一种可翻转的涂层动态模拟装置

技术领域

本发明涉及到涂层动态性能检测，具体的说是涉及到一种可翻转的涂层动态模拟装置。

背景技术

随着科技水平的增进，各式各样的涂层材料功能也日渐完善；针对防污涂层的耐蚀耐磨问题，目前大都采用静态测试方法，采用静态挂板的方式了解涂层性能，涂层在应用过程中会受到水流阻力及摩擦力的影响，静态试验不能进行真实的实船模拟；目前的动态测试一般采用实验室内船模加速的方式模拟，不仅占用空间大，而且试验费用高昂，为了克服以上问题，本发明提供一种一种可翻转的涂层动态模拟装置，实现涂层动态性能的检测。

发明内容

为了实现上述发明目的，本发明公开一种可翻转的涂层动态模拟装置，采用外筒转动的方式带动液体转动，试验完后可自动翻转实现液体的更换，采用机械控制方式，自动化水平高，传动平稳可靠。

本发明所采用的技术方案如下：

本发明一种可翻转的涂层动态模拟装置，包括：机架，升降装置，内滚筒装置，外滚筒装置，翻转装置；所述机架通过地脚螺栓固定在厂房地面基础上，所述升降装置通过螺栓固定在所述机架上方的横梁上，所述内滚筒装置通过法兰盘与轴承座安装固定在所述升降装置的移动连接板上，所述外滚筒装置通过轴承座与滚轮安装固定在所述翻转装置的翻转圆盘上，所述翻转装置通过螺栓固定在所述机架的侧边框架上。

进一步的，所述机架包括：框架，横梁I，横梁II，支撑板，侧支撑板，所述框架是由高强度不锈钢方管焊接而成，焊接前去应力处理防止焊接变形，保证安装精度；所述横梁I，横梁II采用高强度的合金钢锻造而成，在受到较大的冲击力保证不变形，所述支撑板与所述侧支撑板采用高强度不锈钢材质，保证不被试验腐蚀性液体所腐蚀破坏。

进一步的，所述升降装置包括：减速电机Ⅰ，滚珠丝杠，丝母，移动连接板，导向柱；所述减速电机Ⅰ通过螺栓固定在所述机架的横梁Ⅰ上，所述滚珠丝杠上端通过轴承座固定在所述横梁Ⅰ上并通过弹性联轴器与所述减速电机Ⅰ的伸出轴相连接，其下端装配轴承并通过轴承座固定在所述机架的支撑板上，两个所述丝母装配在所述滚珠丝杠上，所述导向柱尾端加工有螺纹并通过螺母固定在所述机架的横梁Ⅱ上，所述移动连接板采用硬质合金钢加工而成，其形状呈圆三角型共有两块，中间采用同样材质的柱状体焊接连接，其一端焊接在所述丝母上，另一端装配在所述导向柱上；所述减速电机Ⅰ正向转动带动所述滚珠丝杠正向转动，所述丝母在所述滚珠丝杠带动下向下移动，所述移动连接板在所述丝母的带动下沿着所述导向柱向下移动，到达所需位置时所述减速电机Ⅰ停止工作并且自锁防止所述移动连接板向下自动滑动，待试验结束后所述减速电机Ⅰ解除自锁开始反转带动所述滚珠丝杠反向转动，所述丝母在所述滚珠丝杠带动下向上移动，所述移动连接板在所述丝母的带动下沿着所述导向柱向上移动。

进一步的，所述内滚筒装置包括：深沟球轴承，连接轴Ⅰ，扭矩传感器，连接轴Ⅱ，联轴器，圆锥滚子轴承，连接板，连接轴III，齿轮Ⅰ，齿轮Ⅱ，连接轴Ⅳ，内滚筒；所述深沟球轴承通过轴承座及法兰盘安装固定在所述移动连接板上，所述连接轴Ⅰ的上端通过键连接安装在所述深沟球轴承的内安装孔上，所述连接轴Ⅰ的下端通过键连接安装在所述扭矩传感器的上安装孔上，所述扭矩传感器的侧端通过螺栓安装在所述连接板上，所述连接板固定在所述升降装置的移动连接板上，所述连接轴Ⅱ的上端通过键连接安装在所述扭矩传感器的下安装孔上，所述连接轴Ⅱ的下端通过键连接安装在所述联轴器的上安装孔上，所述连接轴III的上端通过键连接安装在所述联轴器的下安装孔上，所述圆锥滚子轴承通过键及螺母安装在所述连接轴III上位于所述联轴器的下方，并通过轴承座安装固定在移动连接板的下侧板上，所述连接轴Ⅳ固定在移动连接板的下侧板上，所述齿轮Ⅰ通过轴承安装在所述连接轴Ⅳ上，其下端用套筒及锁紧螺母进行轴向定位锁紧，所述齿轮Ⅱ通过键连接安装在所述连接轴III上，其下方通过锁紧螺母锁紧防止滑落，并与所述齿轮Ⅰ相啮合，所述内滚筒采用不锈钢材质加工的薄壁空心筒，其上下端面采用加厚处理，上顶面加工有通孔螺纹，下底面加工有盲孔螺纹，所述连接轴III下方加工有与所述内滚筒上下底面螺纹孔相旋和的螺纹，用于将所述内滚筒固定在所述连接轴III上；在进行试验之前要将所述内滚筒外壁涂刷要进行试验的涂层。

