一种电力物资货物转运装置

陈杰

（云南电网有限责任公司文山供电局，云南文山，663000）

0 引言

电力企业每年都会采购大量的电力物资以支撑企业生产，这些物资通常使用在主网变电站及广阔的配网中。按照流程，采购的电力物资需要运输至指定的存放地点，由物资管理部门验收后，再转到使用现场，这些过程涉及了大量的货物转运工作。另一方面，现有的货物转运装置在进行转运时，随着货物的摆放堆积，货物高度会越来越高，现有的转运装置缺乏抬升机构，从而不便对转运货物的高度进行调节，难以满足实际需求，且在转运过程中，因震动货物易产生滑动，现有的转运装置缺乏限位机构导致货物易掉落，从而影响转运的正常进行等问题，因此急需设计一种适合于电力行业的物资货物转运设备以提高转运效率。

近年来，各领域针对物资设备转运和调用做很多工作。文献[1]针对配电网中断路器在安装现场时的调用问题，分析了从运输车辆上搬下断路器时,由于其质量较重,可受力点少,施工人员往往在进出线桩头、真空包等不可受力处进行搬运,易造成桩头变形、松动、真空包受损等问题,为断路器稳定运行埋下隐患。研发了一个单臂起吊式断路器转运装置。它具有升降功能,按压上压板即可调整被起吊断路器的高度。文献[2]针对船用集装箱短途运输效率低、作业方式耗能高的问题,设计了一种新型集装箱转运装置,该装置具有体积小、重量轻、操控简便、灵活快捷的特点。该装置由转运车、自装卸装置和遥控盒3大部分组成。使用有限元软件对该装置的结构进行了计算、分析和优化,分析了其主要部件的受力形式和应力分布特点,并以实例建模计算的方式验证了其结构形式。这种设计提高了该装置的灵活性和可靠性,也使该装置的整体性能得到了提升。文献[3]为了使货物转运工作变得更加简单、高效,从而提高生产效率、减少生产成本和缩短生产周期,设计了一款多臂旋转式搬运机器人,介绍了多臂旋转式搬运机器人的总体设计方案、工作原理和基于stm32的控制系统,机械臂采用镂空设计的方法,来尽量减小臂部的重量,从而减少整个手臂对回转轴的转动惯量。利用SoildWorks创建三维实体模型,利用ANSYS Workbench对机械臂进行有限元分析,并对结构进行优化。多臂旋转式搬运机器人具有多个机械臂同时工作的特点,搬运效率成倍提高且结构设计巧妙,运动灵活,可适用于不同情况下的搬运工作。文献[3]针对机车车体在厂内周转运输的工装均为专用,认为已不能适应公司多品种、小批量、快节奏的生产模式,制约生产发展,造成资源浪费。文章通过对机车车体转运装置结构的设计改进,以达到满足其通用化使用的要求。

本文根据电力行业特色需求，并借鉴各行业的应用成果，设计开发了一种电力物资货物转运装置。

1 电力物资货物转运装置

1.1 基本原理

本文所设计的电力物资货运转运装置的整体结构如图1所示（为了设计方便，图中用数字代表不同的组件：1、底部支架；2、滚轮；3、调节螺杆；4、底板；5、固定架；6、竖杆；7、伸缩杆；701、齿轮；8、链条；9、载物框；901、连接杆；902、凸块 ；10、挡板 ；11、第一铁链 ；12、限位杆 ；13、固定板 ；14、导向轮 ；15、第二铁链 ；16、挂勾 ；17、挂环），为了满足前言部分所述的应用要求，其工作原理为：首先，通过滚轮将底部支架移动至需要转运的货物旁，然后通过调节螺杆调节底板的高度实现对底部支架的定位，再将货物放置在载物框内侧，放置之后，转动挡板与凸块接触，此时通过挡板对货物进行阻挡限位，最后将挂勾与挂环相互扣接，通过第二铁链实现对挡板的限位作用，避免运输过程中挡板向外侧翻转，进而避免货物转运时滑落，当需要对载物框的高度进行调节时，通过伸缩杆带动齿轮进行移动，配合链条的作用带动固定板和载物框进行移动，通过限位杆与竖杆之间的滑动作用和导向轮与竖杆之间的滚动作用，保证载物框移动的稳定性，从而实现对载物框高度的调节作用。

