螺旋桨术语

检测人员培训资料
螺旋桨术语、螺旋桨制成的工序流程、各检验段把关要素
1、螺旋桨常用术语
1）基准线：也叫母线，按照阿基米德螺旋原理形成螺距面的直线，有时习惯上也叫中线，其实对于叶片讲，它并不居中。

2）螺距角：螺距面和底面的夹角。

3）导边：叶片工作时先入水的一边。

4）随边：叶片工作时，后入水的一边。

5）压力面：也称叶面，螺距面，因工作时推出水流，而呈受压状态；6）吸力面：也称叶背，工作时常呈负压状态。

7）叶根：叶片靠近桨毂的部分。

8）叶梢：叶片靠近叶尖的部分。

9）叶切面。

以螺旋桨轴心为旋转中心，以某一半径旋转形成的圆柱面和桨叶相截而得到的切面，称叶切面。

10）包角；在同一螺距截面上，叶片某一始点至终点在水平投影面上的圆心角。

11）填角料叶根与桨毂用圆弧形相连的部分。

12）夹角缝：生产实践中，描述两个相邻叶片的叶根部分和桨毂相连的部分。

2.螺旋桨图纸的表达
2.1 图面主要内容
1)主视图:
从船尾向船首看到的螺旋桨图像
2)侧视图
从主视图的侧向(一般在右向)看到的图像，表示了桨毂内外的形状和尺寸,桨毂和叶片的关系，最大厚度的截面。

最大厚度的分布，那是象征性的，最大厚度真实的位置由切面轮廓图、表表示。

通常0.25R和0.6R 的最大厚度是强度设计厚度。

3)螺距分布图
4)叶面伸张轮廓图
2.2 螺旋桨工艺要素
2.3 切面轮廓
2.4切面轮廓尺寸表
2.5各叶切面纵坐标尺寸表
3、螺旋桨主要工艺参数
3.1直径： D
根据直径大小的分类
1）根据GB12916-91共分3大类：
>3500：大型；
3500-1500：中型；
<1500：小型
2）根据ISO 484 分2类：
ISO 484/1 D>2.5m
ISO 484/2 D= 0.8-2.5m
3.2螺距：P
根据阿基米德螺旋线成形原理,旋转一周（360°）上升的高度。

