一种双向抓地式船锚及其使用方法

1.本发明涉及船舶配件的技术领域，尤其涉及一种双向抓地式船锚及其使用方法。


背景技术：

2.船锚是锚泊设备的主要部件，通过锚链连在船上，将锚抛在水底，可以使船停稳。现代锚可分为：大抓力锚、有杆锚、无杆锚和特种锚，其中无杆锚使用时两个锚爪可以同时嵌入土中，使用较为广泛。
3.现有技术中的船锚存在以下问题：1、船锚抓地力不足，在停泊过程中容易走锚，造成船位移动引起事故；2、船锚嵌入土壤中后，在起锚时锚爪和锚链受力较大，容易发生断裂和损坏；3、船锚通常使用铸造工艺，在内部容易产生气孔，使用过程中因裂纹或松塌容易变形；4、现有船锚起锚后，在船身悬停时容易锚头位置朝向不对，划伤船体。


技术实现要素：

4.本发明克服了现有技术的不足，提供了一种双向抓地式船锚及其使用方法，旨在解决现有技术中抓地力不足容易走锚的问题，以及起锚方式和锚铸造工艺导致的船锚断裂和损坏问题。
5.为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种双向抓地式船锚，自上至下依次包括：卸锚扣、锚杆、锚爪和锚冠，其特征在于，
6.所述锚杆内部设有滑道和弹簧，底部设有轴杆并与所述锚冠连接，所述弹簧的顶部通过螺栓连接在所述锚杆中，且所述卸锚扣通过开合部件与所述锚杆滑动连接；
7.所述锚爪包括：若干锚爪一和锚爪二，若干所述锚爪一上设有若干滑轨一，所述锚爪二上设有滑轨二，且所述滑轨二贯穿所述锚爪二内部；
8.所述锚爪上错位开设有若干通孔，背面和底部分别设有若干辅助部件和转动单元，若干所述辅助部件与所述锚爪为转动连接，所述滑轨一和所述滑轨二靠近所述转动单元的一端均设有定位器，所述转动单元与所述轴杆转动连接；
9.所述锚冠中设有滚轮、集线槽、流沙槽和若干辅助弹簧，且若干辅助弹簧的一端通过螺栓连接在所述锚冠中，另一端与所述锚爪背面垂直。
10.本发明一个较佳实施例中，所述轴杆中开设有若干异形槽，若干所述异形槽中设有若干钢缆。
11.需要说明的是，由于轴杆上开设有较多异形槽，形成较多的半镂空结构，为保证轴杆使用过程中的强度，将轴杆与锚冠固定连接，或在轴线方向上分隔制成一体式，再螺栓连接。
12.本发明一个较佳实施例中，所述辅助部件包括“人”字形转板和连接杆，所述“人”字形转板包括转轴、轴承、卡板以及挡板，所述转轴、所述卡板和所述挡板均固定连接在所述轴承上，且所述“人”字形转板通过所述转轴与所述连接杆转动连接。
13.本发明一个较佳实施例中，所述连接杆的一端安装在所述定位器中，并通过所述
钢缆和所述滚轮，与所述开合部件连接。
14.本发明一个较佳实施例中，所述连接杆安装在若干连接槽中，且若干所述连接槽设置在所述滑轨下方，并靠近所述锚爪背面。
15.需要说明的是，为保证锚爪在海底的使用强度，除滑轨部分，其余部分采用半镂空结构，即留出最小活动范围。
16.本发明一个较佳实施例中，若干所述辅助部件在所述锚爪上错位排列，且所述卡板的重量大于所述挡板的重量，且所述挡板大小大于所述通孔大小。
17.卡板重量大于挡板重量可以使得锚爪在沉底分开时，由于自重将卡板相对垂直的插入土中，便于提高抓地力；而挡板用于在定锚过程中挡住通孔，使得部分在通孔中的泥沙增加锚爪的重量，提高抓地力。
18.本发明一个较佳实施例中，所述转动单元包括转动单元一和转动单元二，且所述转动单元一和所述转动单元二中分别设有转动口一和转动口二。
19.本发明一个较佳实施例中，所述开合部件包括支撑杆和开合杆，所述支撑杆与所述弹簧卡接，且所述开合杆上设有若干卡槽，用于安装所述钢缆。
20.本发明中还提供了一种双向抓地式船锚的使用方法，包括以下步骤：
21.s1、下锚：将船锚沉入水底，利用船锚部件自重以及同心转动，两侧的锚爪分别向两侧分开，并达到最大夹角，持续释放锚链并向前拖动锚链，使得船锚向一侧倾倒；
22.s2、定锚：船锚倾倒后，拉动锚链，使得辅助部件卡入沙土中，继续拉动锚链，带动贴合沙土一侧的锚爪嵌入沙土中，并持续深入，直到锚爪达到最大夹角且夹角中填满沙土；
23.s3、起锚：拉动锚链，带动锚爪上移的同时，使得辅助部件发生转动，部分锚爪表面的沙土由通孔流至海底，若干弹簧辅助锚爪收回。
24.本发明一个较佳实施例中，所述s3中通过设置零部件长度和形状，即设计滑轨为具有拐角，使得辅助部件优先转动，再锚爪转动。
