锚设备(船舶结构与设备课件).ppt
第三章 锚设备,第一节 锚设备的组成和作用,一、锚设备的组成,锚设备由锚、锚链、锚链筒、制链器、起锚机械及附属设备组成。,1.锚：产生抓驻力 2.锚链：连接锚和船体；传递锚产生的抓驻力；卧底链因摩擦产生抓驻力,锚链,锚,3.锚链筒：是锚链进出以及收藏锚干的孔道。直径约为链径的10倍。由甲板链孔、舷边链孔和筒体三部分组成。,锚链筒,锚链筒内设冲水装置,锚穴,镶嵌式锚穴,3.锚链筒,锚链孔：上下口设锚唇，分别称为上锚唇和下锚唇（用钢板或铸钢制成的锚唇外缘圆弧半径一般不小于锚链直径的12倍）。,锚唇,3.锚链筒,锚链孔作用是在减少锚链与上下口磨损的同时起加强作用。筒体内设有冲水装置，用于在起锚时冲洗锚和锚链。甲板链孔处盖板既可保证人员安全，又可减少海水从锚链筒涌上甲板。,有的在甲板链孔处(锚链筒上口)设导链轮（有的船直接将导链轮与制链器合二为一）以减轻锚链与甲板链孔的摩擦。,3.锚链筒,舷边链孔(锚链筒下口)主要有两种结构形式：,一种是低干舷船与快速船将其设置成能收藏锚冠及锚爪的锚穴，以减少由锚引起的水与空气阻力和锚体击水引起的水花飞溅，锚穴的形状有方形、圆形和伞型等，如滚装船；,另一种是突出式舷边链孔，该种链孔的主要作用就是能完全避免锚爪对舷边的损害，突出式舷边链孔的形式主要有伞型和圆柱形等。,4.制链器：设置在锚机和锚链筒之间。作用：固定锚链，防止锚链滑出；将锚和锚链产生的抓力直接传递至船体，以减轻锚机负荷，保护锚机；航行时承受锚的重力和惯性力。,闸刀式制链器,锚机,锚链筒,常用的制链器有以下几种：1)螺旋制链器 2)闸刀式制链器 3)链式制链器,螺旋制链器,闸刀式制链器,链式制链器,5.锚机,6.锚链管：直径约为链径的78倍。上口设有防水盖板。,7.锚链舱：是存放锚链的舱室。形状为圆形或方形。当圆形锚 链舱的直径约为链径30倍时，可不必排链。,锚链舱,锚链舱,8.弃链器：用于在紧急情况下使锚链末端迅速与船体脱开的装置。一般设置在人员易于到达的地方。常见的有横闩式和螺旋式弃链器等。,1)横闩式弃链器：锚链舱舱壁或甲板上。,横闩式弃链器结构简单，脱链便捷，应用较广。设在甲板上，上面通常装有水密盖。水密盖既可防止海水侵入，又可防止横闩松脱。但横闩式弃链器在锚链拉紧状态下有时不易敲出。横闩式弃链器也可装在舱壁上。,2)螺旋弃链器,当用手轮转动螺杆时，滑块在制动器槽内转动制动器，就可以使脱钩制动或松脱。结构比较复杂，但使用安全方便，在甲板和壁舱上都可安装,二、锚设备的作用,1.系泊用锚；2.辅助船舶操纵用锚；3.应急用锚。,第二节 锚的种类与结构,一、锚的种类与特点,按结构和用途，有杆锚、无杆锚、大抓力锚和特种锚等。商船首锚普遍采用无杆锚，尾锚有采用有杆锚或燕尾锚。,1.有杆锚(又称海军锚),1)结构特点：锚干和锚爪为一整体，锚爪固定不会转动，锚爪折角约为35，锚干上有一固定或可折的横杆。,1.有杆锚,2)优缺点：结构简单，抓重比大，一般为48，最大可达12；抓底稳定性较好；上翘的一爪容易缠住锚链，浅水锚地易刮坏船底；抛起锚作业和收藏不太方便。,3)应用：不宜作首锚。多用于小船与帆船。,1.有杆锚,2.无杆锚(又称山字锚),普通无杆锚(包括销子和转轴在内)的锚头总重量(为去除锚干和锚卸扣后的重量)应不小于该锚总重量的60%。有霍尔锚、斯贝克锚及尾翼式锚几种。,无杆锚,特点：锚干与锚爪分别铸造，无横杆。锚爪和锚冠可以绕穿过锚干下端孔的销轴转动，锚爪折角约为45。两爪同时入土，抓重比为2.54，最大不超过8。