CN113562117B - 一种船舶用锚链减速装置及组合式掣链器 - Google Patents

Abstract

本申请为一种船舶用锚链减速装置及组合式掣链器，属于海洋工程领域，它包括基座，基座具有供锚链通过的开放凹槽；压紧件，压紧件沿开放凹槽的长度方向设置，压紧件具有连接端和压紧端，压紧件的所述连接端转动设置于基座对应靠近开放凹槽的一端，压紧件的压紧端向开放凹槽的另一端延伸，压紧件位于开放凹槽的正上方；驱动件，驱动件与压紧件连接；通过设置压紧件并将压紧件转动设置在基座上，利用驱动件驱动压紧件转动，使得压紧件形成杠杆原理，进而使得压紧件在远离连接端的一端将开放凹槽内的锚链压紧，使得锚链减速，从而给予操作人员以时间将掣链器闭合，不至于损坏锚链和掣链器，也不至于发生丢锚事件。

Description

一种船舶用锚链减速装置及组合式掣链器

技术领域

本发明涉及海洋工程领域，尤其涉及一种船舶用锚链减速装置及组合式掣链器。

背景技术

船舶设计时一般要求锚机液压单元能够保证单锚82.5米试验水深起锚时满足9米/分钟的要求，锚机油马达通过离合器带动减速小齿轮驱动锚链轮或缆车滚筒，锚链则缠绕在锚链轮上，通过正反转锚链轮实现锚链的收链或放链。在收锚或锚泊状态下，锚链轮上配有刹车带配合锚机前端装有的掣链器实现锚泊或收锚，掣链器用于夹住锚链，承受收锚和锚泊时锚和锚链的拉力。由此可出，收锚或锚泊的最关键的结构就是锚机的刹车结构和掣链器，为了避免事故的发生，尤其是丢锚事故，很多船员已经按照生产厂商的要求定期更换刹车带、调节刹车的松紧程度以及检查掣链器，但是这仍然不能完全避免刹车的失效，因为每次锚泊作业都有其独特性，坏天气、海流以及锚操作所在地水深等因素都会影响锚机刹车作业，滚筒的修饰以及刹车带的磨损都会降低刹车制动能力。然而，上述丢锚事故尤其是在抛锚作业过程中更容易发生，因为抛锚过程中，锚机离合是脱开的，掣链器是打开的，锚链被抛出的瞬间能有效控制出链速度的实时设备只有锚机刹车带，所以一旦刹车带失灵，出链速度非常快锚机离合器是合不拢的，此时的掣链器也是不敢闭合锁死，因为此时锚链给予的顿挫力很可能直接将掣链器拉断，最后工作人员只能眼看锚链从锚链仓内拉出，最后出现丢锚事件。

发明内容

现有的船舶在锚泊或者收锚时主要是利用锚机上的刹车带和掣链器实现的，而抛锚时，锚机上的离合是脱开的、掣链器是打开的，锚链被抛出的瞬间出链速度非常快，如果此时刹车带失灵，锚机的离合器是合不拢的，此时的掣链器也是不敢闭合的，因为，此时的锚链给予的顿挫力很可能直接将掣链器拉断，导致丢锚事件，本申请设计一种船舶用锚链减速装置及组合式掣链器能够解决上述问题，具体的技术方案如下：

一种船舶用锚链减速装置，包括：

基座，基座具有供锚链通过的开放凹槽；

压紧件，压紧件沿开放凹槽的长度方向设置，压紧件具有连接端和压紧端，压紧件的所述连接端转动设置于基座对应靠近开放凹槽的一端，压紧件的压紧端向开放凹槽的另一端延伸，压紧件位于开放凹槽的正上方；

驱动件，驱动件与压紧件连接，驱动压紧件绕其连接端转动，进而使得压紧件的压紧端与锚链压紧或脱离。

优选的，压紧件包括：

压板，压板一端为连接端，压板的连接端铰接于基座；

压块，压块设置于压板的下表面且远离连接端的一端，驱动件与压板靠近压块的一端连接。

优选的，基座在远离与压板铰接的一端且沿开放凹槽的长度方向设有两个导向板，两个导向板对应设置于开放凹槽的两侧。

优选的，压块下表面连接有压条，压条的横截面形状为倒凹字型，开放凹槽内设有凹字型板，凹字型板的两个水平面与压条的两个水平面能够上下对准，压条在远离压板铰接端的两个水平面上分别具有向上的弧形倒角，凹字型板在远离压板铰接端的两个水平面上分别具有向下的弧形倒角。

