CN113012889A - 一种对外磁力通断可控式永磁性轮 - Google Patents
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Abstract
根据本发明实施例一种对外磁力通断可控式永磁性轮,包括后盖板、软磁体、磁铁、第一隔磁体和前盖板,所述后盖板内部中心设有联接座,所述联接座与所述后盖板之间均匀间隔地设有若干第二隔磁体,所述联接座、所述后盖板和两个第二隔磁体围合成一个腔室,每个所述腔室内放置有一组软磁体,每组所述软磁体内部设有一个磁铁和两个第一隔磁体,所述磁铁的充磁方式为径向充磁,连接架同时与所有的磁铁连接,机械旋钮穿通前盖板再与连接架的另一端连接,通过旋转机械旋钮来改变每个磁铁的方向,或者在前盖板上开通旋孔,再在磁铁顶端开设旋转槽,通过单独对某个磁铁进行旋拧,单独改变某个磁铁的方向,本发明能够控制磁性轮的磁力通断或磁力大小。
Description
技术领域
本发明属于永磁性轮,尤其涉及一种对外磁力通断可控式永磁性轮。
背景技术
目前对于铁磁性材料所构成的壁面,例如石油管道,压力容器等,检测设备使用磁性轮作为驱动轮或被动轮与壁面接触形成接触约束已经成为一种主流方式。按照磁性轮产生磁性的方式可以分成电磁体和永磁体两种类型,其中,电磁体虽然具有磁性通断可控的优点,但需要通过线缆供电,在实际巡检机器人的应用过程中,尤其是在具有周转运动的磁性轮的应用中需要复杂机构才能实现通电线缆的干涉问题,而且使用过程中具有绕线的隐患;而永磁体具有磁力稳定,结构简单等优点,但永磁体的磁力无法控制通断,对外界仍然产生持续的磁力,导致永磁轮在使用结束后需要克服较大磁性将其取下,并且在平时储藏过程中,仍对外界具有磁性干扰。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足,本发明提供了一种对外磁力通断可控式永磁性轮,解决了目前永磁性轮无法控制通断,在使用结束后需要克服较大磁性将其从被检测物上取下,而且在储藏过程中对外界仍有磁性干扰的问题。
根据本发明实施例一种对外磁力通断可控式永磁性轮,包括后盖板、若干组软磁体、若干圆柱型磁铁、若干第一隔磁体、连接架、旋转连接件、前盖板和机械旋钮,所述后盖板端面设有第一开口,所述后盖板内部中心设有一个圆筒状的联接座,所述联接座远离所述后盖板的端面设有与内部连通的第二开口,所述联接座与所述后盖板之间均匀间隔地设有若干第二隔磁体,所述联接座、所述后盖板和两个相邻所述第二隔磁体围合成一个腔室,每个所述腔室内放置有一组软磁体,每组所述软磁体内部设有一个所述磁铁和两个所述第一隔磁体,两个所述第一隔磁体的连线与磁性轮径向一致,所述磁铁的充磁方式为径向充磁,所述连接架包括若干相互独立的连杆,所有所述连杆射向排列,所述连杆两端各设有一个折弯段,两个折弯段的弯折方向相反,所述软磁体右侧设有一个限位柱,所述旋转连接件设置在所述联接座内部,所述旋转连接件的一端固定在所述后盖板上,所述旋转连接件的另一端伸出所述联接座之外,所有所述连杆聚拢的一端与所述旋转连接件中部固定,所有所述连杆扩散的一端对应与一个磁铁的顶端连接,所述前盖板固定在第一开口上,所述前盖板中心设有一个通孔,所述旋转连接件的另一端伸出所述通孔,且与所述机械旋钮连接。
进一步的,包括后盖板、若干组软磁体、若干圆柱型磁铁、若干第一隔磁体、前盖板,所述后盖板端面设有第一开口,所述后盖板内部中心设有一个圆筒状的联接座,所述联接座远离所述后盖板的端面设有与内部连通的第二开口,所述联接座与所述后盖板之间均匀间隔地设有若干第二隔磁体,所述联接座、所述后盖板和两个相邻所述第二隔磁体之间围合成一个腔室,每个所述腔室内放置有一组软磁体,每组所述软磁体内部设有一个所述磁铁和两个所述第一隔磁体,两个所述第一隔磁体的连线与所述后盖板端面的直径重合,所述磁铁的充磁方式为径向充磁,所述前盖板固定在所述第一开口上,所述前盖板在与每个所述磁铁的对应处各设有一个旋孔,每个所述磁铁的顶面设有一个旋转槽。
