用于钢质船体结构面磁吸车运动控制装置及其使用方法与流程

本发明涉及一种用于钢质船体结构面磁吸车运动控制装置及其使用方法，属于船舶与海洋工程技术领域。

背景技术：

船舶与海洋工程装备通常具有大尺度特点，例如钢质船体大表面、甲板和舱壁结构等，这些结构物在制造环节中需要多次清洁、涂装、焊缝检验等工作，这些的施工设备需要一种能够在船体大表面、甲板和舱壁结构上运行搭载装置，该搭载装置除了能够通过磁吸附力克服重力而自行移动外，还要有自适应的应急自身保护功能，避免施工作业中意外跌落。另外该搭载装置能够节省人力、提升作业效率、提高工作安全性。因此，本发明涉及一种用于钢质船体结构面磁吸车运动控制装置及使用方法，该装置结构简单、使用方便、可靠性高，能够有效地应用在船舶与海洋工程产品的制造过程中，特别是对大型船体总段生产，以及产品合拢后的结构大表面检测和涂装工艺等有广泛的工程应用前景。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于钢质船体结构面磁吸车运动控制装置及其使用方法，它除了能够通过磁吸附力克服重力而自行移动外，还具有自适应的吸止功能，起到自身应急保护，避免施工作业中意外跌落。该装置应结构简单、使用方便、可靠性高，能够搭载施工器材在钢质船体大表面、甲板和舱壁结构上进行检测和涂装作业。

本发明采用的技术方案是：一种用于钢质船体结构面磁吸车运动控制装置，它包括一个板架磁铁机构，它还包括一个平台机构和一个滑块机构，所述板架磁铁机构包含外板、第一凹槽轮子和永磁铁块，外板采用第一侧板、第二侧板的一端与面板直角式固定连接，在第一侧板与第二侧板的另一端固定连接永磁铁块，两个第一凹槽轮子经各自的第一支架固定在面板的内侧；所述平台机构包含平台板、具有磁性的平台轮子、第二导轨和拉力弹簧，在永磁铁块上方第一侧板、第二侧板的内侧壁上各设有两个平台板的导轨结构，导轨结构的第一导轨与平台板上的导槽相配合，在平台板下方的第一导轨端部设有限位板，在第一导轨顶部的弹簧挡板与平台板间设有拉力弹簧，平台板下平面经四个第二支架连接四个在船体结构面上滚动的平台轮子；所述滑块机构包含槽型滑块、拉杠、底滑槽和第二凹槽轮子；槽型滑块一端位于侧滑槽中的凸型滑板经压力弹簧顶在第二侧板上，槽型滑块另一端与穿过第一侧板上拉杠槽的拉杠固定连接，在槽型滑块的上部设有两段连接在一起的上导轨、斜导轨和下导轨与两个第一凹槽轮子相配合，在槽型滑块的下部经第三支架连接的第二凹槽轮子与位于平台板上部的第二导轨相配合，所述永磁铁块上固定连接一个穿过平台板上圆孔的圆柱型触控杆，圆柱型触控杆伸入位于槽型滑块内底滑槽的触控圆洞中。

所述的一种用于钢质船体结构面磁吸车运动控制装置的使用方法：

（a）在运动工况，船体结构面是水平面、垂直面或空间任意角度，具有磁性的四个平台轮子和永磁铁块共同作用，永磁铁块把整个装置与船体结构面吸附在一起；永磁铁块与船体结构面间距保持恒定，通过四个平台轮子滚动，带动整个装置移动；此时，第一凹槽轮子在上导轨上，圆柱型触控杆上端在触控圆洞内，凸型滑板在压力弹簧的推力作用下，使槽型滑块保持相对稳定；

（b）在吸止工况，当平台轮子遇到障碍物或装置本体遇到外力扰动时，板架磁铁机构与滑块机构产生相对方向的位移，导致圆柱型触控杆上端脱离触控圆洞，槽型滑块在压力弹簧的推力作用下移动，第一凹槽轮子从上导轨通过斜导轨滚到下导轨上，这时圆柱型触控杆上端在底滑槽内滑动，压力弹簧的压力释放，槽型滑块又保持相对稳定平衡状态；但此时永磁铁块快速下落，与船体结构面间距减小，磁吸附力迅速增大，整个装置将会吸附成静止状态；

（c）在复位工况，拉杆在压力的作用下，推动槽型滑块移动，压力弹簧重新回到压缩状态，这时两个第一凹槽轮子将从下导轨经斜导轨滚动到上导轨上，整个装置又回到运动工况。

本发明专利的有益效果是：这种用于钢质船体结构面磁吸车运动控制装置包括板架磁铁机构、平台机构和滑块机构。板架磁铁机构的第一凹槽轮子在槽型滑块的上导轨上移动，槽型滑块通过第二凹槽轮子在平台板上导轨上移动，平台板上的平台轮子在船体结构面上移动，固定在永磁铁块上的圆柱型触控杆伸入槽型滑块内底滑槽的触控圆洞中。该装置除了能够通过磁性的平台轮子和永磁铁块的磁吸附力克服重力而自行移动外，还具有自适应的吸止功能，起到自身应急保护，避免施工作业中意外跌落。该装置结构简单、使用方便、可靠性高，能够搭载施工器材在钢质船体大表面、甲板和舱壁结构上进行检测和涂装作业。

