[发明专利]一种模拟船用螺旋桨冲蚀磨损的实验装置

说明书

一种模拟船用螺旋桨冲蚀磨损的实验装置，由机架、沙浆箱、置于沙浆箱中的螺旋桨、螺旋桨驱动机构和弹簧测力计组成；螺旋桨驱动机构包括变频调速电机，变频调速电机通过安装在齿轮箱中的齿轮传动机构驱动所述螺旋桨，齿轮箱与可沿机架上部设置的滑轨滑动的平台固定连接，变频调速电机安装在平台上；弹簧测力计的一端固定在机架上，另一端与所述齿轮箱相接。该实验装置可模拟轮船在含有泥沙的河流中行驶时螺旋桨被泥沙冲蚀磨损的过程，通过实验得出螺旋桨冲蚀磨损量与沙浆含沙浓度、螺旋桨转速、螺旋桨推进力及螺旋桨旋转时间的关系，作为研究分析被测螺旋桨抗泥沙冲蚀磨损性能的依据。

技术领域

本发明涉及冲蚀磨损测试技术，特别是一种模拟船用螺旋桨冲蚀磨损的实验装置。

背景技术

由于植被覆盖率降低导致的水土流失加剧，我国很多河流泥沙含量较大。泥沙的主要成分为石英(SiO2)，石英颗粒以其尖角或半尖角磨损水力设备，为泥沙水流冲蚀与气蚀创造了条件，这是水力设备磨蚀的主要原因。水力设备中常年处在水下作业的设备部件，如螺旋桨的叶片和齿轮传动机构等受河流中泥沙的反复冲击和切削，最终会因磨损严重而报废。据了解，黄河泵站过流部件在运行2000～4000小时后即报废，而扬程高的泵仅运行1000小时就报废。我国每年由此造成的经济损失高达数亿元人民币。

为此，需要对水利设备的抗泥沙冲蚀磨损性能进行研究，其中对受泥沙冲蚀磨损较严重的船用螺旋桨进行抗冲蚀磨损性能进行研究分析更显得必要。

发明内容

本发明的目的就是针对上述需要提供一种模拟船用螺旋桨冲蚀磨损的实验装置。

本发明提供的模拟船用螺旋桨冲蚀磨损的实验装置，由机架、位于机架下部的沙浆箱、置于沙浆箱中的螺旋桨、安装在机架上的螺旋桨驱动机构和用于测量螺旋桨旋转时产生的推进力的弹簧测力计组成。

所述螺旋桨驱动机构包括变频调速电机，变频调速电机通过安装在齿轮箱中的齿轮传动机构驱动所述螺旋桨，齿轮箱与可沿机架上部设置的滑轨滑动的平台固定连接，变频调速电机安装在平台上；

所述弹簧测力计的一端固定在机架上，另一端与所述齿轮箱相接。

用本发明实验装置测试螺旋桨的抗冲蚀磨损性能时，首先按设定的含沙浓度在沙浆箱中调配好沙浆，然后启动变频调速电机，变频调速电机通过齿轮传动机构驱动螺旋桨在沙浆箱中的沙浆中按设定的转速旋转，螺旋桨旋转产生的推进力通过齿轮箱传给平台，使平台在滑轨上向前滑动，弹簧测力计被齿轮箱拉伸，当弹簧测力计的拉力与螺旋桨的推进力平衡时，平台在滑轨上停止向前滑动，螺旋桨停止前行，只就地旋转，此时测力计的读数即为螺旋桨旋转产生的推进力；螺旋桨旋转达到设定的考核时间后，关停变频调速电机，螺旋桨停止旋转，在弹簧测力计的拉力作用下，螺旋桨、齿轮箱和平台复位；然后将螺旋桨取下，通过检测，测出螺旋桨的冲蚀磨损量，从而得出螺旋桨冲蚀磨损量与沙浆含沙浓度、螺旋桨转速、螺旋桨旋转时间及螺旋桨推进力之间的关系，作为研究分析被测螺旋桨抗泥沙冲蚀磨损性能的依据。

本发明结构简短，造价低，可模拟轮船在含有泥沙的河流中行驶时螺旋桨受泥沙冲蚀磨损的过程，通过模拟实验可测出螺旋桨的抗冲蚀磨损性能，为螺旋桨的设计研究提供依据。

附图说明

图1是本发明实验装置实施例的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图。

图中：1-齿轮箱，2-齿轮传动机构，3-滑轨，4-轴承，5-螺旋桨，6-机架，7-变频调速电机，8-平台，9-沙浆箱，10-弹簧测力计。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明做进一步说明。