优选的，压板上通过第一连杆铰接有导向轮，导向轮设置两个，两个导向轮对应设置于压板远离其铰接的一端，基座上还铰接有第二连杆，第二连杆还与导向轮铰接。

优选的，压板靠近开放凹槽的表面为弧形面，压板的弧形面的曲率半径在164mm-170mm之间。

优选的，驱动件包括：

齿轮，齿轮转动设置于基座；

齿条，齿条与齿轮啮合，齿条靠近开放凹槽的一端相对竖直方向向靠近压紧件的连接端一侧倾斜，齿条沿其长度方向具有腰型孔，腰型孔内至少间隔设有两个定位件，齿条通过定位件固定于基座；

减振件，减振件铰接于齿条与压紧件之间。

优选的，减振件为阻尼器。

优选的，阻尼器的两个产生相对运动的构件之间连接有减振弹簧。

本申请还保护一种组合式掣链器，包括上述的船舶锚链减速装置，还包括：

固定座，固定座设置于基座，固定座具有两侧板，两侧板之间具有链槽，压紧件、固定座沿锚链在抛锚时的行进方向依次设置；

止动块，止动块设有一U形叉口，止动块转动设置于两个侧板之间。

本发明通过上述技术方案，所取得技术效果为：

1.通过设置压紧件并将压紧件转动设置在基座上，利用驱动件驱动压紧件转动，使得压紧件形成杠杆原理，进而使得压紧件在远离连接端的一端将开放凹槽内的锚链压紧，使得锚链减速，从而给予操作人员以时间将掣链器闭合，不至于损坏锚链和掣链器，也不至于发生丢锚事件。

2.另外，将压紧件沿与开放凹槽的长度方向设置，同时将压紧件设置在开放凹槽的正上方，这样压紧件在压紧锚链时，锚链作用在压紧件上的力主要是沿压紧件的长度方向，因此该作用力对压紧件的损坏较小，同时本装置的主要目的是在两者之间摩擦力作用下对锚链降速，并不主要是一下子将锚链锁止，所以几乎不存在顿挫力，在锁止锚链之前有一个缓冲过程，避免压紧件拉断，不会在锚机刹车带失灵的情况下，眼睁睁看着锚链由于高速溜链而无所行动，致使丢锚发生。

附图说明

图1为本发明其中一种压紧锚链的方式的结构示意图；

图2为本发明另外一种压紧锚链的方式的结构示意图；

图3为图2中的主视图；

图4为图2的左视图；

图5为压条的结构示意图；

图6为图2中锚链被压紧的使用状态图。

图中，1、基座1，2、开放凹槽，3、压紧件，301、连接端，302、压块，303、压板，4、驱动件，401、齿条，402、腰型孔，403、定位件，404、齿轮，5、导向板，6、减振弹簧，7、导向轮，8、第二连杆，9、第一连杆，10、锚链，11、凹字型板，12、压条。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合附图，对本发明进行详细阐述。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示的，本申请为一种船舶用锚链减速装置及组合式掣链器，其中锚链减速装置主要包括基座1、压紧件3和驱动件4。其中，基座1的上表面具开放凹槽2，该开放凹槽2为横截面为U型的长条形凹槽，该开放凹槽2用于通过锚链10。而压紧件3则是沿开放凹槽2的长度方向设置，与开放凹槽2在同一个竖向平面内，压紧件3具有连接端301和压紧端，连接端301转动设置在基座1上且位于开放凹槽2的一端设置，压紧端向开放凹槽2的另一端延伸，压紧件3位于开放凹槽2的正上方，这就必然导致开放凹槽2穿过压紧件3的连接端301与基座1的连接处，在具体将抛锚时，锚链10可以从开放凹槽2的左端进入，从开放凹槽2的右端穿出，也可以从开放凹槽2的右端进入，从开放凹槽2的左端穿出。

而上述压紧件3在连接端301处的转动，是利用驱动件4驱动的，驱动件4与压紧件3连接，驱动件4在带动压紧件3绕其连接端301转动时，压紧件3与锚链10之间具有两个状态，①驱动件4带动压紧件3顺时针转动，压紧件3与锚链10拖开，这时锚链10一般是进行正常的抛锚或者收锚的状态；②驱动件4带动压紧件3逆时针转动，压紧件3与锚链10压紧，此时的锚链10一般是处于锚泊或者锚机刹车带失灵溜锚情况出现。

