錨裝置收放錨鏈故障分析

魯 剛

(四八○四工廠，廣東 湛江 524005)

某船錨裝置主要由錨、錨鏈、轉環組、錨鏈筒、導鏈輪與導輪架、掣鏈器、錨鏈盤、固定裝置、油馬達和液壓系統等組成，如圖1所示，其結構對稱布置。該船在進廠修理前，錨裝置的左側錨鏈經常出現滑鏈故障，且導輪架側板磨損嚴重。在修理后系泊試驗階段，左側錨鏈出現了跳鏈、扭轉、側翻等現象。經與船方和軍代表溝通后，對導輪架進行了換新，對錨鏈盤、掣鏈器局部位置進行修復，經過反復調整和試驗，最終使得收放鏈過程變得順暢，故障現象得以減輕和消除。修理質量得到了船方和軍代表的認可，確保了交船進度。

圖1 錨裝置示意圖

1 故障現象

錨裝置系泊試驗時，故障現象主要表現為以下6點。

1)錨鏈嚙合進入錨鏈盤時，無法順暢滑進鏈槽。

2)錨鏈有輕微跳鏈、扭轉現象。

3)錨鏈在錨鏈筒中偏向左側(舷外側)，且離筒壁距離較近。

4)錨鏈與導鏈輪只有左側接觸(舷外側)并受力。

5)錨鏈與導輪架側板(舷外側)距離太近，經常出現刮蹭現象。

6)錨桿進錨鏈筒過程中，轉環組工作不順暢，錨爪不能正常緊貼錨穴。

2 原因分析

2.1 錨鏈與錨鏈盤嚙合情況分析

錨鏈隨著錨鏈盤轉動嚙合進入鏈槽時，總是先與錨鏈盤的右側接觸，再順著曲面，滑落進入鏈槽。當曲面不順滑時，錨鏈就會無法落入鏈槽，受力較大時甚至會出現滑鏈現象。在錨鏈處于繃緊狀態時，對錨鏈和錨鏈盤的空間位置進行了檢查，發現錨鏈與錨鏈盤的旋轉軸線不是垂直的，如圖2所示，φ略大于90°。分析認為，這應是導致錨鏈與錨鏈盤嚙合不順，錨鏈總是偏向錨鏈盤右側的主要原因 。

2.2 錨鏈與掣鏈器接觸情況

錨鏈進入掣鏈器凹槽后，總是與凹槽右側接觸，且在該位置磨損明顯。

圖2 錨鏈盤、掣鏈器、導鏈輪示意圖

2.3 錨鏈與導鏈輪接觸情況分析

在收鏈時，錨鏈完全偏向導鏈輪左側，且有向左側翻轉現象。分析認為，錨鏈的受力不平衡是導致出現翻鏈現象主要原因。在垂直方向，導輪架與錨鏈的傾斜程度不一致就形成了錨鏈與導鏈輪水平投影的夾角α。在甲板面投影上，導鏈輪鏈槽的方向和錨鏈方向不一致就形成了錨鏈與導鏈輪水平投影上的夾角α。如圖3所示，陰影部分錨鏈節受到拉力F和導鏈輪支撐力N(被動力)的作用，拉力F在導鏈輪上的分力F1和F2將會使得錨鏈向左偏移和翻轉。錨鏈與導輪架左側板距離太近，經常刮蹭左側板也是由于導輪架的傾斜程度與錨鏈不一致所致。

在重力拋錨時，錨鏈在導鏈輪上有跳鏈現象。分析認為，這也是由拉力F的分力F1和F2以及導鏈輪支撐力N共同作用引起的。此外由于導輪架的高度偏低，影響到錨鏈與導鏈輪的包角過小，相互之間的摩擦力也偏??；在重力拋錨時錨鏈下放速度過快，沖擊過大，進而出現了跳鏈現象。

圖3 錨鏈在導鏈輪上受力分析

2.4 錨鏈在錨鏈筒內情況分析

錨鏈在錨鏈筒中偏向左側(舷外側)，離筒壁距離約為20 mm，偶爾會刮蹭到筒壁。分析認為：這是由于導輪架在甲板上的水平位置偏左造成的。轉環組工作不順暢也是由上述原因所致，錨桿進錨鏈筒過程中，由于位置不正出現卡滯，導致了轉環組不能轉到正確位置，進而出現了錨爪不能正常緊貼錨穴等問題。

