可调式滚轮闸刀掣链器标准立项研究报告
StandardizationProjectReportonAdjustableRollerBladeChainStopper
摘要
随着全球造船业的快速发展，船舶建造周期缩短及新船型设计多样化对锚泊设备提出了更高要求。传统掣链器因锚链入水角度范围受限（通常为32°～40°）且采用深槽型导链轮，易导致锚链环产生高弯曲力矩，严重影响锚链寿命与船舶安全性。本项目基于国际标准ISO24045:2021，研制可调式滚轮闸刀掣链器标准，通过结构创新解决上述问题。标准内容涵盖设计原则、强度计算、材料性能、检验方法等关键技术要求，旨在推动掣链器产品适配45°～80°锚链入水角度范围，并利用浅槽型导链轮降低弯曲力矩。研究结论表明，本标准实施将显著提升锚泊系统可靠性，为造船厂优化安装流程提供技术支撑，对保障船舶航行安全具有重要现实意义。
关键词：掣链器；锚链入水角度；弯曲力矩；浅槽导链轮；ISO24045；船舶锚泊设备
Keywords:ChainStopper;AnchorChainAngle;BendingMoment;ShallowGrooveRoller;ISO24045;ShipMooringEquipment
正文
1立项目的与意义
本项目旨在编制符合国际标准ISO24045:2021要求的可调式滚轮闸刀掣链器技术规范。该类掣链器具备两大核心优势：一是通过闸刀位置可调设计，适应船厂在艏部分段预安装的需求，减少船舶下水后的调试工作量，显著缩短建造周期；二是针对现代商用船型锚链入水角度扩大至45°～80°的趋势，采用浅槽型导链轮结构，有效解决链环因角度变化产生高弯曲力矩的技术难题。
当前行业使用的传统掣链器存在明显局限性。其锚链入水角度范围仅为32°～40°，且依赖深槽型导链轮，导致锚链在复杂工况下承受额外应力，长期使用易引发断裂事故，直接威胁船舶安全。据国际船级社协会（IACS）统计，锚链系统故障中约30%与掣链器设计不适配相关。因此，本标准通过技术创新，不仅满足造船效率提升需求，更从根源上增强锚泊系统的可靠性与耐久性，对促进船舶与海洋技术高质量发展具有战略意义。
2范围与主要技术内容
2.1标准范围
本标准规定了可调式滚轮闸刀掣链器的设计、强度、安全性、功能及操作要求，同时明确其结构、材料、验收流程与标志规范。适用范围涵盖掣链器的设计、制造与验收全流程，确保产品符合中国船级社（CCS）、挪威船级社（DNV）等主流船级社的认证要求。
2.2主要技术内容
1.规格与材料规范
-确定掣链器链径适用规格的分档标准，明确各档位的核心尺寸参数。通过有限元分析（FEA）进行强度计算与校核，规定关键零件（如闸刀、滚轮）的化学成分、机械性能及热处理工艺要求，确保材料抗拉强度不低于ISO24045规定的安全阈值。
2.结构设计与适配性优化
-研究锚链入水角度与滚轮浅槽深度的关联模型，建立几何参数数据库。通过仿真验证，确保在45°～80°角度范围内链环弯曲力矩均控制在允许限值内，延长锚链使用寿命。设计可调节基座结构，适配不同船型的锚链管布置差异。
3.闸刀工艺与可靠性研究
-对比分析楔形、弧形等闸刀形状的掣链效能，优化闸刀厚度与刃口角度。明确热处理参数（如淬火温度、回火硬度）及焊接工艺规范，保证闸刀在重复冲击载荷下的抗变形能力。例如，闸刀表面硬度需达到HRC45-50，以承受锚链瞬间冲击。
4.检验方法与验收标准
-依据IACSURA1规范，制定拉力试验、疲劳试验等验收项目。明确试验载荷为锚链最小破断负荷（MBL）的80%，保压时间不少于5分钟，无永久变形即为合格。同步规定标志内容需包含额定链径、适用角度范围及船级社认证编号。
参与单位介绍
中国船舶重工集团公司第七〇四研究所作为本标准的主要起草单位，是国内船舶锚泊系统研发的权威机构。该所长期承担国家级科研项目，牵头编制多项国家标准（如GB/T3471-2019《船舶锚链轮》），其建设的海洋工程装备测试平台已通过ISO/IEC17025认证。本次研究中，七〇四所联合上海外高桥造船、大连船舶重工等企业，通过实船数据采集与工况模拟，为技术参数的确定提供了核心支撑，确保了标准的实用性与先进性。
结论与展望
可调式滚轮闸刀掣链器标准的制定，填补了国内针对大角度锚链入水工况的技术空白，推动掣链器设计与国际标准接轨。未来，随着智能船舶与绿色航运的发展，建议进一步研究掣链器与自动锚泊系统的集成方案，并探索轻量化复合材料在关键部件中的应用。本标准的实施将助力我国造船业提升国际市场竞争力，为海洋强国建设提供技术保障。
参考文献
1.ISO24045:2021,Shipsandmarine