一種磁懸浮管道電纜施工車的製作方法

2023-07-27 05:01:51 1

一種磁懸浮管道電纜施工車的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種磁懸浮管道電纜施工車，包括兩個半圓車體、管子、中心球、帶永磁外罩的電磁線圈、可調節支架、行走輪，所述兩個半圓車體套在管子上並用螺絲固定，所述行走輪具有手輪和調節絲杆，所述電磁線圈與管壁固定並設有調節手輪，所述中心球設置在管中。本發明的有益效果是：大大提高了穿線效力，節約了成本，並減少了施工量。
【專利說明】一種磁懸浮管道電纜施工車
【技術領域】
[0001]本發明涉及施工車領域，並具體涉及一種磁懸浮管道電纜施工車。
【背景技術】
[0002]目前，我們在船舶施工中，有些電纜施工區域比較特殊，如電纜穿越壓載艙，油艙(燃油艙和滑油艙)，化學器艙等等這些特殊艙。它的電纜配線要求:電纜不能直接暴露施艙內，所以它採用了鋼管配線。在管道配線時，由於艙內重要設備與管道相遇時，就要避讓，所以在整個管線中留下很多彎，比如:一條200-300米的管線有5飛個彎，對於電纜施工帶來麻煩，很費時，費工。
[0003]現有的磁懸浮火車，磁懸浮禮品，玩具，磁懸浮電機等等。它們的原理，只是討論在，吸浮式懸浮系統。即電磁鐵線組通以一定量的電流，就會產生磁力浮。只要控制電磁鐵線中的電流，使之產生的電磁力與鋼球重力MG相平衡。鋼球也就會平衡於空中，而處於平衡狀態控制系統則採用光流，光電轉換控制技術，實現球體磁場中的位置。電磁鐵中控制電流的大小，作為磁懸浮控制對象的輸入量，弱點是中心球受力大小；調試時只要使電磁線圈的電流調到剛好為止，鋼球它不能承受外力。
[0004]

【發明內容】

[0005]為解決上述技術問題，本發明提供了一種磁懸浮管道電纜施工車，它大大提高穿線效力，節約成本，減少施工量。
[0006]本發明採取的技術方案是:
一種磁懸浮管道電纜施工車，包括兩個半圓車體、管子、中心球、帶永磁外罩的電磁線圈、可調節支架、行走輪，所述兩個半圓車體套在管子上並用螺絲固定，所述帶永磁外罩的電磁線圈安裝在車體上，所述行走輪具有手輪和調節絲杆，所述電磁線圈與管壁固定並設有調節手輪，所述中心球設置在管中。
[0007]進一步的，所述電磁線圈連接有調節電位器和電流表，用來調節和觀測線圈中的電流。
[0008]進一步的，所述中心球設有一個小孔，鋼絲線從小孔中穿過。
[0009]進一步的，所述中心球上設有攝像頭和電照明燈。
[0010]進一步的，所述管子內徑為200 mm,外徑為219mm。
[0011]進一步的，所述帶永磁外罩的電磁線圈的外罩規格為Φ 268 X 126 mm，壁厚5 mm，電磁鐵芯Φ 78X106，線圈採用Φ I mm柒包線，線圈匝數2000匝。
[0012]進一步的,所述受力的施工車在對稱磁極和不對稱磁極場中，隨著不對稱和對稱磁場的運動加速、停止，中心磁懸物而運動加速、停止。由於磁懸浮物在外磁極運動而運動，停止而停止，因而外磁場對內部承載的施工車有運動加速度攔截等功能，對運動中的施工車有更高效的、更高的安全係數，它的特點是不偏離所設計的軌道，一旦有偏離會立刻校正或攔截。
[0013]進一步的，所述施工車為封閉導磁體，使其內部沒有磁感應電流對所述施工車的內部承載沒有磁場幹擾。因為施工車是閉合導磁體因而在磁場運動下所產生的電流也會相互抵消，故它內部承載物沒有磁體幹擾和感應電流。
[0014]一種磁懸浮管道電纜施工車的施工方法，其包括以下步驟:
①將兩個半圓車體打開並套在管子上，然後合上插上螺絲擰緊；
②調節行走輪的手輪及調節絲杆，使行走輪接觸管子外壁並且車體的中心點與管子中點相冋，然後夾緊固定；
③調節線圈上的手輪，使線圈在管壁外合適位置並且使每件線圈與管外壁間隙控制在I mm?1.5 mm左右，然後夾緊固定；
④調試電磁線圈中電流,使線圈的電磁力和中心球的重力平衡；
⑤繼續調節電磁線圈的調節電位器，使中心球上升至管中心位置。
[0015]
本發明的有益效果:
本發明提供的一種磁懸浮管道電纜施工車大大提高穿線效力，節約成本，減少施工量。並且加中心球在懸浮磁場中的受力，加大磁場線圈的電流，讓管中的中心球發揮作用，也就是當鋼管外磁場移動時，管內中心球也同樣移動，改變管外磁場線圈電流就可以改變管內中心球位置；同時管內中心球的受力承載一定的牽弓I拉力和重力。