当抛锚同时锚机的刹车带失灵时，此时便可以操纵驱动件4带动压紧件3将锚链10压紧，由于压紧件3与锚链10之间的摩擦力，锚链10不断被减速甚至逐渐将锚链10压至停止，本申请主要的目的是利用压紧件3将锚链10减速，使得操作人员有足够的时间将掣链器合上，将锚链10锁止，同时锚链10与掣链器之间不会出现较大的顿挫力，不至于将掣链器拉断。另外，将压紧件3沿开放凹槽2的长度方向设置，使得锚链10与压紧件3之间的摩擦力是沿压紧件3的下表面的方向，因此会降低对压紧件3的损坏，锚链10与压紧件3在压紧瞬间产生的较大的顿挫力也不会造成压紧件3的断裂，使得压紧件3能够承受更大与锚链10压紧瞬间产生的顿挫力。

进一步的，对于上述压紧件3的结构，如图1所示的，具体的包括压板303和压块302。其中，压块302在沿压板303长度方向为弧形，上述压板303为合金钢制压板303，合金钢强度高，耐磨性好，因为在此工况下，压板303主要承受与锚链10之间较大的摩擦力，因此压板303的耐磨性直接决定了压板303的使用寿命，因此，在此工况下，此处的耐磨性要求较高。上述压板303一端为上述的连接端301，另一端为上述压紧端，上述连接端301铰接在基座1上并且靠近开放凹槽2的右端设置，压紧端则是压块302在压板303上整体形成的压紧端，压块302设置在压板303的左端的下表面，而此时的驱动件4则是与压板303连接，最好的是驱动件4与压板303偏向左端的位置连接，这样使得驱动件4在压板303处相对铰接点形成的弯矩较大，根据弯矩公式M＝F*S，在力一定时，相对铰接点的距离增大时，弯矩增大，驱动件4与压板303偏向左端的位置连接就可以让压板303将锚链10压得更紧。

进一步的，在基座1的左端设有两个导向板5，两个导向板5沿开放凹槽2的长度方向设置，两个导向板5对应设置在开放凹槽2的两侧。两个导向板5能够将锚链10拢在开放凹槽2内，使得锚链10不会在开放凹槽2接近端部的位置脱出开放槽，这也为压板303压在锚链10的正上方提供基础，保证压板303及压块302压在锚链10上，避免其压偏导致压紧力不足，起不到锚链10减速的目的。

进一步的，在一个实施例中，如图2-6所示的，在压块302下方还连接有压条12，压条12沿压板的长度方向设置，压条12的长度至少跨过锚链10的两个水平链之间的长度，压条12的两个平齐的水平面在远离压板303铰接端的一端分别具有向上的弧形倒角，凹字型板11的两个水平面在远离压板303铰接端的一端分别具有向下的弧形倒角，向上的弧形倒角与向下的弧形倒角形成进锚链10的张口，便于锚链10穿入压条12与凹字型板11之间。

另外，压条12的横截面形状为倒凹字型，压条12的两个平齐的水平面的宽度大于锚链10的水平链的宽度，开放凹槽2内设有凹字型板11，凹字型板11的两个平齐的水平面的宽度大于锚链10的水平链的宽度。在压板303具体的压向凹字型板11上的的锚链10时，此时的凹字型板11的两个水平面与压条12的两个水平面上下对准，压条12的两个平齐的水平面和凹字型板11的两个水平面压在锚链10的水平链上。这么压的目的是锚链10的水平链上下方向基本处于同一高度，相比压条12整体压锚链10而言，这种方式的压法可以减小锚链10在不断溜链时对压条12的上下方向的冲击。上述减小冲击的原因是，压条12在整体压最终压的是锚链10的竖直链，由于锚链10的竖直链在溜链过程中其位置是不断前后摆动的，摆动其高度就会发生变化，高度发生变化便会给压条12、压板303上下反复冲击，这种冲击经过力的传递最终会造成驱动件4上下冲击，加大其损坏。

另外，上述之所以将压条12的长度至少跨过锚链10的两个水平链之间的长度，这是因为锚链10在溜链的过程中，锚链10的水平链与水平链之间不会完全处于绝对相同的高度，所以，压条12如果每次单压一个锚链10的水平链则就会在锚链10的水平链之间具有上下的波动，故为了减小此种波动和冲击，将压条12每次压至少锚链10的两个水平链，这样便会大大减小对压条12的冲击。

进一步的，如图3所示的，在压板303上通过第一连杆9铰接有还连接有导向轮7，导向轮7设置两个，两个导向轮7对应设置在压板303远离铰接的一端，基座1上还铰接有第二连杆8，第二连杆8的一端还与导向轮7铰接。

