一种磁吸附轮总成及装配方法

1.本发明属于磁吸附爬壁技术领域，尤其涉及一种磁吸附轮总成及装配方法。


背景技术：

2.磁吸附爬壁机器人是用于导磁性壁面作业的一种机器人，依靠磁力吸附于导磁壁面并在壁面上运动实现作业要求，其中，吸附是该类机器人的关键技术之一。目前磁吸附爬壁机器人上常用的吸附装置为磁吸附轮；该磁吸附轮虽然结构简单，但主要存在以下问题：1)磁吸附轮的强磁吸力非常大，装配时通常需要借助额外的装夹治具才可以操作，且拆装时容易夹伤人或将永磁体(脆性材料)击碎；装配过程比较复杂，且装配后不容易拆卸。2)为了保证吸附的稳定可靠性，磁吸附轮的吸附力n一般比较大，同时也增加了将磁吸附轮从被吸附壁面上取下(脱离)的难度。一般需要借助强力将磁吸附轮从被吸附壁面上强行剥离或用反向磁场抵消磁吸附力，这两种方法均存在结构复杂、操作繁琐的问题。3)磁吸附轮有强磁性，尤其在用于焊接、清理机器人时，磁吸附轮不可避免要吸附焊渣、铁屑、铁锈等杂物，这些杂物包裹在磁吸附轮上，会破坏吸附稳定性，甚至改变磁吸附轮的外径、破坏运动控制的精度。


技术实现要素：

3.旨在克服上述现有技术中存在的至少之一处不足，本发明提供了一种磁吸附轮总成及装配方法；其结构简单、装配方便快捷且安全系数高。
4.为解决上述现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种磁吸附轮总成，包括回转轴，所述回转轴上设有第一磁吸附轮模组和第二磁吸附轮模组；
5.所述第一磁吸附轮模组包括设置于所述回转轴上的环形结构、环设在所述环形结构上的第一永磁体、第一导磁轮和第二导磁轮，所述第一导磁轮和第二导磁轮位于所述第一永磁体的相对两端且与所述环形结构固定连接；所述第二磁吸附轮模组包括套设在所述回转轴上的轴套、环设在所述轴套上的第二永磁体及第三导磁轮；所述第一永磁体和所述第二永磁体相对一侧的极性相同；
6.所述第一导磁轮、所述第二导磁轮和所述第三导磁轮上均设有n个沉孔和n个第一紧定螺纹孔，所述沉孔和所述第一紧定螺纹孔周向等间隔交错布置；所述轴套上设有n个通孔和n个第二紧定螺纹孔，所述通孔和所述第二紧定螺纹孔周向等间隔交错布置；n为大于等于2的自然数；所述第三导磁轮上的所述第一紧定螺纹孔与所述轴套上的所述第二紧定螺纹孔对应；
7.第一螺纹件穿过所述第一导磁轮或所述第二导磁轮上的所述沉孔与所述环形结构连接；第二螺纹件穿过所述第三导磁轮上的所述沉孔、所述轴套上的所述通孔与所述第二导磁轮上的所述第一紧定螺纹孔连接。
8.进一步，所述第二磁吸附轮模组设置有两个以及两个以上；所述第二磁吸附轮模组位于所述第一磁吸附轮模组的同侧或两侧。
9.进一步，所述环形结构与所述回转轴为一体成型结构；或者，所述环形结构与所述回转轴键连接。
10.进一步，所述磁吸附轮总成还包括支撑架，所述回转轴转动安装在所述支撑架上。
11.进一步，所述支撑架上设有用于调节所述第一磁吸附轮模组、所述第二磁吸附轮模组与作业面之间的磁吸附力的磁吸附力调节装置；所述磁吸附力调节装置包括设置于所述支撑架一侧的安装架、位于所述安装架朝向所述回转轴一侧的磁短路块以及设置于所述安装架上用于驱使所述磁短路块朝向或背离所述第一磁吸附轮模组和所述第二磁吸附轮模组方向运动的调节结构。
12.进一步，所述调节结构包括至少两个间隔设置在所述安装架上的调节螺钉，所述调节螺钉的一端与所述磁短路块螺纹连接；所述磁短路块上设有内凹圆弧面和避让口。
13.进一步，所述支撑架上设有吸附轮清理装置，所述第一磁吸附轮模组和所述第二磁吸附轮模组转动时，所述吸附轮清理装置用于剥离所述第一磁吸附轮模组和所述第二磁吸附轮模组上吸附的杂物并将剥离的所述杂物吸附回收。
14.本发明实施例还提供了一种磁吸附轮总成的装配方法，用于对所述的磁吸附轮总成进行装配；所述装配方法包括所述第二磁吸附轮模组与所述第一磁吸附轮模组之间的安装步骤；所述安装步骤包括：
15.s1、旋拧所述轴套上所述第二紧定螺纹孔中预留的无头紧定螺钉，使所述无头紧定螺钉的端部由所述轴套朝向所述第一磁吸附轮模组的一侧伸出设定长度a；
