一种磁悬浮管道电缆施工车的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种磁悬浮管道电缆施工车，包括两个半圆车体、管子、中心球、带永磁外罩的电磁线圈、可调节支架、行走轮，所述两个半圆车体套在管子上并用螺丝固定，所述行走轮具有手轮和调节丝杆，所述电磁线圈与管壁固定并设有调节手轮，所述中心球设置在管中。本发明的有益效果是：大大提高了穿线效力，节约了成本，并减少了施工量。
【专利说明】一种磁悬浮管道电缆施工车
【技术领域】
[0001]本发明涉及施工车领域，并具体涉及一种磁悬浮管道电缆施工车。
【背景技术】
[0002]目前，我们在船舶施工中，有些电缆施工区域比较特殊，如电缆穿越压载舱，油舱(燃油舱和滑油舱)，化学器舱等等这些特殊舱。它的电缆配线要求:电缆不能直接暴露施舱内，所以它采用了钢管配线。在管道配线时，由于舱内重要设备与管道相遇时，就要避让，所以在整个管线中留下很多弯，比如:一条200-300米的管线有5飞个弯，对于电缆施工带来麻烦，很费时，费工。
[0003]现有的磁悬浮火车，磁悬浮礼品，玩具，磁悬浮电机等等。它们的原理，只是讨论在，吸浮式悬浮系统。即电磁铁线组通以一定量的电流，就会产生磁力浮。只要控制电磁铁线中的电流，使之产生的电磁力与钢球重力MG相平衡。钢球也就会平衡于空中，而处于平衡状态控制系统则采用光流，光电转换控制技术，实现球体磁场中的位置。电磁铁中控制电流的大小，作为磁悬浮控制对象的输入量，弱点是中心球受力大小；调试时只要使电磁线圈的电流调到刚好为止，钢球它不能承受外力。
[0004]
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了一种磁悬浮管道电缆施工车，它大大提高穿线效力，节约成本，减少施工量。
[0006]本发明采取的技术方案是:
一种磁悬浮管道电缆施工车，包括两个半圆车体、管子、中心球、带永磁外罩的电磁线圈、可调节支架、行走轮，所述两个半圆车体套在管子上并用螺丝固定，所述带永磁外罩的电磁线圈安装在车体上，所述行走轮具有手轮和调节丝杆，所述电磁线圈与管壁固定并设有调节手轮，所述中心球设置在管中。
[0007]进一步的，所述电磁线圈连接有调节电位器和电流表，用来调节和观测线圈中的电流。
[0008]进一步的，所述中心球设有一个小孔，钢丝线从小孔中穿过。
[0009]进一步的，所述中心球上设有摄像头和电照明灯。
[0010]进一步的，所述管子内径为200 mm,外径为219mm。
[0011]进一步的，所述带永磁外罩的电磁线圈的外罩规格为Φ 268 X 126 mm，壁厚5 mm，电磁铁芯Φ 78X106，线圈采用Φ I mm柒包线，线圈匝数2000匝。
[0012]进一步的,所述受力的施工车在对称磁极和不对称磁极场中，随着不对称和对称磁场的运动加速、停止，中心磁悬物而运动加速、停止。由于磁悬浮物在外磁极运动而运动，停止而停止，因而外磁场对内部承载的施工车有运动加速度拦截等功能，对运动中的施工车有更高效的、更高的安全系数，它的特点是不偏离所设计的轨道，一旦有偏离会立刻校正或拦截。
[0013]进一步的，所述施工车为封闭导磁体，使其内部没有磁感应电流对所述施工车的内部承载没有磁场干扰。因为施工车是闭合导磁体因而在磁场运动下所产生的电流也会相互抵消，故它内部承载物没有磁体干扰和感应电流。
[0014]一种磁悬浮管道电缆施工车的施工方法，其包括以下步骤:
①将两个半圆车体打开并套在管子上，然后合上插上螺丝拧紧；
②调节行走轮的手轮及调节丝杆，使行走轮接触管子外壁并且车体的中心点与管子中点相冋，然后夹紧固定；
③调节线圈上的手轮，使线圈在管壁外合适位置并且使每件线圈与管外壁间隙控制在I mm?1.5 mm左右，然后夹紧固定；
④调试电磁线圈中电流,使线圈的电磁力和中心球的重力平衡；
⑤继续调节电磁线圈的调节电位器，使中心球上升至管中心位置。
[0015]
本发明的有益效果:
本发明提供的一种磁悬浮管道电缆施工车大大提高穿线效力，节约成本，减少施工量。并且加中心球在悬浮磁场中的受力，加大磁场线圈的电流，让管中的中心球发挥作用，也就是当钢管外磁场移动时，管内中心球也同样移动，改变管外磁场线圈电流就可以改变管内中心球位置；同时管内中心球的受力承载一定的牵弓I拉力和重力。
