1.本实用新型不锈钢螺旋桨热处理防止变形的支撑装置，涉及螺旋桨加工制造技术领域，尤其涉及一种防止不锈钢螺旋桨在进行热处理时发生变形的支撑装置。


背景技术：

2.近10年来，全球气候变暖导致北冰洋夏季无冰年出现，北极航线的开通开辟了新的海上航运通道，可大大降低海运成本，促进海上贸易的发展。但极地水域情况复杂、环境恶劣、水温低、冰层坚硬甚至存在冰山，极地水域船舶在航行过程中被冰层包围，所以，在该水域航行船舶配用的螺旋桨至关重要。冰桨在作用过程中，螺旋桨将受到随机的六自由度几乎同量级的力学载荷，这种动态的冲击载荷使螺旋桨必须具备更高的强度和疲劳标准，鉴于此，不锈钢螺旋桨逐渐成为极地水域船舶的标配。然而，不锈钢材料，尤其是马氏体不锈钢虽然在强度和硬度方面可满足极地水域船舶配件的要求，但是较其他金属材料相比，其塑性和韧性较差，加之螺旋桨为曲面形状复杂，精度要求极高，其桨叶是伸出桨毂外延的悬臂结构，在高温环境中进行热处理特别容易造成铸件的复杂变形，如果控制不好，极容易造成其发生较大变形而无法修复。
3.为了防止不锈钢螺旋桨在高温热处理过程中发生变形，目前采用的方法是在每两个桨叶之间焊接钢条或拉筋加固，但存在如下缺点：
4.(1)采用焊接加固桨叶热处理，热处理前需要将固定钢条或者拉筋焊接在每两个桨叶之间，耗费材料、电能、焊条及人工工时。
5.(2)采用焊接加固桨叶热处理，热处理结束后，需要将固定钢条或者拉筋从桨叶上切割下来，耗费电能、乙炔、人工工时等。
6.(3)采用焊接加固桨叶热处理，因不锈钢材料强度和硬度高，切割固定钢条或者拉筋需要定制刀具。
7.(4)采用焊接加固桨叶热处理，热处理完毕后，切割钢条或者拉筋时，会因切割局部高温，引起不锈钢螺旋桨表面局部微观组织变化，进而影响不锈钢螺旋桨性能。
8.(5)采用焊接加固桨叶热处理，热处理完毕后，若不锈钢螺旋桨内部存在裂纹源，切割钢条或者拉筋时，会导致不锈钢螺旋桨开裂，严重影响产品质量。
9.(6)采用焊接加固桨叶热处理，切割钢筋后，需要对焊接点进行打磨，但不锈钢“粘刀”的特性，且要求打磨线速度高，切削力大，费时费力。
10.针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的不锈钢螺旋桨热处理防止变形的支撑装置，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。


技术实现要素：

11.根据上述现有技术提出的采用焊接固定钢条方案，费工、费料、费时；切割钢条时需要定制工具、还会造成螺旋桨开裂、改变材料局部微观组织影响性能；需要对切割处进行打磨处理等工序，难度大要求高的技术问题，而提供一种不锈钢螺旋桨热处理防止变形的
支撑装置。本实用新型主要采用桨毂可调距支撑结构和支撑连接结构对桨毂和桨叶之间以及桨叶和桨叶之间进行可拆卸的固定支撑，从而达到省时省力、降低损耗、减少工序、降低工作强度和难度的效果。
12.本实用新型采用的技术手段如下：
13.一种不锈钢螺旋桨热处理防止变形的支撑装置包括：卡兰、桨毂可调距支撑结构和支撑连接结构；
14.进一步地，螺旋桨桨毂可调距支撑结构装于螺旋桨桨毂的外壁上；
15.进一步地，支撑连接结构装于桨毂可调距支撑结构和螺旋桨桨叶之间或两个螺旋桨桨叶之间；
16.进一步地，卡兰装于支撑连接结构上，支撑连接结构通过卡兰与螺旋桨桨叶进行固定。
17.进一步地，桨毂可调距支撑结构包括：桨毂可调距支撑架和桨毂可调节支撑连接螺栓；