3.3螺距比：P0.7r/D
3.4盘面比：
有两种表达方法，
1）伸张面比表达为：A e/A o。

其中A o为盘面积，A e为各个叶片伸张面积之总和；
2）展开面比表达为：A d/A o，A d为各个叶片展开面积之总和。

A e/A o和A d/A o两者实际数值比较接近，前者用的较多。

一般军用螺旋桨，高速艇、旅游快艇等螺旋桨不可能使用大直径，所以盘面比比较大。

当盘面比越大，接近或大于1时，螺旋桨桨叶之间的重叠就越大，就大大增加了制造难度。

3.5毂徑比：d/D ，D为螺旋桨直径，d为盘面处桨毂直径。

3.6旋向及其判别
经典法则：
左右手定则，伸出一手，大拇指从小端面指向大端面，四指在导边沿叶根到叶梢。

左手符合的为左旋，右手符合的为右旋。

经验法则：
1）面对叶面，叶梢在上，叶根在下，根据导边位置迅速确定，导边在左，为左旋，在右为右旋。

2）对FPP言，那边高，往哪旋
3.7叶数；
3.8纵斜：桨叶基准线与船舶纵向垂直的盘面上的倾斜，大多向后，所以称为后倾；但也有少数根据船尾的结构，需要前倾的。

纵斜角，相对于盘面的倾角，向后倾则为后倾角。

纵斜角的大小对螺旋桨推进性能没有实质性影响，但对于铸造会带来麻烦，大于10°的后倾角，往往在0.2-0.25R导边叶背拥积氧化渣，需加防范。

3.9侧斜；
何谓侧斜：桨叶剖面偏离螺旋桨平面，抗空泡性能好，振动水平可降低50-70%。

其定义有多种。

1）普遍认同的定义：
从桨叶旋转中心向
各截面中点的连线作出
的切线与桨叶旋转中心
和叶梢的连线的夹角，为
叶片的侧斜角。

2）国际标准的规定：
图中11所示角度为国际标准规定的侧斜度。

3）比较好执行的是美国海军标准的规定：
叶梢与辐射线夹角与2之比，为侧斜的程度，大于50%为大侧斜，Z为桨叶数目。

3.10材料：各国船级社的标准，军用标准及其他。

3.11静不平衡重量。

一般由图纸上标注，如没有，则执行螺旋桨验收标准。

3.12重量（质量）。

一般由图纸上标注，也可用实际重量。

4、螺旋桨制造工艺流程和质量控制
●现代质量保证体系的灵魂是全员全过程的质量保证，自觉地执行对用户的质量承诺，不合格品决不流到下一个环节，因此表现在组织中的三检制。

质量记录和可追朔性。

●当好自己的角色，作为专职质检人员，是三检制中不可或缺的检验
人员，代表用户，代表公司，要对用户负责，对公司负责。

4 .1 质量检验的依据：
1）产品合同、图纸、技术协议书、双方认可的补充函电，以及相关的国标、船检规范。

2）生产过程中的检验：生产工艺、操作规程、作业指导书。

铸造工艺、机械加工工艺、打磨工艺、焊补工艺等。

4.2 主要的流程
4.3.1模型制造和管理：
桨毂、桨帽、截面板、叶梢样板、可调桨叶片模型检验、浇铸系统；注意模型的管理。

4.3.2 造型
浇铸系统、冒口系统；
●测点数据的抽查；注意几个关键的工艺点，如对整个螺旋桨影响最大的0.5R的中点高，螺距变化特别大的地方，……
●烘型炉及温度控制和时间。

（首先要有正确的烘型工艺）
4.3.3 熔炼
熔炼的特点，头绪多，琐碎，集体操作，要做到明确分工并记录：熔化前的准备工作做的如何，熔炉、浇包、熔剂、干燥剂是否烘干；试样浇注模、真空试验机、测温系统是否完好；
●出炉温度；
●吹氮前含气量，吹氮后的含气量；
●炉前化学成分分析结果；
●试棒浇铸的监督，试棒标记的转移，炉后分析和机械性能试验的结果。

●浇铸温度；
冲冒口铜水的温度控制。

4.3.4 毛坯检验、记录、叶片的编号。

4.4机械加工
4.4.1毛坯划线
根据0.5R处中线高（兼顾各叶螺距和厚度）确定槳轂大小端位置:
根据不同螺旋桨大小置备所需设备和工装:
●中小型桨只需划线架、平台、转盘、可调顶针、划针。

●大型的需要螺距规或别的检测装置。

4.4.2加工大小端面、中孔、油槽、键槽、钻眼，侧面的注油孔、起吊孔等。

5、打磨检测程序
5.1检测出螺旋桨的全面数据，分析全部数据。

1）确定各R中点高度；
根据0.5R中点高度，看各叶0.5R高度有无悬殊，确保轴向高度和间倾，如误差较大，先确保有一对对称的叶片基本一致，再处理最高的叶片的数据，视其毛坯厚度状况，螺距状况是否允许，利用公差加以调整。

2）计算螺距加工量。

检测工将测量结果与“叶片打磨工艺”进行比较，综合考虑螺距、厚度、纵斜间倾、轴向位置之间的相互影响，尽量不用或少用各几何参数的允差，在不影响叶面表面质量的前提下，以少加工叶面为原则，算出各螺距点轴向加工量，并将轴向加工量乘以cosα(α为螺距角)作为计算加工量。

3）检测工核对叶厚余量，并将计算加工量标注在对应的螺距点上。

●打磨中间过程的厚度测量：（此时所测厚度均为工艺厚度）
①根据工艺上标出的工艺点的厚度，该数据是由叶截面放样得出的，测量时，方法按照GB12916执行，用卡钳测量。

