磁輪的載荷分配設備的制作方法

本發明涉及磁輪的載荷分配設備，并且更特別地涉及這樣一種磁輪的載荷分配設備，其能夠均勻地分配施加至多個磁輪的載荷，從而允許最大限度地利用磁輪的個體吸附力。

背景技術：

一般而言，生活在水下的水生生物，比如藤壺、海鞘、龍介蟲、紫貽貝、淡水貝類、瀉湖蟲體、可視石莼、石莼等等，會粘附至并生活在船體的表面，這會對船造成各種損害。

例如，粘附至船體的水生生物可能增加對海水的摩擦阻力，從而降低船的航行速度并增加燃料消耗，這在經濟上是不利的。

常規上，通常采用這樣的清理工作，即通過工人將待清理的船移動至陸地碼頭，并通過使用高壓軟管噴水來去除船壁上的附著物。因為該方法需要將船移動至碼頭的準備程序，所以存在以下缺點，即需要較長的清理時間以及動員大量工人。

潛水者可以清理水下的船底，而不用移動船。然而，即使對于熟練于水下工作環境的潛水者而言，也需要花費較長時間來清理大范圍的船體，并且由于能見度低清理工作的難度級別會增加。

為了避免以下問題，即工人對船底的清理難以有效地去除附著物并且需要大量工人，已經提出了一種方法，即涂覆混合有有毒材料的涂料來防止海洋生物在船表的粘附和寄生。

然而，所提出的方法會造成其它問題，即海水污染以及對其它海洋生物的有害影響，從而會破壞水生生態系統，因此被國際組織禁止。另外，當經過一段時間后毒性降低時，應該在清理之后再次涂覆涂料。

為了克服這種問題，已經提出了一種技術，即清理機器人在沿著水下的船壁移動期間去除沉積物。

韓國專利登記號10-0811540中公開的“用于清理和檢查船底的水下機器人”是一種推進設備，其沿著船體的壁移動并使用固定于水下機器人處的刷子來清理壁。

然而，該方法由于螺旋槳而造成清理設備的大型化，這導致難以有效清理具有大曲率的船底，并且需要用于沿著船體的壁穩定地移動機器人的大量傳感器，這導致成本高昂。

為了清理船底，重要的是將清理設備緊密地附著至船底。為此，已經提出了使用磁輪的方法。

使用磁輪的一些清理設備沒有考慮包括船底在內的附著目標表面的均勻性。

在該情況下，如果磁輪之一所附著至的附著目標表面低于地面，則相應的磁輪可能脫離附著目標表面，因此清理設備借以附著至附著目標表面的合力會弱化。

如果對角地配置的磁輪的附著目標表面低于其它附著目標表面，則對角地配置的磁輪會同時與附著目標表面分離。因此，由于載荷被施加在對角地配置在不同方向上的磁輪上或者四個磁輪中的三個同時接觸附著目標表面且傾斜地附著至附著目標表面，所以磁輪的磁力不能被恰當地傳遞。

實際上，由于作為附著目標表面的大多數鐵磁體的底部不是平坦的，所以存在缺點，即應該做出一種設計以為磁輪未附著至附著目標表面的情況做好準備。另外，難以安裝多于四個的磁輪，因為磁輪存在這樣的特點，即在磁輪與附著目標表面分離的情況下，吸附力會迅速地降低。

另一方面，當磁輪附著至由鐵磁體形成的地板、壁、天花板等時，外力發揮作用，以分離磁輪而不是按壓磁輪。

即使磁體的體積增加兩倍，磁力的增加也會少于兩倍。因此，不能盲目地增加磁體的尺寸。因此，為了增加磁輪的吸附力，更有效的是使用多個磁輪。

在該情況下，可以考慮在個體磁輪中設置彈簧。例如，在使用拉伸彈簧的情況下，當多個磁輪中的最前側磁輪被施加力并被吸引時，根據拉伸彈簧的伸長率，施加至配置于后側的磁輪的力有所不同。也就是說，位于最前側的磁輪分擔最大的力，而位于最后側的磁輪分擔最小的力。這是低效的，因為各磁輪并未針對外力均勻地分擔吸附力。

以上描述僅僅提供來作為背景以便理解本發明，并不旨在闡述本發明所屬領域公知的技術。

[相關技術文獻]

[專利文獻]

(專利文獻1)韓國專利登記號10-0811540(大宇造船海洋工程有限公司所有，2008年03月07日頒布)

