CN102745310B - 用于平台深水定位锚机的五齿锚链轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于平台深水定位锚机的五齿锚链轮，五齿锚链轮本体上的节圆为锚链轮中心线形成的正五边形外接圆，增大五齿锚链轮本体上齿侧面的圆弧半径R₂，使五齿锚链轮与锚链啮合时，锚链形成的正五边形的相邻二个顶点O_{1 ，}O₂与锚链链环中心O₃在一直线上，用于防止起抛锚时发生歪链现象；锚链轮本体链窝处齿形厚度H>67mm，以增加齿形部分的强度。本发明能满足定位锚机负载大、起锚速度快等使用要求。锚链啮合处增加有耐磨材料，能降低锚链轮磨损量，有效延长锚链轮使用寿命。

Description

用于平台深水定位锚机的五齿锚链轮

技术领域

本发明涉及一种平台深水定位锚机用的五齿锚链轮。

背景技术

锚链轮作为平台系泊定位锚机的关键设备之一，其齿形质量及材料的选用的好坏，直接影响到锚机的工作性能，甚至影响到整个平台作业的安全性。

目前，中国所使用的五齿锚链轮是按中国CB/T3179-1996标准设计的，但该标准规定的锚链轮仅适用于船用航行起锚机，若用于平台深水定位锚机，存在以下问题：

a.    深水定位锚机选用的是海洋系泊链，锚机工作负载大（锚链直径Φ84的锚机，采用AM3级船用锚链，额定负载为335kN（水深不超过82.5m）；而采用R5系泊链，额定负载为2694kN，前者仅为后者的1/8），在此大负载下锚链轮强度不够，容易发生崩齿或齿形折断。

b.    在同等工作负载下深水定位锚机起锚速度快（船用航行锚机在额定负载下额定起锚速度9m/min；定位锚机在该负载下收锚速度大大超过9m/min，达到40~50m/min），锚链轮与锚链啮合时滑移加大，可能会产生滑链，同时加剧锚链轮的磨损。

c.    按中国CB/T3179标准，锚链轮采用ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570材料，正火处理后表面硬度在HB150~220之间，而R5系泊链表面硬度超过HB345，两者硬度相差太大，锚链轮较短时间内使用后就被磨损至报废，需要经常修复或更换锚链轮，必然影响平台正常作业，因此需要适当提高锚链轮链窝与锚链啮合处的硬度，既不损坏锚链，又能保证锚机能长时间有效工作。

因此，按中国CB/T3179标准设计的锚链轮是无法上用在平台深水定位锚机上。

发明内容

本发明是要提供一种用于平台深水定位锚机的五齿锚链轮，该锚链轮能满足定位锚机负载大、起锚速度快等使用要求，而且能降低锚链轮磨损量，有效延长锚链轮使用寿命。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于平台深水定位锚机的五齿锚链轮，包括五齿锚链轮本体，其特点是：五齿锚链轮本体上的节圆为锚链轮中心线形成的正五边形外接圆，增大五齿锚链轮本体上齿侧面的圆弧半径R₂，使五齿锚链轮与锚链啮合时，锚链形成的正五边形的相邻二个顶点O_1，O₂与锚链链环中心O₃在一直线上，用于防止起抛锚时发生歪链现象；锚链轮链本体窝处齿形厚度H>67mm，以增加齿形部分的强度。

五齿锚链轮本体与锚链啮合的链窝处焊有一块20CrMnMoB或Q960D合金钢衬垫，衬垫调质后的表面硬度为HB280-310。

锚链轮本体由ZG20Mn或GS-20Mn5铸钢铸造而成。五齿锚链轮本体的节圆直径D=1143mm，五齿锚链轮链本体（1）窝处齿形厚度H= 90mm。

本发明的有益效果是：

本发明能满足定位锚机负载大、起锚速度快等使用要求。链轮节圆为锚链轮中心线形成的正五边形外接圆，五齿锚链轮与锚链啮合时，锚链形成的正五边形的相邻二个顶点O_1，O₂与锚链链环中心O₃在一直线上，能保证起抛锚时不会发生歪链等现象。锚链啮合处也增加有耐磨材料，能降低锚链轮磨损量，有效延长锚链轮使用寿命。因此，本发明能用于平台系泊定位锚机。

