磁轮的载荷分配设备的制作方法

本发明涉及磁轮的载荷分配设备，并且更特别地涉及这样一种磁轮的载荷分配设备，其能够均匀地分配施加至多个磁轮的载荷，从而允许最大限度地利用磁轮的个体吸附力。

背景技术：

一般而言，生活在水下的水生生物，比如藤壶、海鞘、龙介虫、紫贻贝、淡水贝类、泻湖虫体、可视石莼、石莼等等，会粘附至并生活在船体的表面，这会对船造成各种损害。

例如，粘附至船体的水生生物可能增加对海水的摩擦阻力，从而降低船的航行速度并增加燃料消耗，这在经济上是不利的。

常规上，通常采用这样的清理工作，即通过工人将待清理的船移动至陆地码头，并通过使用高压软管喷水来去除船壁上的附着物。因为该方法需要将船移动至码头的准备程序，所以存在以下缺点，即需要较长的清理时间以及动员大量工人。

潜水者可以清理水下的船底，而不用移动船。然而，即使对于熟练于水下工作环境的潜水者而言，也需要花费较长时间来清理大范围的船体，并且由于能见度低清理工作的难度级别会增加。

为了避免以下问题，即工人对船底的清理难以有效地去除附着物并且需要大量工人，已经提出了一种方法，即涂覆混合有有毒材料的涂料来防止海洋生物在船表的粘附和寄生。

然而，所提出的方法会造成其它问题，即海水污染以及对其它海洋生物的有害影响，从而会破坏水生生态系统，因此被国际组织禁止。另外，当经过一段时间后毒性降低时，应该在清理之后再次涂覆涂料。

为了克服这种问题，已经提出了一种技术，即清理机器人在沿着水下的船壁移动期间去除沉积物。

韩国专利登记号10-0811540中公开的“用于清理和检查船底的水下机器人”是一种推进设备，其沿着船体的壁移动并使用固定于水下机器人处的刷子来清理壁。

然而，该方法由于螺旋桨而造成清理设备的大型化，这导致难以有效清理具有大曲率的船底，并且需要用于沿着船体的壁稳定地移动机器人的大量传感器，这导致成本高昂。

为了清理船底，重要的是将清理设备紧密地附着至船底。为此，已经提出了使用磁轮的方法。

使用磁轮的一些清理设备没有考虑包括船底在内的附着目标表面的均匀性。

在该情况下，如果磁轮之一所附着至的附着目标表面低于地面，则相应的磁轮可能脱离附着目标表面，因此清理设备借以附着至附着目标表面的合力会弱化。

如果对角地配置的磁轮的附着目标表面低于其它附着目标表面，则对角地配置的磁轮会同时与附着目标表面分离。因此，由于载荷被施加在对角地配置在不同方向上的磁轮上或者四个磁轮中的三个同时接触附着目标表面且倾斜地附着至附着目标表面，所以磁轮的磁力不能被恰当地传递。

实际上，由于作为附着目标表面的大多数铁磁体的底部不是平坦的，所以存在缺点，即应该做出一种设计以为磁轮未附着至附着目标表面的情况做好准备。另外，难以安装多于四个的磁轮，因为磁轮存在这样的特点，即在磁轮与附着目标表面分离的情况下，吸附力会迅速地降低。

另一方面，当磁轮附着至由铁磁体形成的地板、壁、天花板等时，外力发挥作用，以分离磁轮而不是按压磁轮。

即使磁体的体积增加两倍，磁力的增加也会少于两倍。因此，不能盲目地增加磁体的尺寸。因此，为了增加磁轮的吸附力，更有效的是使用多个磁轮。

在该情况下，可以考虑在个体磁轮中设置弹簧。例如，在使用拉伸弹簧的情况下，当多个磁轮中的最前侧磁轮被施加力并被吸引时，根据拉伸弹簧的伸长率，施加至配置于后侧的磁轮的力有所不同。也就是说，位于最前侧的磁轮分担最大的力，而位于最后侧的磁轮分担最小的力。这是低效的，因为各磁轮并未针对外力均匀地分担吸附力。

以上描述仅仅提供来作为背景以便理解本发明，并不旨在阐述本发明所属领域公知的技术。

[相关技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)韩国专利登记号10-0811540(大宇造船海洋工程有限公司所有，2008年03月07日颁布)

