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新型起吊推车三级差动可伸缩式悬臂的设计

2018/3/16    来源:互联网    作者:付兴娥  宁煜      
关键字:起吊装置  悬臂  可伸缩  差动  
本文介绍了一种新型物流装载运输用的起吊推车,以及其伸缩悬臂的工作原理及结构特点。

0 引言

    物流现状: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,设备的使用极大地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,极大地促进了物流的快速发展。目前的起吊装置主要有吊车、行车、铲车等,此类产品的优点是起吊质量大。可用于大型或重型货物起吊。但是对于小型物流场所较轻货物(150kg以下)的搬运设备较少,主要还是人工装载,劳动强度大,且易发生安全事故。

    发展趋势:随着现代物流的发展。对于适用于小空间,较轻货物运载的物流设备需求量增大,作为其物质基础表现出了以下方面的发展趋势。

    1)实用化:对于较轻货物场合使用,工作并不很繁重,因此应实用、易维护、易操作。

    2)轻型化:这类设备批量较大、用途广。为了提高利用率,设备应轻型、易携带。

    3)绿色化:“绿色”就是要达到环保要求,要有效利用能源,减少污染排放,使用清洁能源及新型动力。

    因此为实现较轻货物简易起吊,顺应物流发展趋势,开发了一款新型的物流装载运输设备一起吊推车。

    设计目标:新型起吊推车主要机械动作是在狭小空间内可搬运货物,利用起吊悬臂起吊装运较轻货物(150 kg以下)。其中,起吊悬臂设计的难度最大,主要为:1)为使货物在货运车辆上摆放整齐、稳定可靠,悬臂伸出的行程应足够。2)为了适用于狭小空间,吊臂结构不宜复杂庞大,在满足刚度要求下,结构应尽可能紧凑。3)为了方便随车携带,整机可折叠,悬臂可伸缩,吊臂伸缩机构的原动机应尽可能质量轻,体积小。4)为使悬臂起吊搬运动作灵活可靠,悬臂伸缩机构应尽可能减小摩擦阻力,提高效率。

    因此。起吊悬臂设计方案是以齿轮齿条为基础的三级差动伸缩机构,蓄电池电机驱动,实现了实用化、轻型化、绿色化、节能环保的目标。

1 工作原理

    起吊推车主要由可伸缩起吊臂和自由推车铰接组成.如图1所示。自由推车由倾斜一定角度的支撑架2、三角形的后轮支架1和左右扶手10组成。支撑架前下端装有一个定向轮3,前端合适部位装有可调整高度的滑套4,滑套上装有圆锥滚子5以减少摩擦力。起吊悬臂7采用电机驱动,悬臂与支撑架之间采用俯仰调整机构6,可以调整悬臂角度,并利用卷筒钢丝绳系统8起吊货物。起吊臂利用齿轮齿条,实现起吊臂的差动伸缩。

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    图1 起吊推车结构示意图

1.1 齿轮齿条直线差动机构的工作原理

    如图2所示为1个滚动齿轮与2个齿条组成的差动机构,从动齿条2在滚动齿轮3的上方,根据相对运动原理,滚动齿轮与固定齿条的节点为二者的速度瞬心,当滚动齿轮相对于固定齿条1滚动时。从动齿条2将沿滚动齿轮中心运动方向。以滚动齿轮中心2倍的速度平行移动,这样,就形成了从动齿条2相对于滚动齿轮中心速度与行程的增倍机构.为满足起吊推车悬臂伸缩的动作要求提供了保障。

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    图2 齿轮齿条差动机构

l.2 三级差动伸缩起吊悬臂的组成和工作原理

    为了满足起吊推车起吊悬臂的伸缩行程要求,仅采用双层齿轮齿条差动机构使行程增倍是不够的,还必须实现三节臂的行程增倍直线差动,因此设计中还增加了同步齿形带。

    三级差动伸缩的起吊悬臂(图3),由固定齿条箱l(一节臂)、中滑板5(二节臂)、移动齿条板8(三节臂)组成。固定齿条箱1铰接在支撑架上部,中滑板5右端装有后齿轮3,后齿轮3由微型直流减速电机驱动.与固定齿条箱1中的齿条2啮合。中滑板5左端装有前齿轮6,前齿轮6与固定于移动齿条板8上的齿条9啮合。后带轮4和后齿轮3同轴,前带轮7和前齿轮6同轴,两者通过同步齿形带传动。

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    图3 三级差动伸缩起吊悬臂原理图

责任编辑:张纯子
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