附录，储罐的设计高度从到.分成几个系列。考虑储罐内的油性介质的运动造成的局部压强增大，我们粗略选取液深作为储罐的载荷。因此，当检测器位于储罐底部对储罐底板进行检测时，所受的液体压强载荷最大。根据相关的检测标准，为了保证检测效率，要求检测器能以的运行速度在储罐内运行。鉴于此运行速度较低，在这里忽略运动引起的压强载荷变化，并出于安全系数考虑取静压载荷为.。根据此载荷，对驱动装置设计了密封结构。驱动装置的静密封设计及密封材料选择如图.所示，驱动装置的主要结构为个装有链传动机构的箱体，上部安装有电机和编码器，电机与编码器与箱体之间通过螺栓固定连接。由于油品密度小于水，因此在储罐的底部往往有水和铁屑形成的混合物。为避免该混合物质直接与电机接触造成电路短路等故障，应对电机与编码器实施密封以实现保护。另方面，为了避免混合物进入驱动装置的传动机构造成链条锈蚀，对安装在箱体内的链传动机构也应施加密封保护。常用的静密封形式有许多种，如法兰垫片密封自紧密封研合面密封型圈密封金属型圈密封填料密封螺纹垫片密封承插连接密封密封胶密封和螺纹连接密封。检测器的行进驱动模块中，链传动机构安置于面开放的箱体内，通过盖板将该开放面封闭。电机和编码器可以通过带有防水航插的密封罩进行保护并保证线路连通。由于盖板与箱体之间，密封罩与箱体侧面之间都是平面接触，可以方便的通过法兰垫片密封，研合面密封等方法实现密封。考虑机加工难度和成本等问题，我们采用法兰垫片密封方式完成此三处的密封。除此之外，轴承处也需要密封保护，由于轴承端盖与箱体之间通过螺栓固定连接，而轴与轴承端盖之间有相对转动，我们在轴承端盖与箱体之间设置密封垫片，而在轴承端盖与轴之间安置动密封结构以实现轴承孔处的密封保护。石化行业中应用的大型储罐存储的介质多为油品，因此，所设计的在油储罐底板漏磁检测器所使用的静密封材料必须具有耐油耐水的性能。天然橡胶在油性环境中容易老化失去弹性，通过添加成分或者化学合成方法可以生产出具有特殊性能的橡胶以满足工业应用需求。丁晴橡胶和氯丁橡胶对非极性油的耐腐蚀性能好，但对极性油的耐腐蚀性能差。氯橡胶对油的耐腐蚀性能好，但对胺脂酮类的耐腐蚀性能差。由于原油成分复杂，这些常用的耐腐蚀橡胶都不能满足我们的应用需求。而聚三氟氯乙烯橡胶耐水耐油，抗氧化能力强，对酒精和胺脂酮类的耐腐蚀性能也很好，对石油有良好的耐腐蚀性能。综上，选取聚三氟氯乙烯材料通过裁切制成密封垫片，安装在各配合面间，以实现检测器的静密封保护。行进驱动模块的动密封设计驱动轮的转轴与转轴的轴承端盖之间存在相对转动，静密封方案无法满足检测器对传动部件的密封保护要求。因此，还应在轴承端盖与轴之间安装动密封件。常用的动密封结构的优缺点如表.所示。表.动密封结构的优缺点选用如图.所示的机械密封件，其静环是块包覆有聚三氟氯乙烯橡胶的碳化硅环，动环为套有弹簧结构的聚三氟氯乙烯橡胶套，橡胶套端的孔与轴配合，端嵌有石墨环，通过石墨环与碳化硅环之间的密封面的紧密配合实现动密封。该配合形式的好处在于可以充分利用碳化硅硬度高和石墨具有自润滑性的特点，且对油品和胺脂酮等石油内的成分有良好的抗腐蚀性能。在轴承端盖上加工出静环安装孔，通过静环上的聚三氟氯乙烯橡胶的变形将动密封件的静环嵌在轴承端盖上。动环通过橡胶套密封端的变形与行进驱动模块的驱动轮轮轴固定配合。通过轴端的驱动轮的轮套对动环的弹簧进行压缩，以保证动环与静环之间足够的预紧力，使两环的密封面紧密配合。图.机械密封件组成结构转向驱动模块的动密封设计转向驱动模块由转向基座和与转向臂相连的转向臂构成。转向电机安装在转向基座上方的电机舱内，通过电机舱盖和聚四氟乙烯橡胶垫片实现对电机的静密封保护。而对转向轴的轴承的保护必须通过动密封来实施，由于在整个检测过程中，检测器多为直线行驶，转向轴与基座之间相对转动的时间不长，大部分时间处于静止状态。因此，所选用的动密封件必须要有良好的静密封性能。由节中的表.，橡胶密封和机械密封是比较符合要求的密封方案。但对于转向轴来说，转向轴中间安装有转向臂，且在运行过程中转向轴本身承受来自转向臂的轴向载荷，若安置机械密封件，其预紧力难以控制，且不能保证密封件的安全。而相对于机械密封件来说，橡胶密封圈体积小，安装结构简单，没有施加轴向预紧力的要求，且由于转向轴与转向基座之间的转动线速度小，橡胶密封件对转向轴的磨损基本上可以忽略不计。因此，我们在转向轴的上下端盖上安装聚三氟氯乙烯制成的非标骨架密封圈以完成对转向轴的轴承的密封保护。第四章漏磁检测器动力学仿真.引言所设计的在油储罐底板漏磁检测器在承载有油品的大型储罐内运行，运行过程中不仅有因为底板表面摩擦力造成的载荷，还有运行中越过焊缝时造成的冲击载荷，因此，针对检测器的动力学性能要求以及检测器运行的工况进行充分的仿真计算，从而获取载荷的理论值，对检测器的电机选型结构强度校核都有重要意义。对于机械结构的动力学仿真普遍采用由美国的公司开发的虚拟样机分析软件。该软件使用交互式的图形环境并具有系列的零件库约束库和力库。用户可以通过参数化的方法建立机械系统的几何模型，通过添加各种力约束对机械系统的动力学特性进行求解。软件的求解器采用了多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，可以获得机械系统的响应性能运动范围碰撞检测峰值载荷或者输入载荷等，求解结果可以通过数值图表等多种方式直观的表现出来。由于软件三维造型能力不强，用户往往通过其他软件建立标准的参数化三维模型以提高仿真效率。在这里我们选用由