搜索
航海学院船艺教研室船舶结构与设备第三章锚设备第一节锚设备的组成及作用1第二节锚2第三节锚链3第四节锚机4第五节锚设备的试验与检查保养5第六节锚泊作业6第一节锚设备的组成及作用1-锚（anchor）；2-锚链筒（hawsepipe）；3-制链器（chainstopper）；4-起锚机（windlass）；5-锚链管（chainpipe）；6-锚链舱（chainloker）第一节锚设备的组成及作用1.锚（anchor）锚是能够抓入海底底土的钢铁结构物。锚泊时，锚地抓力与卧底锚链的抓力构成锚泊力，以抵御风、流等对船的作用力。分类：按锚的结构分为有杆锚、无杆锚两种，按其用途可分为普通船用锚、大抓力锚、特种锚等。第一节锚设备的组成及作用2.锚链（chaincable）锚链主要用来连接锚和船体，传递锚产生的抓驻力。锚泊时，在出链长度适当时，卧底链长也能由与接触底质的摩擦而产生部分抓驻力。第一节锚设备的组成及作用3．锚链筒（hawsepipe）组成：甲板链孔、舷侧锚唇和筒体筒内设有喷水装置，起锚时用于冲洗锚链和锚。在甲板链孔处设有防浪盖。第一节锚设备的组成及作用图3-2锚链筒和导链滚轮1-锚链筒体；2-甲板链孔（deckhawsehole）；3-舷侧锚唇（anchormouth）；4-甲板（deck）；5-外板（hull）第一节锚设备的组成及作用锚链筒的直径约为链径的10倍左右。满足：收锚时使锚爪紧贴船壳，锚干连同转环一起留在锚链筒内；抛锚时使锚干易于脱出锚链筒。锚链筒的下口应离满载水线有一定距离，以减少航行时首波冲击锚体；锚链筒的位置距船舶中线有适当距离，以免起锚时锚爪卡在首柱上。快速船设置锚穴（anchorrecess）第一节锚设备的组成及作用4、制链器（chainstopper）制链器设置在锚机和锚连筒之间，用于固定锚链，防止锚链滑出。在锚泊时，制链器将铺和锚链产生的拉力传递至船体，以减轻锚机的负荷，保护锚机。航行时承受锚的重力和惯性力。第一节锚设备的组成及作用图3-3制链器（a）螺旋式；（b）闸刀式；（c）链式1-闸刀（brakelever）；2-制动销（detentpin）；3-松紧螺丝扣（turnbuckle，adjustingscrew）；第一节锚设备的组成及作用1）螺旋制链器（screwcompressor）虽然其松紧动作较慢，但操作方便，工作可靠，广泛用于大、中型船舶。2）闸刀式制链器（leverchainstopper）结构简单，操作迅速。但当其尺寸大时显得笨重，一般中小型船舶上普遍使用，不过目前在大型船舶中也经常可以见到这种制链器。3）链式制链器（devil’sclaw）它常与螺旋制链器、闸刀式制链器配套使用。第一节锚设备的组成及作用5．锚机（windlass）锚机作为抛锚、起锚的机械，也可兼作绞缆之用。6锚链管（chainpipe）锚链管是锚链进出锚链舱的孔道。位于锚机链轮下方，正对锚链舱的中央，其直径约为锚链直径的7到8倍。它的上口设有防水盖，该防水盖开航后应关闭，以防海水由此进入锚链舱。第一节锚设备的组成及作用7．锚链舱（chainlocker）锚链舱是存放锚链的处所。一般设在防撞舱壁之前，锚机下面，首尖舱的上面或后面。其形状为圆形或方形。圆形锚链舱直径约取链径30倍时，可自动盘放而不必人工排链。另外，在锚链舱外一般设有一手摇泵，用以排出锚链舱内的积水。第一节锚设备的组成及作用8．弃链器（releasinggear）1）横门式弃链器（dogtypecablereleaser）其结构简单，使用方便，紧急情况下，只要敲出横闩，即能松脱末端链环。2）螺旋弃链器（screwtypecablereleaser）利用螺杆的伸缩使脱钩松开或夹住。其结构较复杂，但使用安全可靠，即使锚链紧绷时也容易松脱。第一节锚设备的组成及作用图3-4弃链器（a）螺闩式；（b）螺旋式1-操纵手轮（handwheel）；2-螺杆（screw）；3-制动器（stopper）；4-脱钩（senhouseslip）第一节锚设备的组成及作用二、锚设备的作用系泊用锚、辅助操纵用锚和应急用锚第一节锚设备的组成及作用1.