[0016]【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明的磁悬浮器原理结构图；
图2为本发明的整体车体结构示意图。
[0018]图中:1-夹紧母，2-支架，3-滚轮，4-电磁线圈，5-调节丝杆，6-螺丝。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明进一步说明。
[0020]首先，当电磁磁体的磁力线穿越导磁体和不导磁体时，磁力线方向不变，例如:当三组磁体磁力线极向相同，同时穿一钢管时，它将钢管分别分成三个区域同时磁极磁化钢管三区，但没有改变磁极方向。
[0021]其次，管内球体的受力方向:由于钢管受三个互为120°磁体磁化，它只是在钢管过三度区，有所衰减，但没有改变磁场方向，中心球也同时受力于三个互为120°的磁体磁力。由于中心球本身没有磁极流，所以它只局限于管外三个磁体的磁化，因此，中心球也被分成三个磁极区域。如果此时只要调整三个磁极强度克服小于自身重量及重力加速度，即可得中心球受力平衡。
[0022]根据以上原理制作磁悬浮车体，由于不同的管线有不同管径，所以在选择中心球时，尺寸有所改变，而且车辆在制作时也有所改变，制作时，有几个级别，但大体的结构不变。本人以管内径200 _，外径为219_为例说明制作过程，结构及使用方法。
[0023]中心球直径D=IOO mm,重 250g, 带永磁外罩的电磁线圈，外罩规格:Φ268Χ 126 mm，壁厚:5 mm，电磁铁芯:φ78Χ106，线圈采用Φ I mm漆包线，线圈匝数2000匝，小型电控箱直接安装车体上I个(流表3件，三套调控电路)，其次插头，插座，选用30V，400W可调直流电源。施工时，节约时间需要三套车体(因为管线中有法兰，支架，舱壁，影响施工速度)。
[0024]车体结构及施工方法:
整个车体采用两个半元结构，施工时I步，螺丝①，两个半元车体，其打开并套在管子上，然后合上插上螺丝①拧紧即可；
2步，调节行走轮的手轮及丝杆的两侧共6件，侧共3件，调节手轮使行走轮接触管子外壁，使车体的中心点与管子中点相同，也就是车体均匀分布管子上，然后夹紧夹紧母②；
3步，调节磁铁线圈，共3件，调节线圈上的手轮，使线圈在管壁外合适位置，使其每件线圈与管外壁间隙控制在I mm?1.5 mm左右，然后夹紧夹紧母，使其固定。
[0025]4步，装车体时，根据经验，可以将线圈，两组管子的上方，使其中心线水平放置，其中一组放在管子下方，如此组装使于调试，调试时先以线圈为其基准点，先调线圈，先使管中的中心球浮起来，使其重量(重力)与线圈的电磁力相等，作用力相反，即有重力向下，线圈的电磁力向上正好与之平衡，此时，调节要耐心要小心。
[0026]5步，根据第4步的调节，此时，中心球只受电磁线圈与中心球重力的一个平衡状态，还不能实现，在一定的牵引力，要得到中心球能有牵引力，则应如下调整:调节电位器使线圈的电流加大，中心球开始在管中下沉,下沉至离管下内壁I mnTl.5 mm时止，观察电流表值，再调电位器，把管内中心球上拉，上拉到离上管壁I mm?1.5 mm时止，观察电流表数值，此时中心球依然下沉当调到离管内壁I mm?1.5 mm时止，观察电流表值，其电流表值达1.5A时，即止。调节电位器使线圈将中心球上拉，直至管中心止。此时，电流表值应为1.8?2A左右。根据公式计算: F (1.x) =kf (i / X)2和F=NI。
[0027]X:是中心球到线圈铁芯距离，50 mm + (I mm?1.5 mm)应为51 mm?51.5 mm。
[0028]kx:为常数，中心球直径/ (线圈直径-铁芯直径/2+铁芯直径)2。
[0029]N:线圈匝数。Σ:线圈通过电流值。
[0030]通过估算得中心球受力，应为35牛顿左右，约75公斤，此时，移动管外线圈车体，使管内的中心球有足够的牵引力，完成拉线等各项任务。
[0031]车体结构说明:参见附图，车体有三个可调节的滚轮支架，结构是上面有手轮调节丝杆，丝杆的夹紧螺母，滚轮两个端面共6件；两端有可调滚轮的支架，中间为电磁线圈可调机构。某一款类型小车，它要适应几种管径的管线，因而各部件应能调节。在施工中往往管线，有支架，有法兰，有三通，四通等管件，此小车必可拆开，因此小车设计成两个半圆，将其分成两半，施工时可将车体合口螺丝拆开，将车体套在管线上，合上合口螺丝，把螺丝拧紧。在施工中，一条管线它要有许多的法兰、三通、支架以及舱壁，在此情况下磁铁小车无法通过。此时就必须有两辆小车同时操作，操作方法，如下:当第一辆小车移到法兰，支架，舱一侧时无法通过，此时在法兰、舱壁、支架另一侧要再安装一辆小车。先接上后安装小车的电流，然后断开另一侧那辆小车的电源；此时就会因另一侧的小车无电，而使管内中心球被另侧小车吸过去，这样用小车来回倒，使管内中心球到达管子另一头，完成管子穿引线的工作。