16.s2、将所述第二磁吸附轮模组套设在所述回转轴上；所述无头紧定螺钉伸出端的端部顶靠在所述第二导磁轮上所述第一螺纹件的头部，然后旋拧所述无头紧定螺钉，所述第二磁吸附轮模组向所述第一磁吸附轮模组方向移动直至所述第二永磁体与所述第二导磁轮吸附贴合；
17.s3、将所述第二螺纹件依次穿过所述第三导磁轮上的所述沉孔、所述轴套上的所述通孔与所述第二导磁轮上的所述第一紧定螺纹孔连接。
18.进一步，所述装配方法还包括所述第一磁吸附轮模组的安装步骤；所述安装步骤包括：
19.a、将所述第一永磁体安装在所述环形结构上，且所述第一永磁体的一端面与所述环形结构上环设的第一限位凸台的端面抵接；
20.b、在设有限位凸台避让槽的所述第二导磁轮的所述第一紧定螺纹孔中旋入紧定螺钉，且使所述紧定螺钉的端部由所述第二导磁轮朝向所述第一永磁体的一侧伸出设定长度a；
21.c、将所述紧定螺钉伸出端的端部顶靠在所述环形结构的一端面上，然后旋拧所述紧定螺钉，所述第二导磁轮向所述第一永磁体方向移动并最终与所述第一永磁体吸附，取下所述紧定螺钉；将所述第一螺纹件穿过所述第二导磁轮上的所述沉孔与所述环形结构连接；
22.d、在所述第一导磁轮的所述第一紧定螺纹孔中旋入紧定螺钉，且使所述紧定螺钉的端部由所述第一导磁轮朝向所述第一永磁体的一侧伸出设定长度a；
23.e、将所述紧定螺钉伸出端的端部顶靠在所述环形结构的另一端面上，然后旋拧所述紧定螺钉，所述第一导磁轮向所述第一永磁体方向移动并最终与所述第一永磁体吸附，
取下所述紧定螺钉；将另一个所述第一螺纹件穿过所述第一导磁轮上的所述沉孔与所述环形结构连接。
24.进一步，所述装配方法还包括所述第二磁吸附轮模组的安装步骤；所述安装步骤包括：
25.f、在所述轴套的所述第二紧定螺纹孔中预先旋入所述无头紧定螺钉，且所述无头紧定螺钉的端面与所述轴套朝向所述第三导磁轮的一端端面齐平；
26.g、将所述第二永磁体安装在所述轴套上，且所述第二永磁体的一端面与所述轴套上环设的第二限位凸台的端面抵接；
27.h、在所述第三导磁轮的所述第一紧定螺纹孔中旋入紧定螺钉，且使所述紧定螺钉的端部由所述第三导磁轮朝向所述第二永磁体的一侧伸出设定长度a；
28.i、将所述紧定螺钉伸出端的端部顶靠在所述无头紧定螺钉的端面上，然后旋拧所述紧定螺钉，所述第三导磁轮朝向所述第二永磁体方向移动并最终与所述第二永磁体吸附，取下所述紧定螺钉。
29.由于采用了上述技术方案，取得的有益效果如下：
30.本发明中的磁吸附轮总成，包括回转轴，回转轴上设有第一磁吸附轮模组和第二磁吸附轮模组；第一磁吸附轮模组包括设置于回转轴上的环形结构、环设在环形结构上的第一永磁体、第一导磁轮和第二导磁轮，第一导磁轮和第二导磁轮位于第一永磁体的相对两端且与环形结构固定连接；第二磁吸附轮模组包括套设在回转轴上的轴套、环设在轴套上的第二永磁体及第三导磁轮；第一永磁体和第二永磁体相对一侧的极性相同；第一导磁轮、第二导磁轮和第三导磁轮上均设有n个沉孔和n个第一紧定螺纹孔，沉孔和第一紧定螺纹孔周向等间隔交错布置；轴套上设有n个通孔和n个第二紧定螺纹孔，通孔和第二紧定螺纹孔周向等间隔交错布置；n为大于等于2的自然数；第三导磁轮上的第一紧定螺纹孔与轴套上的第二紧定螺纹孔对应；第一螺纹件穿过第一导磁轮或第二导磁轮上的沉孔与环形结构连接；第二螺纹件穿过第三导磁轮上的沉孔、轴套上的通孔与第二导磁轮上的第一紧定螺纹孔连接。装配方法包括第二磁吸附轮模组与第一磁吸附轮模组之间的安装步骤；安装步骤包括：s1、旋拧轴套上第二紧定螺纹孔中预留的无头紧定螺钉，使无头紧定螺钉的端部由轴套朝向第一磁吸附轮模组的一侧伸出设定长度a；s2、将第二磁吸附轮模组套设在回转轴上；无头紧定螺钉伸出端的端部顶靠在第二导磁轮上第一螺纹件的头部，然后旋拧无头紧定螺钉，第二磁吸附轮模组向第一磁吸附轮模组方向移动直至第二永磁体与第二导磁轮吸附贴合；s3、将第二螺纹件依次穿过第三导磁轮上的沉孔、轴套上的通孔与第二导磁轮上的第一紧定螺纹孔连接。