系泊用锚船舶在装卸货物、避风、等泊位、检疫及候潮等情况下都需要在锚地抛锚停泊。（1）单锚泊：当锚地水域开敞，船舶有足够的旋回区域，风流不大时可以抛单锚停泊。松链的长度依水深、底质、风流大小及停泊时间长短而定。通常情况下松链长度在3～4倍水深以上。第一节锚设备的组成及作用（2）双锚泊：常见的有八字锚、一字锚和平行锚等形式。八字锚：在风大、流急、底质较差、单锚泊抓力不足，或为了减少单锚泊中的偏荡时常采用此种抛锚形式。交角一般控制在50°～60°之间。八字锚可以降低偏荡，缓冲垂荡，使锚抓力之合力约为单锚抓力的1.7～1.8倍。第一节锚设备的组成及作用一字锚：当船舶在水域狭窄的港湾或河道，并受到潮汐影响，船舶旋回受到限制时，可采用一字锚的方式。一字锚抛法有顶流进抛与顶流退抛两种。平行锚：又称一点锚，是目前大风浪天气下或抗台时较为常用的方法。操作时，同时抛下船首双锚，使两舷锚链等长。平行锚的产生的抓力为单锚抓力的2倍。第一节锚设备的组成及作用2.辅助船舶操纵用锚受限水域，协助掉头或转向、靠离泊时用拖锚的方式来控制船首航向、控制船身或杀减船速。3.应急用锚紧急情况，可拖锚杀减船速，以避免碰撞或减少碰撞损失。意外搁浅时，可延脱浅方向运锚抛下，绞收锚链以协助脱浅。大风浪中航行，抛锚增加船舶漂移阻力、控制船首向，辅助船舶抵抗大风浪。第二节锚一只性能优良的锚应符合以下几种要求：在一定锚重下具有较大的抓力系数；具有良好的操作性能，抛起方便；抛锚时能迅速啮入土中，起锚时易于出土；结构坚固。一般可按有无横杆、锚爪可否转动、抓重比大小和锚的用途进行分类。第二节锚图3-6（a）有杆锚结构3-6（b）有杆锚的入土过程1-锚干（anchorshank）；2-锚爪臂（anchorarm）；3-锚掌（anchorflukepalm）；4-锚爪尖（anchorbill）；5-锚冠（anchorcrown）；6-锚冠尖（anchorcrownbill）；7-锚杆（anchorstock）；8-锚杆孔（stockhole）；9-锚卸扣（anchorshackle）；10-螺栓（bolt）；11-锚干梢（forelockpin）第二节锚一、有杆锚（stockedanchor）1．结构有杆锚也叫普通锚、海军锚。在结构上其锚干和锚爪为一浇铸整体，锚爪固定不会转动，在锚干上有一固定或可折的横杆。抛锚时一爪入土，另一爪向上翘出，横杆促使锚爪顺利入土，锚爪入土后横杆起稳定锚的姿态的作用。抛锚时，锚杆与锚干处于垂直状态。收藏时，锚杆与锚干贴靠在一起。第二节锚2．特点结构简单，抓重比大，一般为4~8，抓底稳定性较好。操作不便，上翘的锚爪在船舶旋回时容易缠住锚链，在浅水锚地该爪易刮坏过往船只的船底；抛起锚作业和收藏不太方便。仅可作尾锚或备锚。一般多用于小船与帆船。第二节锚二、无杆锚（stocklessanchor）无杆锚又称山字锚、转爪锚。常见的有霍尔锚、斯贝克锚等。包括销子和转轴在内的普通无杆锚的锚头总重量应不小于该锚重的60%。第二节锚1．结构图3-7霍尔锚结构图3-8斯贝克锚1-锚臂（anchorarm）；2-锚干（anchorshank）1-锚干（anchorshank）；2-锚爪（anchorfluke）3-销轴（pintle）；4-横销（pincotter）；3-销轴（pintle）；4-横销（pincotter）；5-锚卸扣（anchorshackle）；6-助抓突角（anchorshoulder）第二节锚1）霍尔锚（Hall'sanchor）：锚杆和锚臂是分开铸造的。锚爪、锚冠与锚臂铸成一体。锚爪可以向左右各转约45度，锚冠两侧设有助抓突角。2）斯贝克锚（Spekeanchor）：锚头的重心位于销轴中心线之下方。收锚时，锚爪自然朝上，并且一接触船壳板即翻转，不会损伤船壳板。