在锚链10在压条12与凹字型板11之间滑动时，在本申请中，当锚链从压板的左端进入，从右端穿出时，由于锚链10的水平链在溜链的过程中也是一个动态的过程，锚链10的水平链在进入压条12时也并非处于一个完全水平的状态，所以，锚链10的水平链在进入张口时与压条12不是非常准备的配合，导致在此处产生咯噔咯噔的颠簸，为了提前让锚链10顺利的进入压条12与凹字型板11之间，在压板303转动使压条12压向锚链上时，两个导向轮7也对应压向锚链10的水平链上，第二连杆8绕于基座1铰接处转动，第一连杆9绕与压板303铰接处转动，最终压紧后，第一连杆9基本处于水平的位置，这是的导向轮7的位置也被限制，导向轮7起到提前对整平锚链10的水平链的作用。

上述导向轮7压紧后，第一连杆9基本处于水平的位置，这是为了改变导向轮7受的竖向力的方向，具体的是导向轮7受到来自锚链10水平链的上下方向的冲击，其一部分向基座1传递并耗散，另一部分沿第一连杆9的长度方向传递给压板303，而第一连杆9传递至压板303上的力也是基本沿压板303的水平方向，逐渐传递至压板303的铰接端处，这种沿压板303长度方向的力在竖直方向的作用很小，所以，此结构由原来作用在压板303上的上下方向的冲击转化为水平力，减小压板303因上下方向冲击传递给驱动件4，具体的是传递给下述的齿轮齿条，减小驱动件4其损坏。

进一步的，上述压板303靠近开放凹槽2的表面为弧形面，压板303的弧形面的曲率半径为在164mm-170mm之间，压板303设置为此角度弧形面的原因也是为了配合其在铰接端转动的情况，压板303的底面为弧形面是因为压板303的角度也影响压块302与锚链10之间的接触位置，如果压块302的底面为弧形面，而压板303的底面为平面，在压板303转动一定角度之后，压板303与开放凹槽2内的锚链10是具有一定角度的，那么即使压块302为弧形面，压块302的弧形面可能由于压板303的角度的存在减少了与锚链10的接触面。而将压板303的底面设置为弧形面是能够保证压板303在转动一定角度后，压板303的底面具有与锚链10接触的切向平面，增大与锚链10的接触面积。

进一步的，在一个实施例中，上述驱动件4的结构具体的包括齿轮404、齿条401和减振件。上述齿轮404是通过轴承转动设置在基座1上的，齿条401为O型齿条401，O型齿条401具有腰型孔402，O型齿条401单边具有啮合齿，啮合齿与齿轮404咬合，在腰型孔402内至少间隔设有两个定位件403，此处定位件403可为定位螺栓，齿条401是通过定位件403固定在基座1上的，这里齿条401在基座1上设置的位置是与竖向方向具有一定的角度的，如图2所示的，齿条401的倾斜方向是向压板303的连接端301所在一侧倾斜，倾斜在10°-15°之间。设置腰型孔402的目的是齿轮404转动会带动O型齿条401在腰型孔402的长度方向移动，而上述减振件则是铰接在齿条401与压紧件3之间，齿轮404转动带动齿条401沿腰型孔402方向上下移动，进而带动压板303绕铰接处转动，在压板303转动的同时减振件会相对压板303和齿条401转动一定角度。

另外，此处之所以在腰型孔402内至少设置两个定位件403，是为了防止压板303自身出现转动的情况，这是因为压板303在压紧锚链10时，减振件会在压板303的转动下相对压板303和齿条401转动，减振件会向压块302所在一侧倾斜，这是减振件与齿条401形成一定的角度，当锚链10作用在压板303上的作用力以及传递至减振件、齿条401时，两个定位件403抵抗传递在齿条401上的力形成的扭矩，避免齿条401发生自身扭转，一旦扭转，齿条401对压板303的拉力作用就会丧失作用，锚链10减速的作用便会丧失。

此外，减振件的存在是为了减小锚链10对压板303的冲击进而传递至齿条401、齿轮404的力，虽然压块302为U型一定程度上减小了锚链10对压板303反复上下的冲击波动，但是还是会存在冲击波动的，而减振件则可以对此冲击波动进一步的缓冲，减少此冲击波动对齿轮404齿条401的损坏。

在一个实施例中，上述减振件为阻尼器，阻尼器能够抗击较大且频繁的冲击，并且自身不容易损坏，而且阻尼器结构简单，可以直接连接在齿条401与压板303之间。

进一步的，为了提高减振效果，在阻尼器的两个产生相对运动的构件之间连接有减振弹簧6，在具体减振时，减振弹簧6和阻尼器可以同时发挥减振作用，更有效可靠的减小对齿轮404齿条401的破坏。