25.锚杆中弹簧发生形变时的弹力值为：传统锚停泊时，锚链中所受的拉力；由于不同船的载荷以及锚链受力不同，因此弹簧需根据实际情况进行分析和选用；当船在停泊时，锚链中所受拉力基本处于不变，起锚时，船锚相当于杠杆，需要锚链施加大于停泊时锚链所受的力，才可“撬起”船锚，实现起锚。
26.本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
27.(1)本发明中设计了若干辅助部件，调整其重量分布不同，使其在船锚沉水后，部件上较重的一端会向一侧倾倒并与锚爪形成夹角，定锚时与锚爪一同嵌入沙土中，可以在锚爪正面和背面同时产生抓地力，解决了现有技术中船锚抓地力不足，容易在停泊过程中发生走锚的情况。
28.(2)本发明中在锚爪上设置若干通孔，并与辅助部件中的挡板配合使用，定锚时挡板堵住通孔，部分沙土积聚在通孔中，为锚爪增加重量，在一定程度上提供了抓地力；起锚时通过拉动连接杆，挡板转动打开通孔，将通孔中以及锚爪表面的泥沙通过通孔流卸至海底，具有一定的卸沙功能，解决了现有技术中起锚时，船锚受力较大容易发生断裂或损坏的问题。
29.(3)为使得锚爪具有先卸沙再闭合的功能，设计锚爪上的滑轨具有拐角，使得开合杆先拉动钢缆在拐角下方移动，带动辅助部件转动，实现卸沙功能；当开合杆经过拐角后，
卸沙基本完成，借由辅助弹簧开合杆驱使锚爪闭合。
30.(4)利用同心转动以及滑轨限定路线的方式，通过重力和弹力的相互配合，向两侧开合锚爪，使得船锚在落地后两侧均可进行定锚，更易嵌入沙土中，不需多次寻找落锚点和嵌入点；同时滑轨和滑道的设置，可以使得锚爪的前端在起锚后的方向朝上，在船身悬停时不会与船身接触，避免划伤船体。
31.(5)本发明中的船锚零部件较多，多采用螺栓连接或其他连接安装方式，即不制成一体式，因此零部件的制造可以采用锻造方式，其力学性能远大于铸造，可以有效的防止因铸造产生气孔而导致船锚断裂的情况，同时拆卸方便，便于更换零部件。
32.(6)船锚的部件连接以及工作方式，均为纯机械连接或运动，不包含电子元器件，不需对元器件进行定期供电以及防水，在水下定锚时，可以防止电子元器件的失效而导致船锚无法下锚或起锚，避免因无法起锚造成经济损失，同时设计了流沙槽，在起锚过程中便于各种槽中的沙子随水流流入海底，不会造成零部件卡顿。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
34.图1是本发明的优选实施例的立体结构图；
35.图2是本发明的优选实施例的侧面剖视图；
36.图3是本发明的优选实施例的锚杆结构图；
37.图4是本发明的优选实施例的锚爪二结构图；
38.图5是本发明的优选实施例的锚爪一结构图；
39.图6是本发明的优选实施例的a处结构图；
40.图中：1、卸锚扣；2、锚杆；3、锚爪；4、锚冠；5、支撑杆；6、通孔；7、弹簧；8、连接杆；9、连接槽；10、定位器；11、辅助弹簧；12、钢缆；13、滚轮；14、集线槽；15、开合部件；16、开合杆；17、异形槽；18、轴杆；19、滑轨二；20、转动单元二；21、转动口二；22、滑轨一；23、转动单元一；24、卡板；25、轴承；26、挡板；27、转轴；28、滑道；29、锚爪一；30、锚爪二；31、辅助部件。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
43.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为
基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
44.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
45.如图1所示，一种双向抓地式船锚的立体结构图，自上至下依次包括：卸锚扣1、锚杆2、锚爪3和锚冠4。
46.如图2和图3所示，一种双向抓地式船锚的剖视图和锚杆结构图，锚杆2内部设有滑道28和弹簧7，底部设有轴杆18并与锚冠4连接，弹簧7的顶部通过螺栓连接在锚杆2中，且卸锚扣1通过开合部件15与锚杆2滑动连接；轴杆2中开设有若干异形槽17，若干异形槽17中设有若干钢缆12。