31.本发明第一磁吸附轮模组和第二磁吸附轮模组共用一个导磁轮产生磁回路，结构简单；另外借助无头紧定螺钉和第二紧定螺纹孔，可实现第二磁吸附轮模组缓慢向第一磁吸附轮模组方向运动，使二者之间的磁力变化稳定可控，可有效避免第二永磁体被击碎甚至夹伤人的现象。第二螺纹件与第一紧定螺纹孔的配合实现了第一磁吸附轮模组和第二磁吸附轮模组两者之间的固定连接。综上所述，本发明结构简单、装配方便快捷且安全系数高。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是本发明磁吸附轮总成第一种实施例的结构示意图；
34.图2是图1的剖视图；
35.图3是图1另一状态下的结构示意图；
36.图4是图3中第一导磁轮的端面结构示意图；
37.图5是图3中轴套的端面结构示意图；
38.图6是本发明磁吸附轮总成第二种实施例的剖视图；
39.图7是本发明磁吸附轮总成装配方法中第一、第二磁吸附轮模组安装步骤的流程图；
40.图8是第一磁吸附轮模组安装步骤的流程图；
41.图9是第二磁吸附轮模组安装步骤的流程图；
42.图中：1-回转轴，2-第一磁吸附轮模组，21-环形结构，22-第一永磁体，23-第一导磁轮，24-第二导磁轮，25-第一柔性套，3-第二磁吸附轮模组，31-轴套，311-通孔，312-第二紧定螺纹孔，313-无头紧定螺钉，32-第二永磁体，33-第三导磁轮，34-第二柔性套，4-沉孔，5-第一紧定螺纹孔，6-第一螺纹件，7-第二螺纹件，8-支撑架，81-吸附轮清理装置，811-刮刀，812-磁吸件，9-磁吸附力调节装置，91-安装架，92-磁短路块，921-内凹圆弧面，922-避让口，93-调节螺钉，10-作业面。
具体实施方式
43.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
44.需要说明的，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
45.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”、“第三”等的描述，则该“第一”、“第二”、“第三”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
46.由图1至图5共同所示，本发明展现主体构思的基础实施例公开了一种磁吸附轮总成，包括回转轴1，回转轴1上设有随其同步转动的第一磁吸附轮模组2和第二磁吸附轮模组3；第一磁吸附轮模组2包括设置于回转轴1上的环形结构21、环设在环形结构21上的第一永磁体22、第一导磁轮23和第二导磁轮24，第一导磁轮23和第二导磁轮24位于第一永磁体22
的相对两端且与环形结构21固定连接；第二磁吸附轮模组3包括套设在回转轴1上的轴套31、环设在轴套31上的第二永磁体32及第三导磁轮33；第一永磁体22和第二永磁体32相对一侧的极性相同；第一导磁轮23、第二导磁轮24和第三导磁轮33上均设有n个沉孔4和n个第一紧定螺纹孔5(第一导磁轮23、第二导磁轮24和第三导磁轮33的端面结构相同，图4中仅示出了第一导磁轮23的端面结构)；沉孔4和第一紧定螺纹孔5周向等间隔交错布置，轴套31上设有n个通孔311和n个第二紧定螺纹孔312，通孔311和第二紧定螺纹孔312周向等间隔交错布置；n为大于等于2的自然数；第三导磁轮33上的第一紧定螺纹孔5与轴套31上的第二紧定螺纹孔312对应便于后续的安装；第一螺纹件6穿过第一导磁轮23或第二导磁轮24上的沉孔4与环形结构21连接；第二螺纹件7穿过第三导磁轮33上的沉孔4、轴套31上的通孔311与第二导磁轮24上的第一紧定螺纹孔5连接。
47.如此设置，第一磁吸附轮模组2和第二磁吸附轮模组3共用一个第二导磁轮24，不仅简化了结构、节省了安装空间，且紧定螺纹孔的增设便于无损伤装配。