结构简单，作业和收藏方便，抓力较小，转流时易耙松泥土而引起走锚。应用：广泛用作首锚,霍尔锚是应用最广的一种无杆转爪锚，锚爪和锚冠的主要部分铸成一体。锚柄单独锻成。锚柄从底部插入锚冠的中心孔中。锚柄底部具有销轴，两侧用挡销加以阻挡。,霍尔锚。,斯贝克锚是霍尔锚的改良型，收锚时其锚爪自然向上，且一接触船壳即翻转，不会损伤船壳板。,斯贝克锚,无杆锚,尾翼式锚特点是助抓突角宽厚，锚头重心低；入土阻力小，稳定性好，抗浪击，易冲洗。抓力、稳定性等各方面性能均优于霍尔锚和斯贝壳锚。广泛应用,尾翼式锚,3.大抓力锚,大抓力锚分有杆和无杆两种。作首锚时，锚重可取相应普通锚重的75%。总特点是锚爪宽且长、啮土深、稳定性好、抓重比大。,1）有杆大抓力锚结合了有杆和无杆锚的优点，锚头处设有稳定杆，以保证锚抓底的稳定性，一般用于较松软底质，收藏不便。工程作业船和小船用。主要有丹福斯锚和史蒂文锚两种。,大抓力锚,丹福斯锚(也称燕尾锚)的锚爪可前后转动各约30，抓重比一般大于10，多用于工程船(如挖泥船)。,丹福斯锚,大抓力锚,史蒂文锚的锚爪短而面积大，锚爪的转角由装在锚杆上的可移动锲块调节，适应多种底质，抓重比可达1734。多用于石油平台的定位锚。,史蒂文锚,大抓力锚,2）无杆大抓力锚改良了无杆锚的助抓突角和锚爪。如AC14型锚及波尔锚。,大抓力锚,英国研制的AC14型锚设有极厚实并且宽大的稳定鳍，有很好的稳定性，啮土迅速，适应各种底质，抓重比高达1214，广泛用于超大型船或水线以上面积较大的滚装船。,AC14型,AC14型锚：,大抓力锚,AC14型大抓力锚,AC14型大抓力锚,荷兰研制的波尔锚锚爪平滑而锋利，适应各种底质，稳定性好，抛起锚及收藏方便，抓重比为6左右，可作大型船的首锚或工程船的定位锚(如挖泥船)。,波尔锚,波尔锚：,大抓力锚,波尔锚,4.特种锚,作用：用于特殊用途，如浮筒、浮标、灯船、浮船坞和浮码头等永久性系泊。,种类：有伞形锚、螺旋锚、单爪锚以及供破冰船用的冰锚等。,伞形锚,螺旋锚,单爪锚,一、锚结构,1.结构(以霍尔锚为例),组成：由锚干、锚体和轴销三部分组成。其中轴销包括轴和横销。,霍尔锚,2.船用锚应满足的要求,锚的结构形式应保证在一定锚重下，尽可能具有最大的抓力，抛锚时能迅速啮入各种底质中，起锚易出土，操作简便，收藏方便，结构坚固和成本低廉等优点。,霍尔锚实体图,第三节 锚链的种类、组成与标记,一、锚链的种类与组成,1.种类、强度衡量标准及标准长度,1)分类,按链环结构分：有有档链和无档链两种。有档链的强度比无档链约大20%，海船广泛采用。,按制造方法分：有焊接、铸钢和锻造锚链三种。焊接锚链由圆钢材料加工焊接而成。工艺先进、简单，制造成本低，质量超过其它种类锚链，海船广泛使用。,打磨焊接后的锚链,铸钢锚链由合格的钢水浇铸而成。强度较高、刚性好、撑档不会松动和使用寿命较长，但制造成本较高、锚链耐冲击负荷差。锻造锚链工艺复杂、成本高，商船基本不用。,按公称的抗拉强度分类：分AM1、AM2、AM3三级。强度AM1AM2AM3，AM1不适用大抓力锚，AM3仅适用链径20.5mm以上的锚链。,按链环作用分：有普通链环、加大链环、转环、链端卸扣、链端链环、末端链环和连接链环等。,2)大小及强度衡量标准 链环的大小以普通链环的直径d表示。普通链环的直径是衡量锚链强度的标准。,3)标准长度 锚链的长度以“节”为单位，我国规定每节锚链的标准长度为27.5m，且每节锚链的链环数应为奇数。,2.组成,1)组成锚链的链环 一根完整的锚链由若干节锚链通过连接链环连接而成，每节锚链又由许多链环组成。