技术实现要素：

技术问题

因此，本发明的一个目的是提供一种磁轮的载荷分配设备，其能够均匀地分配施加至多个磁轮的载荷，从而允许最大限度地利用磁轮的个体吸附力。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种磁轮的载荷分配设备，其包括：多个缸部，其包括分别连接至多个磁轮的一侧，以及内部彼此不连通的上空间部分和下空间部分；和通路部，其用作流体的移动路径并且互连所述多个缸部，其中，所述通路部构造成通过以流体互不混合的方式在上空间部分和下空间部分中移动流体，来均匀地分配施加至磁轮的载荷。

优选地，多个缸部中的每个包括：缸体，其被可升降地设置在所述缸体中的活塞分隔成上空间部分和下空间部分；和活塞杆，其包括连接至所述活塞的一侧和连接至所述磁轮的另一侧。

优选地，在所述缸体或活塞杆中设置有用以限制缸体的下降高度的止挡器。

优选地，所述止挡器设置在位于最前侧的缸体或活塞杆中以及位于最后侧的缸体或活塞杆中。

优选地，所述缸体具有相同的内径。

优选地，所述通路部包括：第一通路，其互连所述缸部的上空间部分，以彼此连通；和第二通路，其互连所述缸部的下空间部分，以彼此连通。

优选地，所述载荷分配设备用于清理船的底部。

有益效果

根据本发明的实施例，由于施加至各磁轮的载荷能通过多个缸部和互连多个缸部的通路部得到均匀的分配，所以有可能实现对磁轮的个体吸附力的最大利用。

附图说明

图1是示意图，示出了根据本发明一个实施例的磁轮的载荷分配设备。

图2是图1中示出的主要部分的放大视图。

图3是用于说明图1中示出的活塞杆中没有设置止挡器时可能发生的问题的视图。

图4-6是用于说明根据该实施例的设备的操作的视图。

图7是使用根据该实施例的设备的状态图。

具体实施方式

为了全面地理解本发明、本发明的操作的优点以及由本发明的实施例实现的目的，应该参考示出了本发明的优选实施例的附图以及附图中描述的内容。

以下，将参考附图描述本发明的优选实施例。在所有附图中，相同元件由相同附图标记表示。

图1是示意图，示出了根据本发明一个实施例的磁轮的载荷分配设备。图2是图1中示出的主要部分的放大视图。图3是用于说明图1中示出的活塞杆中没有设置止挡器时可能发生的问题的视图。

如这些图中所示，根据该实施例的用于磁轮的载荷分配设备1包括多个缸部100，其包括分别连接至多个磁轮的一侧以及内部彼此不连通的上空间部分112和下空间部分113，以及用作流体的移动路径并互连多个缸部100的通路部200。

如图1中所示，缸部100可以设置为对应于磁轮10，并发挥作用以在容纳于一个缸部100中的流体经由通路部200移动至另一缸部100时，均匀地分配施加至磁轮10的载荷。

在该实施例中，如图1和2中所示，缸部100中的每个包括：缸体110，其被可升降地设置于其中的活塞111分隔成上空间部分112和下空间部分113；和活塞杆120，其包括连接至活塞111的上侧和连接至磁轮10的下侧。

如图1中所示，缸部100的缸体110的上端可以可移除地联接至清理设备的框架。

另外，如图1和2中所示，缸体110被设置于中心部分中的活塞111分隔成上空间部分112和下空间部分113，并且充注于上空间部分112中的流体与充注于下空间部分113中的流体通过活塞111彼此短路。

因此，根据活塞111的运动，充注于上空间部分112中的流体仅移动至上空间部分112，而充注于下空间部分113中的流体仅移动至下空间部分113。作为结果，该实施例包括两个闭合的流体回路，即，一个是在上空间部分112中流动的流体的上空间部分闭合回路，且另一个是在下空间部分113中流动的流体的下空间部分闭合回路。

在该实施例中，缸体110可以具有相同的内径。例如，图2中示出的左缸体110和右缸体110可以具有30mm的相同内径。

左、右活塞杆120的直径可以为20mm。

因此，活塞111的与上空间部分112的面积为7.0cm²，而活塞111的与下空间部分113接触的面积为3.9cm²。也就是说，在该实施例中，活塞111的与上空间部分112接触的面积可以不同于活塞111的与下空间部分113接触的面积。如果左活塞111上升1cm，则容纳于左上空间部分112中的流体被推压入右上空间部分112中达7.0cm³。

左上空间部分112中的流体经由第一通路210移动到右上空间部分112中达7.0cm³，并使右缸体110中的活塞111下降。由于与左、右上空间部分112接触的活塞111具有相同面积，所以右缸体110中的活塞111的下降距离为1cm。

作为结果，右下空间部分113下降达1cm，并且右下空间部分113中的流体经由第二通路220移动到左下空间部分113中达3.9cm³。由于与左、右下空间部分113接触的活塞111具有相同面积，所以左下空间部分113中的活塞111的上升距离为1cm。