48.其中，图中所示的n优选为3，即沉孔4和第一紧定螺纹孔5为三个，沉孔4与相邻第一紧定螺纹孔5之间的角度为60度。通孔311和第二紧定螺纹孔312为三个，通孔311和第二紧定螺纹孔312之间的角度为60度。另外，轴套31和回转轴1均由非导磁材料制成。
49.一具体实施例中，由图2所示，环形结构21与回转轴1为一体成型结构。另一具体实施例中，环形结构21借助平键与回转轴1键连接。
50.另一具体实施例中，导磁轮的径向尺寸比永磁体的径向尺寸大1～15mm；永磁体的外周部上环设有用于增大与作业面10之间摩擦力的柔性套(即第一永磁体22上设有第一柔性套25，第二永磁体32上设有第二柔性套34)，柔性套的径向尺寸比导磁轮的径向尺寸大0.1～3mm。其中，柔性套优选由橡胶、聚氨酯材料等柔性材料制成。柔性套的外周部还可以制成不同的花纹以进一步增大摩擦系数。另外柔性套既可以独立预先制造，在装配时套装到永磁体的外周部；也可以在完成整体组成后，通过包胶工艺制造。
51.工作时，第一导磁轮23、第二导磁轮24的外周部与作业面10贴合，与第一永磁体22构成了一个完整的磁回路，第二导磁轮24、第三导磁轮33的外周部与作业面10贴合，与第二永磁体32构成了另一完整的磁回路；最大限度减小了气隙和磁阻，产生沿作业面10法向的吸附力n。上述法向吸附力n通过柔性套与作业面10之间的摩擦转化为切向摩擦力f，进而形成在作业面10上攀爬所需的驱动力，最大静摩擦力f＝un，其中u为接触面的摩擦系数。导磁轮与作业面10之间为光滑的钢对钢接触，摩擦系数非常小(一般不大于0.15)。柔性套的外径略大于导磁轮的外径，在法向吸附力n的作用下，柔性套被紧紧压在作业面10上并产生轻微变形，与作业面10之间形成“面接触”，从而有效增大了摩擦系数u(比如橡胶与钢材之间的摩擦系数为0.6～0.8)，进而可以提供充足、稳定的最大静摩擦力f，有效避免了打滑现象的发生。另外，柔性套被三面包围，因此受力后不易脱落。简言之，本实施例中，柔性套径向具有合适的弹性，切向具有合理的柔韧性和强度，既能够增大摩擦防止打滑又不易脱落。
52.一些实施例中，磁吸附轮总成还包括支撑架8，回转轴1转动安装在支撑架8上。其中，支撑架8可根据需要选择为u型架、l型架、t型架等结构，为了便于回转轴1的安装，支撑架8也可以设计成分体式结构。支撑架8的顶部设有用于安装到爬壁机器人上的安装孔，侧部设有用于安装电机和减速机的安装孔。图1中所示的支撑架8为u型架(优选分体式结构，以便于回转轴1和两个磁吸附轮模组的装配和拆卸)，回转轴1的两端分别借助转动轴承与
支撑架8的相对两侧部转动连接，且支撑架8上设有用于限制转动轴承轴向窜动的轴承盖；如此可确保回转轴1安装的稳定性和可靠性。
53.一具体实施例中，支撑架8上设有用于调节第一磁吸附轮模组2、第二磁吸附轮模组3与作业面10之间的磁吸附力的磁吸附力调节装置9；磁吸附力调节装置9包括设置于支撑架8一侧的安装架91、位于安装架91朝向回转轴1一侧的磁短路块92(由软磁材料制成)以及设置于安装架91上用于驱使磁短路块92朝向或背离第一磁吸附轮模组2和第二磁吸附轮模组3方向运动的调节结构。当需要将磁吸附轮总成牢固吸附在作业面10上时，借助调节结构使磁短路块92远离导磁轮，此时永磁体两侧的导磁轮和作业面10构成了该永磁体从n极到s极之间的唯一磁回路；此时导磁轮与作业面10之间的磁吸附力最大；当需要减小磁吸附力时，借助调节结构使磁短路块92逐渐靠近导磁轮直至与外周部接触，磁短路块92与该永磁体两侧的导磁轮之间建立起另一条并联磁回路，削弱了导磁轮与作业面10之间的磁力线密度，致使磁吸附力减小，磁吸附轮总成可轻松从作业面10上脱离。简言之，该实施例利用磁场的“磁阻最小理论”，通过增加并联的磁回路来调节磁吸附力的大小，便于磁吸附轮总成牢固吸附在作业面10上或从作业面10上轻松脱离。
