專利名稱：鏈制動設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制鏈運動的設(shè)備。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于制動并鎖定錨鏈運動的設(shè)備，如權(quán)利要求1的前序部分所陳述的。
背景技術(shù)：
在航運業(yè)中有一種趨勢將船舶系泊在比原先更遠的海域(遠離港口以及受保護的水域)。這是由船東或船長在經(jīng)濟上和/或操作上的優(yōu)選以及世界各地的港口變得越來越擁擠的事實導(dǎo)致的。這樣的離港系泊，在水域中的船舶暴露在巨大的海浪作用力中，可能使得船舶的錨定系統(tǒng)遭受其未對之進行設(shè)計的動態(tài)負載。一種典型的起錨機(錨絞盤)系統(tǒng)被設(shè)計用來將錨和錨鏈從深度大約為80至100米(錨鏈斷裂負載的7至10%)的水中以每分鐘9 米的速度提起。在開闊水域中的一個特別的問題是在提升錨的時候可能產(chǎn)生強烈的波浪， 引起比起錨機和輔助裝備已設(shè)計的負荷更大的負荷。由于錨爪上的海床泥沙產(chǎn)生的阻力， 這些負荷可能會增大。因此，該起錨機承受超過其容量的負荷，給該絞盤提供動力的液壓馬達將會出現(xiàn)故障，并且該錨鏈將以不可控的方式掉入海水中。后果也可能是對液壓系統(tǒng)造成不可彌補的破壞。該情況可能會危及到該船舶及其船員的安全。鏈制動器被用在船舶上，當錨已經(jīng)降下時用來鎖定錨鏈，并且因此當船舶錨定時用來釋放起錨機。常用的鏈制動器包括開式滑道，該滑道支撐與滑道平行的鏈的水平鏈節(jié)并且為鏈的豎直鏈節(jié)提供導(dǎo)向槽。本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)包括GB 1592884，其涉及當系泊或錨定船舶時用來鎖定錨鏈的鏈制動器，例如當船舶錨定或者系泊到系泊浮體時用于釋放起錨機的鏈制動器。該鏈制動器包括鎖定體，其能夠來回運動與水平鏈節(jié)鎖定接合。本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)還包括EP 0379848B1，其描述了用于收緊錨鏈的鏈制動器，以便當該錨處于其存放位置時保持錨鏈緊密接觸抵靠鄰接部。該鏈制動器包括具有導(dǎo)向槽的滑道，在錨降低和拖拽的操作期間，該錨鏈在導(dǎo)向槽中被導(dǎo)向，并且支撐結(jié)構(gòu)被剛性附接到鏈制動器的框架并從其沿向上方向延伸，使得該支撐結(jié)構(gòu)樞轉(zhuǎn)地支撐可伸長和可收回的鏈收緊裝置，其可在該導(dǎo)向槽之上的不可操作位置以及在該鏈收緊裝置在導(dǎo)向槽中與該錨鏈的鏈節(jié)動力致動接觸的可操作位置之間樞轉(zhuǎn)，以便促使該錨鏈基本處于沿著導(dǎo)向槽的拖拽方向。在另一個已知的鏈制動器中，該鎖定動作例如通過結(jié)實的棒實現(xiàn)，該棒可以橫向于錨鏈而被降低，以抵靠鄰接部來鎖定豎直鏈節(jié)。因此，本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)還包括JP 10059272，其描述了一種具有框架的錨鏈控制設(shè)備，該框架具有由引導(dǎo)錨鏈運動的導(dǎo)向輥以及導(dǎo)向槽構(gòu)成的導(dǎo)向構(gòu)件。軸沿著與錨鏈運動方向相同的方向安裝在框架的兩側(cè)上。制動器被布置成在該軸上滑動，并且以與錨鏈運動方向交叉的方向旋轉(zhuǎn)。