本发明涉及船舶设计与制造技术领域，特别是锚唇形状的设计方法及利用该方法设计而成的锚唇和艏锚。
背景技术：
锚是船舶上的重要设备，能将船舶系留于指定海域，限制外力改变船舶或结构物的状态，使其保持在预定位置上。如图1所示，锚通过锚链1与船体连接，在不使用时被收存于锚链筒2中。锚链筒2是在船舶起、抛锚时作为锚链1的通道，而在船舶航行时用于收存锚。锚链筒2外板出口处设有锚唇3和锚穴4。其中锚唇3是一种用于承受锚的碰撞力和磨擦，并使锚稳定服贴地处于收藏位置的椭圆形环状结构，锚穴4是一种用于收藏无杆锚的锚爪5，使锚不突出于舷侧外板的穴状结构，而无杆锚是指锚爪5和锚杆6能相对转动一定角度而没有横杆的锚。
在实际使用中，容易出现如图2所示现象：左右两个锚爪5与锚穴4的距离不等，锚呈现歪斜，不能以正位状态嵌入锚穴4。在此情况下，轻则会造成单侧锚爪5甩击锚穴4的现象，重则会造成锚卡在锚唇3处，既不能被收进锚链筒2中也不能被抛出的事故。
技术实现要素：
本发明的目的是提供锚唇形状的设计方法及利用该方法设计而成的锚唇和艏锚，能防止锚杆溜滑，避免出现锚具呈歪斜进入锚链筒的现象发生，从根本上解决锚既不能被收进锚链筒中也不能被抛出的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供锚唇形状的设计方法，包括以下步骤：
步骤1：在初步制作设计图的纵剖面图上作新锚唇内轮廓线，包括：
步骤1.1：标出锚唇内轮廓线与锚链筒外壁靠近锚链一侧的起始接触点，
记录在锚杆刚接触锚唇状态下，所述锚杆与所述锚唇内轮廓线的触碰点位置，
分别标出所述锚唇内轮廓线与锚唇边缘曲线的相切点以及靠近锚穴一侧的锚唇凸缘处顶点；
步骤1.2：在所述起始接触点与所述触碰点之间作一条垂直于锚唇中心线的第一剖切线，得到第一剖面，在所述纵剖面图上，以所述第一剖切线与所述锚唇内轮廓线的相交点为圆心，以在所述第一剖面中所述锚杆与所述锚唇接触形成的缝隙高度为半径画圆，分别交所述第一剖切线于两点，选择靠近所述锚唇中心线的一点为第一修改点；
步骤1.3：过所述触碰点作水平的第二剖切线，得到第二剖面，在所述纵剖面图上，以所述触碰点为圆心，以在所述第二剖面中所述锚杆与所述锚唇接触形成的缝隙高度为半径画圆，分别交所述第二剖切线于两点，选择靠近所述锚唇中心线的一点为第二修改点；
步骤1.4：依次连接所述起始接触点、所述第一修改点、所述第二修改点、所述相切点和所述锚唇凸缘处顶点，得到新锚唇内轮廓线；
步骤2：将所述新锚唇内轮廓线投影到所述第一剖面和所述第二剖面上。
作为优选方案，步骤1.4具体包括：用直线连接所述起始接触点和所述第一修改点，用平滑曲线依次连接所述第一修改点、所述第二修改点、所述相切点和所述锚唇凸缘处顶点。
作为优选方案，步骤2还包括：在纵剖面图中，作第三剖切线，得到第三剖面，将所述新锚唇内轮廓线投影到所述第三剖面上。
作为优选方案，所述第三剖切线位于所述第二修改点和所述相切点之间。
作为优选方案，所述第三剖切线与所述第二剖切线平行。
为了解决相同的问题，本发明实施例还提供一种利用上述任一方法所述的锚唇形状的设计方法设计而成的锚唇，其包括锚唇本体，所述锚唇本体的内口设有用于防止锚杆打滑偏移的凸起。
作为优选方案，所述凸起位于所述锚唇本体的内口的一侧。
为了解决相同的问题，本发明实施例进一步提供一种艏锚，其包括上述任一方案所述的利用锚唇形状的设计方法设计而成的锚唇。
综上，本发明实施例所提供的锚唇形状的设计方法，在多个不同位置建立剖面，利用各剖面之间的位置对应关系，设计出新锚唇内轮廓线，以将锚杆与现有锚唇的接触空隙填平，使锚杆在锚唇内不产生打滑偏移，避免锚爪侧边与锚唇外侧产生挤压，令锚倾斜地进入锚链筒中，杜绝了锚卡在锚唇中的事故发生。
本发明实施例所提供的利用锚唇形状的设计方法设计而成的锚唇及艏锚，根据锚唇形状的设计方法设计出的新锚唇内轮廓线，在锚唇内口设有能防止锚杆在锚唇内打滑的凸起，使锚杆得到稳妥的支承，不再发生移位，从而令锚具能以正确的角度进入锚穴中。
附图说明
图1是现有技术中锚链筒、锚穴和锚唇的连接示意图；
图2是沿图1中a-a线的剖视图；
图3是锚杆刚接触锚唇的结构示意图；
图4是沿图3中b-b线的剖视图；
图5是本发明实施例提供的锚唇形状的设计方法的示意图；
图6是沿图5中c-c线的剖视图。
附图标记：
1、锚链，2、锚链筒，3、锚唇，4、锚穴，5、锚爪，6、锚杆，7、锚唇内轮廓线，8、新锚唇内轮廓线，9、锚唇边缘曲线，10、凸起，a、第一修改点，b、第二修改点，o、起始接触点，x、相切点，y、触碰点，z、锚唇凸缘处顶点，
其中，在图1、图3、图5中，a-a、第一剖线，b-b、第二剖线，c-c、第三剖线，