组成锚链的链环有：末端卸扣、末端链环(为无档链环)、转环、加大链环、普通链环和连接链环等。,2)锚链的链节划分 每根船用锚链由锚端链节、中间链节和末端链节组成。,末端链节：是锚链的最后一节，与弃链器相连。即从弃链器开始，依次为末端链环加大链环转环加大链环普通链环。其中转环的环栓也应朝向中间链节，其作用是防止锚链扭绞,3)中间链节：指由连接链环连接的中间各节锚链，为锚链的主体部分。中间链节链接链环两端的各链环均为普通链环。,链节,中间链节如用连接卸扣连接，则连接卸扣两端的链环均为：连接卸扣末端链环加大链环普通链环，以保证强度的平顺过渡。连接卸扣的圆弧部分应朝向锚，以避免抛起锚时产生跳动、冲击和卡阻。,二、锚链的标记,1.标记的目的：抛锚时迅速识别锚链松出的长度或起锚时掌握锚链在水中的长度,2.标记的方法（节与节间使用连接链环）：(1)节与节之间的连接连环涂上红色油漆。(2)第一节与第二节之间连接链环前后各第一个有挡链环的挡上包上不锈白钢带，并涂上白色油漆；第二节与第三节之间连接链环前后各第二个有挡链环的挡上包上不锈白钢带，并涂上白色油漆。按上述方法类推至第五与第六节之间。(3)从第六与第七节之间的连接链环开始，重复第一至第六节同样的方法进行标记。最后一至两节可涂红或黄漆等醒目标记以作为预示锚链将至末端的危险警告，警惕丢锚。,三、锚链的强度与重量估算,1.有档锚链的破断强度估算：Q=548.8d2(KN)2.单位长度锚链重量的估算：Wc=0.0219d2(kg/m)3.锚重与链重的关系：Wa 60Wc(kg)每只锚的重量约等于60m长锚链的重量。,第四节 锚机的种类、结构与要求,一、锚机的种类与结构,1.作用：是抛起锚的动力机械，两侧的滚筒可用作绞缆。2.按动力分类：有电动、电动液压和蒸汽锚机三种。其中以 电动和电动液压锚机为主。,1)电动锚机 原理：当离合器脱开时，主轴和卷筒转动而链轮不转，用作抛锚或绞缆；当离合器合上时，卷筒与链轮同时转动，用作起锚或深水抛锚时送锚。带式刹车用以刹住链轮，以控制松链速度。,离合器,2)液压锚机(也称电动液压锚机)：(1)组成：电动机、主油泵、辅助油泵、油箱、高压油管、各功能控制阀、油马达、载荷轴、链轮与链轮轴、离合器、带式刹车及与载荷轴固定连接的卷筒等组成。离合器与带式刹车的作用同电动锚机，辅助油泵用于给主油泵及系统供油。,液压锚机,(2)原理：由电动机带动主油泵产生高压油，经高压油管和各功能控制阀输送至油马达并驱动其转动，同时带动与其固定连接的载荷轴同步转动，当离合器脱开时，链轮不动，此时的锚机可用于绞缆或抛锚。当离合器合上时，链轮同时转动，可用于绞锚或深水抛锚时送锚之用。,液压锚机,(3)特点：结构紧凑，体积小，操作平 稳，变速性能好，可实现无级调速，但制造技术和维护保养要求较高。,液压锚机,3)蒸汽锚机：由蒸汽机带动。特点是动力大，结构简单。用前预先暖缸，用毕要排水放汽，以放尽汽缸中残余水汽。天冷时，为防冻要进行跑车(空转)。蒸汽锚机已淘汰。,4）自动锚机：锚机系统中设锚链长度传感器。现又出现可在驾驶台遥控操作的锚机。,3.按锚机的布置方式分,1）卧式锚机是指链轮轴为水平布置的锚机。一般船上多采用卧式锚机。,1）立式锚机是指链轮轴为垂直布置的锚机。可减少锚机所占的甲板面积，多用于军舰。,二、锚机的主要技术要求,1.由独立的原动机或电动机驱动。液压锚机的液压管路如与其他甲板机械管路相连接，则应保证锚机的正常工作不受影响。2.