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1、深水定位錨機(jī)用錨鏈輪結(jié)構(gòu)及齒形等研究顧炳，俞志剛，付萬里，劉賀(中船重工第七。四研究所，上海200031)ResearchonStructureandT'oothFormofSprocketWheelUsingonDeepwaterPositioning、ⅣindlassGUBing，YUZhi-gang，F(xiàn)UWan—li，LIUHe(No．704ResearchIIlstitu鈀，CSIC，Shanghai200031，ChiIla)Abstract：CD療妒口旭dw打向砌P口門c向o，．wf玎dZ儺s“sedo肝gP
2、，zeM，v船se瓜，砌P印加c恐fw向PPt礎(chǔ)砌P始ycomponent《deepwaterpoSition{ngwindlnSs，musthQvechnrnc把riSticstlchdssupportinghigherlondnndwenrreststnnce．ThesntiSj9{ngsprocketwheel(dinmeter：中84)hnsbeendestg∞edby0ptimizingtoothpr講{le，nnnlyzing加}℃eQndchOOs{ngthemach{ningmQteriniS．TheSp
3、rocketwheelhnSmanync{vantngessuchnshighlondccIpncity．如StSpeedinhnulinginorpc噦tng0ut．10wwenringnndtonguS{ngi如．K吖w叫ds：deepWa把rpos砸oningW諏dlnss：spmcketwheel0引言定位錨機(jī)作為鉆井平臺等海洋工程船舶定位必不可少的設(shè)備，其中錨鏈輪是錨機(jī)中的關(guān)鍵零部件，錨鏈輪本體結(jié)構(gòu)、齒形質(zhì)量及材料選用的好壞，直接影響錨機(jī)的工作性能，甚至影響整個平臺作業(yè)的安全性。所以必須滿足錨鏈與錨鏈輪正常嚙合
4、，保證錨機(jī)工作平穩(wěn)，同時鏈輪磨損要低，滿足強(qiáng)度要求。通過對國內(nèi)外平臺調(diào)研以及有關(guān)資料和標(biāo)準(zhǔn)的查閱，錨鏈輪一般都采用五齒結(jié)構(gòu)，相對六齒型結(jié)構(gòu)，前者鏈徑節(jié)圓直徑小，在同樣的負(fù)載下扭矩小，有利于優(yōu)化錨機(jī)結(jié)構(gòu)，降低錨機(jī)重量。目前，國內(nèi)使用的五齒錨鏈輪是按照國家CB廠r3179—1996標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的，但該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的錨鏈輪僅適用于船用航行起錨機(jī)，若用于平臺深水定位錨機(jī)，存在以下問題：1)深水定位錨機(jī)工作負(fù)載大，在此大負(fù)載下錨鏈輪強(qiáng)度不夠，容易發(fā)生崩齒或齒形擠壓變形；2)在同等工作負(fù)載下深水定位錨機(jī)起錨速度快，錨鏈輪與錨鏈嚙合時滑移加大
5、，可能會產(chǎn)生滑鏈，同時加劇錨鏈輪的磨損；3)按作者簡介：顧炳(1980一)，男，工程師，碩士，主要從事甲板機(jī)械及海洋工程特種絞車設(shè)計。2015，2機(jī)電薹，2IemiCReSearCh術(shù)交流中國CB／T3179標(biāo)準(zhǔn)，錨鏈輪采用zG230—450、zG270．500、zG310．570材料，正火處理后表面硬度在HBl50～220之間，而R5系泊鏈表面硬度超過HB345，兩者硬度相差太大，錨鏈輪較短時間內(nèi)使用后就被磨損至報廢，因此需要適當(dāng)提高錨鏈輪鏈窩與錨鏈嚙合處的硬度，既不損壞錨鏈，又能保證錨機(jī)能長時間有效工作。因此，按中國
6、CB／T3179標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的錨鏈輪是無法上用在平臺深水定位錨機(jī)上，必須進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計。1錨鏈輪齒形結(jié)構(gòu)設(shè)計錨鏈輪首先必須能與錨鏈正常嚙合，其基本要求是鏈輪節(jié)圓為錨鏈輪中心線形成的正五邊形外接圓，這樣理論上保證了起拋錨時不會發(fā)生歪鏈等現(xiàn)象。顯然，對于五齒鏈輪，圖1中a=720，直徑為D的圓即為正五邊形外接圓，該圓直徑：D=8d／sinf以)=1143mm【I】0】02為錨鏈嚙合時的正五邊形的邊長，為此適當(dāng)增大五齒錨鏈輪本體上齒側(cè)面的圓弧半徑尺2，保證五齒錨鏈輪本體上的正五邊形的相鄰二個頂點(diǎn)0】、02和錨鏈鏈環(huán)中心0，三點(diǎn)在
7、一直線上，而非折線(一般03點(diǎn)圓與R1或R2圓弧干涉，01、02和03三點(diǎn)就會形成折線，表明錨鏈可能發(fā)生歪鏈)。錨鏈輪本體以及與錨鏈嚙合如圖1所示。／一13機(jī)電設(shè)備2015／2同時需要增加了錨鏈輪鏈窩處齒形厚度日，以增加齒形部分的強(qiáng)度。在起錨過程中，主要靠鏈窩拽住錨鏈鏈環(huán)，實(shí)現(xiàn)錨鏈的收放，因此此處承受很大的擠壓應(yīng)力；增大該齒形厚度，使錨鏈輪滿足更大的工作負(fù)載要求，保證錨鏈輪齒形不被折斷。R，和尺2對應(yīng)的圓弧在連接處相內(nèi)切，改變心勢必月1也要跟著變化，若R1變化，與尺】對應(yīng)圓弧相外切的分度圓(直徑D，)也會變化，為了保證錨
8、鏈輪與錨鏈能正常嚙合，錨鏈輪的節(jié)圓直徑不能發(fā)生變化，因此尺寸尺．、R2及之間的相對位置關(guān)系，以及D2之間要統(tǒng)一考慮。如果僅適當(dāng)增大颶，反而會降低齒窩厚度H，所以要對尺2圓弧的圓心位置進(jìn)行調(diào)整，使其向外側(cè)移動，這樣不僅能保證0】、02和03三點(diǎn)共線，還可以使得颶與Rl對應(yīng)圓弧的相切點(diǎn)向內(nèi)側(cè)偏移，更有利減少錨鏈在鏈窩受力
