一种新型电动起吊推车的设计

付兴娥　宁煜

摘 要：设计了一种新型电动起吊推车，主要由可伸缩起吊悬臂和三轮手推推车两部分组成，既能运输货物，也可装卸货物，解决了现有推车无法装卸货物，吊车不便运输货物以及二者无法在小型场地工作的实际问题。本装置具有功能强、易携带、成本低、性价比高等特点，可代替人工用于较轻货物的装卸和短程运输。

关键词：起吊装置；悬臂；可伸缩；便携

1 设计背景及意义

货物批发市场、瓜果蔬菜基地、物流站等一些装载货物的场所，必然需要使用起吊设备和搬运设备，设备的使用极大的减轻了人们的劳动强度，提高了物流运作效率和服务质量，降低了物流成本，在物流作业中起着重要作用，极大的促进了物流的快速发展。

目前的起吊运输装置主要有吊车、行车、铲车等，此类产品的优点是起吊重量大，但是在某些应用场合（如起吊装量不是特别大、空间狭小）其体现出的不足之处有：设备昂贵；需要专门人员操作；装置结构复杂，电气元器件多，一旦出现故障，维修困难；小型设备功能单一，只能运输或只能装卸；狭小空间，不便使用起吊装置，只能靠人力搬运以及装卸。

欧美发达国家很多公司在货物运输、装卸、储存过程中，都广泛采用了先进自动化物流设备。在这些国家的整个物流环节已经实现了高度机械化、自动化和信息化。对于小型起吊装置，国外目前开发有便携式吊车，但是结构较为复杂，价格昂贵，维修不便，不适用于我国国情。

根据对市场现有产品的分析，在小型起吊装置调研的基础上，开发设计一款新型悬臂可伸缩的便携式起吊推车。

2 设计方案、工作原理及注意事项

2.1 设计方案及产品实现的功能

根据设计背景及对现有产品的分析，本设计方案采用经济环保的蓄电池作为动力，配合可伸缩起吊悬臂及三轮手推推车等，实现的功能有：（1）起吊悬臂可伸缩，角度可调整；（2）整机采用三轮支撑并手推移动，运用带制动的万向轮，方便在狭小空间搬运物体；（3）配有不同的吊钩，方便不同物体的起吊等；（4）当不使用时，悬臂及支架均可折叠收缩，减小体积空间，便于攜带；（5）适用于空间狭小的场所、较轻货物的装卸搬运。

2.2 产品结构及工作原理

为实现设计方案中的功能，本产品的结构示意图如图1所示。

本产品主要由可伸缩起吊臂和自由推车两部分铰接组成。起吊悬臂由固定齿条箱、中滑板、移动齿条板组成，利用齿轮齿条和同步齿形带，可实现悬臂的差动伸缩。自由推车由倾斜一定角度的支撑架、三角形的后轮支架和左右扶手组成，支撑架前下端装有一个定向轮，后装有两个万向轮，可实现稳定运动和轻巧转向功能。支撑架前端合适部位装有可调整高度的滑套，当调整滑套使圆锥滚子顶在车厢底板时，可起到平衡力矩的作用。蓄电池位于起重用制动减速电机下后部，固定安装在支撑架上，起到一定的配重作用。起吊悬臂与支撑架之间采用俯仰调整机构，多孔的调整套筒套在调整杆上，利用定位销插入不同的孔来调整起吊悬臂仰角。悬臂头装有定滑轮，钢丝绳连接吊钩，最后通过电动驱动卷筒拉伸定滑轮上的钢丝绳，达到提升重物的目的。

2.3 使用说明

2.3.1 起吊工作时

轻载使用时，将本产品后轮支架逆时针转动至挡块定位处，支撑好起吊悬臂。通过调整套筒、定位销和调整杆组成起吊悬臂俯仰调整机构，将起吊悬臂调至合适高度。将推车推至货物旁边。控制起重用盘式制动减速电机放下吊钩。反转电机，将货物吊起。

重载使用时，松开固定螺钉，拉动滑套，使圆锥滚子上母线和车尾底板充分接触。启动伸缩用盘式制动减速电机，使起吊悬臂逐渐伸长至需要位置。握住左右扶手，使左右万向轮绕定向轮左右旋转，吊运货物至车厢合适位置后，使吊钩下降，将货物整齐码放在车厢内。