在满足以平均速度不小于9m/min，将一只锚从水深82.5m 处拉起至深度27.5m 处时，锚机应有连续工作30min 的能力。3.锚机应能在过载拉力作用下(不要求速度)连续工作2min。过载拉力应不小于工作负载的1.5 倍。,4.机的链轮或卷筒应装有可靠的制动器。制动器刹紧后，应能承受锚链或钢索断裂负荷45%的静拉力，或承受锚链上的最大静负荷。5.制链器应能承受相当于锚链的试验负荷，且其应力应不大于其材料屈服点90%。6.平均速度：指在3节锚链进入水中并且是自由悬挂的状态下，回收两节锚链时的速度。,锚机的主要技术要求,第五节 锚设备的检查和保养求,一、日常的检查保养,1.平时应轮流使用左右锚。每次起锚时应冲洗锚和锚链。2.锚：锚卸扣及其横栓、锚头横销及锚爪。3.锚链：白天起锚时检查锚链及标记、连接卸扣及转环。4.锚机：用前空转片刻试车。检查刹车、离合器的可靠性、运转情况并润滑。电动锚机减速箱内的机油应定期检查更换，保证清洁。5.制链器及导链轮等加油润滑,二、定期检查保养,至少半年进行一次，并做好记录。重点：裂纹、结构松动、变形，磨损等。,1.锚：锚爪、助抓突角、横销、锚卸扣。锚销允许磨损在原直径的10%以内，锚失重应在原重的20%以内,2.锚链：进行磨损、裂纹、变形及结构松动检查。磨损：无限航区磨损后的平均直径不得小于原直径的88%；近海和沿海航区磨损后的平均直径不得小于原直径的85%。无档链环或卸扣，磨损超过原直径的8%时不能再用。变形：用目视检查或测量检查链环是否弯扭变形。结构松动：连接链环（拆开检查后应先在内吻合处涂上黄油再装复）和卸扣的销子会因铅封脱落而松动，应仔细检查。裂纹：用手锤敲击听声音。锚和锚链应定期除锈油漆。每次修理检查后，应涂煤焦沥青漆两度，再作锚链标记。,3.锚机：刹车、离合器，加油润滑；减速箱内的机油保证清洁。链轮的轮齿磨损不超过原厚度的10%。有滑链、跳链时及时焊补；固定锚机的紧固螺栓与底座。锚机底座的蚀耗应小于原厚度的25%。除底座外一般应三个月检查一次。4.附属装置：制链器、锚链筒的上下口、锚链舱及其内部的排水设备与木衬垫和弃链器。5.厂修时：第一与最后一节锚链对调，以免集中磨损部分锚链，并做好记录。,第六节 锚设备的操作,由大副和木匠(或水手长)操作,一、抛锚操作,1.备锚：供电、备锚球、观察有无小船接近、移开盖板 刹牢刹车脱开离合器润滑、试车合上离合器打开 制链器松开刹车用锚机将锚送出至水面刹牢刹车 脱开离合器报告锚备妥。,2.抛锚：得抛锚令大副立即指示木匠松开刹车一般水 深时，第一次松出一节入水至多二节甲板锚着底后刹住 锚链，显示锚泊信号(夜晚关航行灯)等松出的链吃力张 紧时再反复松链，每次半节左右，直至所需链长抛妥后 上好制链器，切断电源。,抛锚,注意：,水深超过25m时，须用锚机将锚送至距海底10m左右，再自由抛下。水深大于40m时，直接将锚送至 海底，再用刹车慢慢松链。判断锚抓底及报告锚链方向的方法时钟钟点法。,二、起锚作业,1.准备：送电、供锚链水、活络锚机合上离合器打开制链器、松开刹车带报告。2.绞锚：接令后绞锚报告锚链方向，以便车、舵配合锚离底，降下锚球或关闭锚灯慢慢绞进收妥合上制链器、上紧刹车脱开离合器关锚链水、盖好盖板、关闭电源。,注意：若风大流急，锚链绷得很紧，不能硬绞，应进车配合，等锚链松弛后再绞，以防损伤锚链和锚机。若锚链横越船首，应用车、舵将船逐渐领直后再绞。,判断锚离底：锚爪离底瞬间锚机负荷最大，锚离底后锚机负荷突然下降，锚机转速由慢变快,声音变得轻快。其次，锚离底瞬间锚链将向船边荡来，随即锚链处于垂直状态。,抛起锚过程,