47.连接杆8安装在若干连接槽9中，且若干连接槽9设置在滑轨下方，一端安装在定位器10中，并通过钢缆12和滚轮13，与开合部件15连接。
48.开合部件15包括支撑杆5和开合杆16，支撑杆5与弹簧7卡接，且开合杆16上设有若干卡槽，用于安装钢缆。
49.若干辅助部件31与锚爪3为转动连接，滑轨一22和滑轨二19靠近转动单元的一端均设有定位器10，转动单元与轴杆转动连接。
50.锚冠4中设有滚轮13、集线槽14、流沙槽和若干辅助弹簧11，且若干辅助弹簧11的一端通过螺栓连接在锚冠4中，另一端与锚爪3背面垂直。
51.如图4和图5所示，一种双向抓地式船锚的锚爪一和锚爪二的结构图，锚爪3包括：若干锚爪一29和锚爪二30，若干锚爪一29上设有若干滑轨一22，锚爪二30上设有滑轨二19，且滑轨二19贯穿锚爪二30内部。
52.锚爪3上错位开设有若干通孔6，背面和底部分别设有若干辅助部件31和转动单元，转动单元包括转动单元一23和转动单元二20，且转动单元一23和转动单元二20中分别设有转动口一和转动口二21。
53.如图6所示，一种双向抓地式船锚的a处结构图，辅助部件31包括“人”字形转板和连接杆8，“人”字形转板包括转轴27、轴承25、卡板24以及挡板26，卡板24的重量大于挡板26的重量，且挡板26大小大于通孔6大小；转轴27、卡板24和挡板26均固定连接在轴承25上，且“人”字形转板通过转轴27与连接杆8转动连接。
54.本发明中设计了一种“人”字形辅助部件，调整其重量分布不同，使其在船锚沉水后，部件上较重的一端会向一侧倾倒并与锚爪形成夹角，定锚时与锚爪一同嵌入沙土中，可以在锚爪正面和背面同时产生抓地力，解决了现有技术中船锚抓地力不足，容易在停泊过程中发生走锚的情况。
55.本发明中在锚爪上设置若干通孔，并与辅助部件中的挡板配合使用，定锚时挡板堵住通孔，部分沙土积聚在通孔中，为锚爪增加重量，在一定程度上提供了抓地力；起锚时通过拉动连接杆，挡板转动打开通孔，将通孔中以及锚爪表面的泥沙通过通孔流卸至海底，具有一定的卸沙功能，解决了现有技术中起锚时，船锚受力较大容易发生断裂或损坏的问题。
56.利用同心转动以及滑轨限定路线的方式，通过重力和弹力的相互配合，向两侧开合锚爪，使得船锚在落地后两侧均可进行定锚，更易嵌入沙土中，不需多次寻找落锚点和嵌入点；同时滑轨和滑道的设置，可以使得锚爪的前端在起锚后的方向朝上，在船身悬停时不会与船身接触，避免划伤船体。
57.由于船锚零部件较多，多采用螺栓连接或其他连接安装方式，即不制成一体式，因此零部件的制造可以采用锻造方式，其力学性能远大于铸造，可以有效的防止因铸造产生气孔而导致船锚断裂的情况，同时拆卸方便，便于更换零部件；船锚的部件连接以及工作方式，均为纯机械连接或运动，不包含电子元器件，不需对元器件进行定期供电以及防水，在水下定锚时，可以防止电子元器件的失效而导致船锚无法下锚或起锚，避免因无法起锚造成经济损失。
58.船锚在使用时，包括以下状态：
59.s1、悬停：开合部件处于滑道上端，与弹簧接触，锚爪贴合锚杆，钢缆处于拉直状态，并使辅助部件中的卡板贴近锚爪背面；
60.s1、下锚：将船锚沉入水底，开合部件自重以及弹簧弹力使得开合杆向下运动，同心转动驱使锚爪分别向两侧分开，并达到最大夹角，钢缆卸力存放在集线槽中；在此期间辅助部件中的卡板由于自重向下转动，持续释放锚链并向前拖动锚链，使得船锚向一侧倾倒；
61.s2、定锚：船锚倾倒后，锚爪和卡板与沙土接触，拉动锚链，使得卡板嵌入沙土中，继续拉动锚链，带动贴合沙土一侧的锚爪嵌入沙土中，并持续深入，直到锚爪达到最大夹角且夹角中填满沙土；此时开合部件与弹簧接触，由于弹力作用，钢缆轻微受力，保持此状态直至停泊完成；
62.s3、起锚：拉动锚链，由于锚链和开合部件受力增大，且拉力大于弹簧弹力，开合部件向上运动，钢缆拉直带动连接杆运动，使得辅助部件发生转动，通孔中以及部分锚爪表面的沙土由通孔流至海底，锚链持续上拉，开合杆移动至滑轨的拐角处后沿滑道继续运动，锚爪开始向锚杆收缩，同时若干弹簧辅助锚爪收回。
63.以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