2.5 綜合情況分析

對錨鏈盤、掣鏈器、導鏈輪的空間位置進行了分析。上述三個部件的凹槽在甲板上的投影應是一條直線，錨鏈貫串其間。要使得φ=90°(如圖2所示)，若調整導輪架向左舷移動，但這樣會導致錨鏈與錨鏈筒壁距離進一步縮小，甚至接觸筒壁，這顯然是不可行；若調整錨鏈盤沿其旋轉軸線向右移動，但這需要改變軸上諸多零部件的位置和支撐軸承位置，顯然不可行；若整個錨機基座右移，又會影響到右側錨鏈、錨鏈盤、掣鏈器、導鏈輪的狀態；調整陷入僵局。

3 解決措施

此次修理若要改變錨鏈筒的位置，這需要該船重新進塢或上排，工程量巨大，且嚴重耽誤交船進度。因此，采取了以下措施，進行修理和調整。

1)檢查錨鏈盤的齒形，對受損部位進行填焊和打磨。

2)對掣鏈器磨損部位進行填焊和打磨處理，使其盡可能恢復原尺寸，使得φ≈90°。

3)將導輪架往右移動，使得錨鏈盡可能往錨鏈筒中部靠攏。

4)提升導輪架的高度到合理位置，增加導鏈輪與錨鏈的包角。

5)在垂直方向，調整導輪架的傾斜程度與錨鏈一致；在甲板面投影上，導鏈輪鏈槽的方向和錨鏈方向一致。

6)反復調整和試驗，以達到最佳效果。

4 修理與調整

1)在錨鏈盤位置，按照齒模檢查了齒形，對局部凹陷和磨損的部位進行填焊修補，對凸出的部位進行了打磨，修后曲線順滑合理。

2)在掣鏈器磨損部位，填焊的厚度約有10 mm，調整后錨鏈基本上能與錨鏈盤的旋轉軸線垂直。

3)在甲板平面上，導輪架整體往右移動約30 mm，且調整后導鏈輪鏈槽的方向和錨鏈方向一致。

4)提升了導輪架的高度約50 mm，適當增加導鏈輪與錨鏈的包角，調整后錨鏈在導鏈輪上工作平穩性顯著增強。

5)在垂直方向，調整導輪架的傾斜程度與錨鏈一致，調整前后對比如圖4所示。

圖4 導輪架傾斜程度示意圖

左導輪架調整前：La=350 mm,Lb=36 mm；調整后，La=400 mm,Lb=70 mm。

5 效用試驗

經過上述修理和調整后，從整體上看，錨鏈盤、掣鏈器、導鏈輪的凹槽在甲板上投影不是一條直線，錨鏈貫串其間顯得有些扭曲，特別是在掣鏈器部位。但是試驗實際效果來看，整個錨裝置收放錨鏈情況比之前明顯順暢，主要表現在以下4點。

1)錨鏈嚙合進入錨鏈盤時，沒有偏向一側的現象，且能順暢滑進鏈槽。

2)錨鏈在導鏈輪處的跳鏈、扭轉現象已消除，且與導鏈輪兩側均有接觸。

3)左側錨鏈與導輪架側板(舷外側)基本平行，沒有出現刮蹭現象。

4)錨桿進入錨鏈筒過程中，轉環組工作順暢。錨桿收緊后，錨爪能夠貼緊錨唇，且掣鏈器部位鍘刀能正常鎖住錨鏈。

6 結束語

該船錨裝置修理，對錨鏈盤和掣鏈器部位進行了打磨和焊補修復，對導輪架的高度、水平位置、傾斜角度進行了反復的調整和試驗，最終找到一個相對合適的點，錨裝置收放錨鏈的故障才得以徹底解決。工廠在后續一艘同型船修前勘驗過程中，發現錨裝置存在類似故障現象，該分析和調整辦法可以得到推廣和應用。