专利名称：强磁堵漏工具水下定位输送系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及应急抢险堵漏产品领域，更具体地说，是用于舰船船体发现漏洞 时，及时将强磁堵漏工具准确快速运送到漏点实施封堵的一套定位输送系统。
背景技术：
舰船的船体在遭到碰撞，或化学腐蚀，或战斗枪战，可能会出现孔洞，导致船舱进 水，严重时会导致沉船，这时必须用最快速度，最有效方法堵住孔洞。通常堵漏方法五花八 门，不一而足。现在有了高压强磁堵漏工具，能够快速有效将不大于Φ300πιπι的漏洞成功封 堵。那么在船上怎样将高压强磁堵漏工具送到孔洞部位，特别是在吃水线以下部位呢？为 解决这一问题，特别需要一套水下定位输送系统。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种准确快速运送强磁堵漏工具的一套 定位输送系统。本实用新型强磁堵漏工具水下定位输送系统，包括轮式移动机构、水下摄像头和 上位机控制系统，所述轮式移动机构由车架和固定于车架的前万向轮、中部驱动轮和后万 向轮组成，中部驱动轮由安装伺服驱动控制单元的交流伺服马达驱动，所述车架中心固定 水下摄像头，所述上位机控制系统采用脐带电缆与水下摄像头和伺服驱动控制单元连接。本实用新型系统利用堵漏工具自身的强磁性，将运送机构牢牢的吸附在船体表 面，从而使运行更加平稳，这样使该机构结构更加简单，便于操作。本实用新型利用两个交流伺服马达和与之相匹配的伺服驱动控制单元控制中部 驱动轮，该马达具有全封闭结构，具有可靠性高、系统快速性好、同功率下重量和体积均较 小等优点。本系统采用速度控制方式，伺服驱动器接受控制系统的模拟速度电压信号来控 制电机的转速，利用两边电机的速度差从而确定本系统的运行速度和运行方向。
图1是轮式移动机构附于船体的示意图；图2是轮式移动机构俯视图；图3是轮式移动机构运动示意图；图4是轮式移动机构处于俯仰时受力分析图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步描述。如图1和图2所示，包括轮式移动机构、水下摄像头和上位机控制系统，所述轮式 移动机构吸附在船体5上，轮式移动机构由车架4和固定于车架的前万向轮1、中部驱动轮 2和后万向轮3组成，中部驱动轮由安装伺服驱动控制单元的交流伺服马达6驱动，所述车架中心固定水下摄像头7，所述上位机控制系统采用脐带电缆与水下摄像头和伺服驱动 控制单元连接。直线行驶时，两个交流伺服马达的转速相等；左右转弯时，由两个交流伺 服马达的转速差实现。每个车轮与车体的联接采用减震弹簧，一方面可以吸收能量，另外 一方面在遇到障碍时能达到柔顺地仿形，保证各轮与壁面始终可靠地接触。水下摄像头能够指引轮式移动机构到达准确位置，通过水下摄像头准确的找到破 损的孔洞，从而通过轮式移动机构将堵漏工具及时准确的送到指定位置。上位机控制系统用计算机监控，采用脐带电缆为水下运送机构提供电源和传导控 制信号，从而很好的控制水下轮式移动机构的行走。下面对本实用新型原理进行简述运动学模型的建立轮式移动机构直线行驶时，中部设置的2个驱动轮速度相 等，全速前进；轮式移动机构左右转弯时，靠2个驱动轮的速度差实现转弯，瞬时回转中 心在2个主动轮轴线的连线上，回转半径主要取决于2个驱动轮的速度差的大小。速度差 大，回转半径小；速度差小，回转半径大；速度差等于零，回转半径趋向无穷远处。轮式 移动机构运动示意图如图3所示。力学模型的建立据分析，轮式移动机构在船体表面上脱落可能性最大的位置是 俯仰位置。为此，这里以此位置对轮式移动机构机构进行受力分析，如图4所示。设机构 处于勻速运动(或静止)状态，机构在垂直壁面方向受到海水的浮力Fl、磁吸附力F2、 重力G和船体对机构的压力N ；机构在平行壁面方向受到海水的阻力F4和摩擦力F3 ； 机构受到驱动力矩Ml和滚动摩阻Mr。由此可以确定轮式移动机构在海水中及在陆地上 所需的最小磁吸力和驱动力矩。磁吸附力对比实验因为磁轮移动机构的工作环境是海水介质，所以磁轮吸附力的设计要考虑海水 的影响，为此做了如下对比实验在空气和水介质中，分别做了 10次吸附力测试.实验 仪器如下管形测力计(KL250型)一个，橡胶封装的磁铁(N35) —块，水槽一个·实 验数据见表1所示.测量结果如下表1 磁铁在空气和水中产生的吸附力
次数12345678910平均值空气200215190218190215190200215212204. 5海水190200210208200208206210200209204. 1 从测量结果可以看出，磁铁在空气和水介质中产生的磁力近似相等，这是由于空 气和水的相对磁导率比较接近，近似为1，可以认为海水介质中的磁吸附力的计算适于空 气介质环境.依此类推，可知该移动机构不仅适于水下船体表面上的运动，也适于水上船 体表面上的运动。
权利要求一种强磁堵漏工具水下定位输送系统，其特征是，包括轮式移动机构、水下摄像头和上位机控制系统，所述轮式移动机构由车架和固定于车架的前万向轮、中部驱动轮和后万向轮组成, 中部驱动轮由安装伺服驱动控制单元的交流伺服马达驱动，所述车架中心固定水下摄像头，所述上位机控制系统采用脐带电缆与水下摄像头和伺服驱动控制单元连接。
2.根据权利要求1所述的强磁堵漏工具水下定位输送系统，其特征是，所述前万向轮、 中部驱动轮和后万向轮与车架的联接采用减震弹簧。
专利摘要本实用新型公开了一种强磁堵漏工具水下定位输送系统。本实用新型包括轮式移动机构、水下摄像头和上位机控制系统，所述轮式移动机构由车架和固定于车架的前万向轮、中部驱动轮和后万向轮组成,中部驱动轮由安装伺服驱动控制单元的交流伺服马达驱动，所述车架中心固定水下摄像头，所述上位机控制系统采用脐带电缆与水下摄像头和伺服驱动控制单元连接。本实用新型系统利用堵漏工具自身的强磁性，将运送机构牢牢的吸附在船体表面，从而使运行更加平稳，这样使该机构结构更加简单，便于操作。
文档编号B65G47/74GK201746115SQ20102029806
公开日2011年2月16日 申请日期2010年8月19日 优先权日2010年8月19日
发明者王修礼, 王国栋, 王涛, 韩军, 黄卫联 申请人:天津神封科技发展有限公司