CN109774862A - 一种r6级有档系泊链的横档结构及压档工艺 - Google Patents
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Abstract
一种R6级系泊链的横档结构，包括横档头部，腰身及横档尾部；其特征在于：所述的横档头部及横档尾部设置为棱锥形，其端面设置有弧形凹坑，弧形凹坑与相邻两个侧面相交的位置设置有圆角Rd；所述的腰身设置为长方体，其长度设置为b1，宽度设置为t1；所述的横档头部与腰身之间、腰身与横档尾部之间均设置为圆滑过渡；本发明加大了横档圆角，使压痕深度更加均匀，增加了接触面积，从而减小了压痕处的应力集中，延长使用寿命；腰身长度b1减小，从而减小了横档的横向截面积，降低自重，有效减少了整体重量；该压档工艺将R6系泊链压档的温度范围为550~700℃，从而保证了压痕的深度不会过大造成应力集中，同时也不会因为压痕过浅导致横档在使用过程中脱落。
Description
技术领域
本发明涉及系泊链的领域，尤其涉及一种R6级有档系泊链的横档结构及压档工艺。
背景技术
系泊链是一种将海洋浮式结构件固定在其作业位置的设备，是海上系泊定位关键组成部分，是开采和处理装置系泊不可或缺的安全保障设备。按照机械性能可分为R3、R3S、R4、R4S、R5、R5S、R6等几个等级。近几年，随着海工行业的发展，客户对系泊链性能和可靠性要求也越来越高。R6级别的系泊链抗拉强度在1100MPa以上，服役环境横向涉及不同海域，纵向覆盖海面大气区、飞溅区、潮差区、全浸区和海泥区，条件极为苛刻。因此，如何保证R6级有档链能够承受规定的载荷并且能够安全服役20年至关重要。
对于有档系泊链来说，在链环内部中间位置还需压入横档。横档是系泊锚链环的一个零件，形状为哑铃状，位于环体内侧中央，制造时需将常温的横档两端压入高温的系泊锚链环相对应内侧。R6级系泊链强度和硬度相对于R5都有了一定程度的提高，现有技术的R6级横档压入链环后压痕深度较浅，应力集中从而影响系泊链的使用寿命,而且横档的重量较大，因此需要对系泊链横档进行改进。
发明内容
本发明目的是提供一种R6级有档系泊链的横档结构及压档工艺，保证横档压入链环后有足够的压痕深度，避免应力集中及影响系泊链的使用寿命,并适当减轻系泊链重量，解决了以上技术问题。
为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本发明所采用的技术方案是：一种R6级系泊链的横档结构，包括横档头部，腰身及横档尾部；其特征在于：所述的横档头部及横档尾部设置为棱锥形，其端面设置有弧形凹坑，弧形凹坑与相邻两个侧面相交的位置设置有圆角Rd；所述的腰身设置为长方体，其长度设置为b1，宽度设置为t1；所述的横档头部与腰身之间、腰身与横档尾部之间均设置为圆滑过渡。
优选的：所述的圆角Rd设置为R5-R10mm。
优选的：所述的腰身长度b1设置为54-97mm。
一种R6级系泊链的横档结构的压档工艺，横档采用热压的方式压入；其特征在于：包括以下操作步骤：步骤一，打磨横档表面和圆角部位，确保尺寸满足图纸要求；步骤二，将有档环焊接后去刺，去除焊缝周围挤出的多余金属；步骤三，打磨焊缝内侧和横档接触的部位；步骤四，检查环体两侧温度是否满足工艺要求的550~700℃；步骤五，压入横档。
本发明的有益效果；一种R6级有档系泊链的横档结构及压档工艺，与传统结构相比：横档结构的圆角Rd设置为R5-10mm，腰身长度b1设置为54-97mm，加大了横档圆角，使压痕深度更加均匀，增加了接触面积，从而减小了压痕处的应力集中，延长使用寿命；腰身长度b1减小，从而减小了横档的横向截面积，降低自重，有效减少了整体重量；该压档工艺将R6系泊链压档的温度范围为550~700℃，从而保证了压痕的深度不会过大造成应力集中，同时也不会因为压痕过浅导致横档在使用过程中脱落。
