強磁堵漏工具水下定位輸送系統的製作方法

2023-09-14 10:30:30 1

專利名稱：強磁堵漏工具水下定位輸送系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及應急搶險堵漏產品領域，更具體地說，是用於艦船船體發現漏洞 時，及時將強磁堵漏工具準確快速運送到漏點實施封堵的一套定位輸送系統。
背景技術：
艦船的船體在遭到碰撞，或化學腐蝕，或戰鬥槍戰，可能會出現孔洞，導致船艙進 水，嚴重時會導致沉船，這時必須用最快速度，最有效方法堵住孔洞。通常堵漏方法五花八 門，不一而足。現在有了高壓強磁堵漏工具，能夠快速有效將不大於Φ300πιπι的漏洞成功封 堵。那麼在船上怎樣將高壓強磁堵漏工具送到孔洞部位，特別是在吃水線以下部位呢？為 解決這一問題，特別需要一套水下定位輸送系統。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種準確快速運送強磁堵漏工具的一套 定位輸送系統。本實用新型強磁堵漏工具水下定位輸送系統，包括輪式移動機構、水下攝像頭和 上位機控制系統，所述輪式移動機構由車架和固定於車架的前萬向輪、中部驅動輪和後萬 向輪組成，中部驅動輪由安裝伺服驅動控制單元的交流伺服馬達驅動，所述車架中心固定 水下攝像頭，所述上位機控制系統採用臍帶電纜與水下攝像頭和伺服驅動控制單元連接。本實用新型系統利用堵漏工具自身的強磁性，將運送機構牢牢的吸附在船體表 面，從而使運行更加平穩，這樣使該機構結構更加簡單，便於操作。本實用新型利用兩個交流伺服馬達和與之相匹配的伺服驅動控制單元控制中部 驅動輪，該馬達具有全封閉結構，具有可靠性高、系統快速性好、同功率下重量和體積均較 小等優點。本系統採用速度控制方式，伺服驅動器接受控制系統的模擬速度電壓信號來控 制電機的轉速，利用兩邊電機的速度差從而確定本系統的運行速度和運行方向。

圖1是輪式移動機構附於船體的示意圖；圖2是輪式移動機構俯視圖；圖3是輪式移動機構運動示意圖；圖4是輪式移動機構處於俯仰時受力分析圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步描述。如圖1和圖2所示，包括輪式移動機構、水下攝像頭和上位機控制系統，所述輪式 移動機構吸附在船體5上，輪式移動機構由車架4和固定於車架的前萬向輪1、中部驅動輪 2和後萬向輪3組成，中部驅動輪由安裝伺服驅動控制單元的交流伺服馬達6驅動，所述車架中心固定水下攝像頭7，所述上位機控制系統採用臍帶電纜與水下攝像頭和伺服驅動 控制單元連接。直線行駛時，兩個交流伺服馬達的轉速相等；左右轉彎時，由兩個交流伺 服馬達的轉速差實現。每個車輪與車體的聯接採用減震彈簧，一方面可以吸收能量，另外 一方面在遇到障礙時能達到柔順地仿形，保證各輪與壁面始終可靠地接觸。水下攝像頭能夠指引輪式移動機構到達準確位置，通過水下攝像頭準確的找到破 損的孔洞，從而通過輪式移動機構將堵漏工具及時準確的送到指定位置。上位機控制系統用計算機監控，採用臍帶電纜為水下運送機構提供電源和傳導控 制信號，從而很好的控制水下輪式移動機構的行走。下面對本實用新型原理進行簡述運動學模型的建立輪式移動機構直線行駛時，中部設置的2個驅動輪速度相 等，全速前進；輪式移動機構左右轉彎時，靠2個驅動輪的速度差實現轉彎，瞬時迴轉中 心在2個主動輪軸線的連線上，迴轉半徑主要取決於2個驅動輪的速度差的大小。速度差 大，迴轉半徑小；速度差小，迴轉半徑大；速度差等於零，迴轉半徑趨向無窮遠處。輪式 移動機構運動示意圖如圖3所示。力學模型的建立據分析，輪式移動機構在船體表面上脫落可能性最大的位置是 俯仰位置。為此，這裡以此位置對輪式移動機構機構進行受力分析，如圖4所示。設機構 處於勻速運動(或靜止)狀態，機構在垂直壁面方向受到海水的浮力Fl、磁吸附力F2、 重力G和船體對機構的壓力N ；機構在平行壁面方向受到海水的阻力F4和摩擦力F3 ； 機構受到驅動力矩Ml和滾動摩阻Mr。由此可以確定輪式移動機構在海水中及在陸地上 所需的最小磁吸力和驅動力矩。磁吸附力對比實驗因為磁輪移動機構的工作環境是海水介質，所以磁輪吸附力的設計要考慮海水 的影響，為此做了如下對比實驗在空氣和水介質中，分別做了 10次吸附力測試.實驗 儀器如下管形測力計(KL250型)一個，橡膠封裝的磁鐵(N35) —塊，水槽一個·實 驗數據見表1所示.測量結果如下表1 磁鐵在空氣和水中產生的吸附力
次數12345678910平均值空氣200215190218190215190200215212204. 5海水190200210208200208206210200209204. 1 從測量結果可以看出，磁鐵在空氣和水介質中產生的磁力近似相等，這是由於空 氣和水的相對磁導率比較接近，近似為1，可以認為海水介質中的磁吸附力的計算適於空 氣介質環境.依此類推，可知該移動機構不僅適於水下船體表面上的運動，也適於水上船 體表面上的運動。
權利要求一種強磁堵漏工具水下定位輸送系統，其特徵是，包括輪式移動機構、水下攝像頭和上位機控制系統，所述輪式移動機構由車架和固定於車架的前萬向輪、中部驅動輪和後萬向輪組成, 中部驅動輪由安裝伺服驅動控制單元的交流伺服馬達驅動，所述車架中心固定水下攝像頭，所述上位機控制系統採用臍帶電纜與水下攝像頭和伺服驅動控制單元連接。
2.根據權利要求1所述的強磁堵漏工具水下定位輸送系統，其特徵是，所述前萬向輪、 中部驅動輪和後萬向輪與車架的聯接採用減震彈簧。
專利摘要本實用新型公開了一種強磁堵漏工具水下定位輸送系統。本實用新型包括輪式移動機構、水下攝像頭和上位機控制系統，所述輪式移動機構由車架和固定於車架的前萬向輪、中部驅動輪和後萬向輪組成,中部驅動輪由安裝伺服驅動控制單元的交流伺服馬達驅動，所述車架中心固定水下攝像頭，所述上位機控制系統採用臍帶電纜與水下攝像頭和伺服驅動控制單元連接。本實用新型系統利用堵漏工具自身的強磁性，將運送機構牢牢的吸附在船體表面，從而使運行更加平穩，這樣使該機構結構更加簡單，便於操作。
文檔編號B65G47/74GK201746115SQ20102029806
公開日2011年2月16日 申請日期2010年8月19日 優先權日2010年8月19日
發明者王修禮, 王國棟, 王濤, 韓軍, 黃衛聯 申請人:天津神封科技發展有限公司