专利名称：大抓力不平衡锚的锚台设计的制作方法
技术领域：
本发明涉及船舶领域，尤其涉及一种大抓力不平衡锚的锚台设计。
技术背景: 锚的种类较多，一般运输船船主要使用斯贝克锚和大抓力锚为主，由于两种锚的抓力有差异，在产品同等要求的情况下，斯贝克锚要比大抓力锚重25%，所以大抓力锚的选用有利于降低船舶建造成本，但标准的大抓力锚(AC-14)属于不平衡锚，其配套的锚台设计难度较大，一般情况下，船厂常选用改型的大抓力平衡锚(非标)，但也导致锚的收放状态不理想，常会出现锚不能顺利收到锚台上，或出现锚抓不能与锚台吻合等现场。因而大抓力不平衡锚(AC-14)也逐步被使用，其所需的相关配套设计也同样成为各船厂共同研究的课题。不平衡锚的锚台设计，要注意以下问题:1)锚机及掣链器中心线与锚链筒中心线不在同一直线上；2)锚台面板与锚链筒中心线面不垂直；3)在收锚时，当锚爪接触到锚台时，始终是单点接触，确保锚能够自由旋转，不会被卡住
发明内容
: 本发明的目的是提供一种大抓力不平衡锚的锚台设计，确保锚能够自由旋转，满足锚在各种状态的情况下顺利收放，不会被卡住，降低船舶采购成本，提高船舶拉锚质量。
本发明是这样实现的，一种大抓力不平衡锚的锚台设计，其特征在于包括以下方面:(1)确定锚链筒偏移角度；(2)确定锚链筒下端出口中心坐标点及锚链筒与垂直面的夹角；(3)锚台面板的设计；(4)锚台面板相关的角度设计；(5)锚台围板的设计；(6)锚台内部构件的设计；(7)锚唇的设计.本发明所述的确定锚链筒偏移角度，包括以下步骤: (1)先绘制锚链筒平面投影图，确定甲板面的定位点；(2)根据锚操作图上尺寸，初步确定锚链筒最下端的出口坐标，并投影到平面图上； (3)以锚机中心线为基准，将锚链筒中心线向船中旋转，当锚机中心线交至出口处锚链筒直径的约四分之一处即可，此时锚链筒中心线与锚机中心线所形成的角度，也就是我们所需偏移的角度al。
本发明所述的确定锚链筒下端出口中心坐标点及锚链筒与甲板垂直面的夹角，包括以下步骤: (1)借助锚操作图提供的部分数据，绘制锚链筒中心线的剖面图； (2)根据剖面图，找出船首外板最突出部分，并在船体形线上生成此高度的水线外形，将此线形投影至图1中，检查锚距突出外板的最近距离是否满足要求，通常情况，锚的最边缘距外板的垂直距离需大于800mm以上，才能确保在收放锚时，晃动过程中的锚不会碰到外板； (3)如锚最边缘距外板距离LI满足要求，则可进行下一步工作，如尺寸小于规范要求，可以修改锚链筒下端中心点的位置，将其向舷外延伸，加大锚台，然后重新测量计算；如尺寸大于规范要求，就必须修改锚链筒在甲板上的定位点位置，即把锚链筒上端中心点向舷外延着锚机中心线的方向偏移。如所设计的船舶甲板空间不足，无法偏移，则保持锚链筒中心点不变，修改锚链筒与甲板垂直面的夹角a2，此角度有一定的范围，不可改动过大，否则会影响锚的收放效果。每次修改后均需重新测量中心点至最突出外壳的距离，修改到尺寸满足要求后才能进行下一步的工作，同时注意重新检查锚链筒中心线偏移角度是否在范围之内；
一般情况下，锚链筒下端出口中心坐标点及锚链筒与甲板垂直面的夹角，在锚操作图上均有显示，但必须要经过检测后才能作为最终设计依据。本发明所述的锚台面板的设计，一般情况下，锚台面板的外型近似一个椭圆型，中间根据锚链筒在面板处的截面开设椭圆形内孔，并根据椭圆形内孔的长短轴在锚台面板上绘制一个相交的垂直中心线，此垂直线也同样作为锚台面板的假定垂直中心线，且在垂直中心线两侧的面板外形基本对称，锚收好后的最终状态也就是延着此中心线方向，其中心点也就是锚链筒下端出口处的中心点；锚台面板的外形大小，需根据锚的大小确定，一般情况，锚收到位后，锚抓约有1/2长超出面板边缘。本发明所述的锚台面板相关的角度设计，包括以下方面:
(1)锚台面板的旋转角度