附图说明

图1是用于钢质船体结构面磁吸车运动控制装置的立体图。

图2是图1的正视图。

图3是外板图。

图4是图1一种除去外板结构的立体图。

图5是图1另一种除去外板结构的立体图。

图6是图2中的A-A剖面图。

图7是图2中的B-B剖面图。

图8是图2中的C-C剖面图。

图9是图2中的D-D剖面图。

图10是图2中的E-E剖面图。

图11是图2中的F-F剖面图。

图12是图5中的G放大图槽型滑块的侧滑槽端部。

图13是图5中的H放大图导轨结构。

图14是图7中的I放大图。

图15是装置运行工况示意图圆柱型触控杆在触控圆洞内。

图16是装置吸止工况示意图圆柱型触控杆在底滑槽内。

图中：11、外板，12a、面板，12b、第一侧板，12c、第二侧板，12d、拉杠槽，13、第一凹槽轮子，14、第一支架，15、压力弹簧，16、凸型滑板，17、第一导轨，17a、弹簧挡板，17b、限位板，18、拉力弹簧，19、导轨结构，21、永磁铁块，22、圆柱型触控杆，31、平台板，32、圆孔，33、导槽，34、平台轮子，34a、第二支架，35、第二导轨，41、槽型滑块，42、拉杠，43、上导轨，44、斜导轨，45、下导轨、46、底滑槽，47、触控圆洞，48、侧滑槽，49、第二凹槽轮子，49a、第三支架，51、船体结构面。

具体实施方式

图1-14示出了一种用于钢质船体结构面磁吸车运动控制装置的结构图。图中，这种用于钢质船体结构面磁吸车运动控制装置包括一个板架磁铁机构、一个平台机构和一个滑块机构。

板架磁铁机构包含外板11、第一凹槽轮子13和永磁铁块21，外板11采用第一侧板12b、第二侧板12c的一端与面板12a直角式固定连接，在第一侧板12b与第二侧板12c的另一端固定连接永磁铁块21，两个第一凹槽轮子13经各自的第一支架14固定在面板12a的内侧。

平台机构包含平台板31、具有磁性的平台轮子34、第二导轨35和拉力弹簧18，在永磁铁块21上方第一侧板12b、第二侧板12c的内侧壁上各设有两个平台板31的导轨结构19，导轨结构19的第一导轨17与平台板31上的导槽33相配合，在平台板31下方的第一导轨17端部设有限位板17b，在第一导轨17顶部的弹簧挡板17a与平台板31之间设有拉力弹簧18，平台板31下平面经四个第二支架34a连接四个在船体结构面51上滚动的平台轮子34。

滑块机构包含槽型滑块41、拉杠42、底滑槽46和第二凹槽轮子49；槽型滑块41一端位于侧滑槽48中的凸型滑板16经压力弹簧15顶在第二侧板12c上，槽型滑块41另一端与穿过第一侧板12b上拉杠槽12d的拉杠42固定连接，在槽型滑块41的上部设有两段连接在一起的上导轨43、斜导轨44和下导轨45与两个第一凹槽轮子13相配合，在槽型滑块41的下部经第三支架49a连接的第二凹槽轮子49与位于平台板31上部的第二导轨35相配合。

永磁铁块21上固定连接一个穿过平台板31上圆孔32的圆柱型触控杆22，圆柱型触控杆22伸入位于槽型滑块41内底滑槽46的触控圆洞47中。

一种用于钢质船体结构面磁吸车运动控制装置的使用方法是：

（a）在运动工况，船体结构面51是水平面、垂直面或空间任意角度，具有磁性的四个平台轮子34和永磁铁块21共同作用，永磁铁块21把整个装置与船体结构面51吸附在一起；永磁铁块21与船体结构面51间距保持恒定，通过四个平台轮子34滚动，带动整个装置移动；此时，第一凹槽轮子13在上导轨43上，圆柱型触控杆22上端在触控圆洞47内，凸型滑板16在压力弹簧15的推力作用下，使槽型滑块41保持相对稳定（如图15）；

（b）在吸止工况，当平台轮子34遇到障碍物或装置本体遇到外力扰动时，板架磁铁机构与滑块机构产生相对方向的位移，导致圆柱型触控杆22上端脱离触控圆洞47，槽型滑块41在压力弹簧15的推力作用下移动，第一凹槽轮子13从上导轨43通过斜导轨44滚到下导轨45上，这时圆柱型触控杆22上端在底滑槽46内滑动，压力弹簧15的压力释放，槽型滑块41又保持相对稳定平衡状态；但此时永磁铁块21快速下落，与船体结构面51间距减小，磁吸附力迅速增大，整个装置将会吸附成静止状态（如图16）；

（c）在复位工况，拉杆42在压力的作用下，推动槽型滑块41移动，压力弹簧15重新回到压缩状态，这时两个第一凹槽轮子13将从下导轨45经斜导轨44滚动到上导轨43上，整个装置又回到运动工况。