将起吊悬臂转出侧面车厢，可以逐一吊放放置于车厢侧面的货物。

如上述的反过程操作，即可将货物从车上卸下并将货物码放整齐。

2.3.2 搬运工作时

将本装置推至货物放置地，起吊货物，通过自由推车部分可轻松将货物运送到车厢处，主支撑架的固定轮和两个带制动万向轮，保证稳定运动和轻巧转向，可灵活使用于空间狭小，不便使用大型搬运设备的场所。

2.3.3 不使用时

本装置使用完毕后，可调整定位销，将起吊悬臂部分向主支撑架折叠，并将后轮支架、扶手部分和主支撑架之间的活动铰链分别松开，将后轮支架部分、扶手部分向主支撑架折叠。此时本工具完成折叠后，将大大减少了空间，便于携带。

2.3.4 取物工具

取物工具是通过吊、抓、吸、夹、托或其他方式，将物体与本工具联系起来进行物体吊运的装置。根据被吊物体不同的种类、形态、体积大小，采用不同种类的取物装置。例如，成件的物品常用吊钩、吊环；散料（如粮食、矿石等）常用抓斗、料斗；液体物料使用盛筒、料罐等；吊运导磁性物料的起重电磁吸盘；自动夹紧吊钩等。合适的取物装置可以减轻作业人员的劳动强度，大大提高工作效率，同时防止吊物坠落，保证作业人员的安全和吊物不受损伤是对取物装置安全的基本要求[1]。

3 产品技术指标及创新点

3.1 产品技术指标

本产品采用蓄电池作为动力，配合可伸缩起吊臂与三轮移动支撑及带制动的万向轮等，实现的技术指标为：（1）可实现较轻货物运输、装卸，最大操作重量为150kg；（2）悬臂可伸缩，最大伸缩臂长3m；（3）可折叠、易携带、适用场合广。

3.2 设计的创新点

（1）轻型起吊推车，可在狭小空间同时实现货物的装卸和运输，填补了目前较轻货物只能人工搬运的空白。

（2）可伸缩起吊臂，角度可调整，由固定齿条箱、中滑板、移动齿条板组成，利用齿轮齿条和同步齿形带，实现起吊臂的差动伸缩。

（3）蓄电池提供动力，电机驱动，经济环保，减轻人力，提高效率。

（4）起吊推车总体可折叠，即可置于运输车辆内，也可由搬运工人人工携带，携带方便。

（5）整机采用三轮支撑并手推移动，运用带制动的万向轮，方便在狭小空间搬运物体。

（6）配有不同的吊钩，方便不同物体的起吊等。

4 推广应用前景分析

目前随着物流行业的快速发展，对物流设备的需求也在增大，尤其是针对小空间较轻货物的小型起吊搬运设备。本项目开发的起吊推车，既能装卸货物，也可运输货物，解决了现有推车无法装卸货物，吊车不便运输货物的实际问题，节省人力，操作简便，安全可靠。悬臂可伸缩，整机可折叠，轻型便于携带，可在狭小、运载不便的场地使用。通过查阅资料，目前国内相关研究还不多见，具有很高的实用价值和推广价值。

参考文献

[1]唐昌松，等.新型易携带起吊装置的设计[J].煤矿机械，2012，33（1）：155-157.

[2]于在洪.综采工作面液压支架拆装吊车的研制[J].煤矿机械，2007，28（10）：149-150.

[3]孙朝义，张丽华.10t双电葫芦吊车的改造[J].煤矿机械，2002，23（3）：61.

[4]杨黎明，杨志勤.机构选型与运动设计[M].北京：国防工业出版社，2007.

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[6]Meirrovitch L. Elements of Vibration Ananysis[M].Me Craw W-HILL，1975.

[7]W S M Lau，K H Low. Motion analysis of a suspended mass attached to a crane [J].Comput.Struc，1993，52：169-178.

[8]Omer F Tigli. Optimum vibration absorber（tuned mass damper）design for linear damped systems subjected to random loads [J].Journal of Sound and Vibration，2012，331（13）：3034-3049.

作者簡介：付兴娥（1983-），女，民族：汉，籍贯：河北衡水，学历：硕士，职称：讲师，工作单位：陕西工业职业技术学院机械工程学院，研究方向：机械设计及制造教学与科研工作。

宁煜，陕西咸阳人，大学本科，讲师，研究方向：机械设计、计算机软件。