锚台面板旋转过程中，会使锚台面板的垂直中心线与锚链筒中心线之间形成一个夹角，此角度我们称之为锚台面板的旋转角度a3，一般将锚台面板锚台旋转的角度均放置在35 40度之间，如在做木制拉锚试验时感觉效果不佳，角度则需略作调整；
(2)锚台面板垂直中心线方向，锚台面板与锚链筒的夹角
指面板延着垂直中心线处与锚链筒之间的角度，此角度可以根据锚抓打开的角度与锚唇的角度来计算，AC-14不平衡锚的锚抓中心线与锚杆中心线的夹角为35±1度，但在计算锚台面板的安装夹角时，不能直接使用此角度，要大致估计锚最终状态时与锚唇接触的位置，然后确定锚抓与锚杆间的实际角度；锚唇的角度通常在8 10度范围内，所以面板与锚链筒的夹角a5通常设计在50至55度之间；
(3)水线面方向，锚台面板与锚链筒的夹角确定上述两个角度后，可计算得到面板与锚链筒中心线在水线面形成的夹角a6，面板向船尾方向倾斜，角度一般在60 65度之间，此项主要作为检验，避免设计角度方向或尺寸误差太大。本发明所述的锚台围板的设计，注意以下方面:
(O围板的厚度要满足强度要求；
(2 )锚台内部的空间，要满足施工要求；
(3)锚台下边缘处的围板与锚台面板的夹角a4不宜过大，但一定要大于90度，避免锚抓向内倾斜时，锚抓尖端部会触及围板。本发明所述的锚台内部构件的设计，锚台内部构件通常有两种设计方式，一种是垂直于面板安装，根据锚台面板垂直中心线，以30度逐步等分，如图4所示；另一种是将锚链筒进行角度等分，所有结构均延着锚链筒方向安装，与面板之间形成不同的夹角。这主要是看设计人员的习惯，但第一种较方便施工。本发明所述的锚唇的设计，注意以下方面:
(I)锚唇的底平面要与锚台面板吻合，不能超出面板外边缘；
(2 )锚唇内口边缘在延着锚链筒方向要稍突出，确保在收放锚时，锚链不会直接触及锚链筒内壁，但同时要注意内孔的有效空间，确保锚在进入锚唇时，锚杆或锚卸扣不会与其产生碰撞;
(3)在锚链运行处，需注意锚唇的外型圆弧，不宜过小，要大于两个锚链环连接间的间距，防止锚链在收放时被卡位；
(4)不平衡锚的锚唇，因在收锚时，锚的状态不固定，所以在延着面板垂直中心线的两边绝大部分是不对称。(5)因设计的面板角度向尾倾斜，锚在收放时，锚链始终会向尾滑动，并产生跳动，所以在锚唇相对应处要设计一定的内凹圆弧，或在锚唇的内口边缘增加一定的突点。本发明所述的al=3。，a2=38。，a3=40。，a4=90.44。，a5=54.46。，a6=65° , Ll=953mm.本发明能确保锚能够自由旋转，满足锚在各种状态的情况下顺利收放，不会被卡住，同时降低了船舶采购成本，提高了船舶拉锚质量。
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图1是本发明锚链筒投影示意图。图2是本发明锚链筒剖面图。图3是本发明水线外型对图1的投影示意图。图4是本发明锚台面板投影图。图5是本发明锚台面板垂直中心线方向锚台面板与锚链筒夹角示意图。图6是本发明水线面方向锚台面板与锚链筒夹角示意图。
图中1、锚链筒下端出口， 2、锚机中心线，3、锚链筒中心线，4、锚机中心线与锚链筒中心线夹角al， 5、锚链筒，6、船体外板，7、首部外板最实出部位，8、锚台结构，9、锚链筒与甲板垂直面的夹角a2， 10、甲板，11、水线外形，12、锚最边缘距外板距离LI， 13、锚最边缘范围，14、锚面板垂直中心线，15、锚链筒下端出口处的中心点，16、锚台面板的旋转角度a3， 17、锚台围板，18、锚台围板与锚台面板的夹角a4， 19、锚台面板垂直中心线方向，锚台面板与锚链筒的夹角a5， 20、锚台面板，21、水线面方向，锚台面板与锚链筒的夹角a6。
具体实施方式
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下面结合附图对本发明作进一步的说明:
参照附图，一种大抓力不平衡锚的锚台设计，其特征在于包括以下方面:(I)确定锚链筒偏移角度；(2)确定锚链筒下端出口中心坐标点及锚链筒与垂直面的夹角；(3)锚台面板的设计；(4)锚台面板相关的角度设计；(5)锚台围板的设计；(6)锚台内部构件的设计；(7)锚唇的设计。所述的确定锚链筒偏移角度，包括以下步骤:(1)先绘制锚链筒平面投影图，确定甲板面的定位点；(2)根据锚操作图上尺寸，初步确定锚链筒最下端的出口坐标，并投影到平面图上；(3)以锚机中心线为基准，将锚链筒中心线向船中旋转，当锚机中心线交至出口处锚链筒直径的约四分之一处即可，此时锚链筒中心线与锚机中心线所形成的角度，也就是我们所需偏移的角度al。所述的确定锚链筒下端出口中心坐标点及锚链筒与甲板垂直面的夹角，包括以下步骤:(I)借助锚操作图提供的部分数据，绘制锚链筒中心线的剖面图；(2)根据剖面图，找出船首外板最突出部分，并在船体形线上生成此高度的水线外形，将此线形投影至图1中，检查锚距突出外板的最近距离是否满足要求，通常情况，锚的最边缘距外板的垂直距离需大于800mm以上，才能确保在收放锚时，晃动过程中的锚不会碰到外板；(3)如锚最边缘距外板距离LI满足要求，则可进行下一步工作，如尺寸小于规范要求，可以修改锚链筒下端中心点的位置，将其向舷外延伸，加大锚台，然后重新测量计算；如尺寸大于规范要求，就必须修改锚链筒在甲板上的定位点位置，即把锚链筒上端中心点向舷外延着锚机中心线的方向偏移。如所设计的船舶甲板空间不足，无法偏移，则保持锚链筒中心点不变，修改锚链筒与甲板垂直面的夹角a2，此角度有一定的范围，不可改动过大，否则会影响锚的收放效果。每次修改后均需重新测量中心点至最突出外壳的距离，修改到尺寸满足要求后才能进行下一步的工作，同时注意重新检查锚链筒中心线偏移角度是否在范围之内；一般情况下，锚链筒下端出口中心坐标点及锚链筒与甲板垂直面的夹角，在锚操作图上均有显示，但必须要经过检测后才能作为最终设计依据。所述的锚台面板的设计，一般情况下，锚台面板的外型近似一个椭圆型，中间根据锚链筒在面板处的截面开设椭圆形内孔，并根据椭圆形内孔的长短轴在锚台面板上绘制一个相交的垂直中心线，此垂直线也同样作为锚台面板的假定垂直中心线，且在垂直中心线两侧的面板外形基本对称，锚收好后的最终状态也就是延着此中心线方向，其中心点也就是锚链筒下端出口处的中心点；锚台面板的外形大小，需根据锚的大小确定，一般情况，锚收到位后，锚抓约有1/2长超出面板边缘。所述的锚台面板相关的角度设计，包括以下方面:(I)锚台面板的旋转角度:锚台面板旋转过程中，会使锚台面板的垂直中心线与锚链筒中心线之间形成一个夹角，此角度我们称之为锚台面板的旋转角度a3，一般将锚台面板锚台旋转的角度均放置在35 40度之间，如在做木制拉锚试验时感觉效果不佳，角度则需略作调整；(2)锚台面板垂直中心线方向，锚台面板与锚链筒的夹角:指面板延着垂直中心线处与锚链筒之间的角度，此角度可以根据锚抓打开的角度与锚唇的角度来计算，AC-14不平衡锚的锚抓中心线与锚杆中心线的夹角为35± I度，但在计算锚台面板的安装夹角时，不能直接使用此角度，要大致估计锚最终状态时与锚唇接触的位置，然后确定锚抓与锚杆间的实际角度；锚唇的角度通常在8 10度范围内，所以面板与锚链筒的夹角a5通常设计在50至55度之间；(3)水线面方向，锚台面板与锚链筒的夹角:确定上述两个角度后，可计算得到面板与锚链筒中心线在水线面形成的夹角a6，面板向船尾方向倾斜，角度一般在60 65度之间，此项主要作为检验，避免设计角度方向或尺寸误差太大。所述的锚台围板的设计，注意以下方面:(1)围板的厚度要满足强度要求；(2)锚台内部的空间，要满足施工要求；(3)锚台下边缘处的围板与锚台面板的夹角a4不宜过大，但一定要大于90度，避免锚抓向内倾斜时，锚抓尖端部会触及围板。