多功能可折疊推拉車的研制

黃淑芳，陳偉珍

（廣西水利電力職業(yè)技術學院，廣西 南寧530023）

0　引言

隨著生產的高效化和生活的便捷多樣化，物流已成為生產生活中難以或缺的一部分，物流的運輸離不開轉運設施和工具。目前，推拉車是轉運貨物過程中的常用設施和工具，由于其工作靈活，操作方法簡單，使用范圍廣、造價低等特點，受到人們的青睞。

1　現(xiàn)有可折疊推拉車的特點

經過調研后發(fā)現(xiàn)，市場上用于轉運的推拉小車雖然品種繁多，規(guī)格各異，但是，普遍存在如下問題：

（1）同一輛小車功能單一，每一輛小車大多只有一種功能，這就限定了小車的適用范圍，當使用環(huán)境改變時，小車不能及時勝任工作，導致了資源的浪費。例如市場占有率較高的平板小車只能在平板環(huán)境中推拉貨物；當遇到較高較重貨物時，需要將貨物搬運至車上后才能進行轉運，耗時費力；當轉運較小較輕貨物時，操作者不易靈活的掌控小車的工作，難以穿越狹窄過道等等。

（2）小車運營成本高。為了提高工作效率，對每一類工況條件均需投入一款較為合適的小車。以一個轉運點為例，面對復雜的轉運貨物，為了提高轉運效率，需要投入多款功能各異的小車進行工作，而操作者在工作之前首先需要判斷貨物類型，再根據(jù)需要選擇不同功能的小車進行工作，不僅工作繁瑣，增加了操作者的工作量，也增加了運營維護小車的費用。

（3）占據(jù)較大的收納空間，適用的人群受限。雖然市場上的推拉車均能折疊，但是也僅限制于車架和車身的折疊，盡管如此，小車收納依然需要較大的空間。同一輛小車不能兼顧生產和生活使用，亦不能兼顧不同人群的使用，這就導致不少家庭對轉運小車望車卻步。

2　整體設計思路和方案

2.1　設計思路

為了克服現(xiàn)有轉運小車存在的上述問題，研究者提出了多功能便攜式小車的設計構想，小車采用推拉框架式設計，既靈活工作又便于存放，同時，小車能根據(jù)貨物體積重量的特點，靈活變形，結構巧妙便于操作，省時省力，容易生產，集多種功能于一體。

作為一輛手動推拉小車，應該具有車架、推拉桿、車輪等基礎部件。為了滿足各類工況條件的要求，作為承載部件的車架應牢固可靠并可根據(jù)承載貨物的大小、重量進行調節(jié)；由于推拉桿直接與使用者接觸，因此推拉桿應滿足不同使用人群身高的使用要求，在此基礎上還應便捷、省力，工作效率高，收放自如，便于攜帶。車輪部分應該視使用環(huán)境收放自如，在使用時，輪子展開工作，非使用期間應盡可能的折疊以節(jié)省空間、方便收納。

2.2　設計方案

基于上述設想，確定了小車主要由固定車架、可伸縮推拉桿、輔助支撐架、車輪、輔助輪、活動鉸鏈、固定鉸鏈等零部件組成?？紤]到小車使用的靈活便捷，所有的零部件之間盡可能使用鉸鏈連接，滿足折疊要求。

（1）設計功能一：可爬樓梯手推拉車

如圖1所示，“可爬樓梯”功能的手推拉車主要由一個活動車身，一個可伸縮推拉桿，一對車輪，兩組輔助輪，一組活動鉸鏈等零部件組成，可以實現(xiàn)自如的上下樓梯功能。固定車架與可伸縮推拉桿之間可以利用承載貨物的重量實現(xiàn)自平衡，固定車架與可伸縮推拉桿采用一組活動鉸鏈連接；小車在爬樓梯時，考慮每級臺階的垂直高度變化，采用輔助輪實現(xiàn)每一級臺階間平面和高度的切換。

圖1　“可爬樓梯手推拉車”結構示意圖

（2）設計功能二：斜推拉車

如圖2所示，“斜推拉”功能的手推拉車主要由一個活動車身，一個可伸縮推拉桿，兩對車輪，一個輔助支撐，兩組活動鉸鏈等零部件組成，可以實現(xiàn)較重較高貨物的推拉。推拉較重較高貨物時，往往需要使用者提供較大推拉力以及良好的方向把控性，在實現(xiàn)“可爬樓梯”功能的基礎上，設計添加一組輔助支撐，利用兩對車輪同時著地支撐貨物，車身整體與地面可呈30°～60°傾斜，在增加貨物運輸平穩(wěn)性的同時，使用者只需提供較小的動力即可實現(xiàn)較重較高貨物的推拉，操控性能好，更幫助使用者節(jié)約動力，提高效率。