进一步的，所述外滚筒装置包括：支撑架，支撑杆，支撑轴，滚轮，外滚筒，法兰盘，支撑轴II；所述支撑架采用硬质不锈钢加工而成，共包含四根杆件呈现四爪型，其上端由同样材质的圆环焊接连接，下端焊接在所述翻转装置的翻转圆盘上，所述支撑杆共有八个且上下对称通过螺栓安装固定在所述支撑架的四根杆件上，安装时注意保证同轴度，所述支撑轴共有四根通过法兰盘分别安装在所述支撑杆上，所述滚轮共有四个，通过轴承座安装在所述支撑轴上，使滚轮与所述支撑轴实现相互转动，所述外滚筒采用不锈钢材质加工而成，其内壁直径比所述内滚筒装置的内滚筒的直径大10mm，与所述内滚筒之间的间隙盛装试验液体，所述外滚筒的下端外筒壁上加工有轮齿，其齿形大小与所述翻转装置的传动齿轮相啮合，其上端内筒壁加工有轮齿，与所述内滚筒装置的齿轮Ⅰ相外啮合，其下端面外壁加工有安装孔，其外筒壁与四个所述滚轮相接触，所述外滚筒的轴线与四个所述滚轮的中心对齐，保证外滚筒在高速的运转下同轴转动的稳定性，所述法兰盘通过螺栓安装在所述外滚筒的下端外壁的安装孔上，所述支撑轴II通过键连接安装在所述法兰盘的安装孔中，所述支撑轴II通过轴承座安装在所述翻转装置的翻转圆盘上。

进一步的，所述翻转装置包括：翻转圆盘，翻转轴，电机III，齿轮III，连接轴V，电机Ⅳ，电机支架，螺栓；所述电机支架通过地脚螺栓安装固定在地面基础上，所述电机III通过螺栓安装在所述电机支架上，所述翻转轴共有两根，其轴身通过轴承座安装在所述机架的侧支撑板上，其一端通过联轴器与所述电机III的伸出轴端连接，其另一端加工有螺纹，所述翻转圆盘采用高强度合金钢锻造而成，其圆周端面加工有四个螺纹孔，其对称的两个螺纹孔与所述翻转轴相连接，其另两个螺纹孔通过所述螺栓安装固定在所述机架的侧支撑板上，所述电机Ⅳ通过螺栓安装固定在所述翻转圆盘的下底面，所述连接轴V通过轴承座安装固定在所述翻转圆盘上，一端通过联轴器与所述电机Ⅳ的输出轴端相连接，另一端与所述齿轮III通过键相连接，所述齿轮III的上下两端通过锁紧螺母进行轴向定位锁紧，所述齿轮III与所述外滚筒装置的外滚筒的下端外筒壁的轮齿相啮合。

本发明一种可翻转的涂层动态模拟装置的工作方法为：试验进行之前将试验液体倒入所述外滚筒与所述内滚筒之间的间隙空间，所述升降装置带动所述内滚筒装置向下移动直到所述齿轮Ⅰ与所述外滚筒的内筒壁齿相啮合，所述外滚筒在所述翻转装置的传动齿轮的带动下开始转动，并将转动传递给相啮合的所述齿轮Ⅰ，所述齿轮Ⅰ将转动通过所述齿轮II传递给所述内滚筒，此时内外滚筒同时转动并且方向相反，所述外滚筒与所述内滚筒之间的液体在内外滚筒的转动下会形成稳定旋转的湍流对于所述内滚筒外表壁涂抹被试验涂层进行试验，在所述内滚筒的转动的过程中会受到来自内外滚筒间隙中介质的阻力，所受阻力被所述扭矩传感器检测并进行传输；滚筒试验结束后，所述升降装置带动所述内滚筒装置上升到安全距离，将所述螺栓两个同时拆下，所述电机III带动所述翻转轴转动，所述翻转圆盘在所述翻转轴的带动下进行翻转180度角，将所述外滚筒内的介质液体倒出，所述翻转圆盘在所述电机III带动下回转180的角，回到初始位置，完成介质液体倾倒翻转运动。

