一種電力物資貨物轉運裝置

陳杰

（云南電網有限責任公司文山供電局，云南文山，663000）

0 引言

電力企業每年都會采購大量的電力物資以支撐企業生產，這些物資通常使用在主網變電站及廣闊的配網中。按照流程，采購的電力物資需要運輸至指定的存放地點，由物資管理部門驗收后，再轉到使用現場，這些過程涉及了大量的貨物轉運工作。另一方面，現有的貨物轉運裝置在進行轉運時，隨著貨物的擺放堆積，貨物高度會越來越高，現有的轉運裝置缺乏抬升機構，從而不便對轉運貨物的高度進行調節，難以滿足實際需求，且在轉運過程中，因震動貨物易產生滑動，現有的轉運裝置缺乏限位機構導致貨物易掉落，從而影響轉運的正常進行等問題，因此急需設計一種適合于電力行業的物資貨物轉運設備以提高轉運效率。

近年來，各領域針對物資設備轉運和調用做很多工作。文獻[1]針對配電網中斷路器在安裝現場時的調用問題，分析了從運輸車輛上搬下斷路器時,由于其質量較重,可受力點少,施工人員往往在進出線樁頭、真空包等不可受力處進行搬運,易造成樁頭變形、松動、真空包受損等問題,為斷路器穩定運行埋下隱患。研發了一個單臂起吊式斷路器轉運裝置。它具有升降功能,按壓上壓板即可調整被起吊斷路器的高度。文獻[2]針對船用集裝箱短途運輸效率低、作業方式耗能高的問題,設計了一種新型集裝箱轉運裝置,該裝置具有體積小、重量輕、操控簡便、靈活快捷的特點。該裝置由轉運車、自裝卸裝置和遙控盒3大部分組成。使用有限元軟件對該裝置的結構進行了計算、分析和優化,分析了其主要部件的受力形式和應力分布特點,并以實例建模計算的方式驗證了其結構形式。這種設計提高了該裝置的靈活性和可靠性,也使該裝置的整體性能得到了提升。文獻[3]為了使貨物轉運工作變得更加簡單、高效,從而提高生產效率、減少生產成本和縮短生產周期,設計了一款多臂旋轉式搬運機器人,介紹了多臂旋轉式搬運機器人的總體設計方案、工作原理和基于stm32的控制系統,機械臂采用鏤空設計的方法,來盡量減小臂部的重量,從而減少整個手臂對回轉軸的轉動慣量。利用SoildWorks創建三維實體模型,利用ANSYS Workbench對機械臂進行有限元分析,并對結構進行優化。多臂旋轉式搬運機器人具有多個機械臂同時工作的特點,搬運效率成倍提高且結構設計巧妙,運動靈活,可適用于不同情況下的搬運工作。文獻[3]針對機車車體在廠內周轉運輸的工裝均為專用,認為已不能適應公司多品種、小批量、快節奏的生產模式,制約生產發展,造成資源浪費。文章通過對機車車體轉運裝置結構的設計改進,以達到滿足其通用化使用的要求。

本文根據電力行業特色需求，并借鑒各行業的應用成果，設計開發了一種電力物資貨物轉運裝置。

1 電力物資貨物轉運裝置

1.1 基本原理

本文所設計的電力物資貨運轉運裝置的整體結構如圖1所示（為了設計方便，圖中用數字代表不同的組件：1、底部支架；2、滾輪；3、調節螺桿；4、底板；5、固定架；6、豎桿；7、伸縮桿；701、齒輪；8、鏈條；9、載物框；901、連接桿；902、凸塊 ；10、擋板 ；11、第一鐵鏈 ；12、限位桿 ；13、固定板 ；14、導向輪 ；15、第二鐵鏈 ；16、掛勾 ；17、掛環），為了滿足前言部分所述的應用要求，其工作原理為：首先，通過滾輪將底部支架移動至需要轉運的貨物旁，然后通過調節螺桿調節底板的高度實現對底部支架的定位，再將貨物放置在載物框內側，放置之后，轉動擋板與凸塊接觸，此時通過擋板對貨物進行阻擋限位，最后將掛勾與掛環相互扣接，通過第二鐵鏈實現對擋板的限位作用，避免運輸過程中擋板向外側翻轉，進而避免貨物轉運時滑落，當需要對載物框的高度進行調節時，通過伸縮桿帶動齒輪進行移動，配合鏈條的作用帶動固定板和載物框進行移動，通過限位桿與豎桿之間的滑動作用和導向輪與豎桿之間的滾動作用，保證載物框移動的穩定性，從而實現對載物框高度的調節作用。