进一步的,所述磁铁为永久磁铁或恒磁磁铁。
进一步的,所述机械旋钮上固定一个T型接头,所述T型接头包括横杆和竖套,所述横杆与所述机械旋钮连接,所述竖套套在所述旋转连接件伸出所述通孔的一端,所述竖套和所述旋转连接件被一个固定销连接在一起。
进一步的,所述后盖板外部套设一个橡胶套。
本发明具有如下有益效果:本发明包括后盖板、软磁体、磁铁、第一隔磁体和前盖板,所述后盖板内部中心设有联接座,所述联接座与所述后盖板之间均匀间隔地设有若干第二隔磁体,所述联接座、所述后盖板和两个第二隔磁体围合成一个腔室,每个所述腔室内放置有一组软磁体,每组所述软磁体内部设有一个磁铁和两个第一隔磁体,所述磁铁的充磁方式为径向充磁,连接架同时与所有的磁铁连接,机械旋钮穿通前盖板再与连接架的另一端连接,通过旋转机械旋钮来改变每个磁铁的方向,或者在前盖板上开通旋孔,再在磁铁顶端开设旋转槽,通过单独对某个磁铁进行旋拧,单独改变某个磁铁的方向,本发明能够通过改变磁性轮中每个磁铁或者其中几个磁铁的磁感线方向,来控制磁性轮的磁力通断或磁力大小,当长时间不需要用磁场轮时,可以将磁力完全断掉,当需要将磁性轮暂时从铁磁性壁上取下来时,只要通过改变其中几个磁铁的方向来减小磁性轮的磁力即可。
附图说明
图1为本发明实施例1永磁轮爆炸示意图;
图2为本发明实施例1永磁轮通磁状态示意图;
图3为本发明实施例1旋转连接件的结构示意图;
图4为本发明实施例1连接架的结构示意图;
图5为本发明实施例1磁铁的结构示意图;
图6为本发明实施例1永磁轮整体示意图;
图7为本发明实施例1永磁轮断磁状态示意图;
图8为本发明实施例1永磁轮在断磁状态时的磁感线走向示意图;
图9为本发明实施例1永磁轮在通磁状态时的磁感线走向示意图;
图10为本发明实施例2磁铁的结构示意图;
图11为本发明实施例2磁铁5断磁状态示意图;
图12为本发明实施例2磁铁5通磁状态示意图;
图13为本发明实施例2永磁轮整体示意图。
附图中,10、后盖板;20、软磁体;30、磁铁;40、第一隔磁体;50、连接架;60、旋转连接件;70、前盖板;80、机械旋钮;11、第一开口;12、联接座;12a、第二开口;90、第二隔磁体;91、腔室;21、左支体;22、右支体;22a、限位柱;51、连杆;51a、第一折弯段;51b、第二折弯段;61、固定柱;62、连接柱;63、卡柱;63a、第二卡口;51bc、第二凸块;51ab、第一凸块;31、第一卡口;71、通孔;1、T型接头;1a、横杆;1b、竖套;62a、穿孔;2、固定销;3、橡胶套;72、旋孔;32、旋转槽;4、磁性帽;21a、挡块。
具体实施方式
下面结合附图1-13及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
实施例1
如图1和图2所示,本发明包括后盖板10、若干组软磁体20、若干圆柱型磁铁30、若干第一隔磁体40、连接架50、旋转连接件60、前盖板70和机械旋钮80,后盖板10为单开口圆筒形,后盖板10端面设有与内部连通的第一开口11,后盖板10内部中心设有一个圆筒状的联接座12,后盖板10主体由非铁磁性材料铝合金构成,联接座12远离后盖板10的端面设有与内部连通的第二开口12a,联接座12与后盖板10之间均匀间隔地设有若干第二隔磁体90,第二隔磁体90的材质为铜,可以实现在磁性轮对外产生磁性的状态下,尽量限制两个相邻磁铁30之间的N极与S极导通。联接座12、后盖板10和两个相邻第二隔磁体90之间围合成一个腔室91,每个腔室91内放置有一组软磁体20,每组软磁体20包括左支体21和右支体22,左支体21和右支体22相互对立的侧面均设有一个圆弧型的凹槽,左支体21和右支体22之间夹装一个磁铁30,凹槽与磁铁30的曲面相契合,左支体21和右支体22交汇边上的前后端各设有一个豁口,两个豁口内各放置一个第一隔磁体40,两个第一隔磁体40的连线与磁性轮径向一致,具有阻隔同一磁铁30上的磁感线传播的效果,本发明中第一隔磁体40使用的是材料为铜。磁铁30的充磁方式为径向充磁,在外部形成由N极发出,到S极结束的磁感线;在内部形成由S极出发,到N极结束的磁感线。磁铁30的材质使用但不仅限于钕铁硼高强磁铁30。软磁体20是指在较弱的磁场下,易磁化也易退磁的一种铁氧体材料,本专利中使用的是不锈钢。
