专利名称：一种自平衡大抓力锚的制作方法
技术领域：
本发明属于海洋工程技术，具体涉及一种大抓力锚。
背景技术：
在固定工程船舶或者例如海洋石油钻井平台等海洋施工平台的场合，需要用到大抓力的锚。这样的大抓力锚主体结构主要包括锚杆通过单个圆柱面与相套合的锚爪配合构成悬挂结构，该悬挂结构简单，加工方便。但是，此结构中的锚杆与锚爪配合位置不稳定， 起锚时容易形成锚爪相对锚杆位置偏斜，锚爪的位移造成不平衡，给起码带来麻烦，具体就是锚爪前端偏离锚杆的方向，形成倒刺的形状，起锚时不仅阻力大，而且容易与海底或船舶或海洋工程上的其它部件钩挂卡滞而无法收锚。为防止此现象的发生，现有技术中通常采用加大锚爪底部重量，缩短锚爪尖端的办法，但是锚爪尖端的缩短又会大大降低锚的入土深度和抓力。因此如何解决大抓力锚在收锚时锚爪偏斜的问题是本领域技术人员长期以来渴望解决的技术难题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种使用方便的自平衡大抓力锚。为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是一种自平衡大抓力锚，包括锚爪和锚杆，锚杆上端设置连接锚链等类似物的连接装置，锚杆下端固接连接轴，连接轴的轴向垂直于锚杆的长度方向；所述的锚爪呈U形，锚爪的两端沿连接轴的长度方向分列于锚杆两侧，锚爪沿连接轴径向的截面形状左右对称；锚爪中部设置容纳连接轴的腔体，腔体中间位置设置向上的开口，锚杆由开口向上伸出，锚杆与连接轴可沿连接轴轴芯相对于锚爪转动，所述的大抓力锚包括限制转动角度为锐角的限位机构；所述连接轴的横截面呈两端上翘的腰形，腔体上部的尺寸形状与腰形上部对应。由上述技术方案可知本发明的大抓力锚的锚杆和连接轴相对于锚爪可转动，这样的可转动结构由多种实施的方式，这样利于锚爪落到海底后偏斜，进一步拖拽锚杆使得锚爪锚入泥沙当中，增加抓力。当起锚的时候，由于连接轴横截面呈两端上翘的腰形，而锚爪为关于连接轴轴心左右对称的形状，且腔体上端的尺寸与连接轴吻合、形状与腰形上部形状对应。所以已经偏斜的锚爪必然是腔体上端的一侧表面与连接轴上表面的一侧接触， 锚爪受到来自连接轴的不平衡的支撑力，所以锚爪自然就会绕连接轴转动恢复到腔体内上壁与连接轴上壁稳定接触的状态，此时锚爪端部与锚杆同向了，可以避免与其它物体缠绕、 碰撞便于收锚。而限位机构可以避免因锚爪转动角度过大而造成锚爪与锚杆反向等无法回位的问题，确保了锚回位可靠。至于限位机构可以是锚杆与锚爪端部的铁链或者锚杆端部设置的限制锚爪转动角度的限位钩子等。这样的大抓力锚通过简单的结构设置解决了锚爪在起锚时位置偏离锚杆的问题， 具有自动平衡的功能，使用更加方便。
图I是本发明的主视图2是图I所示的大抓力锚在锚爪偏转状态的右视图。
具体实施例方式结合图1、2所示的一种自平衡大抓力锚，包括锚爪I和锚杆2，锚杆2上端设置连接锚链等类似物的连接装置，连接装置包括U形卸扣3，U形卸扣两端固接在销子4的两端， 销子4中间部位与锚杆2上端铰接连接，这样利用U形卸扣3即可拖拽整个锚，同时拖拽的方向因U形卸扣3可绕销子4转动而适应性变化。连接装置也可以是其它任何实施方式。 锚杆2下端固接连接轴6，连接轴6的轴向垂直于锚杆2的长度方向；所述的锚爪I呈U形， 锚爪I的两端沿连接轴6的长度方向分列于锚杆2两侧，锚爪I沿连接轴6径向的截面形状左右对称；这样整个锚就类似一个立体的“山”字形状。锚的外形对称规整，既便于加工制造，力学性能也更可靠。锚爪I中部设置容纳连接轴6的腔体11，腔体11中间位置设置向上的开口，锚杆2由开口向上伸出，锚杆2与连接轴6可沿连接轴6轴芯相对于锚爪I转动，通常只需要腔体11的整体尺寸略大于连接轴6，使得连接轴6在腔体11内具有一定自由度，同时开口尺寸大于锚杆2的尺寸，锚杆2和连接轴6即可相对于锚爪I偏转，当然，也不排除其它内实现该转动功能的结构。