為了克服這些缺陷并且獲得更多的優(yōu)點，本申請人設(shè)計和具體化了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已在主權(quán)利要求中闡明和描述，同時從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的其他特征。因此，本發(fā)明包括一種用于被絞盤操作的錨鏈的鏈制動設(shè)備，該設(shè)備包括用于鏈節(jié)的導(dǎo)向裝置，其特征在于在不與鏈節(jié)接觸的第一位置、與鏈節(jié)非制動接觸的第二位置以及與鏈節(jié)制動接觸的第三位置之間可操作的鏈制動元件，所述鏈制動元件進一步包括用于鄰接抵靠第一鏈節(jié)的至少一個第一鄰接裝置，以及用于鄰接抵靠所述鏈制動設(shè)備中對應(yīng)的靜止第三鄰接裝置的至少一個第二鄰接裝置。在一個實施例中，所述導(dǎo)向裝置包括用于滑動接合第一鏈節(jié)的導(dǎo)向槽和用于滑動接合第二鏈節(jié)的第一導(dǎo)向面，并且第三鄰接裝置包括傾斜鄰接面，該傾斜鄰接面在所述導(dǎo)向面的至少一個凹陷部分中。優(yōu)選地，所述制動元件包括一支撐面，該支撐面用于當所述鏈運動經(jīng)過所述設(shè)備時滑動接合第一鏈節(jié)。在一個實施例中，所述支撐面包括磨損元件。在一個實施例中，所述鏈制動元件可繞支點(fulcrum)在所述第一、第二和第三位置之間樞轉(zhuǎn)，并且進一步包括可經(jīng)由桿件繞所述支點樞轉(zhuǎn)的重物，由此所述元件的負載可以選擇性地增加和減小。有利地，所述設(shè)備包括與所述第三鄰接裝置的較低區(qū)域流體連通的排放開口。根據(jù)本發(fā)明的鏈制動設(shè)備能夠自動地并且在很短時間內(nèi)制動和鎖定開始滑出絞盤的錨鏈(例如，當提升錨的時候)，從而防止巨大的動態(tài)負載被傳遞至所述絞盤(例如，起錨機馬達和輔助裝備)，并且防止所述錨鏈不可控制地沖入水中。根據(jù)本發(fā)明的鏈制動設(shè)備還可以在錨鏈處于靜止狀態(tài)時用作常規(guī)的鏈制動器，例如，當所述錨處于針對船體的存放位置時，當所述錨被安置在海床上時，或者船舶系泊到浮體或類似物上時。根據(jù)本發(fā)明的鏈制動設(shè)備可適用與現(xiàn)有的船只，從而避免了絞盤裝備(例如起錨機和液壓馬達)的昂貴的改造。


本發(fā)明的這些和其它特性將從作為非限制性示例給出的以下實施例優(yōu)選形式的說明并參照附圖而變得清晰，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的鏈制動設(shè)備的一個實施例的透視圖；圖2是類似圖1的透視圖，其中，為了說明該設(shè)備中的特定部件，該設(shè)備的一些部分被示作為透明的(線圖)；圖3是一個該鏈制動設(shè)備的一部分的特寫透視圖，移除了特定的元件；圖4是用于該鏈制動設(shè)備的棘爪的第一實施例的透視圖；圖5是該鏈制動設(shè)備的另一個透視圖，移除了特定的元件；圖6是該鏈制動設(shè)備的一部分的側(cè)視圖，其中，為了說明該鏈制動設(shè)備中的特定部件，該設(shè)備的一些部分被示作為透明的(線圖)；圖7是類似圖6的視圖，示出了配重的運行位置；圖8-12是示出了鏈制動設(shè)備的操作的不同階段的透視圖，并示出了棘爪的第二實施例；
圖13是示出了棘爪處于鏈鎖定位置時的透視圖；圖14是放大的側(cè)視圖，示出了棘爪處于鏈鎖定位置；圖15和圖16是示出鄰接面的角度的作用的示意性側(cè)視圖；圖17是該鏈制動設(shè)備處于未激活模式的透視圖，即，棘爪被提升遠離錨鏈，以及圖18是具有指狀物的棘爪的一個實施例的示意性側(cè)視圖，該指狀物具有成角度的外部分。
