陳杰

（云南電網(wǎng)有限責(zé)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(huì)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(yùn)輸至指定的存放地點(diǎn)，由物資管理部門驗(yàn)收后，再轉(zhuǎn)到使用現(xiàn)場(chǎng)，這些過程涉及了大量的貨物轉(zhuǎn)運(yùn)工作。另一方面，現(xiàn)有的貨物轉(zhuǎn)運(yùn)裝置在進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，隨著貨物的擺放堆積，貨物高度會(huì)越來越高，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)運(yùn)裝置缺乏抬升機(jī)構(gòu)，從而不便對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)貨物的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，難以滿足實(shí)際需求，且在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，因震動(dòng)貨物易產(chǎn)生滑動(dòng)，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)運(yùn)裝置缺乏限位機(jī)構(gòu)導(dǎo)致貨物易掉落，從而影響轉(zhuǎn)運(yùn)的正常進(jìn)行等問題，因此急需設(shè)計(jì)一種適合于電力行業(yè)的物資貨物轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備以提高轉(zhuǎn)運(yùn)效率。

近年來，各領(lǐng)域針對(duì)物資設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)和調(diào)用做很多工作。文獻(xiàn)[1]針對(duì)配電網(wǎng)中斷路器在安裝現(xiàn)場(chǎng)時(shí)的調(diào)用問題，分析了從運(yùn)輸車輛上搬下斷路器時(shí),由于其質(zhì)量較重,可受力點(diǎn)少,施工人員往往在進(jìn)出線樁頭、真空包等不可受力處進(jìn)行搬運(yùn),易造成樁頭變形、松動(dòng)、真空包受損等問題,為斷路器穩(wěn)定運(yùn)行埋下隱患。研發(fā)了一個(gè)單臂起吊式斷路器轉(zhuǎn)運(yùn)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(xiàn)[2]針對(duì)船用集裝箱短途運(yùn)輸效率低、作業(yè)方式耗能高的問題,設(shè)計(jì)了一種新型集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)裝置,該裝置具有體積小、重量輕、操控簡(jiǎn)便、靈活快捷的特點(diǎn)。該裝置由轉(zhuǎn)運(yùn)車、自裝卸裝置和遙控盒3大部分組成。使用有限元軟件對(duì)該裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算、分析和優(yōu)化,分析了其主要部件的受力形式和應(yīng)力分布特點(diǎn),并以實(shí)例建模計(jì)算的方式驗(yàn)證了其結(jié)構(gòu)形式。這種設(shè)計(jì)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(xiàn)[3]為了使貨物轉(zhuǎn)運(yùn)工作變得更加簡(jiǎn)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(jì)了一款多臂旋轉(zhuǎn)式搬運(yùn)機(jī)器人,介紹了多臂旋轉(zhuǎn)式搬運(yùn)機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)方案、工作原理和基于stm32的控制系統(tǒng),機(jī)械臂采用鏤空設(shè)計(jì)的方法,來盡量減小臂部的重量,從而減少整個(gè)手臂對(duì)回轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。利用SoildWorks創(chuàng)建三維實(shí)體模型,利用ANSYS Workbench對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行有限元分析,并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。多臂旋轉(zhuǎn)式搬運(yùn)機(jī)器人具有多個(gè)機(jī)械臂同時(shí)工作的特點(diǎn),搬運(yùn)效率成倍提高且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙,運(yùn)動(dòng)靈活,可適用于不同情況下的搬運(yùn)工作。文獻(xiàn)[3]針對(duì)機(jī)車車體在廠內(nèi)周轉(zhuǎn)運(yùn)輸?shù)墓ぱb均為專用,認(rèn)為已不能適應(yīng)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(fèi)。文章通過對(duì)機(jī)車車體轉(zhuǎn)運(yùn)裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)改進(jìn),以達(dá)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(yīng)用成果，設(shè)計(jì)開發(fā)了一種電力物資貨物轉(zhuǎn)運(yùn)裝置。

