一种大抓力锚制造技术

本发明专利技术公开了一种大抓力锚，包括锚杆和锚爪，所述锚杆通过滑块结构与锚爪连接，所述滑块结构设置在锚杆底部并位于燕尾槽内，滑块结构通过带有弹簧的挡销与锚爪固定，所述锚杆顶部通过连接轴与锚卸扣连接，所述锚爪两侧边沿为第一曲线和第二曲线，第一曲线与第二曲线以中心轴为镜像对称，所述第一曲线的外形为勾形并由三段圆弧顺次连接组成，所述三段圆弧为首部圆弧、过渡圆弧和尾部圆弧，所述尾部圆弧的圆心在第一曲线外侧，过渡圆弧和首部圆弧的圆心均在第一曲线内侧。本发明专利技术利用将锚爪模仿生孔鳐头部外形曲线，进一步增加大抓力锚的噬土性能。通过在锚爪表面微观结构的凸起或凹坑的尺寸小于砂砾的尺寸，有效防止大抓力锚沾上泥土。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大抓力锚，特别涉及一种大抓力锚。
技术介绍
船锚是一种用于停泊的专用器具，它具有特定的形状。使用时将锚抛入水中，入水后的锚能够啮入底土，并通过其顶端所系的锚链或缆绳提供抓力，将船舶或其他浮体系留在预定水域。船舶是一种移动的载体，特别是海洋运输业的大型船舶航程很远。因停靠的码头港口地理位置不同，其水下地质状况差异性很大。对于软质或中性地质的海底，深水大抓力锚只要锚爪嵌入就能满足船舶定位要求。而对于砂砾石质的海底因地质较硬，常规的深水大抓力锚入土能力较差，锚的抗翻转性能差，极易发生走锚危险。需要改善锚爪构造使其易于入土，提高锚的定位能力。对于在硬质土层工作的大抓力锚具有特殊的形状和结构，因其具有很大的抓重比，故称为大抓力锚。锚抛入水底后，其锚爪能抓住泥土产生抓力。锚的抓力与卧在海底的锚链构成锚泊力以抵御风、流等对船舶的作用力。常规的深水大抓力锚，由于其外形设计的主观性，并不能提供最优的入土性能；常规的深水大抓力锚的锚杆与锚的连接方式多以小轴连接或焊接，安装较复杂，强度稍显不足；常规的深水大抓力锚由于存在小轴，长时间与海水接触会逐渐锈蚀，影响锚的性能；常规的深水大抓力锚的锚爪表面微观结构的凸起或凹坑的尺寸大于砂砾的尺寸，易为微小颗粒提供庇护，使其免受水流冲击，所以容易沾泥，不易清洗。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种噬土能力强、抗翻转性好、强度高、不沾泥的大抓力锚。技术方案：为实现上述目的，本专利技术提供一种大抓力锚，所述锚杆通过滑块结构与锚爪连接，锚爪一端设置有燕尾槽，所述滑块结构设置在锚杆底部并位于燕尾槽内，所述滑块结构底部开设有挡销孔，锚爪内设置有弹簧挡销孔，弹簧挡销孔与挡销孔位置相互对应且挡销孔内设置有挡销，弹簧挡销孔内设置有弹簧，所述弹簧与挡销连接，滑块结构通过带有弹簧的挡销与锚爪固定，所述锚杆顶部通过连接轴与锚卸扣连接。将锚杆和锚爪之间用带有弹簧的挡销限制相对运动，增加了大抓力锚的强度。同时由于锚与锚杆之间没有相对运动，使得即使弹簧、挡销等零件受到锈蚀也能保证锚的正常使用。所述锚爪两侧边沿为流线型的第一曲线和第二曲线，第一曲线与第二曲线以中心轴为镜像对称，所述第一曲线的外形为勾形并由三段圆弧顺次连接组成，所述三段圆弧为首部圆弧、过渡圆弧和尾部圆弧，所述尾部圆弧的圆心在第一曲线外侧，过渡圆弧和首部圆弧的圆心均在第一曲线内侧。