具體實施例方式參考附圖，首先參考圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的鏈制動設(shè)備包括框架，其在所述實施例中由兩塊豎立的板元件4a、4b構(gòu)成，該板元件4a、4b在其下端通過常規(guī)方式附接到舶舶甲板(未示出)。該設(shè)備可替換常規(guī)的鏈制動器，并因此被焊接到起錨機和錨鏈筒之間的甲板。錨鏈16(僅示出其一部分)延伸通過該鏈制動設(shè)備，沿船內(nèi)方向朝向絞盤(未示出)，由標著“I”的箭頭示出，并且沿船外方向朝向錨鏈筒(未示出)和大海，由標著“0”的箭頭示出。因此，當錨鏈被放松離開船舶，它沿“0”方向運動，當其被拉回的時候，例如與錨的提升有關(guān)，所述鏈沿“I”方向運動。這些操作是本領(lǐng)域已知的，因此沒有作進一步的解釋。錨鏈16包括多個單獨的鏈節(jié)，其在常規(guī)方式中以交替方式大致垂直于彼此定向。 因此，附圖標記5示出了直立的或者實際上豎直的鏈節(jié)，同時附圖標記9示出了平臥的或者實際上水平的鏈節(jié)。為了進行描述，所述鏈節(jié)將被稱為豎直鏈節(jié)5和水平鏈節(jié)9，盡管所述方位可能并不是嚴格的豎直或者水平。該鏈制動設(shè)備還包括導(dǎo)向輥12，用來以預(yù)定方式改變鏈的方向。這種本領(lǐng)域已知的導(dǎo)向輥在所示實施例中包括用于豎直鏈節(jié)5的凹槽和用于水平鏈節(jié)9的垂直定向的支撐面(例如參見圖5)。該導(dǎo)向輥也可包括其他已知的設(shè)計，如具有多個用于鏈節(jié)的“凹穴 (pocket)，，。該鏈制動設(shè)備還包括一個靜止的鏈導(dǎo)向部分，更具體地說，包括用于水平鏈節(jié)9 的導(dǎo)向面14a、14b以及用于豎直鏈節(jié)5的導(dǎo)向凹槽15(例如參見圖3和圖5)。棘爪2經(jīng)由可旋轉(zhuǎn)部分2b被可旋轉(zhuǎn)地支撐在板元件^、b中的匹配支撐部加中。 因此，棘爪2可以從非激活位置遠離鏈(見圖17)旋轉(zhuǎn)到激活位置，在非激活位置中，棘爪 2被提升，在激活位置中，棘爪2擱置在鏈上，例如在圖2、圖7以及圖8中所示。棘爪2還設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)桿件3，配重7附接到可旋轉(zhuǎn)桿件3的自由端。為了調(diào)節(jié)該棘爪承擔向下到錨鏈的負載，該桿件3可以被轉(zhuǎn)動。圖2和圖7是兩個端部位置的示例，大約分開180°。圖 7示出了該棘爪施加了最大的負載到該錨鏈的位置(通過配重提供)，而圖2示出了另一個極端情況，其中，鏈上的負載較小。當桿件3處于圖2所示的位置時，其也可以用作把于，操作者可以借以將棘爪提升到其非激活位置。參考圖4，棘爪2還包括兩個“指狀物” 17a、b，在它們之間限定了用于容納豎直鏈節(jié)5的開口 21 (參見例如圖7)。每個指狀物17a、b包括鏈鄰接面23a、b，鏈鄰接面23a、 b用于在棘爪處于鏈制動位置時鄰接抵靠水平鏈節(jié)9 (參見例如圖6)；滑動面20a、b，滑動面20a、b用于在鏈被拉到絞盤中時滑動接合水平鏈節(jié)9的上側(cè)；以及鄰接面19a、b，其功能將在下面說明。在一個替代實施例中，滑動面20a、b設(shè)置有單獨的磨損元件22a、b，如圖9所示。磨損元件22a、b可以由例如尼龍的合成材料制成，并用來減小金屬棘爪和鏈節(jié)之間的摩擦。這減小了這些部件上的磨損和破損，并且也減小了噪音。當錨鏈開始滑出(沿“0”方向)時當棘爪正擱置在激活位置時(即擱置在該鏈上)，滑動面20a、b通過自身以及磨損元件22a、b減小了棘爪指狀物對水平鏈節(jié)造成破壞的風(fēng)險。