所述的锚台内部构件的设计，锚台内部构件通常有两种设计方式，一种是垂直于面板安装，根据锚台面板垂直中心线，以30度逐步等分，如图4所示；另一种是将锚链筒进行角度等分，所有结构均延着锚链筒方向安装，与面板之间形成不同的夹角。这主要是看设计人员的习惯，但第一种较方便施工。所述的锚唇的设计，注意以下方面:(1)锚唇的底平面要与锚台面板吻合，不能超出面板外边缘；(2)锚唇内口边缘在延着锚链筒方向要稍突出，确保在收放锚时，锚链不会直接触及锚链筒内壁，但同时要注意内孔的有效空间，确保锚在进入锚唇时，锚杆或锚卸扣不会与其产生碰撞(3);在锚链运行处，需注意锚唇的外型圆弧，不宜过小，要大于两个锚链环连接间的间距，防止锚链在收放时被卡位；(4)不平衡锚的锚唇，因在收锚时，锚的状态不固定，所以在延着面板垂直中心线的两边绝大部分是不对称。(5)因设计的面板角度向尾倾斜，锚在收放时，锚链始终会向尾滑动，并产生跳动，所以在锚唇相对应处要设计一定的内凹圆弧，或在锚唇的内口边缘增加一定的突点。所述的 al=3°，a2=38。，a3=40。，a4=90.44°，a5=54.46°，a6=65°，Ll=953mm。
权利要求
1.一种大抓力不平衡锚的锚台设计，其特征在于包括以下方面:(1)确定锚链筒偏移角度；(2)确定锚链筒下端出口中心坐标点及锚链筒与垂直面的夹角；(3)锚台面板的设计；(4)锚台面板相关的角度设计；(5)锚台围板的设计；(6)锚台内部构件的设计；(7)锚唇的设计。
2.根据权利要求1所述的大抓力不平衡锚的锚台设计，所述的确定锚链筒偏移角度，其特征在于包括以下步骤: (1)先绘制锚链筒(5)平面投影图，确定甲板面的定位点； (2)根据锚操作图上尺寸，初步确定锚链筒最下端的出口(I)坐标，并投影到平面图上； (3)以锚机中心线(2)为基准，将锚链筒中心线(3)向船中旋转，当锚机中心线交至出口处锚链筒直径的约四分之一处即可，此时锚链筒中心线与锚机中心线所形成的角度，也就是我们所需偏移的角度S1 (4)。
3.根据权利要求1所述的大抓力不平衡锚的锚台设计，所述的确定锚链筒下端出口中心坐标点及锚链筒与甲板垂直面的夹角，其特征在于包括以下步骤: (1)借助锚操作图提供的部分数据，绘制锚链筒中心线的剖面图； (2)根据剖面图，找出船首外板最突出部分(7)，并在船体形线上生成此高度的水线外形(11)，将此线形投影至图1中，检查锚距突出外板的最近距离是否满足要求，通常情况，锚的最边缘距外板的垂直距 离需大于800mm以上，才能确保在收放锚时，晃动过程中的锚不会碰到外板； (3)如锚最边缘距外板距离LI(12)满足要求，则可进行下一步工作，如尺寸小于规范要求，可以修改锚链筒下端中心点的位置，将其向舷外延伸，加大锚台，然后重新测量计算；如尺寸大于规范要求，就必须修改锚链筒在甲板上的定位点位置，即把锚链筒上端中心点向舷外延着锚机中心线的方向偏移，如所设计的船舶甲板空间不足，无法偏移，则保持锚链筒中心点不变，修改锚链筒与甲板垂直面的夹角B2 (9)，此角度有一定的范围，不可改动过大，否则会影响锚的收放效果，每次修改后均需重新测量中心点至最突出外壳的距离，修改到尺寸满足要求后才能进行下一步的工作，同时注意重新检查锚链筒中心线偏移角度是否在范围之内；一般情况下，锚链筒下端出口中心坐标点及锚链筒与甲板垂直面的夹角，在锚操作图上均有显示，但必须要经过检测后才能作为最终设计依据。
4.根据权利要求1所述的大抓力不平衡锚的锚台设计，所述的锚台面板的设计，其特征在于:一般情况下，锚台面板的外型近似一个椭圆型，中间根据锚链筒在面板处的截面开设椭圆形内孔，并根据椭圆形内孔的长短轴在锚台面板上绘制一个相交的垂直中心线(14)，此垂直线也同样作为锚台面板的假定垂直中心线，且在垂直中心线两侧的面板外形基本对称，锚收好后的最终状态也就是延着此中心线方向，其中心点也就是锚链筒下端出口处的中心点(15);锚台面板的外形大小，需根据锚的大小确定，一般情况，锚收到位后，锚抓约有1/2长超出面板边缘。