卡钳的一端固定在叶面螺距点的法向上，另一端则伸进叶背放在同一个同心圆柱截面上的相应位置。

这种方法速度慢，不准确，结果易产生歧义。

亟待改进。

②目前，国内普遍使用此法，国外有一些专用设备和仪器，在螺距点测其厚度。

见照片。

这是原东欧国家（民主德国、乌克兰、俄罗斯）通常使用测螺距同时测量厚度的装备，测出的为轴向厚度。

西欧国家用的较多的测厚仪
4）螺距的检测和计算方法
方法，见标准GB12916-91。

通过前阶段的授课，大家可以理解，螺距的实际值并不是直接能够测量出来的，而是通过规定点相对高差的测量结合图纸给出的部分数据（修正值）计算出来的。

实际测出的高差，在计算螺距值时都要回归到实际的螺距面上，因为它是当初设计师设计螺旋桨的依据。

分三种情况：
①机翼型截面
设：
h为i点与中点的实际测量出来的高度差，（以下简称高差）；
c
h为i点在螺距线上与中点的理论高差；
L
δ为中点的理论修正值（图纸放样所得）；
δ为i点理论修正值（图纸放样所得）；
i
θ为i点从零度为起点的测量偏转角；
i P 为i 点实际螺距。

随边：0L c i h h δδ=-+；0
360c i i
h P δδθ
-+=⨯。

导边：0L c i h h δδ=-+；360L
i i
h P θ=
⨯。

②月牙形截面
随边：0L c i h h δδ=-+；360L
i h P θ
=
⨯。

导边：0L c i h h δδ=+-；360L
i h P α
=
⨯。

③无修正值的截面
360360
c
L
i h h P α
α
=
⨯=
⨯,
5.2 螺距面加工的几个原则
1）螺距面尽可能少加工，因为：
①螺距面尺寸基本上比较准确，因为是用螺距规测出来的。

②螺距面金属因处于底部，金属质量较好，浮渣少。

③铸造工艺习惯上，螺距面不放余量，一般都放在叶背上。

2）局部螺距与厚度有矛盾时，尽量确保厚度。

3）如果发现叶面有大面积缺陷，应充分利用厚度公差，打磨掉，尽量不焊补。

4）每次检测都应测量出螺距及轴向位置尺寸。

检测工将测量结果与“叶片打磨工艺”相比较，如测量结果中有技术参数不符合工艺要求的，则重新按照已述方法直到符合工艺要求。

当螺距面所有尺寸进入公差，打磨工对整个叶面进行整平、修顺、粗抛光，对桨壳及R圆角处也进行抛光。

检测工按“平整度、光顺度、粗糙度标样”对叶面进行检查，整理数据，向质管报检叶面。

●所有这个桨的技术、质量的问题，应在报检前全部处理完毕。

螺旋桨的大部分难题，发生在叶面上，处理完毕，以后问题就顺利了。

5.3叶梢轮廓的控制。

用叶梢样板在叶面上描出叶梢轮廊。

5.4定边、裁边、修边。

5.5叶厚放样，标点，标厚；
测厚，记录，计算余量，在叶背上标注打磨量，
翻身，钻眼，打磨。

5.6 做边缘
5.7粗校静平衡
●打磨工复测叶厚，在保证叶厚符合工艺要求的同时，铣削不平衡重量，打磨工和检测工，都要充分了解叶片上厚度的实际状况，决不能对偏薄的地方开刀，只能在叶厚处于正公差的部位磨削，同时还要兼顾叶背的平顺。

6缺陷修补
6.1 正确认识：
螺旋桨的制造是一个多工种、多环节、个体的、手工进行的复杂
劳动，劳动环境也比较差，难免会出一些问题，而造成各种缺陷。

一般情况下，应该尽可能利用叶片螺距、厚度的余量和公差，将其打磨掉避免焊补。

如果实在打磨不掉，应该根据船级社规范编制焊补工艺，进行焊补。

只要认真执行这些工艺，焊后产生的应力都能彻底消除,不会出问题。

缺陷的焊补不是见不得人的丑事，不能偷偷摸摸进行，而是要认真对待，确保焊补质量，严肃执行工艺纪律，认真做好记录。

超出规范的焊补一定要按照权限执行必要的审批手续。

6.2对壳体类铸件的渗漏，除焊补外，还可以用合适的塑料涂敷或做浸渗处理。

7、静平衡
打磨工铣平焊疤，整平叶背并将桨壳抛光，复校平衡。

自检合格后向质管科过程检验员报检。

检测工验收平衡。

8终检
检测工验收叶厚、叶宽及粗糙度、平整度、光顺度。