廂式貨車隨車裝卸拖運(yùn)機(jī)的設(shè)計

陳祎　趙世英　曹少杰　張子林　黃澄

【摘 要】本項目研制的廂式貨車隨車裝卸拖運(yùn)機(jī)，包括伸縮機(jī)構(gòu)、鏈輪機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、底盤等。作為一種商品物流助力機(jī)械，可以有效解決網(wǎng)購商品、尤其是大件商品在客戶端的裝卸和拖運(yùn)問題。有助于快遞員實現(xiàn)文明裝卸，并完成從停車位到電梯口（樓梯口）、從電梯內(nèi)到客戶室內(nèi)的拖運(yùn)工作。從而有效避免商品在裝卸和拖運(yùn)過程中的損毀，降低快遞人員的勞動強(qiáng)度，顯著提高工作效率。

【關(guān)鍵詞】廂式貨車；貨品裝卸；拖運(yùn)裝置

當(dāng)前我國“網(wǎng)購”消費(fèi)額增長迅速，對于網(wǎng)購大件商品，例如大型家具、冰箱和空調(diào)等，賣家通常采用廂式貨車進(jìn)行物流配送。網(wǎng)購商品在到達(dá)目的地之后，主要靠徒手裝卸，在拖運(yùn)到電梯口（樓梯口）過程中，主要使用無助力的小拖車。這樣不但勞動強(qiáng)度高、裝卸效率低，而且由于路面顛簸、樓門門檻和電梯門檻等障礙，快遞人員在徒手搬運(yùn)過程中易造成商品或人身的磕碰損傷，運(yùn)輸效率也大打折扣。本項目研制的隨車裝卸拖運(yùn)機(jī)，有助于快遞員實現(xiàn)文明卸車、快速碼放，并完成從停車位到電梯口（樓梯口）的拖運(yùn)工作。從而有效避免商品在裝卸過程中的損毀，降低快遞人員的勞動強(qiáng)度，顯著提高工作效率。

1 廂式貨車隨車裝卸拖運(yùn)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

遵循安全、高效、靈巧、易于操作的功能驅(qū)動設(shè)計思路[1]，確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式如圖1機(jī)構(gòu)示意圖所示。為了解決大型商品從貨車搬運(yùn)到拖運(yùn)機(jī)的載物臺上的問題，我們采用的伸縮機(jī)構(gòu)，由可伸縮的臂深入貨車廂內(nèi)部，然后用皮帶套住貨物，同時將上平臺底板調(diào)整到與車廂地板相同的水平高度，然后伸縮臂回縮，平穩(wěn)地將貨物拖到平臺內(nèi)部；再次調(diào)整升降機(jī)構(gòu)，將平臺降到最低處，使車身和貨物的重心降低，提高貨物在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的穩(wěn)定性。機(jī)器底部裝有萬向輪，可以進(jìn)行任意方向的轉(zhuǎn)向運(yùn)動，由工作人員輕松地將拖運(yùn)機(jī)拉上樓梯和電梯，安全平穩(wěn)地送達(dá)客戶家中。

2 拖運(yùn)機(jī)各機(jī)構(gòu)的工作原理和操作流程

拖運(yùn)機(jī)等比例縮小的模型樣機(jī)如圖2所示。伸縮機(jī)構(gòu)采用的是齒輪齒條機(jī)構(gòu)，由齒輪齒條配合運(yùn)動，帶動兩個伸縮臂的伸縮，并配合皮帶，來完成商品的包捆和伸出動作。通過搖把均勻轉(zhuǎn)動，保證貨物平穩(wěn)緩慢地拖拉到載物平臺上。升降機(jī)構(gòu)由絲杠與滑塊配合，由滑塊帶動推力桿，使得剪叉式機(jī)構(gòu)的輸入推力保持水平，這樣剪叉式機(jī)構(gòu)的升降行程大大增加[2]；同時采用鏈輪機(jī)構(gòu)傳輸動力和扭矩，可以實現(xiàn)完全依靠人力進(jìn)行操作，機(jī)構(gòu)重量顯著減小，能夠充分滿足隨車裝卸的功能要求。鏈輪機(jī)構(gòu)是帶有嵌齒式扣鏈齒的輪子，這種輪子可以保證節(jié)鏈環(huán)或纜索與塊體的準(zhǔn)確嚙合[3]。也可以理解成一種實心齒輪或一種帶輻條的齒輪，通過與（滾子）鏈嚙合來完成運(yùn)動的傳遞。通過搖把的轉(zhuǎn)動，帶動齒輪鏈條運(yùn)動。絲杠傳動采用絲杠與滑塊配合，推動升降桿的一端，實現(xiàn)升降部分的整體運(yùn)動。因為滾珠絲杠副自身的結(jié)構(gòu)特點，一般使用時很難有雜物進(jìn)入絲杠副內(nèi)部，所以在維護(hù)和保養(yǎng)時要注意避免磨料微粒進(jìn)入。