同时，所述的大抓力锚包括限制转动角度为锐角的限位机构；所述连接轴6的横截面呈两端上翘的腰形，腔体11上部的尺寸形状与腰形上部对应。锚杆2与锚爪I可相对偏转，便于锚落到海底后锚爪I偏斜，进而拖拽锚杆2使得锚爪I锚入泥沙当中，增加抓力。当起锚的时候，锚爪I在自重和受不平衡支撑力的作用下就会绕连接轴6转动恢复到腔体11内上壁与连接轴6上壁稳定接触的状态，此时锚爪I端部与锚杆2同向了，可以避免与其它物体缠绕、碰撞便于收锚。基于这个发明目的，所述的腔体11上部的尺寸形状与腰形上部对应主要也就是指腔体11在保证与连接轴6的自由度的前提下，上部不能沿连接轴6径向的尺寸太宽，造成锚爪I转动后位置滑动而在起锚时无法转动回位即可。所述的限位机构也是避免锚爪I 与锚杆2相对转动角度过大，造成锚爪I与锚杆2反向，锚爪I起锚时无法回位。进一步的， 所述的限位机构限制锚爪I与锚杆2的相对转动角度的最大值为36°，实际加工工艺中可以设置为最大转角为如图2所示的35±1°。这样的角度下锚爪I的重心位置较低，便于起锚回位，同时偏转角度也足够被顺利地拖拽入土。至于形状与腰形上部形状对应则只要是腔体11上部形状基本左右对称，不阻碍锚爪I偏转回位即可，两种优选的方式是所述的腔体11上壁为一平面12，平面12与四周的侧边圆角过渡，圆角的弧度与腰形两端上侧的弧度吻合，也就是如图2所示的。这样的结构设置简单，同时利于连接轴6转动顺畅。或者所述的腔体11沿连接轴6径向的截面上端呈中间向下凸出的光滑形状，换句话说就是与腰形上部凹凸相配的形状。进一步的，限位机构的优选结构是所述的限位机构包括所述的腔体11沿连接轴 6径向的截面呈上端小、下端大的形状，所述截面的高度小于腰形的宽度。这样连接轴6自然就只能转动一个锐角的角度，避免锚爪I转动角度过大，同时这样的设置结构最为简单，也避免锚爪外部设置限位钩、链等与水草、杂物缠绕的可能。并且这样上端小、下端大的腔体11形状结合上端面为平面12、周边圆角过渡，腔体11上端尺寸与连接轴6上端吻合，使得连接轴6转动更加顺畅。同时在保证转动顺畅的同时，又避免锚爪I与锚杆2相对位置的窜动。进一步的，所述的锚爪I下端向上设置凹腔10，凹腔10内设置方筒7，方筒7内腔沿连接轴6径向的截面呈等腰梯形，方筒7内壁的下部焊接封口板5，所述的腔体11由方筒 7内腔位于封口板5上方的区域构成。这就是腔体11的优选设置方式，避免锚爪I铸造加工时出现阴角而难于加工。同时焊接封口板5的连接强度和稳定性、可靠性也更好，较连接销等对连接轴6下方进行限位的结构具有意料不到的优越性。所述的封口板5分别沿连接轴6两侧和/或两端的方筒7内壁布置。也就是说封口板5是起到对连接轴6方的限位作用，所以可以设置在方筒7的任意相对边，也可以四边均贴靠设置，或者设置在中部，封口板5连端连接在方筒5内壁。进一步的，所述的方筒7两端连接加强筋8，加强筋8沿连接轴6轴芯方向设置，加强筋8外端连接肋板9，肋板9沿连接轴6径向设置，所述的肋板9两侧边连接凹腔10内壁；肋板9下端伸出锚爪I下端面。这样肋板9下端可以作为放置时的支撑面，同时加强筋 8、肋板9起到加强锚爪I下端中部结构强度的作用。既减小锚的自重，由增大锚爪下端的尺寸大小，保证锚的结构强度，可以在保证锚的自重尽量小的前提下增加锚的抓力。具有显著的技术优势。进一步的，所述的方筒7位于凹腔10中上部，所述方筒7与肋板9之间区域的中上部为实体，所述的加强筋8板面呈直角梯形，直角梯形的直角边与实体连接、上底与方筒 7下部外壁吻合连接、下底与肋板9吻合连接。也就是如图I的主视图中所示，这样进一步的保证了锚的功能，同时降低锚的自重，同时保证锚的结构强度。本发明的锚爪I及其上的部件均是整体铸造成型，这样每个腔室的尺寸大小适中，深度与长宽尺寸适当，便于铸造加工。都为锚的加工和性能提高提供了保证。
