗红色 在焊区 外周围最好用耐火泥 石棉布等耐热材 料包裹 焊补时 焊接电流可采用经验公式 I 40 60 d 式中 I 电流大小 A d 焊条直径 mm 铜质螺旋桨镶补叶片 坡口 焊缝处叶片厚度为 4 mm 应 采用平缝焊接 如图 5 4 3 b 所示 焊条 采用铜焊丝 用气焊焊接 铜焊丝成分与桨叶相同 助熔剂为焊药粉或无水硼砂 焊补时 焊咀指向焊丝成 90 角 不能对准工件 以防止锌的蒸发而影响质量 铸钢螺旋桨镶补叶片 坡口 采用 X 形焊缝坡口 如图 5 4 3 c 所示 焊条 采用碱性焊条 507 焊条直径 4 mm 用直流电焊机焊接 双面同时施焊 内河小船采用的钢板焊接螺旋桨常因航道上的漂浮物或水深