5.根据权利要求1所述的大抓力不平衡锚的锚台设计，所述的锚台面板相关的角度设计，其特征在于包括以下方面: (I)锚台面板的旋转角度 锚台面板旋转过程中，会使锚台面板的垂直中心线(14)与锚链筒中心线(I)之间形成一个夹角，此角度我们称之为锚台面板的旋转角度a3 (16)，一般将锚台面板锚台旋转的角度均放置在35 40度之间，如在做木制拉锚试验时感觉效果不佳，角度则需略作调整； (2)锚台面板垂直中心线方向，锚台面板与锚链筒的夹角 指面板延着垂直中心线处与锚链筒之间的角度，此角度可以根据锚抓打开的角度与锚唇的角度来计算，AC-14不平衡锚的锚抓中心线与锚杆中心线的夹角为35±1度，但在计算锚台面板的安装夹角时，不能直接使用此角度，要大致估计锚最终状态时与锚唇接触的位置，然后确定锚抓与锚杆间的实际角度；锚唇的角度通常在8 10度范围内，所以面板与锚链筒的夹角a5(19)通常设计在50至55度之间； (3)水线面方向，锚台面板与锚链筒的夹角 确定上述两个角度后，可计算得到面板与锚链筒中心线在水线面形成的夹角a6(21)，面板向船尾方向倾斜，角度一般在60 65度之间，此项主要作为检验，避免设计角度方向或尺寸误差太大。
6.根据权利要求1所述的大抓力不平衡锚的锚台设计，所述的锚台围板的设计，其特征在于注意以下方面: (O围板的厚度要满足强度要求； (2 )锚台内部的空间，要满足施工要求； (3)锚台下边缘处的围板与锚台面板的夹角a4(18)不宜过大，但一定要大于90度，避免锚抓向内倾斜时，锚抓尖端部会触及围板。
7.根据权利要求1所述的大抓力不平衡锚的锚台设计，所述的锚台内部构件的设计，其特征在于:锚台内部构件通常有两种设计方式，一种是垂直于面板安装，根据锚台面板垂直中心线(14)，以30度逐步等分，如图4所示；另一种是将锚链筒进行角度等分，所有结构均延着锚链筒方向安装，与面板之间形成不同的夹角，这主要是看设计人员的习惯，但第一种较方便施工。
8.根据权利要求1所述的大抓力 不平衡锚的锚台设计，所述的锚唇的设计，其特征在于注意以下方面: 锚唇的底平面要与锚台面板吻合，不能超出面板外边缘； 锚唇内口边缘在延着锚链筒方向要稍突出，确保在收放锚时，锚链不会直接触及锚链筒内壁，但同时要注意内孔的有效空间，确保锚在进入锚唇时，锚杆或锚卸扣不会与其产生碰撞，在锚链运行处，需注意锚唇的外型圆弧，不宜过小，要大于两个锚链环连接间的间距，防止锚链在收放时被卡位，不平衡锚的锚唇，因在收锚时，锚的状态不固定，所以在延着面板垂直中心线的两边绝大部分是不对称，因设计的面板角度向尾倾斜，锚在收放时，锚链始终会向尾滑动，并产生跳动，所以在锚唇相对应处要设计一定的内凹圆弧，或在锚唇的内口边缘增加一定的突点。
9.根据权利要求1、2、3、5、6所述的大抓力不平衡锚的锚台设计，其特征在于:所述的a1=3° ，a2=38° ，a3=40° ，a4=90.44° ，a5=54.46° ， a6=65° ，Ll=953mm。
全文摘要
一种大抓力不平衡锚的锚台设计，包括以下方面(1)确定锚链筒偏移角度;(2)确定锚链筒下端出口中心坐标点及锚链筒与垂直面的夹角;(3)锚台面板的设计;(4)锚台面板相关的角度设计;(5)锚台围板的设计;(6)锚台内部构件的设计;(7)锚唇的设计。本发明能确保锚能够自由旋转，满足锚在各种状态的情况下顺利收放，不会被卡住，同时降低了船舶采购成本，提高了船舶拉锚质量。
文档编号B63B9/00GK103192950SQ20121000439
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者朱召江, 郑晨阳, 蒋江, 黄炼 申请人:江苏新世纪造船有限公司