附图说明

图1是本发明的齿形结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是图2的俯剖视图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图3所示，本发明的用于平台深水定位锚机的五齿锚链轮（Φ84有档系泊链），包括五齿锚链轮本体1。五齿锚链轮本体1上的节圆为锚链轮中心线形成的正五边形外接圆，增大五齿锚链轮本体上齿侧面的圆弧半径R₂（设计锚链轮R₂=170mm），使五齿锚链轮与锚链啮合时，锚链形成的正五边形的相邻二个顶点O_1，O₂与锚链链环中心O₃在一直线上，用于防止起抛锚时发生歪链现象；锚链轮链窝本体1处齿形厚度H>67mm，以增加齿形部分的强度。

如图1所示，锚链轮首先满足能与锚链正常啮合，其基本要求是链轮节圆为锚链轮中心线形成的正五边形外接圆，这样理论上保证了起抛锚时不会发生歪链等现象。显然，对于五齿链轮，图1中B=72°，直径为D的圆即为外接圆，该圆直径D=1143mm。O₁O₂为锚链啮合时的正五边形的边长，为此适当增大五齿锚链轮本体上齿侧面的圆弧半径R₂，保证五齿锚链轮本体上的正五边形的相邻二个顶点O_1，O₂和锚链链环中心O₃三点在一直线上，而非折线（O₁、O₂和O₃三点形成折线时，表面锚链易发生歪链）。

其次增加了锚链轮链窝处齿形厚度H，以增加齿形部分的强度。在起锚过程中，主要靠链窝拽住锚链链环，实现锚链的收放，因此此处承受很大的挤压应力；增大该齿形厚度，使锚链轮满足更大的工作负载要求，保证锚链轮齿形不被折断。中国CB/T3179标准中，链径Φ84对应的锚链轮链窝处齿形厚度H仅为67mm，而新设计的锚链轮为H=90mm；同时为了进一步有效避免抛锚时发生跳链的情况，适当增大R₁。

再次为了增加锚链轮整体强度，提高锚链轮整体刚性，增加了链轮两侧对称面体的厚度k（图3）。但该厚度也不能太大，由于锚链轮为铸造结构，锚链轮铸造时钢水流动性、浇铸冒口设置等因素的考虑，若厚度过大反而会形成结构疏松、不致密，降低强度。

在与锚链啮合的链窝处焊有一块硬度较高的衬垫2，该材料选用20CrMnMoB或Q960D，具有较好的焊接性能，容易与锚链轮本体施焊；调质后表面硬度也比较高，能达到HB280~310，使得链轮不会很快被磨损，即使长期使用后被磨损后，也可以重新焊接。由于该材料主要是起到耐磨的作用，因此厚度不宜太厚，一般为10mm；由于锚链轮与锚链的啮合是带滑移的，为了防止衬垫受力后掉落，衬垫采用四周满焊的方式与锚链轮焊接，必要时衬垫中间区域还要进行塞焊；为了保证焊接后衬垫与链轮贴合面之间不形成密封空间，在衬垫上钻有3个Φ3mm的排气孔，否则密封空间内气体受挤压后影响焊缝质量，衬垫容易掉落。

锚链轮本体采用ZG20Mn或GS-20Mn5铸钢铸造而成，铸造后正火处理，机械性能与ZG310-570相当，焊接性能好，朔性和韧性也比较好；每个齿面两侧的衬垫采用Q960D（表面硬度HB320），数量总共20片。

Claims (4)

1.一种用于平台深水定位锚机的五齿锚链轮，包括五齿锚链轮本体（1），其特征在于：所述五齿锚链轮本体（1）上的节圆为锚链轮中心线形成的正五边形外接圆，增大五齿锚链轮本体（1）上齿侧面的圆弧半径R₂，使五齿锚链轮与锚链啮合时，锚链形成的的正五边形的相邻二个顶点O_1，O₂与锚链链环中心O₃在一直线上，用于防止起抛锚时发生歪链现象；锚链轮本体（1）链窝处齿形厚度H>67mm，以增加齿形部分的强度。

2.根据权利要求1所述的用于平台深水定位锚机的五齿锚链轮，其特征在于：所述五齿锚链轮本体（1）与锚链啮合的链窝处焊有一块20CrMnMoB或Q960D合金钢衬垫（2），衬垫（2）调质后的表面硬度为HB280-310。

3.根据权利要求1所述的用于平台深水定位锚机的五齿锚链轮，其特征在于：所述五齿锚链轮本体（1）由ZG20Mn或GS-20Mn5铸钢铸造而成。

4.根据权利要求1所述的用于平台深水定位锚机的五齿锚链轮，其特征在于：所述五齿锚链轮本体（1）的节圆直径D=1143mm，五齿锚链轮链本体（1）窝处齿形厚度H= 90mm。