[0016]【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的磁懸浮器原理結構圖；
圖2為本發明的整體車體結構示意圖。
[0018]圖中:1-夾緊母，2-支架，3-滾輪，4-電磁線圈，5-調節絲杆，6-螺絲。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發明進一步說明。
[0020]首先，當電磁磁體的磁力線穿越導磁體和不導磁體時，磁力線方向不變，例如:當三組磁體磁力線極向相同，同時穿一鋼管時，它將鋼管分別分成三個區域同時磁極磁化鋼管三區，但沒有改變磁極方向。
[0021]其次，管內球體的受力方向:由於鋼管受三個互為120°磁體磁化，它只是在鋼管過三度區，有所衰減，但沒有改變磁場方向，中心球也同時受力於三個互為120°的磁體磁力。由於中心球本身沒有磁極流，所以它只局限於管外三個磁體的磁化，因此，中心球也被分成三個磁極區域。如果此時只要調整三個磁極強度克服小於自身重量及重力加速度，即可得中心球受力平衡。
[0022]根據以上原理製作磁懸浮車體，由於不同的管線有不同管徑，所以在選擇中心球時，尺寸有所改變，而且車輛在製作時也有所改變，製作時，有幾個級別，但大體的結構不變。本人以管內徑200 _，外徑為219_為例說明製作過程，結構及使用方法。
[0023]中心球直徑D=IOO mm,重 250g, 帶永磁外罩的電磁線圈，外罩規格:Φ268Χ 126 mm，壁厚:5 mm，電磁鐵芯:φ78Χ106，線圈採用Φ I mm漆包線，線圈匝數2000匝，小型電控箱直接安裝車體上I個(流表3件，三套調控電路)，其次插頭，插座，選用30V，400W可調直流電源。施工時，節約時間需要三套車體(因為管線中有法蘭，支架，艙壁，影響施工速度)。
[0024]車體結構及施工方法:
整個車體採用兩個半元結構，施工時I步，螺絲①，兩個半元車體，其打開並套在管子上，然後合上插上螺絲①擰緊即可；
2步，調節行走輪的手輪及絲杆的兩側共6件，側共3件，調節手輪使行走輪接觸管子外壁，使車體的中心點與管子中點相同，也就是車體均勻分布管子上，然後夾緊夾緊母②；
3步，調節磁鐵線圈，共3件，調節線圈上的手輪，使線圈在管壁外合適位置，使其每件線圈與管外壁間隙控制在I mm?1.5 mm左右，然後夾緊夾緊母，使其固定。
[0025]4步，裝車體時，根據經驗，可以將線圈，兩組管子的上方，使其中心線水平放置，其中一組放在管子下方，如此組裝使於調試，調試時先以線圈為其基準點，先調線圈，先使管中的中心球浮起來，使其重量(重力)與線圈的電磁力相等，作用力相反，即有重力向下，線圈的電磁力向上正好與之平衡，此時，調節要耐心要小心。
[0026]5步，根據第4步的調節，此時，中心球只受電磁線圈與中心球重力的一個平衡狀態，還不能實現，在一定的牽引力，要得到中心球能有牽引力，則應如下調整:調節電位器使線圈的電流加大，中心球開始在管中下沉,下沉至離管下內壁I mnTl.5 mm時止，觀察電流表值，再調電位器，把管內中心球上拉，上拉到離上管壁I mm?1.5 mm時止，觀察電流表數值，此時中心球依然下沉當調到離管內壁I mm?1.5 mm時止，觀察電流表值，其電流表值達1.5A時，即止。調節電位器使線圈將中心球上拉，直至管中心止。此時，電流表值應為1.8?2A左右。根據公式計算: F (1.x) =kf (i / X)2和F=NI。
[0027]X:是中心球到線圈鐵芯距離，50 mm + (I mm?1.5 mm)應為51 mm?51.5 mm。
[0028]kx:為常數，中心球直徑/ (線圈直徑-鐵芯直徑/2+鐵芯直徑)2。
[0029]N:線圈匝數。Σ:線圈通過電流值。
[0030]通過估算得中心球受力，應為35牛頓左右，約75公斤，此時，移動管外線圈車體，使管內的中心球有足夠的牽引力，完成拉線等各項任務。