第一曲线的外形即为对勾型，该形状首部和中部均为圆心在内侧的平滑圆弧，尾部为圆心在外侧的平滑圆弧，第一曲线与第二曲线的锚爪形状为对一种海洋生物孔鳐进行仿生获得。其中孔鳐体平扁，体盘略呈梭形，体盘宽度大于长度，尾平扁狭长，吻端突出，背、腹面光滑，尾背部有结刺，喜栖于浅海较寒水域的泥沙底上，常埋于沙中，仅露眼和喷水孔。锚爪外形通过对孔鳐进行仿生，入土的部位呈收敛的尖头能够使得入土更深，同时尖锐的末端也使得更易入土。进一步的，所述第一曲线的过渡圆弧与第二曲线的过渡圆弧之间的最远距离比第一曲线以及第二曲线的首部圆弧顶点与尾部圆弧的末端之间的距离大。锚爪的整体宽度大于长度使得在入土之后与河床底部的接触面积更大从而使得抓力更大，能够保证精准的停靠。进一步的，所述第一曲线x值的取值范围为50-690mm，方程式为：y＝200-0.96(x-100)-0.0005(x-100)2+0.00001(x-100)3-9.97×10-9(x-100)4。进一步的，锚爪与锚杆之间固定连接并且锚爪平面与锚杆平面所成夹角为35°～42°，该角度能够提高入土的效果以及入土的深度，入土足够深才能确保与河床底部的大的接触面积从而能够保证更大的抓力。进一步的，锚爪与锚杆之间固定连接并且锚爪平面与锚杆平面所成夹角为40°，该角度能够使得入土的效果最好能够使得入土的深度最深，从而能够确保与河床底部的最大的接触面积以及能够保证更大的抓力。进一步的，所述锚爪表面设置有均匀排列的若干排三角形凹槽、若干排矩形凹槽和若干排圆形凹槽。其中大抓力锚锚爪表面通过对一种始终生活在海里的贝类日本镜蛤进行仿生获得，日本镜蛤的贝壳近圆形，米白色，埋栖于潮间带至浅海数十米深的泥沙海底。其中三角形凹槽为底边为0.04mm高为0.03mm的等腰三角形凹槽，矩形凹槽为底边为0.02mm高为0.03mm的长方形凹槽，圆形凹槽为半径为0.01mm的圆形凹槽，其尺寸小于砂砾、藻类的一般尺寸区间(0.05～0.5mm)，所以砂砾、海藻等微小颗粒不能附着在日本镜蛤贝壳表面而被水流冲走，因此该表面结构能有效阻止泥土、藻类等的附着并保持清洁。从工程实际应用的角度出发，将日本镜蛤表面的特殊波纹状纹理简化成易于加工的带有三角形、矩形、圆形沟槽的表面，三角形、矩形、圆形沟槽在锚爪表面纵向排列，并均匀分布。进一步的，所述每个矩形凹槽一边与三角形凹槽连接另一边与圆形凹槽连接。进一步的，所述锚爪的长度为700mm，宽度为600mm，锚杆的高度为440mm。有益效果：本专利技术与现有技术相比具有以下优点：(1)本专利技术利用将锚爪外形通过对孔鳐进行仿生模仿生孔鳐头部外形曲线，因为孔鳐有钻入土中的习性，其头部外形有良好的噬土能力，因此本专利技术能进一步增加大抓力锚的噬土性能。其中入土的部位呈收敛的尖头能够使得入土更深，同时尖锐的末端也使得更易入土。(2)本专利技术将锚杆和锚爪之间用带有弹簧的挡销限制相对运动，增加了大抓力锚的强度。同时由于锚与锚杆之间没有相对运动，使得即使弹簧、挡销等零件受到锈蚀也能保证锚的正常使用。