一種電力物資貨物轉(zhuǎn)運裝置

陳杰

（云南電網(wǎng)有限責任公司文山供電局，云南文山，663000）

0 引言

電力企業(yè)每年都會采購大量的電力物資以支撐企業(yè)生產(chǎn)，這些物資通常使用在主網(wǎng)變電站及廣闊的配網(wǎng)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(zhuǎn)到使用現(xiàn)場，這些過程涉及了大量的貨物轉(zhuǎn)運工作。另一方面，現(xiàn)有的貨物轉(zhuǎn)運裝置在進行轉(zhuǎn)運時，隨著貨物的擺放堆積，貨物高度會越來越高，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)運裝置缺乏抬升機構(gòu)，從而不便對轉(zhuǎn)運貨物的高度進行調(diào)節(jié)，難以滿足實際需求，且在轉(zhuǎn)運過程中，因震動貨物易產(chǎn)生滑動，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)運裝置缺乏限位機構(gòu)導致貨物易掉落，從而影響轉(zhuǎn)運的正常進行等問題，因此急需設(shè)計一種適合于電力行業(yè)的物資貨物轉(zhuǎn)運設(shè)備以提高轉(zhuǎn)運效率。

近年來，各領(lǐng)域針對物資設(shè)備轉(zhuǎn)運和調(diào)用做很多工作。文獻[1]針對配電網(wǎng)中斷路器在安裝現(xiàn)場時的調(diào)用問題，分析了從運輸車輛上搬下斷路器時,由于其質(zhì)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(wěn)定運行埋下隱患。研發(fā)了一個單臂起吊式斷路器轉(zhuǎn)運裝置。它具有升降功能,按壓上壓板即可調(diào)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(yè)方式耗能高的問題,設(shè)計了一種新型集裝箱轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)進行了計算、分析和優(yōu)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(jié)構(gòu)形式。這種設(shè)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(zhuǎn)運工作變得更加簡單、高效,從而提高生產(chǎn)效率、減少生產(chǎn)成本和縮短生產(chǎn)周期,設(shè)計了一款多臂旋轉(zhuǎn)式搬運機器人,介紹了多臂旋轉(zhuǎn)式搬運機器人的總體設(shè)計方案、工作原理和基于stm32的控制系統(tǒng),機械臂采用鏤空設(shè)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(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量。利用SoildWorks創(chuàng)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(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。多臂旋轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)設(shè)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(nèi)周轉(zhuǎn)運輸?shù)墓ぱb均為專用,認為已不能適應公司多品種、小批量、快節(jié)奏的生產(chǎn)模式,制約生產(chǎn)發(fā)展,造成資源浪費。文章通過對機車車體轉(zhuǎn)運裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計改進,以達到滿足其通用化使用的要求。

本文根據(jù)電力行業(yè)特色需求，并借鑒各行業(yè)的應用成果，設(shè)計開發(fā)了一種電力物資貨物轉(zhuǎn)運裝置。

1 電力物資貨物轉(zhuǎn)運裝置

1.1 基本原理

本文所設(shè)計的電力物資貨運轉(zhuǎn)運裝置的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示（為了設(shè)計方便，圖中用數(shù)字代表不同的組件：1、底部支架；2、滾輪；3、調(diào)節(jié)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(huán)），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(zhuǎn)運的貨物旁，然后通過調(diào)節(jié)螺桿調(diào)節(jié)底板的高度實現(xiàn)對底部支架的定位，再將貨物放置在載物框內(nèi)側(cè)，放置之后，轉(zhuǎn)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(huán)相互扣接，通過第二鐵鏈實現(xiàn)對擋板的限位作用，避免運輸過程中擋板向外側(cè)翻轉(zhuǎn)，進而避免貨物轉(zhuǎn)運時滑落，當需要對載物框的高度進行調(diào)節(jié)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(wěn)定性，從而實現(xiàn)對載物框高度的調(diào)節(jié)作用。

圖1 結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 詳細設(shè)計

本文所設(shè)計電力物資貨物專用轉(zhuǎn)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(cè)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(shè)計的電力物資貨運轉(zhuǎn)運裝置俯視圖。

圖2 俯視結(jié)構(gòu)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(shè)置在豎桿）側(cè)邊；載物框設(shè)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(zhuǎn)動的擋板，并且擋板側(cè)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(cè)邊固定有固定板。

第二鐵鏈，對稱固定在所述載物框內(nèi)側(cè)且第二鐵鏈末端連接有掛勾，并且掛勾與掛環(huán)）相互扣接，同時掛環(huán)固定在載物框上。圖3該設(shè)備的俯視剖面結(jié)構(gòu)。

圖3 俯視剖面結(jié)構(gòu)圖

同時，底部支架左端對稱設(shè)置有調(diào)節(jié)螺桿，且調(diào)節(jié)螺桿與底部支架之間為螺紋連接，并且調(diào)節(jié)螺桿軸承連接在底板上端面，通過上述機構(gòu)構(gòu)成定位支撐機構(gòu)，通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿可以調(diào)節(jié)底板的高度，當?shù)装迮c地面接觸時，在整個裝置自身重力作用下實現(xiàn)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(zhuǎn)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(xiàn)對載物框高度的調(diào)節(jié)作用，進而實現(xiàn)貨物高度的調(diào)節(jié)以適應實際需求。圖4是側(cè)視結(jié)構(gòu)圖。

圖4 側(cè)視結(jié)構(gòu)

而載物框上還設(shè)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(xiàn)限位作用，通過連接桿的作用可以實現(xiàn)對連接桿側(cè)邊的支撐作用，保證載物框的穩(wěn)定性，通過凸塊的作用可以實現(xiàn)對擋板的支撐，從而實現(xiàn)對載物框左右端口的封閉作用，避免貨物滑落。載物框上側(cè)邊還對稱固定有“T”型結(jié)構(gòu)的限位桿，且限位桿滑動連接在豎桿上開槽內(nèi)，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(wěn)定的線性運動。

固定板關(guān)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(wěn)定性。

1.3 特點

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

（1）在對貨物進行轉(zhuǎn)運時，通過伸縮桿的伸縮，配合齒輪和鏈條的作用可以實現(xiàn)對載物框高度的調(diào)節(jié)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(wěn)定性，進而實現(xiàn)對貨物高度的調(diào)節(jié)作用，提高裝置的適應性。

（2）在對貨物轉(zhuǎn)運過程中，將貨物放置在載物框內(nèi)側(cè)后，通過轉(zhuǎn)動擋板與凸塊接觸，并通過掛勾與掛環(huán)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(cè)轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對載物框兩側(cè)開口的阻擋限位作用，進而可以有效避免轉(zhuǎn)運過程中貨物因震動而滑落。

2 結(jié)束語

電力物資貨物轉(zhuǎn)運是電力行業(yè)日常工作，本文基于現(xiàn)有轉(zhuǎn)運過程中存在的一些問題，如：不能自動調(diào)整高度、滑落，設(shè)計了一種新型的電力物資貨物轉(zhuǎn)設(shè)備，文中詳細描述了設(shè)計原理、設(shè)計詳情，并總結(jié)了所設(shè)計力物資貨物轉(zhuǎn)運設(shè)備的特點。