附图说明

图1为本发明一种可翻转的涂层动态模拟装置的立体图；

图2为本发明一种可翻转的涂层动态模拟装置的机架的结构图；

图3为本发明一种可翻转的涂层动态模拟装置的升降装置的结构图；

图4为本发明一种可翻转的涂层动态模拟装置的内滚筒装置的结构图I；

图5为本发明一种可翻转的涂层动态模拟装置的内滚筒装置的结构图II；

图6为本发明一种可翻转的涂层动态模拟装置的外滚筒装置的结构图；

图7为本发明一种可翻转的涂层动态模拟装置的传动部分的结构图；

图8为本发明一种可翻转的涂层动态模拟装置的翻转装置的结构图I；

图9为本发明一种可翻转的涂层动态模拟装置的翻转装置的结构图II；

图中：1-机架，2-升降装置，3-内滚筒装置，4-外滚筒装置，5-翻转装置，11-框架，12-横梁I，121-横梁II，13-支撑板，14-侧支撑板，21-减速电机Ⅰ，22-滚珠丝杠，23-丝母，24-移动连接板，25-导向柱，31-深沟球轴承，32-连接轴Ⅰ，33-扭矩传感器，321-连接轴Ⅱ，34-联轴器，35-圆锥滚子轴承，36-连接板，37-连接轴III，38-齿轮Ⅰ，381-齿轮Ⅱ，382-连接轴Ⅳ，39-内滚筒，41-支撑架，42-支撑杆，43-支撑轴，44-滚轮，45-外滚筒，46-法兰盘，47-支撑轴II，51-翻转圆盘，511-翻转轴，52-电机III，53-齿轮III，54-连接轴V，55-电机IV，56-电机支架，57-螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对发明做进一步的描述。

如图1、2、3、4、5、6、7、8、9所示，一种可翻转的涂层动态模拟装置，包括：机架1，升降装置2，内滚筒装置3，外滚筒装置4，翻转装置5；所述机架1通过地脚螺栓固定在厂房地面基础上，所述升降装置2通过螺栓固定在所述机架1上方的横梁上，所述内滚筒装置3通过法兰盘与轴承座安装固定在所述升降装置2的移动连接板上，所述外滚筒装置4通过轴承座与滚轮安装固定在所述翻转装置5的翻转圆盘上，所述翻转装置5通过螺栓固定在所述机架1的侧边框架上；所述机架1包括：框架11，横梁I12，横梁II121，支撑板13，侧支撑板14，所述升降装置2包括：减速电机Ⅰ21，滚珠丝杠22，丝母23，移动连接板24，导向柱25；所述内滚筒装置3包括：深沟球轴承31，连接轴Ⅰ32，扭矩传感器33，连接轴Ⅱ321，联轴器34，圆锥滚子轴承35，连接板36，连接轴III37，齿轮Ⅰ38，齿轮Ⅱ381，连接轴Ⅳ382，内滚筒39；所述外滚筒装置4包括：支撑架41，支撑杆42，支撑轴43，滚轮44，外滚筒45，法兰盘46，支撑轴II47；所述翻转装置5包括：翻转圆盘51，翻转轴511，电机III52，齿轮III53，连接轴V54，电机IV55，电机支架56，螺栓57。

如图1、2、3、4、5、6、7、8、9所示，本发明一种可翻转的涂层动态模拟装置的工作方法具体步骤如下：试验进行之前将试验液体倒入所述外滚筒45与所述内滚筒39之间的间隙空间，所述升降装置2带动所述内滚筒装置3向下移动直到所述齿轮I38与所述外滚筒45的内筒壁齿相啮合，所述外滚筒45在所述翻转装置5的传动齿轮的带动下开始转动，并将转动传递给相啮合的所述齿轮I38，所述齿轮I38将转动通过所述齿轮II381传递给所述内滚筒39，此时内外滚筒同时转动并且方向相反，所述外滚筒45与所述内滚筒39之间的液体在内外滚筒的转动下会形成稳定旋转的湍流对于所述内滚筒39外表壁涂抹被试验涂层进行试验，在所述内滚筒39的转动的过程中会受到来自内外滚筒间隙中介质的阻力，所受阻力被所述扭矩传感器33检测并进行传输；滚筒试验结束后，所述升降装置2带动所述内滚筒装置3上升到安全距离，将所述螺栓57两个同时拆下，所述电机III52带动所述翻转轴511转动，所述翻转圆盘51在所述翻转轴511的带动下进行翻转180度角，将所述外滚筒45内的介质液体倒出，所述翻转圆盘51在所述电机III52带动下回转180的角，回到初始位置，完成介质液体倾倒翻转运动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。