[0032]管子内作业中心球采用多用途设计，它装有高亮度照明灯和高分辨率的摄像头两只，可以实时观察管内实际情况，可随时调整中心球，在管中状态和位置，中心球中心有一小孔用于穿钢丝线和摄像头，电照明灯电源线等。此装置小车功能比较多，它可适用化工、管道喷涂防腐作业、管道维修、检查作业等人无法进入的区域、危险区域作业等。
[0033]本系列小车体积小、携带方便；由于要适应不同管径管线的作业，因而考虑设计制作四个级别的小车:一级别外径:Φ 15~Φ 100，
二级别外径:Φ100-Φ350
三级别外径:Φ350-Φ450，
四级别外径:Φ500-Φ600级别越大，所需磁体小车越大，磁场度也越大，管中球体也作相应变化(大小改变)，每个级别均可自由调节，适应不同级别的需要。磁体车有自由沿管外壁行走轮，调节手轮，丝杆，使车体中心与管子中心一致，使其能行走于管子外壁；电磁铁芯线圈也可以自由调节，电磁线圈的铁芯与管子外壁有最小的间隙，调整时最好相距I mm~1.5 mm。通过电控，调节线圈电流使管中球有足够受力，满足施工要求，完成各项作业任务。
【权利要求】
1.一种磁悬浮管道电缆施工车，包括两个半圆车体、管子、中心球、带永磁外罩的电磁线圈、可调节支架、行走轮，其特征在于:所述两个半圆车体套在管子上并用螺丝固定，所述带永磁外罩的电磁线圈安装在车体上，所述行走轮具有手轮和调节丝杆，所述电磁线圈与管壁固定并设有调节手轮，所述中心球设置在管中。
2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮管道电缆施工车，其特征在于，所述电磁线圈连接有调节电位器和电流表，用来调节和观测线圈中的电流。
3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮管道电缆施工车，其特征在于，所述中心球设有一个小孔，钢丝线从小孔中穿过。
4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮管道电缆施工车，其特征在于，所述中心球上设有摄像头和电照明灯。
5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮管道电缆施工车，其特征在于，所述管子内径为200 mm，外径为 219mm。
6.根据权利要求1所述的一种磁悬浮管道电缆施工车，其特征在于，所述带永磁外罩的电磁线圈的外罩规格为$268父126 111111，壁厚5 111111，电磁铁芯φ 78 X 106，线圈采用Φ I mm柒包线，线圈匝数2000匝。
7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的一种磁悬浮管道电缆施工车,其特征在于，所述受力的施工车在对称磁极和不对称磁极场中，随着不对称和对称磁场的运动加速、停止，中心磁悬物而运动加速、停止。
8.根据权利要求1-6任一权利要求所述的一种磁悬浮管道电缆施工车,其特征在于，所述施工车为封闭导磁体，使其内部没有磁感应电流对所述施工车的内部承载没有磁场干扰。
9.一种根据上述任一权利要求所述的磁悬浮管道电缆施工车的施工方法,其特征在于，其包括以下步骤: ①将两个半圆车体打开并套在管子上，然后合上插上螺丝拧紧； ②调节行走轮的手轮及调节丝杆，使行走轮接触管子外壁并且车体的中心点与管子中点相冋，然后夹紧固定； ③调节线圈上的手轮，使线圈在管壁外合适位置并且使每件线圈与管外壁间隙控制在I mm?1.5 mm左右，然后夹紧固定； ④调试电磁线圈中电流,使线圈的电磁力和中心球的重力平衡； ⑤继续调节电磁线圈的调节电位器，使中心球上升至管中心位置。
【文档编号】F16L101/50GK103594978SQ201210285930
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年8月13日 优先权日:2012年8月13日
【发明者】顾严煌 申请人:顾严煌