如图1-图5所示,连接架50包括若干相互独立的连杆51,所有连杆51射向排列,连杆51两端各设有第一折弯段51a和第二折弯段51b,连杆51由第二折弯段51b向第一折弯段51a扩散,第一折弯段51a和第二折弯段51b的弯折方向相反,旋转连接件60设置在联接座12内部,旋转连接件60的一端固定在后盖板10上,旋转连接件60的另一端伸出联接座12之外,旋转连接件60包括固定柱61、连接柱62和若干卡柱63,固定柱61的直径大于连接柱62,固定柱61和连接柱62同轴连接,卡柱63环形排列在固定柱61与连接柱62连接的一端,卡柱63自由端设有第二卡口63a,第二折弯段51b上设有第二凸块51bc,第二凸块51bc卡入第二卡口63a内,第一折弯段51a上设有第一凸块51ab,每个磁铁30顶端也设有第一卡口31,第一凸块51ab卡入第一卡口31内,前盖板70固定在第一开口11上,前盖板70中心设有一个通孔71,连接柱62伸出通孔71之外,且与机械旋钮80连接。磁铁30、软磁体20和第一隔磁体40被后盖板10以及前盖板70约束在每一个腔室91内,防止它们进行轴向位移,右支体22上设有一个限位柱22a,限位柱22a的功能就是对连杆51顺时针旋转极限后的限位。
如图1和图6所示,机械旋钮80上固定一个T型接头1,T型接头1包括横杆1a和竖套1b,横杆1a与机械旋钮80连接,竖套1b套在连接柱62上,竖套1b和连接柱62上均设有一个穿孔62a,一个固定销2同时插入这两个穿孔62a内,与穿孔62a过盈连接。具体的,磁铁30为永久磁铁或恒磁磁铁,后盖板10外部套设一个橡胶套3,橡胶套3除了可以增大磁性轮与铁磁性壁面之间的摩擦力,同时也能减缓两者之间的冲击与振动,防止磁铁30受到外力冲击导致的消磁或破碎。
使用方法:如图7和图8所示,当N、S极分割线方向沿磁性轮切线方向时,磁感线在软磁体20内部导通,所以此状态下磁性轮外表面上几乎没有磁力,此时能够将磁性轮从铁磁性材料壁面上取下,此情况下,由于连杆51上的第二折弯段51b之间的限位作用,保持在此位置。如果想要磁性轮通磁的话,顺时针旋转机械旋钮80,将磁铁30顺时针旋转,直到连杆51被限位柱22a限位,机械旋钮80顺时针旋转到极限,如图2和图9所示,此时,即当N、S极分割线方向沿磁性轮径向方向时,软磁体20被磁化,所以磁场绕过第一隔磁体40从磁性轮外界导通,对外界产生强磁,此时能够用于吸住铁磁性材料壁面。在图7这个状态时,因为每个磁铁30在没有任何机械约束的作用下,具有保持此平衡状态的趋势(顺时针回转的趋势),所以当逆时针转动一个角度时(处于图7与图2中间的状态),磁铁30还是会回到图7的状态,所以只需对连杆51顺时针方向进行限位即可(只在右支体22上设置了限位柱22a)。
实施例2
如图10-图13所示,与实施例1不同的是,本实施例将连接架50、旋转连接件60和机械旋钮80拆除掉,在前盖板70与每个磁铁30的对应处各设有一个旋孔72,每个磁铁30的顶面盖有一个磁性帽4,磁性帽4与磁铁30过盈连接,磁性帽4上设有一个挡条4a,左支体21和右支体22上分别设有一个挡块21a,两个挡块21a的夹角为90度,挡条4a与两个挡块21a相互配合。磁性帽4径向面上还设有旋转槽32,旋转槽32的截面形状与螺丝刀刀头的截面形状一致。在图12这个状态时,因为磁铁一5在没有任何机械约束的作用下,具有保持此平衡状态的趋势(顺时针回转的趋势),所以当逆时针转动磁铁一5角度小于90度时(处于图12和图11之间的状态),磁铁一5还是会回到图12的状态,所以左支体21上的挡块21a具有阻挡磁铁30顺时针回转的作用,而右支体22上的挡块21a是防止人为对磁铁一5从图12旋转到图11状态时,将磁铁一5旋转超过90度,节约时间。
