Гребной вал винта регулируемого шага

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях гребных валов. Гребной вал винта регулируемого шага состоит из толстостенного полого цилиндра с защитным покрытием на его внешней поверхности. Защитное покрытие выполнено из смеси окислов алюминия и хрома, при этом их соотношение находится в диапазоне: окись алюминия - (90-96) % и окись хрома - (4-10) %. Покрытие может наносится как непосредственно на металл вала, так и на подслой их нихрома с (7-9) % содержанием окиси алюминия. Использование изобретения позволяет повысить надежность работы гребного вала и увеличить его долговечность.

Полезная модель относится к области судостроения и может быть использована в конструкциях гребных валов винтов регулируемого шага (ВРШ).

Известен гребной вал винта регулируемого шага, состоящий из толстостенного полого цилиндра (см., Ю.В. Бакшт и др. «Гребные винты регулируемого шага», Судпромгиз, Ленинград, 1961 г., стр.12). Недостатком известного гребного вала является незащищенность его от коррозионного воздействия со стороны морской воды.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является гребной вал винта регулируемого шага, состоящий из толстостенного полого цилиндра с защитным покрытием на внешней поверхности от воздействия морской воды (см. Ю.В. Бакшт и др. «Гребные винты регулируемого шага», изд. Судпромгиз, Ленинград, 1961 г., стр.237, рис.184). Недостатком данного гребного вала является недостаточная его надежность работы и долговечность. Дело в том, что защитное покрытие внешней поверхности гребного вала выполняется, в большинстве случаев, из напрессованных бронзовых облицовок. Придавая большое значение надежности гребных валов, согласно Правилам Морского Регистра Судоходства через два года (как исключение через три года) проводится освидетельствование гребных винтов с выемкой их из дейдвудной трубы. По результатам освидетельствования, как правило, через каждые 5-6 лет приходится производить ремонт защитного покрытия в виде облицовок, а возможно и их замену.

Цель полезной модели - повышение надежности работы гребного вала и увеличение его долговечности.

Указанная цель достигается тем, что в известном гребном вале винта регулируемого шага, состоящем из толстостенного полого цилиндра с защитным покрытием на его внешней поверхности от воздействия морской воды, в нем защитное покрытие на внешней поверхности вала выполнено из смеси окислов алюминия и хрома, при этом соотношение данных окислов в защитном покрытии может находится в диапазоне: окиси алюминия - (90-96) % и окиси хрома - (4-10)%. Нанесение защитного покрытия может осуществляться как непосредственно на внешнюю поверхность гребного вала, так и на подслой, который выполняется из нихрома с (7-9) % содержанием окиси алюминия.

Нанесение защитного покрытия, изготовленного из смеси порошковых коррозионностойких окисных материалов, позволяет создать на внешней поверхности гребного вала защитное покрытие, которое не подвержено коррозии как от простой воды, так и от морской. Кроме того, такое покрытие благодаря высокой твердости прекрасно защищает гребной вал и от абразивного износа при работе вала в среде со взвешенными частицами (например, частицами песка). Надежное нанесение порошковых окислов на внешнею поверхность гребного винта в настоящее время может быть осуществлено в основном двумя методами: газоплазменным и детонационным. В отличие от газоплазменного метода детонационный имеет преимущества, заключающиеся в высокой плотности защитного покрытия (пористость менее 0,5%) и прочности сцепления наносимого покрытия с внешней поверхностью гребного вала. Технология нанесения позволяет получить шероховатость поверхности защитного покрытия 0,8-1,6 мкм, что дает возможность не обрабатывать ее, если защитное покрытие наносится с целью защиты от абразивного износа, эрозии и коррозии. В местах установки подшипников скольжения поверхность защитного покрытия должна пройти дополнительную обработку: шлифование или тонкую доводку. При этом защитное покрытие в этих местах обладает низким коэффициентом трения и может работать как при смазке водой, так и при повышенных температурах в условиях отсутствия смазки. Состав защитного покрытия подбирался авторами экспериментально. Именно равномерная смесь из (90-96)% окиси алюминия и (4-10)% окиси хрома позволяет получить наибольшую коррозионную и абразивную стойкость защитного покрытия. Нанесение защитного покрытия на внешнюю поверхность гребного вала может осуществляться как непосредственно на вал, так и на предварительно нанесенный подслой, выполненный из смеси порошка нихрома и (7-9)% окиси алюминия. В этом случае существенно повышается адгезия защитного покрытия с внешней поверхностью гребного вала.

Толщина защитного покрытия может колебаться от 0,2 мм до 0,3 мм в зависимости от диаметра вала, условий работы и др. Этой толщины вполне достаточно для обеспечения эрозионной и коррозионной стойкости гребного вала. Толщина подслоя может находиться в диапазоне от 0,08 до 0,1 мм.

Предлагаемая конструкция гребного вала винта регулируемого шага приведена на фигуре со следующими обозначениями:

- гребной вал;

- фланец стыковки вала и винта;

- защитное покрытие;

- подслой защитного покрытия;

- внутренняя полость гребного вала.

Гребной вал 1 винта регулируемого шага выполнен в виде толстостенного полого цилиндра. Внутренняя полость 5 гребного вала предназначена для размещения внутри него штанги механизма изменения шага винта. На внешней поверхности гребного винта 1 размещено защитное покрытие 3, выполненное из смеси окислов алюминия и хрома. Перед нанесением защитного покрытия 3 наносится подслой 4, обеспечивающий хорошую адгезию защитного покрытия 3 к внешней поверхности гребного вала 1. Стыковка винта регулируемого шага (на фигуре винт не показан) к гребному валу осуществляется при помощи фланца 2.

В процессе работы гребного вала вода не соприкасается с внешней поверхностью благодаря защитному покрытию, что позволяет исключить коррозию вала, а высокая твердость защитного покрытия обеспечивает валу эрозионную стойкость и практически исключает абразивный износ. Все это повышает надежность гребного вала винта регулируемого шага и увеличивает его долговечность.

Гребной вал винта регулируемого шага, состоящий из толстостенного полого цилиндра с защитным покрытием на его внешней поверхности от воздействия морской воды, отличающийся тем, что защитное покрытие, выполненное из абразиво- и коррозионно-стойкого материала на основе окислов алюминия и хрома, установлено на поверхности вала через адгезионный подслой.