权利要求
1.一种自平衡大抓力锚，包括锚爪(I)和锚杆(2)，锚杆(2)上端设置连接锚链等类似物的连接装置，锚杆(2)下端固接连接轴(6)，连接轴(6)的轴向垂直于锚杆(2)的长度方向；所述的锚爪(I)呈U形，锚爪(I)的两端沿连接轴(6)的长度方向分列于锚杆(2)两侧， 锚爪(I)沿连接轴(6)径向的截面形状左右对称；锚爪(I)中部设置容纳连接轴(6)的腔体(11)，腔体(11)中间位置设置向上的开口，锚杆(2 )由开口向上伸出，锚杆(2 )与连接轴(6)可沿连接轴(6)轴芯相对于锚爪(I)转动，所述的大抓力锚包括限制转动角度为锐角的限位机构；所述连接轴(6)的横截面呈两端上翘的腰形，腔体(11)上部的尺寸形状与腰形上部对应。
2.根据权利要求I所述的一种自平衡大抓力锚，其特征在于所述的限位机构包括所述的腔体(11)沿连接轴(6)径向的截面呈上端小、下端大的形状，所述截面的高度小于腰形的宽度。
3.根据权利要求2所述的一种自平衡大抓力锚，其特征在于所述的腔体(11)上壁为一平面(12)，平面(12)与四周的侧边圆角过渡，圆角的弧度与腰形两端上侧的弧度吻合。
4.根据权利要求3所述的一种自平衡大抓力锚，其特征在于所述的锚爪(I)下端向上设置凹腔(10)，凹腔(10)内设置方筒(7)，方筒(7)内腔沿连接轴(6)径向的截面呈等腰梯形，方筒(7)内壁的下部焊接封口板(5)，所述的腔体(11)由方筒(7)内腔位于封口板(5) 上方的区域构成。
5.根据权利要求4所述的一种自平衡大抓力锚，其特征在于所述的方筒(7)两端连接加强筋(8)，加强筋(8)沿连接轴(6)轴芯方向设置，加强筋(8)外端连接肋板(9)，肋板(9) 沿连接轴(6)径向设置，所述的肋板(9)两侧边连接凹腔(10)内壁；肋板(9)下端伸出锚爪(I)下端面。
6.根据权利要求5所述的一种自平衡大抓力锚，其特征在于所述的方筒(7)位于凹腔(10)中上部，所述方筒(7)与肋板(9)之间区域的中上部为实体，所述的加强筋(8)板面呈直角梯形，直角梯形的直角边与实体连接、上底与方筒(7)下部外壁吻合连接、下底与肋板(9)吻合连接。
7.根据权利要求4所述的一种自平衡大抓力锚，其特征在于所述的封口板(5)分别沿连接轴(6)两侧和/或两端的方筒(7)内壁布置。
8.根据权利要求I到7中任意一项所述的一种自平衡大抓力锚，其特征在于所述的限位机构限制锚爪(I)与锚杆(2)的相对转动角度的最大值为36°。
全文摘要
本发明涉及一种使用方便的自平衡大抓力锚；包括锚爪和锚杆，所述的锚爪呈U形，锚爪中部设置容纳连接轴的腔体，腔体中间位置设置向上的开口，锚杆由开口向上伸出，锚杆与连接轴可沿连接轴轴芯相对于锚爪转动，所述的大抓力锚包括限制转动角度为锐角的限位机构；所述连接轴的横截面呈两端上翘的腰形，腔体上部的尺寸形状与腰形上部对应；锚爪落到海底后偏斜，利于锚爪锚入泥沙当中，增加抓力；起锚时，锚爪受到来自连接轴的不平衡的支撑力，所以锚爪自然就会绕连接轴转动恢复到腔体内上壁与连接轴上壁稳定接触的状态，此时锚爪端部与锚杆同向了，可以避免与其它物体缠绕、碰撞便于收锚；这样的大抓力锚具有自动平衡的功能，使用更加方便。
文档编号B63B21/44GK102582792SQ201210068530
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月15日 优先权日2012年3月15日
发明者刘兴烈 申请人:重庆鑫业船舶件有限公司