附图说明
图1为本发明横档结构主视图；
图2为本发明横档结构左视图；
图3为本发明横档结构俯视图；
在图中：1.横档头部；2.腰身；3.横档尾部；4.弧形凹坑。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明；
在附图中：一种R6级系泊链的横档结构，包括横档头部1，腰身2及横档尾部3；其特征在于：所述的横档头部1及横档尾部3设置为棱锥形，其端面设置有弧形凹坑4，弧形凹坑4与相邻两个侧面相交的位置设置有圆角Rd；所述的腰身2设置为长方体，其长度设置为b1，宽度设置为t1；所述的横档头部1与腰身2之间、腰身2与横档尾部3之间均设置为圆滑过渡。
所述的圆角Rd设置为R5-R10mm；所述的腰身2长度b1设置为54-97mm。
一种R6级系泊链的横档结构的压档工艺，横档采用热压的方式压入；其特征在于：包括以下操作步骤：步骤一，打磨横档表面和圆角部位，确保尺寸满足图纸要求；步骤二，将有档环焊接后去刺，去除焊缝周围挤出的多余金属；步骤三，打磨焊缝内侧和横档接触的部位；步骤四，检查环体两侧温度是否满足工艺要求的550~700℃；步骤五，压入横档。
本发明的具体实施：取6组试样，分别在不同载荷下对比本发明的新横档与现有技术的原横档的压痕最大主应力；
通过计算发现，新档型生产的R6 链环在5500KN，约55%破断载荷下，横档处的应力到达峰值，随后缓慢降。旧档型生产的R6 链环在75%载荷下由于横档锐角明显，应力值会再次增加。拉力载荷下，二者应力值相差达37%。采用旧档型生产的链条在使用时横档处易产生应力集中，对疲劳寿命会产生很大的影响。
新横档的腰身长度b1设置为54-97mm，减小了横档的横向截面积，降低自重，有效减少了整体重量。通过计算可知，新横档比旧横档减重超过8%，对于动辄数百吨重量的系泊链来说，减重效果非常明显。
由于R6级链的强度很高，往往在形状变化区域产生应力集中，而横档压痕的形状和尺寸会改变链环的应力分布，从而对链环的疲劳性能产生影响。为了改善高强度链的疲劳性能，一方面是对横档外形和尺寸进行优化，另一方面就是改进压档工艺，从而得到深度均匀和圆滑过渡的横档压痕。本发明规定了R6系泊链压档温度范围为550~700℃，从而保证了压痕的深度不会过大造成应力集中，也时也不会因为压痕过浅导致横档在使用过程中脱落。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种R6级系泊链的横档结构，包括横档头部（1），腰身（2）及横档尾部（3）；其特征在于：所述的横档头部（1）及横档尾部（3）设置为棱锥形，其端面设置有弧形凹坑（4），弧形凹坑（4）与相邻两个侧面相交的位置设置有圆角Rd；所述的腰身（2）设置为长方体，其长度设置为b1，宽度设置为t1；所述的横档头部（1）与腰身（2）之间、腰身（2）与横档尾部（3）之间均设置为圆滑过渡。
2.根据权利要求1所述的一种R6级系泊链的横档结构，其特征在于：所述的圆角Rd设置为R5-R10mm。
3.根据权利要求1所述的一种R6级系泊链的横档结构，其特征在于：所述的腰身（2）长度b1设置为54-97mm。
4.根据权利要求1所述的一种R6级系泊链的横档结构的压档工艺，横档采用热压的方式压入；其特征在于：包括以下操作步骤：步骤一，打磨横档表面和圆角部位，确保尺寸满足图纸要求；步骤二，将有档环焊接后去刺，去除焊缝周围挤出的多余金属；步骤三，打磨焊缝内侧和横档接触的部位；步骤四，检查环体两侧温度是否满足工艺要求的550~700℃；步骤五，压入横档。
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2018
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