在图2、图4和图6中，a-a、第一剖面，b-b、第二剖面，c-c、第三剖面，h1、第一剖面中锚杆与锚唇接触形成的缝隙高度，h2、第二剖面中锚杆与锚唇接触形成的缝隙高度。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵”“横”、“上”、“水平”、“顶”、“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发明和简化描述，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发明的限制。
如图1至图5所示，本发明提供锚唇形状的设计方法，其包括以下步骤：
步骤1：在初步制作设计图的纵剖面图上作新锚唇内轮廓线8，包括：
步骤1.1：标出锚唇内轮廓线7与锚链筒2外壁靠近锚链1一侧的起始接触点o，
记录在锚杆6刚接触锚唇3状态下，锚杆6与锚唇内轮廓线7的触碰点y的位置，
分别标出锚唇内轮廓线7与锚唇边缘曲线9的相切点x以及靠近锚穴4一侧的锚唇3凸缘处顶点z；
步骤1.2：在起始接触点o与触碰点y之间作一条垂直于锚唇3中心线的第一剖切线a-a，得到如图2所示的第一剖面a-a，在纵剖面图上，如图5所示，以第一剖切线a-a与锚唇内轮廓线7的相交点为圆心，以在第一剖面a-a中锚杆6与锚唇3接触形成的缝隙高度h1为半径画圆，分别交第一剖切线a-a于两点，选择靠近锚唇3中心线的一点为第一修改点a；
步骤1.3：过触碰点作水平的第二剖切线b-b，得到如图4所示的第二剖面b-b，在纵剖面图上，如图5所示，以触碰点y为圆心，以在第二剖面b-b中锚杆6与锚唇3接触形成的缝隙高度h2为半径画圆，分别交第二剖切线b-b于两点，选择靠近锚唇3中心线的一点为第二修改点b；
步骤1.4：依次连接起始接触点o、第一修改点a、第二修改点b、相切点x和锚唇3凸缘处顶点z，得到新锚唇内轮廓线8；
步骤2：将新锚唇内轮廓线8投影到第一剖面a-a和第二剖面b-b上。
基于上述技术方案，通过在初步制作设计图上建立纵剖面、第一剖面a-a和第二剖面b-b，根据实际锚在锚唇3上的卡设位置，作出新锚唇内轮廓线8，该设计方法简单，步骤较少，能改进原有的锚唇内轮廓线7，令锚唇内轮廓线7的形状由圆形变为由弧形和直线组成的形状，使锚杆6在锚唇3中可以得到稳妥的支承，不再产生溜滑移位，使锚得以角度正确地完全嵌入锚穴4中，杜绝锚既不能被收进锚链筒2中也不能被抛出的事故发生。
其中，步骤1.4具体包括：用直线连接起始接触点o和第一修改点a，用平滑曲线依次连接第一修改点a、第二修改点b、相切点x和锚唇3凸缘处顶点z，使新锚唇内轮廓线8更圆滑，不会卡住锚链1或锚杆6，使锚链1和锚杆6进出锚唇3更加顺畅。
优选地，步骤2还包括：在纵剖面图中，作第三剖切线c-c，得到第三剖面c-c，将新锚唇内轮廓线8投影到第三剖面c-c上，得到各个剖面上的新锚唇内轮廓线8，与纵剖面图组合，构成新的锚唇3剖面设计图。具体的，第三剖切线c-c位于第二修改点b和相切点x之间，能更直观地表示锚唇凸缘处的剖面形状。第三剖切线c-c与第二剖切线b-b线平行，便于与第二剖面b-b对应起来，更形像地表示出锚唇凸缘处的曲率变化。
为了解决相同的问题，本发明实施例还提供一种利用上述设计方法设计而成的锚唇，其包括锚唇本体，锚唇本体的内口设有用于防止锚杆6打滑偏移的凸起10。该凸起10是根据锚唇形状的设计方法得出的新锚唇内轮廓线8的线条轮廓设计的，使得整个新锚唇的内口的横截面形状由圆形变为由圆弧和直线组成的形状，凸起10为锚杆6提供了支撑点，使锚杆6不再打滑，便于锚具以正位状态进入锚穴4中。凸起10位于锚唇本体的内口的一侧即可，不需要布满整个锚唇本体的内口，节省凸起10的制造材料。
为了解决相同的问题，本发明实施例进一步提供一种艏锚，其包括上述任一方案的利用锚唇形状的设计方法设计而成的锚唇，该艏锚通过采用本发明实施例提供的利用锚唇形状的设计方法设计而成的锚唇，与现有的艏锚相比，能避免锚既不能被收进锚链筒2中也不能被抛出的事故发生。
综上，本发明实施例所提供的锚唇形状的设计方法，在多个不同位置建立剖面，利用各剖面之间的位置对应关系，设计出新锚唇内轮廓线，以将锚杆与现有锚唇的接触空隙填平，使锚杆在锚唇内不产生打滑偏移，避免锚爪侧边与锚唇外侧产生挤压，令锚倾斜地进入锚链筒中，杜绝了锚卡在锚唇中的事故发生。
本发明实施例所提供的利用锚唇形状的设计方法设计而成的锚唇及艏锚，根据锚唇形状的设计方法设计出的新锚唇内轮廓线，在锚唇内口设有能防止锚杆在锚唇内打滑的凸起，使锚杆得到稳妥的支承，不再发生移位，从而令锚具能以正确的角度进入锚穴中。
应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是直接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。