曲面自适应磁吸附装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105711673A(43)申请公布日2016.06.29(21)申请号201610083316.0(22)申请日2016.02.06(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人杨灿军范锦昌王汉松邓学磊(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人陈昱彤(51)Int.Cl.B62D57/024(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称曲面自适应磁吸附装置(57)摘要本发明公开了一种曲面自适应磁吸附装置。其电机的外壳与支架固定连接；电机的输出轴与第一磁轮和第二磁轮固定连接，使得电机能够同时驱动第一磁轮和第二磁轮同轴转动；第一磁块、第二磁块和第三磁块与支架固定连接，第一磁轮和第二磁轮位于第一磁块和第二磁块之间，第三磁块位于第一磁轮和第二磁轮之间；所述曲面自适应磁吸附装置在使用时，第一磁轮和第二磁轮的轮面与壁面直接接触，而第一磁块、第二磁块和第三磁块与壁面间存在间隙。本发明所述吸附装置在不同曲率壁面运动时，第一磁轮、第二磁轮、第一磁块、第二磁块和第三磁块与壁面之间的吸附力的变化量互补，总吸附力能保持在一个较小的范围内变化，具有良好的曲面自适应能力。CN105711673ACN105711673A权利要求书1/1页1.一种曲面自适应磁吸附装置，其特征是：包括第一磁块（9）、第二磁块（13）、第三磁块（11）、第一磁轮（10）、第二磁轮（12）、电机（6）和支架（1）；电机（6）的外壳与支架（1）固定连接；电机（6）的输出轴与第一磁轮（10）和第二磁轮（12）固定连接，使得电机（6）能够同时驱动第一磁轮（10）和第二磁轮（12）同轴转动；第一磁块（9）、第二磁块（13）和第三磁块（11）与支架（1）固定连接，第一磁轮（10）和第二磁轮（12）位于第一磁块（9）和第二磁块（13）之间，第三磁块（11）位于第一磁轮（10）和第二磁轮（12）之间；所述曲面自适应磁吸附装置在使用时，第一磁轮（10）和第二磁轮（12）的轮面与壁面直接接触，而第一磁块（9）、第二磁块（13）和第三磁块（11）与壁面间存在间隙。2.根据权利要求1所述的曲面自适应磁吸附装置，其特征是：还包括电机箱体（7），电机箱体（7）贯穿第一磁轮（10）、第二磁轮（12）和连接筒（4），第一磁轮（10）通过连接筒（4）与第二磁轮（12）固定连接，电机箱体（7）与支架（1）固定连接，所述电机（6）置于电机箱体（7）内，所述电机（6）的输出轴与联轴器（8）的一端固定连接，所述联轴器（8）的另一端与所述支架（1）铰接，所述联轴器（8）通过驱动连接件（2）与第一磁轮（10）或第二磁轮（12）固定连接。3.根据权利要求1或2所述的曲面自适应磁吸附装置，其特征是：还包括第一连接板（3）、第二连接板（14）和第三连接板（5），所述第一磁块（9）通过第一连接板（3）与支架（1）固定连接，所述第二磁块（13）通过第二连接板（14）与支架（1）固定连接，所述第三磁块（11）通过第三连接板（5）与支架（1）固定连接。2CN105711673A说明书1/4页曲面自适应磁吸附装置技术领域[0001]本发明涉及一种磁吸附装置，尤其涉及用于一种磁吸附式爬壁机器人上具有曲面自适应特性的磁吸附装置。背景技术[0002]为了降低成本和提升效率，磁吸附爬壁机器人已在核工业、石化工业、建筑工业、消防部门、造船业等铁磁性结构的维护中得到了广泛的应用。在实际应用中，有些导磁壁面是空间曲面，如石油储气罐表面、水轮机叶片表面和采油平台导管架表面等。磁吸附爬壁机器人在这类表面运行时，其吸附装置与这类表面的间隙会发生变化，导致吸附力的变化，进而影响爬壁机器人的性能。[0003]为了解决上述问题，申请号为200510086382.5的专利文献公开了一种“一种具有曲面自适应能力的磁吸附爬壁机器人”，该机器人的曲面自适应机构使吸附装置和导磁壁面之间的工作气隙的变化始终在允许范围内。但是吸附装置产生的吸附力有一部分浪费在辅助轮上，同时辅助轮与壁面间的摩擦力也降低了该机器人的运动性能。[0004]申请号为201210540925.6的专利文献公开了一种“具有曲面自适应吸附的磁轮式爬壁机器人”，该机器人通过磁性驱动轮中弹性吸附层和车架中活页铰链的共同变形实现曲面自适应吸附。但是该弹性永磁吸附层结构复杂，实现困难，制造成本高。[0005]申请号为201410677649.7的专利文献公开了“一种永磁体平台及采用该永磁体平台的永磁间隙吸附装置”，该装置可通过升降机构调节永磁体平台和导磁壁面的距离，从而调节磁吸附力大小。但是调节升降机构需要额外的动力源，增加了装置的复杂度和成本。[0006]