返回圖3和圖5，示出了靜態(tài)的鏈導(dǎo)向部分，每個導(dǎo)向面Ha、14b設(shè)置有凹陷鄰接面10a、b。這些鄰接面10a、b對應(yīng)于棘爪鄰接面19a、b，并且被設(shè)計成用于給棘爪提供制動支撐。在圖3和圖5中還示出了排放開口 6a、b，其與凹陷鄰接面10a、b的較低區(qū)域?qū)?(也參見圖14)。因此，可能附在鏈上的泥漿和淤泥通過這些開口被方便地排出鏈制動設(shè)備。棘爪鄰接面19a、b被鏈的動作壓靠凹陷鄰接面，從而使排出動作增強，這將在后面進行說明。本發(fā)明鏈制動設(shè)備的操作可方便地如下歸類a)非激活模式(例如，當錨鏈被松開時)，其中，棘爪2被提升遠離該鏈(參見圖 17)；b)激活、備用模式，當錨鏈朝著絞盤被拉入并且棘爪在水平鏈節(jié)9的上方滑動時；c)激活、制動模式，當錨鏈已經(jīng)開始從絞盤滑出并且棘爪與水平鏈節(jié)9接合時；以及d)激活、鎖定、鏈制動器模式，當錨鏈處于靜止狀態(tài)，例如當錨針對船體處于存放位置，或著錨放置在海床上，或者該船被系泊到浮體或類似物時。以下具體參照圖8至圖13，主要描述激活備用及制動模式。圖8示出了棘爪不具有磨損元件的變體，而圖9至圖12示出了具有磨損元件22a、 b的變體。然而，以下描述的操作對兩種變體都是有效的。圖8示出了當桿件3被樞轉(zhuǎn)遠離棘爪時的狀態(tài)，如上所述，同時圖9至圖12示出了桿件3和配重7已經(jīng)朝棘爪樞轉(zhuǎn)并因此在棘爪上施加了更大負載的狀態(tài)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，在圖9至圖12中示出的桿件位置是優(yōu)選的，因為它提供了更快的制動動作，但是原則上以下描述都適合于兩個桿件位置。圖8和圖9示出了當錨鏈被朝向絞盤拉入(“I”方向)并且棘爪2的指狀物在水平鏈節(jié)9上方滑動時的狀態(tài)，如上所述。在這種狀態(tài)下，該鏈制動設(shè)備跟隨鏈的運動處于備用模式。圖10示出了作用在鏈上的作用力(例如，如本發(fā)明的背景技術(shù)所描述的，由于浪涌等)比絞盤拉力更大并且錨鏈開始沿朝著錨鏈筒的方向(“I”方向)向外運動的情況。 棘爪指狀物17a、b將要滑離水平鏈節(jié)9。在圖11中，圖10所示的情況已稍微進一步發(fā)展，并且棘爪指狀物已經(jīng)落離水平鏈節(jié)9，開口 21允許隨后的豎直鏈節(jié)5不受阻礙地通過該棘爪。圖12示出當該鏈已經(jīng)進一步沿“I”方向運動時，棘爪指狀物如何鄰接抵靠跟隨前述鏈節(jié)9的下一個水平鏈節(jié)(由附圖標記9’示出)，并且棘爪指狀物上的鄰接面19a、b如何鄰接抵靠導(dǎo)向面14a、b中的對應(yīng)鄰接面10a、b。從而，圖12示出已經(jīng)完全被鏈制動設(shè)備制動時的鏈。與圖12相同的情形被圖13從不同的視角示出，示出了棘爪指狀物上的鏈鄰接面23a、b如何鄰接抵靠該水平鏈節(jié)。通過前面描述容易理解的是，如果并且當絞盤重新拉入所述錨鏈的時候，棘爪自動釋放并且恢復(fù)到它在水平鏈節(jié)上方的滑動位置(圖8和圖9)并恢復(fù)到它的備用模式。完全制動情況也在圖15和圖16中示意性示出，其說明了鄰接的鄰接面19a、b和 10a、b的傾角(rake angle)的影響。通過錨鏈施加給鏈制動設(shè)備的作用力由箭頭！^指示， 它的分量表示為Fa和!V圖15示出了第一傾角Ci1，并且棘爪是直的。圖16示出了第二傾角Ci2，并且具有鄰接面19a、b的棘爪的外端相對于棘爪的其余部分具有斷裂角β。圖16中示出的鄰接面 19a、b和10a、b因而比圖15中示出的鄰接面19a、b和10a、b更為陡峭，S卩α2 > α i。因此，優(yōu)選的是具有相對陡峭的傾角(α 2，圖16)，并還具有斷裂角β >0，因為這在棘爪支撐部2b上產(chǎn)生較小的負載(FA)。這從結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度看是有利的。因而，可對傾角α和棘爪斷裂角β進行優(yōu)化使得錨鏈負載主要由鄰接面10a、b承受。圖18是棘爪的一種變體的特寫視圖，示出了斷裂角β。