使用方法:螺丝刀刀头可通过旋孔72插入旋转槽32内,单独对某个磁铁30进行旋拧,以改变局部磁感线导通方式。在实际应用过程中,由于磁力强度与相对距离的关系非常敏感,只需调整离铁磁性壁面最近的圆柱型磁铁30方向即可实现磁力的大幅度减小。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种对外磁力通断可控式永磁性轮,其特征在于,包括后盖板(10)、若干组软磁体(20)、若干圆柱型磁铁(30)、若干第一隔磁体(40)、连接架(50)、旋转连接件(60)、前盖板(70)和机械旋钮(80),所述后盖板(10)端面设有第一开口(11),所述后盖板(10)内部中心设有一个圆筒状的联接座(12),所述联接座(12)远离所述后盖板(10)的端面设有与内部连通的第二开口(12a),所述联接座(12)与所述后盖板(10)之间均匀间隔地设有若干第二隔磁体(90),所述联接座(12)、所述后盖板(10)和两个相邻所述第二隔磁体(90)围合成一个腔室(91),每个所述腔室(91)内放置有一组软磁体(20),每组所述软磁体(20)内部设有一个所述磁铁(30)和两个所述第一隔磁体(40),两个所述第一隔磁体(40)的连线与磁性轮径向一致,所述磁铁(30)的充磁方式为径向充磁,所述连接架(50)包括若干相互独立的连杆(51),所有所述连杆(51)射向排列,所述连杆(51)两端各设有一个折弯段,两个折弯段的弯折方向相反,所述软磁体(20)右侧设有一个限位柱(22a),所述旋转连接件(60)设置在所述联接座(12)内部,所述旋转连接件(60)的一端固定在所述后盖板(10)上,所述旋转连接件(60)的另一端伸出所述联接座(12)之外,所有所述连杆(51)聚拢的一端与所述旋转连接件(60)中部固定,所有所述连杆(51)扩散的一端对应与一个磁铁(30)的顶端连接,所述前盖板(70)固定在第一开口(11)上,所述前盖板(70)中心设有一个通孔(71),所述旋转连接件(60)的另一端伸出所述通孔(71),且与所述机械旋钮(80)连接。
2.一种对外磁力通断可控式永磁性轮,其特征在于,包括后盖板(10)、若干组软磁体(20)、若干圆柱型磁铁(30)、若干第一隔磁体(40)、前盖板(70),所述后盖板(10)端面设有第一开口(11),所述后盖板(10)内部中心设有一个圆筒状的联接座(12),所述联接座(12)远离所述后盖板(10)的端面设有与内部连通的第二开口(12a),所述联接座(12)与所述后盖板(10)之间均匀间隔地设有若干第二隔磁体(90),所述联接座(12)、所述后盖板(10)和两个相邻所述第二隔磁体(90)之间围合成一个腔室(91),每个所述腔室(91)内放置有一组软磁体(20),每组所述软磁体(20)内部设有一个所述磁铁(30)和两个所述第一隔磁体(40),两个所述第一隔磁体(40)的连线与所述后盖板(10)端面的直径重合,所述磁铁(30)的充磁方式为径向充磁,所述前盖板(70)固定在所述第一开口(11)上,所述前盖板(70)在与每个所述磁铁(30)的对应处各设有一个旋孔(72),每个所述磁铁(30)的顶面设有一个旋转槽(32)。
3.如权利要求1或2所述的一种对外磁力通断可控式永磁性轮,其特征在于,所述磁铁(30)为永久磁铁或恒磁磁铁。
4.如权利要求1所述的一种对外磁力通断可控式永磁性轮,其特征在于,所述机械旋钮(80)上固定一个T型接头(1),所述T型接头(1)包括横杆(1a)和竖套(1b),所述横杆(1a)与所述机械旋钮(80)连接,所述竖套(1b)套在所述旋转连接件(60)伸出所述通孔(71)的一端,所述竖套(1b)和所述旋转连接件(60)被一个固定销(2)连接在一起。
5.如权利要求1或2所述的一种对外磁力通断可控式永磁性轮,其特征在于,所述后盖板(10)外部套设一个橡胶套(3)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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