圖2　“斜推拉車”結構示意圖

為了滿足不同身高人群在推拉較重較高貨物時均可以獲得良好的操縱性能，考慮通過設置調節(jié)輔助支撐與地面的不同角度來滿足不同身高人群使用斜推拉車時的舒適操控性。因此，在輔助支撐和可伸縮推拉桿之間通過設置一個具有支撐能力的多卡位支撐桿實現(xiàn)上述功能，如圖3所示，利用多卡位支撐桿可實現(xiàn)小車整體角度調節(jié)和對活動車輪的固定。

圖3　多卡位支撐桿工作狀態(tài)

（3）設計功能三：平推拉車

如圖4所示，“平推拉”功能的手推拉車主要由一組固定車身，一組可伸縮推拉桿，兩對車輪，鉸鏈等零部件組成。其中，一組可伸縮推拉桿作為固定車身，承載貨物；一組可伸縮推拉桿作為推拉把手，可根據(jù)使用者的身高任意調節(jié)?？紤]到推拉重量和體積較大的貨物時，上述“可爬樓梯”和“斜推拉”兩個功能的固定車架部分不能滿足使用要求，故將上述功能的推拉桿部分作為固定車架，將“斜推拉”功能的輔助支撐車輪平放，四個車輪同時著地，車架與地面保持水平，設計添加一組可伸縮桿作為推拉桿，兩組可伸縮推拉桿在“平推拉”功能中實現(xiàn)不同的作用，在兩組可伸縮推拉桿之間設置一對鉸鏈進行連接，兩者之間既能相互轉動實現(xiàn)折疊與展開，又能在承受推拉力的同時相對固定，實現(xiàn)平推拉貨物。

圖4　“平推拉車”結構示意圖

（4）設計功能四：輕松折疊方便攜帶

當所有功能不使用的時候，在固定鉸鏈的作用下，推拉桿、車輪等主要零部件均可收縮折疊，不占據(jù)過多的空間，靈活收納，如圖5所示。

圖5　折疊放置裝配示意圖

3　多功能便攜式手推拉車的生產制造

3.1　選材

小車主要以冷軋無縫鋼管為主材進行生產，有利于后續(xù)的加工制造。當小車大批量生產時，材料成本是一個重要指標，隨著生產工藝的成熟，冷軋鋼的價格適中，適用于生產手推拉車。耐久度是選材過程中不能忽略的指標，眾所周知，鋼的耐久度非常較高，而且，當小車承重工作時，鋼質的車架會發(fā)生輕微塑性變形，猶如行駛在微小彈簧上，具有一定的吸振作用。小車后續(xù)生產主要是以切割，沖壓及少量焊接為主，冷軋鋼已基本滿足加工的工藝性要求。

3.2　加工

本小車以框架結構為主，仿效汽車的半承載式結構，車架、推拉桿、輔助支撐卡扣等零部件之間主要采用螺栓連接、鉚接或焊接等剛性連接。車架除了承受貨物自重、推拉作用力等各項載荷外，還在一定程度上有助于加固車架，分擔車架的部分載荷。車架內的輔助梁主要采用焊接，鉸鏈連接處以鉚接或者螺栓連接為主?？缮炜s的推拉桿采用套筒式結構以降低生產成本。

生產過程采用“互聯(lián)網+”的參數(shù)化的管理方式，根據(jù)市場和客戶的要求，經過數(shù)據(jù)分析，制定具體尺寸范圍，滿足不同需求。對每一次的成功生產進行有效的登記，建立檔案，編入數(shù)據(jù)庫存檔保存，為后續(xù)的功能拓展和二次開發(fā)及新產品的研發(fā)提供重要參考。

4　應用前景

本多功能便攜式推拉小車改變了目前市場上主流手推拉車功能單一、適應性不強，運營成本高等弊端。結構設計巧妙，具有工作環(huán)境多樣化、功能多、使用簡單、收納方便、節(jié)約動力、高效率、應用面廣的特點?？梢宰鳛閭}庫、車間、家庭、物流、賓館、商場等不同體積、不同載荷的貨物運輸、轉場和移動用車，功能可以隨環(huán)境、貨物的不同靈活變換。小車在非使用期間，可以折疊放置，占地小，質量輕。

小車的生產成本低，以“互聯(lián)網+”式的生產過程管理方式優(yōu)化了傳統(tǒng)生產，具有良好的市場應用價值。在后期的開發(fā)過程中可以適當添加電力驅動輔助裝置和感應識別裝置，實現(xiàn)帶輔助驅動的半自動或全自動小車。

本產品于2017年5月成功獲得了國家實用新型專利[1]。

參考文獻：

[1]陳偉珍，黃淑芳.多功能折疊手推拉車.中國：ZL 2016.2.1061139.8[P].