權(quán)利要求
1.一種用于被絞盤操作的錨鏈的鏈制動設(shè)備，包括用于鏈節(jié)(5，9)的導(dǎo)向裝置(14a， b，15)，其特征在于能夠在不與所述鏈節(jié)接觸的第一位置、與所述鏈節(jié)非制動接觸的第二位置以及與所述鏈節(jié)制動接觸的第三位置之間操作的鏈制動元件O)，所述鏈制動元件 (2)進一步包括用于鄰接抵靠第一鏈節(jié)(9)的至少一個第一鄰接裝置(23a，b)以及用于鄰接抵靠所述鏈制動設(shè)備中對應(yīng)的靜止第三鄰接裝置(10a，b)的至少一個第二鄰接裝置 (19a, b)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述導(dǎo)向裝置包括用于滑動接合第一鏈節(jié)(9)的導(dǎo)向槽(15)和用于滑動接合第二鏈節(jié)(5)的第一導(dǎo)向面(Ha，b)，并且所述第三鄰接裝置 (10a,b)包括傾斜鄰接面，所述傾斜鄰接面在所述導(dǎo)向面(14a，b)的至少一個凹陷部分中。
3.如前述任意一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，所述制動元件( 包括一支撐面(20a， b)，所述支撐面(20a，b)用于在所述鏈運動經(jīng)過所述設(shè)備時滑動接合第一鏈節(jié)(5)。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述支撐面(20a，b)進一步包括磨損元件(22a，b)。
5.如前述任意一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，所述鏈制動元件( 能夠繞支點Ca， b)在所述第一、第二和第三位置之間樞轉(zhuǎn)并且進一步包括能夠經(jīng)由桿件( 繞所述支點樞轉(zhuǎn)的重物(7)，由此所述元件的負載能選擇性地增加和減小。
6.如前述任意一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，進一步包括與所述第三鄰接裝置(10a，b)的較低區(qū)域流體連通的排放開口(6a，b)。
全文摘要
本發(fā)明涉及鏈制動設(shè)備，具體地公開了一種用于被絞盤操作的錨鏈的鏈制動設(shè)備，包括用于鏈節(jié)(5，9)的導(dǎo)向裝置(14a，b，15)。鏈制動元件(2)可在不與鏈節(jié)接觸的第一位置、與鏈節(jié)非制動接觸的第二位置以及與鏈節(jié)制動接觸的第三位置之間操作。鏈制動元件(2)進一步包括用于鄰接抵靠第一鏈節(jié)(9)的至少一個第一鄰接裝置(23a，b)，以及用于鄰接抵靠鏈制動設(shè)備中對應(yīng)的靜止第三鄰接裝置(10a，b)的至少一個第二鄰接裝置(19a，b)。
文檔編號B63B21/18GK102161374SQ20111007831
公開日2011年8月24日 申請日期2011年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月19日
發(fā)明者H·莫伯格, J·霍維克, K·H·奧德加德 申請人:阿克·普斯內(nèi)斯公司