技術實現要素：

技術問題

因此，本發明的一個目的是提供一種磁輪的載荷分配設備，其能夠均勻地分配施加至多個磁輪的載荷，從而允許最大限度地利用磁輪的個體吸附力。

技術方案

根據本發明的一個方面，提供了一種磁輪的載荷分配設備，其包括：多個缸部，其包括分別連接至多個磁輪的一側，以及內部彼此不連通的上空間部分和下空間部分；和通路部，其用作流體的移動路徑并且互連所述多個缸部，其中，所述通路部構造成通過以流體互不混合的方式在上空間部分和下空間部分中移動流體，來均勻地分配施加至磁輪的載荷。

優選地，多個缸部中的每個包括：缸體，其被可升降地設置在所述缸體中的活塞分隔成上空間部分和下空間部分；和活塞桿，其包括連接至所述活塞的一側和連接至所述磁輪的另一側。

優選地，在所述缸體或活塞桿中設置有用以限制缸體的下降高度的止擋器。

優選地，所述止擋器設置在位于最前側的缸體或活塞桿中以及位于最后側的缸體或活塞桿中。

優選地，所述缸體具有相同的內徑。

優選地，所述通路部包括：第一通路，其互連所述缸部的上空間部分，以彼此連通；和第二通路，其互連所述缸部的下空間部分，以彼此連通。

優選地，所述載荷分配設備用于清理船的底部。

有益效果

根據本發明的實施例，由于施加至各磁輪的載荷能通過多個缸部和互連多個缸部的通路部得到均勻的分配，所以有可能實現對磁輪的個體吸附力的最大利用。

附圖說明

圖1是示意圖，示出了根據本發明一個實施例的磁輪的載荷分配設備。

圖2是圖1中示出的主要部分的放大視圖。

圖3是用于說明圖1中示出的活塞桿中沒有設置止擋器時可能發生的問題的視圖。

圖4-6是用于說明根據該實施例的設備的操作的視圖。

圖7是使用根據該實施例的設備的狀態圖。

具體實施方式

為了全面地理解本發明、本發明的操作的優點以及由本發明的實施例實現的目的，應該參考示出了本發明的優選實施例的附圖以及附圖中描述的內容。

以下，將參考附圖描述本發明的優選實施例。在所有附圖中，相同元件由相同附圖標記表示。

圖1是示意圖，示出了根據本發明一個實施例的磁輪的載荷分配設備。圖2是圖1中示出的主要部分的放大視圖。圖3是用于說明圖1中示出的活塞桿中沒有設置止擋器時可能發生的問題的視圖。

如這些圖中所示，根據該實施例的用于磁輪的載荷分配設備1包括多個缸部100，其包括分別連接至多個磁輪的一側以及內部彼此不連通的上空間部分112和下空間部分113，以及用作流體的移動路徑并互連多個缸部100的通路部200。

如圖1中所示，缸部100可以設置為對應于磁輪10，并發揮作用以在容納于一個缸部100中的流體經由通路部200移動至另一缸部100時，均勻地分配施加至磁輪10的載荷。

在該實施例中，如圖1和2中所示，缸部100中的每個包括：缸體110，其被可升降地設置于其中的活塞111分隔成上空間部分112和下空間部分113；和活塞桿120，其包括連接至活塞111的上側和連接至磁輪10的下側。

如圖1中所示，缸部100的缸體110的上端可以可移除地聯接至清理設備的框架。

另外，如圖1和2中所示，缸體110被設置于中心部分中的活塞111分隔成上空間部分112和下空間部分113，并且充注于上空間部分112中的流體與充注于下空間部分113中的流體通過活塞111彼此短路。

因此，根據活塞111的運動，充注于上空間部分112中的流體僅移動至上空間部分112，而充注于下空間部分113中的流體僅移動至下空間部分113。作為結果，該實施例包括兩個閉合的流體回路，即，一個是在上空間部分112中流動的流體的上空間部分閉合回路，且另一個是在下空間部分113中流動的流體的下空間部分閉合回路。

在該實施例中，缸體110可以具有相同的內徑。例如，圖2中示出的左缸體110和右缸體110可以具有30mm的相同內徑。

左、右活塞桿120的直徑可以為20mm。

因此，活塞111的與上空間部分112的面積為7.0cm²，而活塞111的與下空間部分113接觸的面積為3.9cm²。也就是說，在該實施例中，活塞111的與上空間部分112接觸的面積可以不同于活塞111的與下空間部分113接觸的面積。如果左活塞111上升1cm，則容納于左上空間部分112中的流體被推壓入右上空間部分112中達7.0cm³。

左上空間部分112中的流體經由第一通路210移動到右上空間部分112中達7.0cm³，并使右缸體110中的活塞111下降。由于與左、右上空間部分112接觸的活塞111具有相同面積，所以右缸體110中的活塞111的下降距離為1cm。

作為結果，右下空間部分113下降達1cm，并且右下空間部分113中的流體經由第二通路220移動到左下空間部分113中達3.9cm³。由于與左、右下空間部分113接觸的活塞111具有相同面積，所以左下空間部分113中的活塞111的上升距離為1cm。

