廂式貨車隨車裝卸拖運機的設計

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機，包括伸縮機構、鏈輪機構、升降機構、底盤等。作為一種商品物流助力機械，可以有效解決網購商品、尤其是大件商品在客戶端的裝卸和拖運問題。有助于快遞員實現文明裝卸，并完成從停車位到電梯口（樓梯口）、從電梯內到客戶室內的拖運工作。從而有效避免商品在裝卸和拖運過程中的損毀，降低快遞人員的勞動強度，顯著提高工作效率。

【關鍵詞】廂式貨車；貨品裝卸；拖運裝置

當前我國“網購”消費額增長迅速，對于網購大件商品，例如大型家具、冰箱和空調等，賣家通常采用廂式貨車進行物流配送。網購商品在到達目的地之后，主要靠徒手裝卸，在拖運到電梯口（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過程中易造成商品或人身的磕碰損傷，運輸效率也大打折扣。本項目研制的隨車裝卸拖運機，有助于快遞員實現文明卸車、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度，顯著提高工作效率。

1 廂式貨車隨車裝卸拖運機的結構設計

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

2 拖運機各機構的工作原理和操作流程

拖運機等比例縮小的模型樣機如圖2所示。伸縮機構采用的是齒輪齒條機構，由齒輪齒條配合運動，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。通過搖把均勻轉動，保證貨物平穩緩慢地拖拉到載物平臺上。升降機構由絲杠與滑塊配合，由滑塊帶動推力桿，使得剪叉式機構的輸入推力保持水平，這樣剪叉式機構的升降行程大大增加[2]；同時采用鏈輪機構傳輸動力和扭矩，可以實現完全依靠人力進行操作，機構重量顯著減小，能夠充分滿足隨車裝卸的功能要求。鏈輪機構是帶有嵌齒式扣鏈齒的輪子，這種輪子可以保證節鏈環或纜索與塊體的準確嚙合[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）鏈嚙合來完成運動的傳遞。通過搖把的轉動，帶動齒輪鏈條運動。絲杠傳動采用絲杠與滑塊配合，推動升降桿的一端，實現升降部分的整體運動。因為滾珠絲杠副自身的結構特點，一般使用時很難有雜物進入絲杠副內部，所以在維護和保養時要注意避免磨料微粒進入。

當貨車到達指定地點附近，工作人員將隨車裝卸運機從車廂內取下，推動扶手把拖運機放置到貨車車廂裝卸處。調整拖運機方位，使伸縮臂的伸展方向指向車廂內部。接下來調整升降機構，在鏈輪機構處安裝上搖把，均勻轉動搖把，由鏈輪的轉動帶動絲杠的轉動，進而帶動滑塊作水平直線運動，完成剪叉式升降臺的升降運動，使載物臺與車廂下邊緣同高度。然后進行伸縮機構的操作，如圖3模型樣機伸縮機構操作圖所示；將搖把安裝到伸縮機構上，均勻轉動搖把，讓伸縮臂伸入到車廂內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，調整皮帶長度，確保皮帶和貨物緊密貼合，然后反向轉動搖把，縮回伸縮臂，于是車廂內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，轉動升級機構的搖把，降低載物平臺高度。讓絲杠帶動剪叉式升降機構緩慢均勻下降，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。

3 隨車裝卸拖運機的產品特點

本機體積小、重量輕，安裝簡易，攜帶方便。搬運輕便，可隨車裝運。現在廣泛應用的小推車需要人力將貨車上的物品搬運至小推車上，而本產品省去人力，可由伸縮機構將商品拖至載物臺，避免了有可能的磕碰，使搬運更快更安全。此產品不僅適用于網購商品的裝卸，而且能夠勝任從貨車停車位到居民樓電梯口（樓梯口） 、從電梯內到客戶室內的拖運工作。實現在搬運商品的過程中，有效減輕快遞人員勞動強度，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 結束語

在如今網絡生活蓬勃發展下，大型商品的物流配送更加普遍，我們設計創新的隨車裝卸拖運機有助于快遞員實現文明卸車、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度，顯著提高工作效率。因此廂式貨車隨車裝卸拖運機有著廣闊的市場需求和應用前景。

【參考文獻】

[1]祖耀.功能特征驅動的機械產品概念設計研究[D].華中科技大學，2009.

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

[3]申冰冰.實用機構圖冊[M].第2版.北京：機械工業出版社，2013.

[責任編輯：張濤]