18.进一步地，桨毂可调距支撑架至少为两套，分别装于螺旋桨桨毂上部和下部的外壁上；
19.进一步地，每套桨毂可调距支撑架分别由两个半圆环形结构组成；
20.进一步地，半圆环形结构的两端分别设置有多个桨毂螺栓固定孔，中部设置有多组桨毂可调距毂叶支撑架螺栓固定孔；
21.进一步地，两个半圆环形结构通过桨毂可调节支撑连接螺栓与桨毂螺栓固定孔进行连接固定；
22.进一步地，多组桨毂可调距毂叶支撑架螺栓固定孔用于与支撑连接结构相连接。
23.进一步地，支撑连接结构包括：毂叶间可调节支撑架、叶叶间可调节支撑架、螺栓；
24.进一步地，毂叶间可调节支撑架为四对，均布装于螺旋桨桨毂的外部；每对的毂叶间可调节支撑架的一端与叶叶间可调节支撑架的端部以及卡兰相连接，另一端分别通过螺栓与装于螺旋桨桨毂上、下部的两个桨毂可调距支撑架上的桨毂可调距毂叶支撑架螺栓固定孔相连接；
25.进一步地，叶叶间可调节支撑架为四根，每根叶叶间可调节支撑架的两端分别与相邻的两对毂叶间可调节支撑架的自由端以及卡兰相连接。
26.进一步地，毂叶间可调节支撑架为可调节伸缩杆结构：
27.进一步地，毂叶间可调节支撑架的中部为多组毂叶支撑架调节孔，通过螺栓配合不同毂叶间支撑架调节孔的组合，改变毂叶间可调节支撑架的长度；
28.进一步地，毂叶间可调节支撑架的两端分别设置有与桨毂可调距支撑架相连接用的毂位置螺栓孔和装配卡兰用的卡兰插孔；
29.进一步地，毂位置螺栓孔一端的端面设置有毂叶支撑架边缘斜面用于贴合螺旋桨桨毂外部斜面。
30.进一步地，叶叶间可调节支撑架为可调节伸缩杆结构；
31.进一步地，叶叶间可调节支撑架的中部为多组叶叶支撑架调节孔，通过螺栓配合不同叶叶支撑架调节孔的组合，改变叶叶间可调节支撑架的长度；
32.进一步地，叶叶间可调节支撑架的两端各设置有一个卡兰插孔，用于与毂叶间可
调节支撑架的连接，以及装配卡兰。
33.本实用新型的组装过程为：
34.a、将桨毂可调节支撑架分别安装在螺旋桨桨毂的上下两端，并通过桨毂螺栓固定孔，用桨毂可调距支架连接螺栓将桨毂可调节支撑架固定；
35.b、取两根毂叶间可调节支撑架，将毂叶支撑架边缘斜面上的毂位置螺栓孔分别与螺旋桨桨毂上下均固定好的桨毂可调节支撑架上的桨毂可调距毂叶支撑架螺栓固定孔对齐，并通过螺栓连接固定；
36.c、取一根叶叶间可调节支撑架，用卡兰穿过上下毂叶间可调节支撑架和叶叶间可调节支撑架上的卡兰插孔，将上下两根毂叶间可调节支撑架和叶叶间可调节支撑架牢牢地固定在螺旋桨桨叶上；
37.d、其中，每个桨叶和桨毂之间形成一个稳定的三角形结构；两个桨叶和桨毂之间形成另一个稳定的三角形结构。
38.本实用新型的使用方式为：
39.a、确定不锈钢螺旋桨的直径、螺旋桨桨毂上下端的直径尺寸；
40.b、测量桨毂可调距毂叶支撑架螺栓固定孔与位于螺旋桨桨叶上的卡兰插孔之间的长度，之后取毂叶间可调节支撑架，按照测量尺寸选择合适位置的毂叶支撑架调节孔，用螺栓将可调节的毂叶间可调节支撑架进行固定，获得期望的长度；连接好两根毂叶间可调节支撑架后，将毂叶支撑架边缘斜面上的毂位置螺栓孔分别与螺旋桨桨毂上下均固定好的桨毂可调节支撑架上的合适位置的桨毂可调距毂叶支撑架螺栓固定孔对齐，并通过螺栓连接固定；
41.c、测量相邻两个螺旋桨桨叶上卡兰插孔之间的距离，取一根叶叶间可调节支撑架，按照测量尺寸选择合适位置的叶叶支撑架调节孔，用螺栓将可调节的叶叶间可调节支撑架进行固定，获得期望的长度；用卡兰穿过上下毂叶间可调节支撑架和叶叶间可调节支撑架上的卡兰插孔，将上下两根毂叶间可调节支撑架和叶叶间可调节支撑架牢牢地固定在螺旋桨桨叶上；