3）尾翼式锚（tail-stabilizeranchor）：是我国研制出的一种新锚型。其助抓突角宽厚，锚头重心低；操作特点是入土阻力小，入土性能和稳定性好，抗浪击，自洁性能好。第二节锚图3-9尾翼式锚结构第二节锚2．抓底过程当锚着底后，随着船身后退和锚链松出，锚干倒地，在锚链拉力和助抓突角阻力作用下，在锚爪上产生一个向下翻转的力矩，迫使锚爪啮土，直到抓牢。第二节锚3．特点25无杆锚的特点：使用方便，很容易将锚从锚链筒中抛出或收进。抓土时没有锚爪露出海底。但其抓重比相对较小，一般为2~4倍。当船舶偏荡时，锚爪易将泥土耙松而使锚的抓力下降。这类锚由于使用方便而广泛用作船首锚。其缺陷则通过增加锚重来弥补。第二节锚三、大抓力锚（highholdingpoweranchor）分为有杆大抓力锚和无杆大抓力锚，常见的有AC-14型锚、丹福氏锚、波尔锚和史蒂文锚等。它们的特点是锚爪宽而长，啮土深，稳定性好，从而能获得较大的抓力。第二节锚1．有杆大抓力描（stockedhighholdingpoweranchor）丹福氏锚和史蒂文锚属有杆大抓力锚，即在锚头处设有横杆。丹福氏锚的锚爪可前后转动各约30度，其抓重比一般不小于10，多用于工程船舶。史蒂文锚是荷兰研制出的锚型。其锚爪短而面积大，锚干上装有可移动的楔块，可用来改变锚爪的最大转角，以适应多种底质。它的抓重比可达17~34。目前大量用作石油平台的定位锚。第二节锚图3-11丹福氏锚图3-12史蒂文锚1-锚干（anchorshank）；2-锚杆（anchorstock）；3-锚冠（anchorcrown）；4-锚爪（anchorfluke）第二节锚2．无杆大抓力锚（stockedhighholdingpoweranchor）AC-14型锚和波尔锚属无杆大抓力锚。AC-14型锚是50年代英国海军部研制的一种大抓力锚。其明显的特征是设有极其肥大的稳定鳍，因此具有很好的稳定性。它能迅速啮土，对各种底质的适应性较强，抓重比最高可达12~14，是目前公认的性能较好的一种锚型，常在超大型船或水线以上面积较大的滚装船上被用作首锚。第二节锚波尔锚（图3-14）也是荷兰研制出的一种大抓力锚。它的锚爪平滑而锋利，适应各种底质。其稳定性好，抛收方便，抓重比一般为6左右。波尔锚可作为大型船舶的首锚和工程船的定位锚，特别是在挖泥船上广泛采用．图3-13AC-14型锚图3-14波尔锚第二节锚四、特种锚（specialanchor）特种锚的形状比较特殊，以适应特种用途。通常所指的是浮筒、灯船、航标船和浮标等永久性系泊用的锚，有伞形锚、螺旋锚、单爪锚等，（a）伞形锚（umbellatedanchor）；（b）螺旋锚（screwanchor）；（c）单爪锚（singleflukeanchor）第三节锚链一、锚链的种类1．按制造方法分（1）铸钢锚链：其优点是强度较高，刚性好，撑挡不会松动，因而使用年限长。其缺点是制造工艺较复杂，成本较高，耐冲击负荷差。（2）焊接锚链：它的链环由圆钢弯制焊接而成。其工艺简单、成本低、质量超过其他种类锚链。现已得到广泛应用。（3）锻造锚链：有较好的韧性。但制造工艺复杂，成本高，质量不稳定。目前商船上已不再采用。第三节锚链2．按链环结构分有无档链（studlesschain）和有档链（studchain）两种。在相同尺寸下，有档链的强度大，变形小，堆放时不易扭缠，因此在海船上广泛采用。无档链尺寸小，只用于小锚上。3．按钢材级别分用于生产有档锚链的钢材分为A1、A2、A3三级。A1级强度最小，A3级强度最大．对同一船舶，若选用强度大的，链环尺寸就可以适当减小。第三节锚链二、锚链的组成1.链环（chainlink）包括普通链环、加大链环、末端链环、转环、连接链环或连接卸扣及末端卸扣等。链环的大小是以普通链环的直径d为基准的。2.链节（shacklelength；cablelength）我国规范规定，1节=27.5m。英美国家常以15拓