缸部100的活塞桿120的下側可以可移除地裝配到磁輪10的軸中，而其上側可以可移除地裝配到活塞111中或焊接至活塞111。

在該實施例中，在最前側和最后側活塞桿120的每個中均設置有止擋器121，如圖1中所示。止擋器121用于將缸體110的下空間部分113保持在指定壓力，分配外力f，并防止設備過度地傾斜。

更具體地，如圖3中所示，當最前側活塞111與缸體110的下空間部分113直接接觸時，在下空間部分113中沒有壓力生成，因此沒有壓力可被傳輸至其它缸體110。

另外，外力f通過與下空間部分113直接接觸的活塞集中在最左側磁輪10上，因此不能均勻地分配在全體磁輪10上。

在該情況下，進一步，如圖3中所示，設備可能被過度地傾斜。

通路部200用于互連各缸，并且使流體在缸中流動，同時形成閉合回路。

在該實施例中，如圖1中所示，通路部200包括用于互連缸體110的上空間部分112以形成閉合回路的第一通路210，以及用于互連缸體110的下空間部分113以形成閉合回路的第二通路220。

因此，在該實施例中，存儲在上空間部分112中的流體(例如，油或壓縮氣體)僅經由第一通路210移動到其它上空間部分112中，而不會移動到下空間部分113中。這同樣適用于下空間部分113。

圖4-6是用于說明根據該實施例的設備的操作的視圖。

以下，將參考圖4-6簡要地描述根據該實施例的設備的操作。

首先，如圖4中所示，當在磁輪10的位置a處施加力f時，位置a處的活塞111試圖移動至缸體110的下空間部分113，因此在相應的下空間部分113中產生壓力。

根據帕斯卡原理，在位置a處的下空間部分113中產生的壓力被相等地施加至位置b、c和d處的下空間部分113。這時，根據公式“力＝壓力×面積”來獲得施加至每個磁輪10的力。由于活塞111具有相同的面積和壓力，施加至各磁輪10的力得以均勻地分配。

在以上示例中，施加力f的原因如下。在大多數情況下，使用磁輪10的設備爬升到或附著至作為附著對象20的鐵磁體的壁上，且沉重部件和電力/通信線纜裝備在設備中。裝備在設備中的所有部件均受比如重力等試圖使設備與附著對象20分離的外力的影響。因此，基于力f被施加至設備的假設來給出描述。

當牽引力持續時，如圖4a中所示，用以推出缸體110的內部流體的力施加在位置a處的下空間部分113上，而用以吸入缸體110的內部流體的力施加在位置a處的上空間部分112上。

由于各缸體110的內部流體的體積的總和不變，所以位置a、b、c和d處的上空間部分112的流體之和與下空間部分113的流體之和不變。

因此，如圖4b中所示，缸體110中的各流體一直流動直到位置d處的缸體110接觸止擋器121。

圖5示出了一種狀況，其中該實施例的設備遇到并經過存在于附著對象20上的凸起，且力沿方向f施加。

在圖5中示出的示例中，磁輪10中的每個的直徑為200mm，凸起的高度為20mm，并且活塞111中的每個的沖程為100mm。

在該實施例中，活塞111的沖程可以增大，以經過更大的凸起。

圖6示出了一種狀況，其中設備移動經過大的彎曲表面，且力沿方向f施加。

如圖6中的位置d所示，止擋器121的高度可以根據狀況而變化。

在圖6中示出的示例中，磁輪10中的每個的直徑為200mm，活塞111中的每個的沖程為100mm，并且附著對象20的半徑為2.5m。

圖7是使用根據該實施例的設備的狀態圖。

在該實施例中，如圖7中所示，當在設備的框架30的左右側設置多個磁輪10時，通過均勻地分配施加至各磁輪10的載荷，磁輪10的個體吸附力能得到最大化。

除了船清理設備之外，該實施例可應用于在鐵磁體上進行的包括焊接、機械加工等在內的廣泛領域。

在該實施例中，磁輪10可以呈包括永久磁體或電磁體的輪子的形式。

如上所述，根據該實施例，由于施加至各磁輪的載荷能通過多個缸部和互連多個缸部的通路部得到均勻的分配，所以有可能實現對磁輪的個體吸附力的最大利用。

雖然已經參考本發明的示例性實施例圖示和描述了本發明，但本領域的技術人員應該理解的是其可以在形式和細節上做出各種變化，而不背離本發明的精神和范圍。示例性實施例是提供來達到說明本發明的目的，而不是進行限制。因此，所意圖的是本發明覆蓋本發明的修改和變型，前提是它們落入所附權利要求書及其等同方案的范圍內。