54.可选地，调节结构包括至少两个间隔设置在安装架91上的调节螺钉93，调节螺钉93的一端与磁短路块92螺纹连接。通过合理设计磁短路块92与导磁轮外圆的接触面、通过旋拧调节螺钉93调节二者的接近距离，就可以在一定范围内调整导磁轮与作业面10之间磁吸附力的大小，既可以方便磁吸附轮总成从作业面10脱离，又避免磁吸附力突然消失可能带来的意外事故。磁短路块92的尺寸大小要与永磁体的吸附力的大小相匹配，磁力大的永磁体要求磁短路块92的截面面积随之增大(即呈正相关)，确保不发生磁饱和。优选地，磁短路块92上设有用于与多个导磁轮的外周壁一一适配抵接的内凹圆弧面921和与多个永磁体一一对应的避让口922(图中所示内凹圆弧面921有三个，避让口922有两个)；内凹圆弧面921的设置可以增大与导磁轮的接触面积，减小磁阻，有助于增大磁吸附力的调节范围。
55.除此之外，还有一些实施例中(图中未示出)，调节结构为伸缩杆、电动推杆或其它直线驱动结构，只要能驱动磁短路块92朝向或背离导磁轮方向移动即可，在此不做限制。
56.另外，安装架91的结构也不唯一，图中所示为u型结构，开口的两端分别与支撑架8的两侧固定连接，如此，可确保磁吸附力调节装置9安装的稳定性和可靠性。
57.另一具体实施例中，支撑架8上设有吸附轮清理装置81，第一磁吸附轮模组2和第二磁吸附轮模组3转动时，吸附轮清理装置81用于剥离第一磁吸附轮模组2和第二磁吸附轮模组3上吸附的杂物并将剥离的杂物吸附回收。其中，吸附轮清理装置81包括刮刀811和磁吸件812，刮刀811包括相连接的固定段和倾斜段，固定段安装在支撑架8上，磁吸件812安装在固定段上；倾斜段上设有用于避让柔性套的缺口部(避免刮伤柔性套)和与导磁轮的外周壁抵接的刮刀刃，且倾斜段的倾斜方向与抵接处导磁轮的切线方向呈设定角度。如此设置，可以将导磁轮上不可避免吸附的一些铁锈、焊渣、废铁屑及时清除，确保了磁吸附轮总成的吸附稳定性、传动的可靠性以及运动控制的准确性。
58.优选地，支撑架8上对称设有两个吸附轮清理装置81(以回转轴1的中心轴线为对称中心)；如此设置，无论导磁轮正转或反转时，导磁轮上吸附的一些铁锈、焊渣、废铁屑等杂物都可以被相应的吸附轮清理装置81清理，提高了杂物清理的效果。其中，两个吸附轮清理装置81可选择安装于支撑架8的上方；也可以选择安装于支撑架8的下方(靠近被吸附的
作业面10的位置处，如此可更快速及时的清除从作业面10上吸附的杂物)。
59.还有一些实施例中，第二磁吸附轮模组3设置有两个或两个以上；第二磁吸附轮模组3位于第一磁吸附轮模组2的同侧或两侧；相邻两个第二磁吸附轮模组3中的第二永磁体32相对一侧的极性相同。图6所示的具体实施例中，第二磁吸附轮模组3设置有两个，均位于第一磁吸附轮模组2的右侧；还可根据需要选择第二磁吸附轮模组3的安装位置和数量，在此不一一列举。
60.本发明实施例还公开了一种磁吸附轮总成的装配方法，用于对磁吸附轮总成进行装配；装配方法包括第二磁吸附轮模组3与第一磁吸附轮模组2之间的安装步骤；由图7所示，安装步骤包括：
61.s1、旋拧轴套31上第二紧定螺纹孔312中预留的无头紧定螺钉313，使无头紧定螺钉313的端部由轴套31朝向第一磁吸附轮模组2的一侧伸出设定长度a(5～10mm.具体大小数值随永磁体的吸力大小调整)。
62.s2、将第二磁吸附轮模组3套设在回转轴1上；无头紧定螺钉313伸出端的端部顶靠在第二导磁轮24上第一螺纹件6的头部，然后旋拧无头紧定螺钉313，第二磁吸附轮模组3向第一磁吸附轮模组2方向移动直至第二永磁体32与第二导磁轮24吸附贴合。
63.借助无头紧定螺钉313和第二紧定螺纹孔312，可实现第二磁吸附轮模组3缓慢向第一磁吸附轮模组2方向运动，使二者之间的磁力变化稳定可控，可有效避免第二永磁体32被击碎甚至夹伤人的现象。
64.s3、将第二螺纹件7依次穿过第三导磁轮33上的沉孔4、轴套31上的通孔311与第二导磁轮24上的第一紧定螺纹孔5连接。第二磁吸附轮模组3与第一磁吸附轮模组2在回转轴1的固定装配完成。
65.拆卸时，先取下第二螺纹件7，然后旋拧无头紧定螺钉313，第二磁吸附轮模组3整体向背离第一磁吸附轮模组2的方向移动。第二磁吸附轮模组3与第一磁吸附轮模组2分离，从回转轴1上取下第二磁吸附轮模组3。