[0031]車體結構說明:參見附圖，車體有三個可調節的滾輪支架，結構是上面有手輪調節絲杆，絲杆的夾緊螺母，滾輪兩個端面共6件；兩端有可調滾輪的支架，中間為電磁線圈可調機構。某一款類型小車，它要適應幾種管徑的管線，因而各部件應能調節。在施工中往往管線，有支架，有法蘭，有三通，四通等管件，此小車必可拆開，因此小車設計成兩個半圓，將其分成兩半，施工時可將車體合口螺絲拆開，將車體套在管線上，合上合口螺絲，把螺絲擰緊。在施工中，一條管線它要有許多的法蘭、三通、支架以及艙壁，在此情況下磁鐵小車無法通過。此時就必須有兩輛小車同時操作，操作方法，如下:當第一輛小車移到法蘭，支架，艙一側時無法通過，此時在法蘭、艙壁、支架另一側要再安裝一輛小車。先接上後安裝小車的電流，然後斷開另一側那輛小車的電源；此時就會因另一側的小車無電，而使管內中心球被另側小車吸過去，這樣用小車來回倒，使管內中心球到達管子另一頭，完成管子穿引線的工作。
[0032]管子內作業中心球採用多用途設計，它裝有高亮度照明燈和高解析度的攝像頭兩隻，可以實時觀察管內實際情況，可隨時調整中心球，在管中狀態和位置，中心球中心有一小孔用於穿鋼絲線和攝像頭，電照明燈電源線等。此裝置小車功能比較多，它可適用化工、管道噴塗防腐作業、管道維修、檢查作業等人無法進入的區域、危險區域作業等。
[0033]本系列小車體積小、攜帶方便；由於要適應不同管徑管線的作業，因而考慮設計製作四個級別的小車:一級別外徑:Φ 15~Φ 100，
二級別外徑:Φ100-Φ350
三級別外徑:Φ350-Φ450，
四級別外徑:Φ500-Φ600級別越大，所需磁體小車越大，磁場度也越大，管中球體也作相應變化(大小改變)，每個級別均可自由調節，適應不同級別的需要。磁體車有自由沿管外壁行走輪，調節手輪，絲杆，使車體中心與管子中心一致，使其能行走於管子外壁；電磁鐵芯線圈也可以自由調節，電磁線圈的鐵芯與管子外壁有最小的間隙，調整時最好相距I mm~1.5 mm。通過電控，調節線圈電流使管中球有足夠受力，滿足施工要求，完成各項作業任務。
【權利要求】
1.一種磁懸浮管道電纜施工車，包括兩個半圓車體、管子、中心球、帶永磁外罩的電磁線圈、可調節支架、行走輪，其特徵在於:所述兩個半圓車體套在管子上並用螺絲固定，所述帶永磁外罩的電磁線圈安裝在車體上，所述行走輪具有手輪和調節絲杆，所述電磁線圈與管壁固定並設有調節手輪，所述中心球設置在管中。
2.根據權利要求1所述的一種磁懸浮管道電纜施工車，其特徵在於，所述電磁線圈連接有調節電位器和電流表，用來調節和觀測線圈中的電流。
3.根據權利要求1所述的一種磁懸浮管道電纜施工車，其特徵在於，所述中心球設有一個小孔，鋼絲線從小孔中穿過。
4.根據權利要求1所述的一種磁懸浮管道電纜施工車，其特徵在於，所述中心球上設有攝像頭和電照明燈。
5.根據權利要求1所述的一種磁懸浮管道電纜施工車，其特徵在於，所述管子內徑為200 mm，外徑為 219mm。
6.根據權利要求1所述的一種磁懸浮管道電纜施工車，其特徵在於，所述帶永磁外罩的電磁線圈的外罩規格為$268父126 111111，壁厚5 111111，電磁鐵芯φ 78 X 106，線圈採用Φ I mm柒包線，線圈匝數2000匝。
7.根據權利要求1-6任一權利要求所述的一種磁懸浮管道電纜施工車,其特徵在於，所述受力的施工車在對稱磁極和不對稱磁極場中，隨著不對稱和對稱磁場的運動加速、停止，中心磁懸物而運動加速、停止。
8.根據權利要求1-6任一權利要求所述的一種磁懸浮管道電纜施工車,其特徵在於，所述施工車為封閉導磁體，使其內部沒有磁感應電流對所述施工車的內部承載沒有磁場幹擾。
9.一種根據上述任一權利要求所述的磁懸浮管道電纜施工車的施工方法,其特徵在於，其包括以下步驟: ①將兩個半圓車體打開並套在管子上，然後合上插上螺絲擰緊； ②調節行走輪的手輪及調節絲杆，使行走輪接觸管子外壁並且車體的中心點與管子中點相冋，然後夾緊固定； ③調節線圈上的手輪，使線圈在管壁外合適位置並且使每件線圈與管外壁間隙控制在I mm?1.5 mm左右，然後夾緊固定； ④調試電磁線圈中電流,使線圈的電磁力和中心球的重力平衡； ⑤繼續調節電磁線圈的調節電位器，使中心球上升至管中心位置。
【文檔編號】F16L101/50GK103594978SQ201210285930
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月13日 優先權日:2012年8月13日
【發明者】顧嚴煌 申請人:顧嚴煌