图1 结构示意图

1.2 详细设计

本文所设计电力物资货物专用转运装置，包括底部支架，支架上轴承连接有滚轮，且底部支架上端面固定有固定架，并且固定架侧边固定有竖杆，同时竖杆垂直对称固定在底部支架上端面，图2为本文所设计的电力物资货运转运装置俯视图。

图2 俯视结构图

具体的，伸缩杆垂直固定在所述底部支架上端面，且伸缩杆设置在竖杆）侧边；载物框设置在所述底部支架上方，且载物框通过柱状轴对称连接有可转动的挡板，并且挡板侧边对称连接有挡板，同时第一铁链另一端固定在载物框上，载物框侧边固定有固定板。

第二铁链，对称固定在所述载物框内侧且第二铁链末端连接有挂勾，并且挂勾与挂环）相互扣接，同时挂环固定在载物框上。图3该设备的俯视剖面结构。

图3 俯视剖面结构图

同时，底部支架左端对称设置有调节螺杆，且调节螺杆与底部支架之间为螺纹连接，并且调节螺杆轴承连接在底板上端面，通过上述机构构成定位支撑机构，通过转动调节螺杆可以调节底板的高度，当底板与地面接触时，在整个装置自身重力作用下实现定位作用，从而避免装置在装卸货物时移动。

另外，伸缩杆上端还轴承连接有可旋转的齿轮，且齿轮与链条相互连接，并且链条一端固定在固定架上，同时链条另一端固定在载物框上，通过伸缩杆的伸缩作用，配合齿轮的滚动作用，可以实现对载物框高度的调节作用，进而实现货物高度的调节以适应实际需求。图4是侧视结构图。

图4 侧视结构

而载物框上还设置有连接杆和凸块，垂直固定在所述连接杆上，且凸块与挡板相互接触实现限位作用，通过连接杆的作用可以实现对连接杆侧边的支撑作用，保证载物框的稳定性，通过凸块的作用可以实现对挡板的支撑，从而实现对载物框左右端口的封闭作用，避免货物滑落。载物框上侧边还对称固定有“T”型结构的限位杆，且限位杆滑动连接在竖杆上开槽内，在伸缩杆的作用下使载物框进行上下移动时，通过限位杆与竖杆之间的滑动限位作用，保证载物框做稳定的线性运动。

固定板关于竖杆中心线为对称分布，且固定板上轴承连接有导向轮，并且导向轮与竖杆相互贴合进行滚动，在载物框进行上下移动时，通诺导向轮与竖杆之间的滚动作用，可以降低限位杆与竖杆之间的摩擦力，进而保证载物框移动的稳定性。

1.3 特点

本文所设计电力物资货物专用转运装置与现有技术相比，采用可稳定升降的载物机构实现对货物的转运作用，从而可以根据实际需求对货物的高度进行调节，提高装置的适应性，配合转动的挡板和限位机构，可以实现对货物的限位作用，避免转运过程中因震动导致货物滑落，保证转运的稳定性。具体特点为：

（1）在对货物进行转运时，通过伸缩杆的伸缩，配合齿轮和链条的作用可以实现对载物框高度的调节作用，配合竖杆、限位杆、固定板和导向轮的作用，保证载物框上下移动的稳定性，进而实现对货物高度的调节作用，提高装置的适应性。

（2）在对货物转运过程中，将货物放置在载物框内侧后，通过转动挡板与凸块接触，并通过挂勾与挂环的扣接作用使第二铁链对挡板进行阻挡，避免挡板向载物框外侧转动，从而实现对载物框两侧开口的阻挡限位作用，进而可以有效避免转运过程中货物因震动而滑落。

2 结束语

电力物资货物转运是电力行业日常工作，本文基于现有转运过程中存在的一些问题，如：不能自动调整高度、滑落，设计了一种新型的电力物资货物转设备，文中详细描述了设计原理、设计详情，并总结了所设计力物资货物转运设备的特点。