圖1 結構示意圖

1.2 詳細設計

本文所設計電力物資貨物專用轉運裝置，包括底部支架，支架上軸承連接有滾輪，且底部支架上端面固定有固定架，并且固定架側邊固定有豎桿，同時豎桿垂直對稱固定在底部支架上端面，圖2為本文所設計的電力物資貨運轉運裝置俯視圖。

圖2 俯視結構圖

具體的，伸縮桿垂直固定在所述底部支架上端面，且伸縮桿設置在豎桿）側邊；載物框設置在所述底部支架上方，且載物框通過柱狀軸對稱連接有可轉動的擋板，并且擋板側邊對稱連接有擋板，同時第一鐵鏈另一端固定在載物框上，載物框側邊固定有固定板。

第二鐵鏈，對稱固定在所述載物框內側且第二鐵鏈末端連接有掛勾，并且掛勾與掛環）相互扣接，同時掛環固定在載物框上。圖3該設備的俯視剖面結構。

圖3 俯視剖面結構圖

同時，底部支架左端對稱設置有調節螺桿，且調節螺桿與底部支架之間為螺紋連接，并且調節螺桿軸承連接在底板上端面，通過上述機構構成定位支撐機構，通過轉動調節螺桿可以調節底板的高度，當底板與地面接觸時，在整個裝置自身重力作用下實現定位作用，從而避免裝置在裝卸貨物時移動。

另外，伸縮桿上端還軸承連接有可旋轉的齒輪，且齒輪與鏈條相互連接，并且鏈條一端固定在固定架上，同時鏈條另一端固定在載物框上，通過伸縮桿的伸縮作用，配合齒輪的滾動作用，可以實現對載物框高度的調節作用，進而實現貨物高度的調節以適應實際需求。圖4是側視結構圖。

圖4 側視結構

而載物框上還設置有連接桿和凸塊，垂直固定在所述連接桿上，且凸塊與擋板相互接觸實現限位作用，通過連接桿的作用可以實現對連接桿側邊的支撐作用，保證載物框的穩定性，通過凸塊的作用可以實現對擋板的支撐，從而實現對載物框左右端口的封閉作用，避免貨物滑落。載物框上側邊還對稱固定有“T”型結構的限位桿，且限位桿滑動連接在豎桿上開槽內，在伸縮桿的作用下使載物框進行上下移動時，通過限位桿與豎桿之間的滑動限位作用，保證載物框做穩定的線性運動。

固定板關于豎桿中心線為對稱分布，且固定板上軸承連接有導向輪，并且導向輪與豎桿相互貼合進行滾動，在載物框進行上下移動時，通諾導向輪與豎桿之間的滾動作用，可以降低限位桿與豎桿之間的摩擦力，進而保證載物框移動的穩定性。

1.3 特點

本文所設計電力物資貨物專用轉運裝置與現有技術相比，采用可穩定升降的載物機構實現對貨物的轉運作用，從而可以根據實際需求對貨物的高度進行調節，提高裝置的適應性，配合轉動的擋板和限位機構，可以實現對貨物的限位作用，避免轉運過程中因震動導致貨物滑落，保證轉運的穩定性。具體特點為：

（1）在對貨物進行轉運時，通過伸縮桿的伸縮，配合齒輪和鏈條的作用可以實現對載物框高度的調節作用，配合豎桿、限位桿、固定板和導向輪的作用，保證載物框上下移動的穩定性，進而實現對貨物高度的調節作用，提高裝置的適應性。

（2）在對貨物轉運過程中，將貨物放置在載物框內側后，通過轉動擋板與凸塊接觸，并通過掛勾與掛環的扣接作用使第二鐵鏈對擋板進行阻擋，避免擋板向載物框外側轉動，從而實現對載物框兩側開口的阻擋限位作用，進而可以有效避免轉運過程中貨物因震動而滑落。

2 結束語

電力物資貨物轉運是電力行業日常工作，本文基于現有轉運過程中存在的一些問題，如：不能自動調整高度、滑落，設計了一種新型的電力物資貨物轉設備，文中詳細描述了設計原理、設計詳情，并總結了所設計力物資貨物轉運設備的特點。