强磁堵漏工具水下定位输送系统技术方案

技术编号:6437152 阅读:212 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术公开了一种强磁堵漏工具水下定位输送系统。本实用新型专利技术包括轮式移动机构、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。本实用新型专利技术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。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术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。技术背景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φ300mm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。
技术实现思路
本技术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。本技术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。 本技术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。本技术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。附图说明图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。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步描述。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。    下面对本技术原理进行简述: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。设机构处于匀速运动(或静止) 状态,机构在垂直壁面方向受到海水的浮力F1 、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M1 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) 一块,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。 -->本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一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...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄卫联王国栋王修礼王涛韩军
申请(专利权)人:天津神封科技发展有限公司
类型:实用新型
国别省市:12

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