66.另一具体实施例中，磁吸附轮总成的装配方法还包括第一磁吸附轮模组2自身的安装步骤；由图8所示，安装步骤包括：
67.a、将第一永磁体22安装在环形结构21上，且第一永磁体22的一端面与环形结构21上环设的第一限位凸台的端面抵接。如果第一柔性套25为独立件，可在该步骤中直接安装到第一永磁体22上。
68.b、在设有限位凸台避让槽的第二导磁轮24的第一紧定螺纹孔5中旋入紧定螺钉，且使紧定螺钉的端部由第二导磁轮24朝向第一永磁体22的一侧伸出设定长度a。
69.c、将紧定螺钉伸出端的端部顶靠在环形结构21的一端面上，然后旋拧紧定螺钉，第二导磁轮24向第一永磁体22方向移动并最终与第一永磁体22吸附，取下紧定螺钉；将第一螺纹件6穿过第二导磁轮24上的沉孔4与环形结构21(即其上的螺纹安装孔)连接。
70.旋拧紧定螺钉时，需要实时调整第二导磁轮24的位置，确保其上沉孔4与环形结构21上的螺纹安装孔对齐。
71.当第二导磁轮24接近第一永磁体22时，两者之间的磁吸力使二者具有加速接近的趋势，但是第一永磁体22受限位凸台的制约不能自由向一侧移动，第二导磁轮24上安装的紧定螺钉也顶靠在环形结构21的端面上、不能自由向另一侧移动，如此可确保第一永磁体
22与第二导磁轮24之间保持约10mm左右的距离而不会立即贴合，用紧定螺钉缓慢调整第二导磁轮24与第一永磁体22之间的间距，可避免第一永磁体22被快速靠近的第二导磁轮24击碎。
72.d、在第一导磁轮23的第一紧定螺纹孔5中旋入紧定螺钉(可以直接使用从第二导磁轮24上取下的紧定螺钉)，且使紧定螺钉的端部由第一导磁轮23朝向第一永磁体22的一侧伸出设定长度a。
73.e、将紧定螺钉伸出端的端部顶靠在环形结构21的另一端面上，然后旋拧紧定螺钉，第一导磁轮23向第一永磁体22方向移动并最终与第一永磁体22吸附，取下紧定螺钉；将另一个第一螺纹件6穿过第一导磁轮23上的沉孔4与环形结构21(即其上的螺纹安装孔)连接。
74.旋拧紧定螺钉时，需要实时调整第一导磁轮23的位置，确保其上沉孔4与环形结构21上的螺纹安装孔对齐。
75.第一磁吸附轮模组2自身拆卸时：1)、先将第一导磁轮23和环形结构21上的第一螺纹件6、第二导磁轮24和环形结构21上的第一螺纹件6取下。2)、借助紧定螺钉将第一导磁轮23从环形结构21上拆下。具体为：在第一导磁轮23的第一紧定螺纹孔5中旋入紧定螺钉；使紧定螺钉的端部顶靠在环形结构21上，然后旋拧紧定螺钉，使第一导磁轮23向背离第一永磁体22方向移动并最终与第一永磁体22分离。由于此时第一永磁体22与第二导磁轮24吸附固定，因此在旋拧紧定螺钉时，稍微用手按住第一永磁体22就可以使第一导磁轮23与第一永磁体22轻松分离。3)、借助紧定螺钉将第二导磁轮24从环形结构21上拆下。具体为：在第二导磁轮24的第一紧定螺纹孔5中旋入紧定螺钉；使紧定螺钉的端部顶靠在环形结构21上，然后旋拧紧定螺钉，使第二导磁轮24向背离第一永磁体22方向移动并最终与第一永磁体22分离。由于第一永磁体22受第一限位凸台的限制；因此在旋拧紧定螺钉时，第一永磁体22不会随第二导磁轮24移动，便于拆卸。4)、从环形结构21上取下第一永磁体22。通过上述方法对第一磁吸附轮模组进行拆卸，可便于及时更换损坏的永磁体；且上述拆卸方法不会对永磁体和导磁轮产生损害，当永磁体因恶劣环境退磁之后，可重新充磁使用，节省了维护成本。
76.另一具体实施例中，磁吸附轮总成的装配方法还包括第二磁吸附轮模组3自身的安装步骤；由图9所示，安装步骤包括：
77.f、在轴套31的第二紧定螺纹孔312中预先旋入无头紧定螺钉313，且无头紧定螺钉313的端面与轴套31朝向第三导磁轮33的一端端面齐平。
78.g、将第二永磁体32安装在轴套31上，且第二永磁体32的一端面与轴套31上环设的第二限位凸台的端面抵接。