當(dāng)貨車到達(dá)指定地點附近，工作人員將隨車裝卸運(yùn)機(jī)從車廂內(nèi)取下，推動扶手把拖運(yùn)機(jī)放置到貨車車廂裝卸處。調(diào)整拖運(yùn)機(jī)方位，使伸縮臂的伸展方向指向車廂內(nèi)部。接下來調(diào)整升降機(jī)構(gòu)，在鏈輪機(jī)構(gòu)處安裝上搖把，均勻轉(zhuǎn)動搖把，由鏈輪的轉(zhuǎn)動帶動絲杠的轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動滑塊作水平直線運(yùn)動，完成剪叉式升降臺的升降運(yùn)動，使載物臺與車廂下邊緣同高度。然后進(jìn)行伸縮機(jī)構(gòu)的操作，如圖3模型樣機(jī)伸縮機(jī)構(gòu)操作圖所示；將搖把安裝到伸縮機(jī)構(gòu)上，均勻轉(zhuǎn)動搖把，讓伸縮臂伸入到車廂內(nèi)部能包圍到貨物的位置；接下來在伸縮臂頭部扣上彈性皮帶，調(diào)整皮帶長度，確保皮帶和貨物緊密貼合，然后反向轉(zhuǎn)動搖把，縮回伸縮臂，于是車廂內(nèi)的貨物在皮帶和伸縮臂的拉動下，被拖出到載物平臺上。最后，轉(zhuǎn)動升級機(jī)構(gòu)的搖把，降低載物平臺高度。讓絲杠帶動剪叉式升降機(jī)構(gòu)緩慢均勻下降，直到載物臺的最低位置；工作人員或快遞員即可拖動扶手，把貨物向單元門和電梯口處拖運(yùn)。

3 隨車裝卸拖運(yùn)機(jī)的產(chǎn)品特點

本機(jī)體積小、重量輕，安裝簡易，攜帶方便。搬運(yùn)輕便，可隨車裝運(yùn)。現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的小推車需要人力將貨車上的物品搬運(yùn)至小推車上，而本產(chǎn)品省去人力，可由伸縮機(jī)構(gòu)將商品拖至載物臺，避免了有可能的磕碰，使搬運(yùn)更快更安全。此產(chǎn)品不僅適用于網(wǎng)購商品的裝卸，而且能夠勝任從貨車停車位到居民樓電梯口（樓梯口） 、從電梯內(nèi)到客戶室內(nèi)的拖運(yùn)工作。實現(xiàn)在搬運(yùn)商品的過程中，有效減輕快遞人員勞動強(qiáng)度，并且保障商品安全和操作者人身安全。除了具備裝卸商品功能，還兼具推送、移動和碼放商品的功能。底盤裝有彈簧減震裝置，大大減少運(yùn)過程中的震動幅度。裝有輔助腳輪，能輕松地通過電梯、住戶門等的門檻。

4 結(jié)束語

在如今網(wǎng)絡(luò)生活蓬勃發(fā)展下，大型商品的物流配送更加普遍，我們設(shè)計創(chuàng)新的隨車裝卸拖運(yùn)機(jī)有助于快遞員實現(xiàn)文明卸車、快速碼放，并完成從停車位到電梯口（樓梯口）的拖運(yùn)工作。從而有效避免商品在裝卸過程中的損毀，降低快遞人員的勞動強(qiáng)度，顯著提高工作效率。因此廂式貨車隨車裝卸拖運(yùn)機(jī)有著廣闊的市場需求和應(yīng)用前景。

【參考文獻(xiàn)】

[1]祖耀.功能特征驅(qū)動的機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計研究[D].華中科技大學(xué)，2009.

[2]孫桓，陳作模，葛文杰.機(jī)械原理[M].第7版.北京：高等教育出版社，2006.

[3]申冰冰.實用機(jī)構(gòu)圖冊[M].第2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

[責(zé)任編輯：張濤]