技术特征：
1.一种双向抓地式船锚，从上至下依次包括：卸锚扣、锚杆、锚爪和锚冠，其特征在于，所述锚杆内部设有滑道和弹簧，底部设有轴杆并与所述锚冠连接，所述弹簧的顶部通过螺栓连接在所述锚杆中，且所述卸锚扣通过开合部件与所述锚杆滑动连接；所述锚爪包括：若干锚爪一和锚爪二，若干所述锚爪一上设有若干滑轨一，所述锚爪二上设有滑轨二，且所述滑轨二贯穿所述锚爪二内部；所述锚爪上错位开设有若干通孔，背面和底部分别设有若干辅助部件和转动单元，若干所述辅助部件与所述锚爪为转动连接，所述滑轨一和所述滑轨二靠近所述转动单元的一端均设有定位器，所述转动单元与所述轴杆转动连接；所述锚冠中设有滚轮、集线槽、流沙槽和若干辅助弹簧，且若干辅助弹簧的一端通过螺栓连接在所述锚冠中，另一端与所述锚爪背面垂直。2.根据权利要求1所述的一种双向抓地式船锚，其特征在于：所述轴杆中开设有若干异形槽，若干所述异形槽中设有若干钢缆。3.根据权利要求1所述的一种双向抓地式船锚，其特征在于：所述辅助部件包括“人”字形转板和连接杆，所述“人”字形转板包括转轴、轴承、卡板以及挡板，所述转轴、所述卡板和所述挡板均固定连接在所述轴承上，且所述“人”字形转板通过所述转轴与所述连接杆转动连接。4.根据权利要求2所述的一种双向抓地式船锚，其特征在于：所述连接杆的一端安装在所述定位器中，并通过所述钢缆和所述滚轮，与所述开合部件连接。5.根据权利要求1或3所述的一种双向抓地式船锚，其特征在于：所述连接杆安装在若干连接槽中，且若干所述连接槽设置在所述滑轨下方，并靠近所述锚爪背面。6.根据权利要求3所述的一种双向抓地式船锚及其使用方法，其特征在于：若干所述辅助部件在所述锚爪上错位排列，且所述卡板的重量大于所述挡板的重量，且所述挡板大小大于所述通孔大小。7.根据权利要求1所述的一种双向抓地式船锚，其特征在于：所述转动单元包括转动单元一和转动单元二，且所述转动单元一和所述转动单元二中分别设有转动口一和转动口二。8.根据权利要求4所述的一种双向抓地式船锚，其特征在于：所述开合部件包括支撑杆和开合杆，所述支撑杆与所述弹簧卡接，且所述开合杆上设有若干卡槽，用于安装所述钢缆。9.一种双向抓地式船锚的使用方法，基于权利要求1-8任一所述的一种双向抓地式船锚，其特征在于，包括以下步骤：s1、下锚：将船锚沉入水底，利用船锚部件自重以及同心转动，两侧的锚爪分别向两侧分开，并达到最大夹角，持续释放锚链并向前拖动锚链，使得船锚向一侧倾倒；s2、定锚：船锚倾倒后，拉动锚链，使得辅助部件卡入沙土中，继续拉动锚链，带动贴合沙土一侧的锚爪嵌入沙土中，并持续深入，直到锚爪达到最大夹角且夹角中填满沙土；s3、起锚：拉动锚链，带动锚爪上移的同时，使得辅助部件发生转动，部分锚爪表面的沙土由通孔流至海底，若干弹簧辅助锚爪收回。10.根据权利要求9所述的一种双向抓地式船锚及其使用方法，其特征在于：所述s3中通过设置零部件长度和形状，使得辅助部件优先转动，再锚爪转动。

技术总结
本发明公开了一种双向抓地式船锚及其使用方法，利用同心转动的原理，使得两个锚爪向两侧移动，并由具有“拐角”的滑轨控制锚爪处于不同的工作状态；采用“百叶扇”结构式辅助部件，与锚爪一同嵌入沙土中，用以增加锚爪在沙土中的抓地力，提高停泊时的稳定性，减小走锚概率；通过在锚爪上设置可控的开闭口，在起锚时实现卸沙功能，减小船锚受力和损坏的概率，增长使用寿命，同时本发明中采用的均为机械结构和连接方式，在起锚时不存在因性能失效导致无法起锚的问题，同时设有流沙槽，在起锚过程中流卸堆积的沙土，在一定程度上减少起锚时船锚的受力。锚的受力。锚的受力。


技术研发人员：张广川 陈玉华 高夕照 龚倩倩 刘润宇
受保护的技术使用者：江苏电子信息职业学院
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/5/30