79.h、在第三导磁轮33(其上设有限位凸台避让槽)的第一紧定螺纹孔5中旋入紧定螺钉，且使紧定螺钉的端部由第三导磁轮33朝向第二永磁体32的一侧伸出设定长度a。
80.i、将紧定螺钉伸出端的端部顶靠在无头紧定螺钉313的端面上，然后旋拧紧定螺钉，第三导磁轮33朝向第二永磁体32方向移动并最终与第二永磁体32吸附，取下紧定螺钉。
81.第二磁吸附轮模组3自身拆卸时，在第三导磁轮33的第一紧定螺纹孔5中旋入紧定螺钉，紧定螺钉伸出端的端部顶靠在无头紧定螺钉313的端面上，然后旋拧紧定螺钉，第三导磁轮33向背离第二永磁体32方向移动；第三导磁轮33与第二永磁体32分离。通过上述方
法对第二磁吸附轮模组进行拆卸，可便于及时更换损坏的永磁体；且上述拆卸方法不会对永磁体和导磁轮产生损害，当永磁体因恶劣环境退磁之后，可重新充磁使用，节省了维护成本。
82.在上述第二磁吸附轮模组3与第一磁吸附轮模组2的安装步骤的基础上，本领域技术人员很容易推导出图6中两个第二磁吸附轮模组3之间的安装步骤，在此不做赘述。
83.本说明书中各个实施例采用递进或并列的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
84.综上所述，本发明不仅装配方便快捷且安全系数高；另外通过设置磁吸附力调节装置调整导磁轮与作业面之间磁吸附力的大小，便于磁吸附轮与作业壁面的脱离；另外柔性套设置于永磁体上，不会对磁吸附力产生影响；且柔性套合理尺寸的选配使其与作业面面接触，提高了摩擦系数防止打滑现象发生且不容易脱落；再者，吸附轮清理装置的设置可以及时清理导磁轮上吸附的杂物，确保了磁吸附轮总成的吸附稳定性、传动的可靠性以及运动控制的准确性，最后，
85.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种磁吸附轮总成，其特征在于，包括回转轴，所述回转轴上设有第一磁吸附轮模组和第二磁吸附轮模组；所述第一磁吸附轮模组包括设置于所述回转轴上的环形结构、环设在所述环形结构上的第一永磁体、第一导磁轮和第二导磁轮，所述第一导磁轮和第二导磁轮位于所述第一永磁体的相对两端且与所述环形结构固定连接；所述第二磁吸附轮模组包括套设在所述回转轴上的轴套、环设在所述轴套上的第二永磁体及第三导磁轮；所述第一永磁体和所述第二永磁体相对一侧的极性相同；所述第一导磁轮、所述第二导磁轮和所述第三导磁轮上均设有n个沉孔和n个第一紧定螺纹孔，所述沉孔和所述第一紧定螺纹孔周向等间隔交错布置；所述轴套上设有n个通孔和n个第二紧定螺纹孔，所述通孔和所述第二紧定螺纹孔周向等间隔交错布置；n为大于等于2的自然数；所述第三导磁轮上的所述第一紧定螺纹孔与所述轴套上的所述第二紧定螺纹孔对应；第一螺纹件穿过所述第一导磁轮或所述第二导磁轮上的所述沉孔与所述环形结构连接；第二螺纹件穿过所述第三导磁轮上的所述沉孔、所述轴套上的所述通孔与所述第二导磁轮上的所述第一紧定螺纹孔连接。2.根据权利要求1所述的磁吸附轮总成，其特征在于，所述第二磁吸附轮模组设置有两个以及两个以上；所述第二磁吸附轮模组位于所述第一磁吸附轮模组的同侧或两侧。3.根据权利要求1所述的磁吸附轮总成，其特征在于，所述环形结构与所述回转轴为一体成型结构；或者，所述环形结构与所述回转轴键连接。4.根据权利要求1所述的磁吸附轮总成，其特征在于，所述磁吸附轮总成还包括支撑架，所述回转轴转动安装在所述支撑架上。5.根据权利要求4所述的磁吸附轮总成，其特征在于，所述支撑架上设有用于调节所述第一磁吸附轮模组、所述第二磁吸附轮模组与作业面之间的磁吸附力的磁吸附力调节装置；所述磁吸附力调节装置包括设置于所述支撑架一侧的安装架、位于所述安装架朝向所述回转轴一侧的磁短路块以及设置于所述安装架上用于驱使所述磁短路块朝向或背离所述第一磁吸附轮模组和所述第二磁吸附轮模组方向运动的调节结构。6.根据权利要求5所述的磁吸附轮总成，其特征在于，所述调节结构包括至少两个间隔设置在所述安装架上的调节螺钉，所述调节螺钉的一端与所述磁短路块螺纹连接；所述磁短路块上设有内凹圆弧面和避让口。