本申请还保护一种组合式掣链器，包括上述的船舶锚链减速装置，还包括

固定座，固定座设置在基座上并且在基座上的位置是：压板、与固定座在沿锚链的抛锚行进方向依次设置，固定座具有两侧板，两侧板之间具有链槽，链槽内设置有止动块，止动块设有一个U形叉口，在两个侧板上分别设有轴孔，止动块转动设置在轴孔内，止动块上设有一个U形的叉口，止动块上的叉口可以插入锚链上，止动锚链。

需要说明的是，上述固定座以及其上的侧板、链槽和止动块组成的结构与目前现有的闸刀掣链器的结构相似(在附图中未画出)，因此，也可以说该结构形成的近似闸刀掣链器结构与上述锚链减速装置形成整体的组合式掣链器配合锚机使用。锚链10从锚链舱内拉出后至锚链轮上，然后穿过压板303与基座1的连接端、通过开放凹槽2，再穿过固定座与止动块之间进而入海。在抛锚时，一旦锚机刹车带失灵，齿轮齿条便带动压板303压向锚链10，锚链10与压板303之间较大的摩擦力使得锚链10减速也或许停止，这时操作人员便有时间转动止动块，使得止动块闭合，锁止锚链10。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种船舶用锚链减速装置，其特征在于，包括：

基座，所述基座具有供锚链通过的开放凹槽；

压紧件，所述压紧件沿所述开放凹槽的长度方向设置，所述压紧件具有连接端和压紧端，所述压紧件的所述连接端转动设置于所述基座对应靠近所述开放凹槽的一端，所述压紧件的所述压紧端向所述开放凹槽的另一端延伸，所述压紧件位于所述开放凹槽的正上方；

驱动件，所述驱动件与所述压紧件连接，驱动所述压紧件绕其所述连接端转动，进而使得所述压紧件的所述压紧端与锚链压紧或脱离；

所述压紧件包括：

压板，所述压板一端为所述连接端，所述压板的连接端铰接于所述基座；

压块，所述压块设置于所述压板的下表面且远离所述连接端的一端，所述驱动件与所述压板靠近所述压块的一端连接；

在压块下方还连接有压条，所述压条的横截面形状为倒凹字型，压条沿压板的长度方向设置，压条的长度至少跨过锚链的两个水平链之间的长度，压条的两个平齐的水平面在远离压板铰接端的一端分别具有向上的弧形倒角；

所述压板通过第一连杆铰接有导向轮，所述导向轮设置两个，两个所述导向轮对应设置于所述压板的远离其铰接的一端，所述基座上还铰接有第二连杆，所述第二连杆与所述导向轮铰接，两个导向轮压向锚链的水平链上，第二连杆绕于基座铰接处转动，第一连杆绕与压板铰接处转动，第一连杆处于水平的位置。

2.根据权利要求1所述的一种船舶用锚链减速装置，其特征在于，所述基座在远离与所述压板铰接的一端且沿所述开放凹槽的长度方向设有两个导向板，两个所述导向板对应设置于所述开放凹槽的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种船舶用锚链减速装置，其特征在于，所述开放凹槽内设有凹字型板，所述凹字型板的两个平齐的水平面与所述压条的两个水平面能够上下对准，所述凹字型板在远离所述压板铰接端的两个水平面上分别具有向下的弧形倒角。

4.根据权利要求1所述的一种船舶用锚链减速装置，其特征在于，所述压板靠近所述开放凹槽的表面为弧形面，所述压板的弧形面的曲率半径在164mm-170mm之间。

5.根据权利要求1所述的一种船舶用锚链减速装置，其特征在于，所述驱动件包括：

齿轮，所述齿轮转动设置于所述基座；

齿条，所述齿条与所述齿轮啮合，所述齿条靠近所述开放凹槽的一端相对竖直方向向靠近所述压紧件的连接端一侧倾斜，所述齿条沿其长度方向具有腰型孔，所述腰型孔内至少间隔设有两个定位件，所述齿条通过所述定位件固定于所述基座；

减振件，所述减振件铰接于所述齿条与所述压紧件之间。

6.根据权利要求5所述的一种船舶用锚链减速装置，其特征在于，所述减振件为阻尼器。

7.根据权利要求6所述的一种船舶用锚链减速装置，其特征在于，所述阻尼器的两个产生相对运动的构件之间连接有减振弹簧。

8.一种组合式掣链器，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的船舶用锚链减速装置，还包括：

固定座，所述固定座设置于所述基座，所述固定座具有两侧板，所述两侧板之间具有链槽，所述压紧件、所述固定座沿锚链在抛锚时的行进方向依次设置；

止动块，所述止动块设有一U形叉口，所述止动块转动设置于两个所述侧板之间。

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