42.d、螺旋桨桨毂和其他螺旋桨桨叶上的毂叶间可调节支撑架连接、叶叶间可调节支撑架连接及卡兰固定各支撑架的方法与上述步骤c相同；
43.e、当防止不锈钢螺旋桨热处理变形的固定支撑结构连接完成后，每个桨叶和桨毂之间形成一个稳定的三角形结构；两个桨叶和桨毂之间形成另一个稳定的三角形结构，可完全将螺旋桨桨毂及螺旋桨桨叶的位置固定住；
44.f、这样可将螺旋桨桨毂和螺旋桨桨叶牢牢地固定住，在不锈钢螺旋桨置于高温热处理炉中进行热处理时，可以有效地控制不锈钢螺旋桨这种复杂曲面回转体结构的铸件发生变形；
45.较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
46.1、本实用新型提供的不锈钢螺旋桨热处理防止变形的支撑装置，由于采用了非焊接的固定方式，可节省材料、电能、乙炔、焊条及人工工时；
47.2、本实用新型提供的不锈钢螺旋桨热处理防止变形的支撑装置，由于采用了非焊接的固定方式，不需要定制刀具切割材料，可节省资金；
48.3、本实用新型提供的不锈钢螺旋桨热处理防止变形的支撑装置，由于采用了非焊
接的固定方式，不会引起不锈钢螺旋桨局部高温，不会导致不锈钢螺旋桨表面局部微观组织变化，不影响不锈钢螺旋桨性能；
49.4、本实用新型提供的不锈钢螺旋桨热处理防止变形的支撑装置，由于采用了非焊接的固定方式，不会因不锈钢螺旋桨内部存在裂纹源而导致螺旋桨开裂，不影响产品质量；
50.5、本实用新型提供的不锈钢螺旋桨热处理防止变形的支撑装置，由于采用了非焊接的固定方式，不需要打磨螺旋桨表面，可保证不锈钢螺旋桨表面精度，节省磨料及人工工时等；
51.6、本实用新型提供的不锈钢螺旋桨热处理防止变形的支撑装置，因各连接支撑架上均设置了多个连接孔，可以实现连接过程的位置调节，通过选择不同位置的螺栓固定孔，可用于尺寸相似的所有不锈钢螺旋桨热处理防止变形控制的结构支撑，能够解决一桨一套装置唯一性的问题，可节省材料和成本；
52.7、本实用新型提供的不锈钢螺旋桨热处理防止变形的支撑装置中提到的方法，可用于控制所有回转体复杂曲面铸件热处理时的变形，如大型水轮机叶片、大型风扇叶片、水泵叶轮等；且可用于任何不锈钢材料的热处理，如马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢、铁素体不锈钢。
53.综上，应用本实用新型的技术方案解决了现有技术中的采用焊接固定钢条方案，费工、费料、费时；切割钢条时需要定制工具、还会造成螺旋桨开裂、改变材料局部微观组织影响性能；需要对切割处进行打磨处理等工序，难度大要求高的问题。
附图说明
54.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
55.图1为本实用新型结构示意图；
56.图2为本实用新型桨毂可调距支撑架结构示意图；
57.图3为本实用新型毂叶间可调节支撑架结构示意图；
58.图4为本实用新型毂叶间可调节支撑架俯视图；
59.图5为本实用新型叶叶间可调节支撑架结构示意图；
60.图6为本实用新型叶叶间可调节支撑架俯视图。
61.图中：1、螺旋桨桨毂 2、螺旋桨桨叶 3、卡兰 4、毂叶间可调节支撑架 41、毂叶支撑架调节孔 42、毂位置螺栓孔 43、毂叶支撑架边缘斜面 5、叶叶间可调节支撑架 51、叶叶支撑架调节孔 6、桨毂可调距支撑架 61、桨毂螺栓固定孔 62、桨毂可调距毂叶支撑架螺栓固定孔 7、桨毂可调节支撑连接螺栓 8、卡兰插孔 9、螺栓。