(3)本专利技术在锚爪表面设置有均匀排列的若干排三角形凹槽、若干排矩形凹槽和若干排圆形凹槽。其中大抓力锚锚爪表面通过对一种始终生活在海里的贝类日本镜蛤进行仿生获得，日本镜蛤的贝壳近圆形，米白色，埋栖于潮间带至浅海数十米深的泥沙海底，日本镜蛤表面的特殊波纹状纹理能有效阻止泥土、藻类等的附着能够使得表面保持清洁。从工程实际应用的角度出发，将日本镜蛤表面的特殊波纹状纹理简化成易于加工的带有三角形、矩形、圆形沟槽的表面，三角形、矩形、圆形沟槽在锚爪表面纵向排列，并均匀分布。其中三角形凹槽为底边为0.04mm高为0.03mm的等腰三角形凹槽，矩形凹槽为底边为0.02mm高为0.03mm的长方形凹槽，圆形凹槽为半径为0.01mm的圆形凹槽，其尺寸小于砂砾、藻类的一般尺寸区间(0.05～0.5mm)，所以砂砾、海藻等微小颗粒不能附着在日本镜蛤贝壳表面而被水流冲走，因此该表面结构能有效阻止泥土、藻类等的附着并保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大抓力锚，包括锚杆和锚爪，其特征在于：所述锚杆通过滑块结构与锚爪连接，锚爪一端设置有燕尾槽，所述滑块结构设置在锚杆底部并位于燕尾槽内，所述滑块结构底部开设有挡销孔，锚爪内设置有弹簧挡销孔，弹簧挡销孔与挡销孔位置相互对应且挡销孔内设置有挡销，弹簧挡销孔内设置有弹簧，所述弹簧与挡销连接，滑块结构通过带有弹簧的挡销与锚爪固定，所述锚杆顶部通过连接轴与锚卸扣连接，所述锚爪两侧边沿为流线型的第一曲线和第二曲线，第一曲线与第二曲线以中心轴为镜像对称，所述第一曲线的外形为勾形并由三段圆弧顺次连接组成，所述三段圆弧为首部圆弧、过渡圆弧和尾部圆弧，所述尾部圆弧的圆心在第一曲线外侧，过渡圆弧和首部圆弧的圆心均在第一曲线内侧。

【技术特征摘要】
1.一种大抓力锚，包括锚杆和锚爪，其特征在于：所述锚杆通过滑块结构与锚爪连接，
锚爪一端设置有燕尾槽，所述滑块结构设置在锚杆底部并位于燕尾槽内，所述滑块结构
底部开设有挡销孔，锚爪内设置有弹簧挡销孔，弹簧挡销孔与挡销孔位置相互对应且挡
销孔内设置有挡销，弹簧挡销孔内设置有弹簧，所述弹簧与挡销连接，滑块结构通过带
有弹簧的挡销与锚爪固定，所述锚杆顶部通过连接轴与锚卸扣连接，所述锚爪两侧边沿
为流线型的第一曲线和第二曲线，第一曲线与第二曲线以中心轴为镜像对称，所述第一
曲线的外形为勾形并由三段圆弧顺次连接组成，所述三段圆弧为首部圆弧、过渡圆弧和
尾部圆弧，所述尾部圆弧的圆心在第一曲线外侧，过渡圆弧和首部圆弧的圆心均在第一
曲线内侧。
2.根据权利要求1所述的一种大抓力锚，其特性在于：所述第一曲线的过渡圆弧与第
二曲线的过渡圆弧之间的最远距离比第一曲线以及第二曲线的首部圆弧顶点与尾部圆
弧的末端之间的距离大。
3.根据权利要求1或2所述的一种大抓力锚，其特性在于：所述第一曲线x值的取值
范围为50-690mm，方程式为：

【专利技术属性】
技术研发人员：张建，李金泰，唐文献，吴文乐，李钦奉，刘志强，孙泽，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32