1 電力物資貨物轉(zhuǎn)運(yùn)裝置

1.1 基本原理

本文所設(shè)計(jì)的電力物資貨運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)裝置的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示（為了設(shè)計(jì)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(dǎo)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(yīng)用要求，其工作原理為：首先，通過滾輪將底部支架移動(dòng)至需要轉(zhuǎn)運(yùn)的貨物旁，然后通過調(diào)節(jié)螺桿調(diào)節(jié)底板的高度實(shí)現(xiàn)對(duì)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(dòng)擋板與凸塊接觸，此時(shí)通過擋板對(duì)貨物進(jìn)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(shí)現(xiàn)對(duì)擋板的限位作用，避免運(yùn)輸過程中擋板向外側(cè)翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而避免貨物轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)滑落，當(dāng)需要對(duì)載物框的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，通過伸縮桿帶動(dòng)齒輪進(jìn)行移動(dòng)，配合鏈條的作用帶動(dòng)固定板和載物框進(jìn)行移動(dòng)，通過限位桿與豎桿之間的滑動(dòng)作用和導(dǎo)向輪與豎桿之間的滾動(dòng)作用，保證載物框移動(dòng)的穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(xì)設(shè)計(jì)

本文所設(shè)計(jì)電力物資貨物專用轉(zhuǎn)運(yùn)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(shí)豎桿垂直對(duì)稱固定在底部支架上端面，圖2為本文所設(shè)計(jì)的電力物資貨運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)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(duì)稱連接有可轉(zhuǎn)動(dòng)的擋板，并且擋板側(cè)邊對(duì)稱連接有擋板，同時(shí)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(duì)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(shí)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(shí)，底部支架左端對(duì)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(jī)構(gòu)構(gòu)成定位支撐機(jī)構(gòu)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿可以調(diào)節(jié)底板的高度，當(dāng)?shù)装迮c地面接觸時(shí)，在整個(gè)裝置自身重力作用下實(shí)現(xiàn)定位作用，從而避免裝置在裝卸貨物時(shí)移動(dòng)。

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(shí)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(dòng)作用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)載物框高度的調(diào)節(jié)作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)貨物高度的調(diào)節(jié)以適應(yīng)實(shí)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(shí)現(xiàn)限位作用，通過連接桿的作用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)擋板的支撐，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)稱固定有“T”型結(jié)構(gòu)的限位桿，且限位桿滑動(dòng)連接在豎桿上開槽內(nèi)，在伸縮桿的作用下使載物框進(jìn)行上下移動(dòng)時(shí)，通過限位桿與豎桿之間的滑動(dòng)限位作用，保證載物框做穩(wěn)定的線性運(yùn)動(dòng)。

固定板關(guān)于豎桿中心線為對(duì)稱分布，且固定板上軸承連接有導(dǎo)向輪，并且導(dǎo)向輪與豎桿相互貼合進(jìn)行滾動(dòng)，在載物框進(jìn)行上下移動(dòng)時(shí)，通諾導(dǎo)向輪與豎桿之間的滾動(dòng)作用，可以降低限位桿與豎桿之間的摩擦力，進(jìn)而保證載物框移動(dòng)的穩(wěn)定性。

1.3 特點(diǎn)

本文所設(shè)計(jì)電力物資貨物專用轉(zhuǎn)運(yùn)裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用可穩(wěn)定升降的載物機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物的轉(zhuǎn)運(yùn)作用，從而可以根據(jù)實(shí)際需求對(duì)貨物的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高裝置的適應(yīng)性，配合轉(zhuǎn)動(dòng)的擋板和限位機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物的限位作用，避免轉(zhuǎn)運(yùn)過程中因震動(dòng)導(dǎo)致貨物滑落，保證轉(zhuǎn)運(yùn)的穩(wěn)定性。具體特點(diǎn)為：

（1）在對(duì)貨物進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，通過伸縮桿的伸縮，配合齒輪和鏈條的作用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)載物框高度的調(diào)節(jié)作用，配合豎桿、限位桿、固定板和導(dǎo)向輪的作用，保證載物框上下移動(dòng)的穩(wěn)定性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物高度的調(diào)節(jié)作用，提高裝置的適應(yīng)性。

（2）在對(duì)貨物轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，將貨物放置在載物框內(nèi)側(cè)后，通過轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)擋板進(jìn)行阻擋，避免擋板向載物框外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)載物框兩側(cè)開口的阻擋限位作用，進(jìn)而可以有效避免轉(zhuǎn)運(yùn)過程中貨物因震動(dòng)而滑落。

2 結(jié)束語

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