具体实施方式
62.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
63.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新
型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
64.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
65.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
66.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
67.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
68.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
69.如图所示，本实用新型提供了一种不锈钢螺旋桨热处理防止变形的支撑装置包括：卡兰3、桨毂可调距支撑结构和支撑连接结构；螺旋桨桨毂可调距支撑结构装于螺旋桨桨毂1的外壁上；支撑连接结构装于桨毂可调距支撑结构和螺旋桨桨叶2之间或两个螺旋桨桨叶2之间；卡兰3装于支撑连接结构上，支撑连接结构通过卡兰3与螺旋桨桨叶2进行固定。
70.桨毂可调距支撑结构包括：桨毂可调距支撑架6和桨毂可调节支撑连接螺栓7；桨
毂可调距支撑架6至少为两套，分别装于螺旋桨桨毂1上部和下部的外壁上；每套桨毂可调距支撑架6分别由两个半圆环形结构组成；半圆环形结构的两端分别设置有多个桨毂螺栓固定孔61，中部设置有多组桨毂可调距毂叶支撑架螺栓固定孔62；两个半圆环形结构通过桨毂可调节支撑连接螺栓7与桨毂螺栓固定孔61进行连接固定；多组桨毂可调距毂叶支撑架螺栓固定孔62用于与支撑连接结构相连接。
71.支撑连接结构包括：毂叶间可调节支撑架4、叶叶间可调节支撑架5、螺栓9；毂叶间可调节支撑架4为四对，均布装于螺旋桨桨毂1的外部；每对的毂叶间可调节支撑架4的一端与叶叶间可调节支撑架5的端部以及卡兰3相连接，另一端分别通过螺栓9与装于螺旋桨桨毂1上、下部的两个桨毂可调距支撑架6上的桨毂可调距毂叶支撑架螺栓固定孔62相连接；叶叶间可调节支撑架5为四根，每根叶叶间可调节支撑架5的两端分别与相邻的两对毂叶间可调节支撑架4的自由端以及卡兰3相连接。
72.毂叶间可调节支撑架4为可调节伸缩杆结构：毂叶间可调节支撑架4的中部为多组毂叶支撑架调节孔41，通过螺栓9配合不同毂叶间支撑架调节孔41的组合，改变毂叶间可调节支撑架4的长度；毂叶间可调节支撑架4的两端分别设置有与桨毂可调距支撑架6相连接用的毂位置螺栓孔42和装配卡兰3用的卡兰插孔8；毂位置螺栓孔42一端的端面设置有毂叶支撑架边缘斜面43用于贴合螺旋桨桨毂1外部斜面。
73.叶叶间可调节支撑架5为可调节伸缩杆结构；叶叶间可调节支撑架5的中部为多组叶叶支撑架调节孔51，通过螺栓9配合不同叶叶支撑架调节孔51的组合，改变叶叶间可调节支撑架5的长度；叶叶间可调节支撑架5的两端各设置有一个卡兰插孔8，用于与毂叶间可调节支撑架4的连接，以及装配卡兰3。
74.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。