缸部100的活塞杆120的下侧可以可移除地装配到磁轮10的轴中，而其上侧可以可移除地装配到活塞111中或焊接至活塞111。

在该实施例中，在最前侧和最后侧活塞杆120的每个中均设置有止挡器121，如图1中所示。止挡器121用于将缸体110的下空间部分113保持在指定压力，分配外力f，并防止设备过度地倾斜。

更具体地，如图3中所示，当最前侧活塞111与缸体110的下空间部分113直接接触时，在下空间部分113中没有压力生成，因此没有压力可被传输至其它缸体110。

另外，外力f通过与下空间部分113直接接触的活塞集中在最左侧磁轮10上，因此不能均匀地分配在全体磁轮10上。

在该情况下，进一步，如图3中所示，设备可能被过度地倾斜。

通路部200用于互连各缸，并且使流体在缸中流动，同时形成闭合回路。

在该实施例中，如图1中所示，通路部200包括用于互连缸体110的上空间部分112以形成闭合回路的第一通路210，以及用于互连缸体110的下空间部分113以形成闭合回路的第二通路220。

因此，在该实施例中，存储在上空间部分112中的流体(例如，油或压缩气体)仅经由第一通路210移动到其它上空间部分112中，而不会移动到下空间部分113中。这同样适用于下空间部分113。

图4-6是用于说明根据该实施例的设备的操作的视图。

以下，将参考图4-6简要地描述根据该实施例的设备的操作。

首先，如图4中所示，当在磁轮10的位置a处施加力f时，位置a处的活塞111试图移动至缸体110的下空间部分113，因此在相应的下空间部分113中产生压力。

根据帕斯卡原理，在位置a处的下空间部分113中产生的压力被相等地施加至位置b、c和d处的下空间部分113。这时，根据公式“力＝压力×面积”来获得施加至每个磁轮10的力。由于活塞111具有相同的面积和压力，施加至各磁轮10的力得以均匀地分配。

在以上示例中，施加力f的原因如下。在大多数情况下，使用磁轮10的设备爬升到或附着至作为附着对象20的铁磁体的壁上，且沉重部件和电力/通信线缆装备在设备中。装备在设备中的所有部件均受比如重力等试图使设备与附着对象20分离的外力的影响。因此，基于力f被施加至设备的假设来给出描述。

当牵引力持续时，如图4a中所示，用以推出缸体110的内部流体的力施加在位置a处的下空间部分113上，而用以吸入缸体110的内部流体的力施加在位置a处的上空间部分112上。

由于各缸体110的内部流体的体积的总和不变，所以位置a、b、c和d处的上空间部分112的流体之和与下空间部分113的流体之和不变。

因此，如图4b中所示，缸体110中的各流体一直流动直到位置d处的缸体110接触止挡器121。

图5示出了一种状况，其中该实施例的设备遇到并经过存在于附着对象20上的凸起，且力沿方向f施加。

在图5中示出的示例中，磁轮10中的每个的直径为200mm，凸起的高度为20mm，并且活塞111中的每个的冲程为100mm。

在该实施例中，活塞111的冲程可以增大，以经过更大的凸起。

图6示出了一种状况，其中设备移动经过大的弯曲表面，且力沿方向f施加。

如图6中的位置d所示，止挡器121的高度可以根据状况而变化。

在图6中示出的示例中，磁轮10中的每个的直径为200mm，活塞111中的每个的冲程为100mm，并且附着对象20的半径为2.5m。

图7是使用根据该实施例的设备的状态图。

在该实施例中，如图7中所示，当在设备的框架30的左右侧设置多个磁轮10时，通过均匀地分配施加至各磁轮10的载荷，磁轮10的个体吸附力能得到最大化。

除了船清理设备之外，该实施例可应用于在铁磁体上进行的包括焊接、机械加工等在内的广泛领域。

在该实施例中，磁轮10可以呈包括永久磁体或电磁体的轮子的形式。

如上所述，根据该实施例，由于施加至各磁轮的载荷能通过多个缸部和互连多个缸部的通路部得到均匀的分配，所以有可能实现对磁轮的个体吸附力的最大利用。

虽然已经参考本发明的示例性实施例图示和描述了本发明，但本领域的技术人员应该理解的是其可以在形式和细节上做出各种变化，而不背离本发明的精神和范围。示例性实施例是提供来达到说明本发明的目的，而不是进行限制。因此，所意图的是本发明覆盖本发明的修改和变型，前提是它们落入所附权利要求书及其等同方案的范围内。