7.根据权利要求4所述的磁吸附轮总成，其特征在于，所述支撑架上设有吸附轮清理装置，所述第一磁吸附轮模组和所述第二磁吸附轮模组转动时，所述吸附轮清理装置用于剥离所述第一磁吸附轮模组和所述第二磁吸附轮模组上吸附的杂物并将剥离的所述杂物吸附回收。8.一种磁吸附轮总成的装配方法，其特征在于，用于对权利要求1至7任一项所述的磁吸附轮总成进行装配；所述装配方法包括所述第二磁吸附轮模组与所述第一磁吸附轮模组之间的安装步骤；所述安装步骤包括：s1、旋拧所述轴套上所述第二紧定螺纹孔中预留的无头紧定螺钉，使所述无头紧定螺钉的端部由所述轴套朝向所述第一磁吸附轮模组的一侧伸出设定长度a；s2、将所述第二磁吸附轮模组套设在所述回转轴上；所述无头紧定螺钉伸出端的端部
顶靠在所述第二导磁轮上所述第一螺纹件的头部，然后旋拧所述无头紧定螺钉，所述第二磁吸附轮模组向所述第一磁吸附轮模组方向移动直至所述第二永磁体与所述第二导磁轮吸附贴合；s3、将所述第二螺纹件依次穿过所述第三导磁轮上的所述沉孔、所述轴套上的所述通孔与所述第二导磁轮上的所述第一紧定螺纹孔连接。9.根据权利要求8所述的磁吸附轮总成的装配方法，其特征在于，所述装配方法还包括所述第一磁吸附轮模组的安装步骤；所述安装步骤包括：a、将所述第一永磁体安装在所述环形结构上，且所述第一永磁体的一端面与所述环形结构上环设的第一限位凸台的端面抵接；b、在设有限位凸台避让槽的所述第二导磁轮的所述第一紧定螺纹孔中旋入紧定螺钉，且使所述紧定螺钉的端部由所述第二导磁轮朝向所述第一永磁体的一侧伸出设定长度a；c、将所述紧定螺钉伸出端的端部顶靠在所述环形结构的一端面上，然后旋拧所述紧定螺钉，所述第二导磁轮向所述第一永磁体方向移动并最终与所述第一永磁体吸附，取下所述紧定螺钉；将所述第一螺纹件穿过所述第二导磁轮上的所述沉孔与所述环形结构连接；d、在所述第一导磁轮的所述第一紧定螺纹孔中旋入紧定螺钉，且使所述紧定螺钉的端部由所述第一导磁轮朝向所述第一永磁体的一侧伸出设定长度a；e、将所述紧定螺钉伸出端的端部顶靠在所述环形结构的另一端面上，然后旋拧所述紧定螺钉，所述第一导磁轮向所述第一永磁体方向移动并最终与所述第一永磁体吸附，取下所述紧定螺钉；将另一个所述第一螺纹件穿过所述第一导磁轮上的所述沉孔与所述环形结构连接。10.根据权利要求8所述的磁吸附轮总成的装配方法，其特征在于，所述装配方法还包括所述第二磁吸附轮模组的安装步骤；所述安装步骤包括：f、在所述轴套的所述第二紧定螺纹孔中预先旋入所述无头紧定螺钉，且所述无头紧定螺钉的端面与所述轴套朝向所述第三导磁轮的一端端面齐平；g、将所述第二永磁体安装在所述轴套上，且所述第二永磁体的一端面与所述轴套上环设的第二限位凸台的端面抵接；h、在所述第三导磁轮的所述第一紧定螺纹孔中旋入紧定螺钉，且使所述紧定螺钉的端部由所述第三导磁轮朝向所述第二永磁体的一侧伸出设定长度a；i、将所述紧定螺钉伸出端的端部顶靠在所述无头紧定螺钉的端面上，然后旋拧所述紧定螺钉，所述第三导磁轮朝向所述第二永磁体方向移动并最终与所述第二永磁体吸附，取下所述紧定螺钉。

技术总结
本发明公开了一种磁吸附轮总成及装配方法，磁吸附轮总成包括回转轴，及其上的第一、第二磁吸附轮模组；第一磁吸附轮模组包括环形结构，设在其上的第一永磁体，及第一、第二导磁轮；第二磁吸附轮模组包括轴套、设在其上的第二永磁体及第三导磁轮；两个永磁体相对一侧的极性相同；导磁轮上设有N个周向等间隔交错布置的沉孔和第一紧定螺纹孔；轴套上设有N个周向等间隔交错布置的通孔和第二紧定螺纹孔；第一螺纹件穿过第一/第二导磁轮上的沉孔与环形结构连接；第二螺纹件穿过第三导磁轮上的沉孔、轴套上的通孔与第二导磁轮上的第一紧定螺纹孔连接。装配方法包括两个磁吸附轮模组之间的安装步骤。本发明结构简单、装配方便快捷且安全系数高。安全系数高。安全系数高。


技术研发人员：王宝仁
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/6/26