上楼搬运车设计

于涛 王锐昌 刘颜恺 王灿 李大宗 石壮

摘要：现有可折叠式楼梯平地两用搬运车，该方案中采用人工拉动搬运车，进而通过小游星轮跨越台阶以及星型轮翻转来实现爬楼梯的动作。针对现有技术的不足，本项目提供了上楼搬运车，解决了人力搬运车上下楼梯费时费力以及大型家电搬运时易倾倒的问题。

一引言

行星轮系的机构是一种应用范围广泛的传动类系统现已用于矿山、起重运输、轻工、冶金、机床等领域［1 － 2］。行星齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比较，具有质量轻、体积小、传动比大、承载能力强以及传动平稳和传动效率高等优点[3]但是现如今不管是什么类型的行星轮机，由于各自使用的材料密度过大，其自身的重量往往会给使用者们带来负担，但是因为机构的组成结构简单并且成本比较低的缘故，对于一些商家往往是不二的选择。

二技术方案

本项目在普通的人工上楼搬运车的基础上进行了改进实现了上楼搬运车的折叠，人力拉动改为电力的便捷，以及在万向轮的辅助下全方位的移动。

为实现以上目的，本项目通过以下技术方案予以实现：上楼搬运车，包括背板，所述背板后端的底部固定连接有第一动力箱，所述第一动力箱内中间位置固定连接有第一蓄电池，所述第一动力箱内在第一蓄电池两侧均固定连接有第一隔板，所述第一隔板外侧均转动连接在第一转动轴的一端，所述第一转动轴的另一端均贯穿第一动力箱侧壁向外延伸并固定连接有第一三角支架，所述第一三角支架三角位置的外侧均转动连接有第一支撑轴，所述第一支撑轴均固定连接在第一滚轮的中心位置，所述背板后端的上部通过第三连接座转动连接在连接板的顶部，所述连接板的底部通过第二连接座转动连接在电动推杆的顶端，所述电动推杆的底端通过第一连接座转动连接在背板后端的中间位置，所述连接板后端的底部固定连接有第二动力箱，所述第二动力箱内中间位置固定连接有第二蓄电池，所述第二动力箱内在第二蓄电池两侧均固定连接有第二隔板，所述第二隔板外侧均转动连接在第二转动轴的一端，所述第二转动轴的另一端均贯穿第二动力箱侧壁向外延伸并固定连接有第二三角支架，所述第二三角支架三角位置的外侧均转动连接有第二支撑轴，所述第二支撑轴均固定连接在第二滚轮的中心位置，所述背板一侧的中间位置固定连接有第一放线盒且背板同一侧的上部固定连接有第二放线盒，所述背板另一侧的中间位置固定连接有第一拉紧器且背板同一侧的上部固定连接有第二拉紧器，所述第一放线盒和第二放线盒内均转动连接有转轴且转轴的外径处均缠绕有若干圈绑带。

背板顶部两侧均固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆顶端均固定连接在扶手的两端。

背板底部固定连接在底板的一端，所述底板底部前端两侧均固定连接有万向轮。

第一动力箱内第一转动轴外侧一端的外径处固定连接有第一从动齿轮，所述第一动力箱内顶部两侧均固定连接有第一电机，所述第一电机内均设置有第一传动轴且第一传动轴的前端均固定连接有第一传动齿轮，所述第一传动齿轮和第一从动齿轮之间均为啮合连接，所述第一动力箱内第一转动轴内侧一端的外径处固定连接有第二从动齿轮，所述第一动力箱内底部两侧均固定连接有第二电机，所述第二电机内均设置有第二传动轴且第二传动轴的前端均固定连接有第二传动齿轮，所述第二传动齿轮和第二从动齿轮之间均为啮合连接。

第二动力箱内第二转动轴的外径处固定连接有第三从动齿轮，所述第二动力箱内底部两侧均固定连接有第三电机，所述第三电机内均设置有第三传动轴且第三传动轴的前端均固定连接有第三传动齿轮，所述第三传动齿轮和第三从动齿轮之间均为啮合连接。

第一转动轴与第一动力箱侧壁之间以及第二转动轴与第二动力箱侧壁之间均为转动连接。

第一放线盒和第二放线盒的前端均设置有开口且绑带的一端均穿过开口向外延伸并固定连接有限位块，所述绑带的另一端均固定连接在转轴的外径处，所述转轴的一端均贯穿第一放线盒和第二放线盒顶部向外延伸并固定连接在摇臂一端的底部，所述摇臂另一端的顶部固定连接有把手。

第一蓄电池通过电源线与两个第一电机和两个第二电机连接，所述第二蓄电池通过电源线与两个第三电机和电动推杆连接。

三创新点

本项目提供了上楼搬运车。具备以下有益效果：

1、本项目通过电动推杆可以推动第二动力箱向下延伸，使第二滚轮接触楼梯，然后通过第三电机带动第二转动轴转动，并通过第二三角支架带动两侧的三个第二滚轮转动，同时通过第一电机和第二电机带动第一转动轴转动，并通过第一三角支架带动两侧的三个第一滚轮转动，这样就可以通过转动的第一滚轮和第二滚轮使搬运车在楼梯上爬行，从而大大减少搬运工人的工作强度，更加省时省力。

2、本项目通过将第一放线盒和第二放线盒内的绑带拉出后，可以用绑带将大型家电捆绑固定，然后用第一拉紧器和第二拉紧器将两根绑带拉紧，就可以将大型家电固定在搬运车上，使用完成后，再转动把手将两根绑带收卷回第一放线盒和第二放线盒即可，使用更加方便，值得大力推广

其中，1、背板；2、底板；3、万向轮；4、伸缩杆；5、扶手；6、第一动力箱；7、第一滚轮；8、第二动力箱；9、第二滚轮；10、第一连接座；11、电动推杆；12、第二连接座；13、连接板；14、第三连接座；15、第一放线盒；16、第二放线盒；17、绑带；18、限位块；19、把手；20、第一拉紧器；21、第二拉紧器；22、转轴；23、摇臂；24、第一蓄电池；25、第一隔板；26、第一转动轴；27、第一从动齿轮；28、第二从动齿轮；29、第一电机；30、第一传动轴；31、第一传动齿轮；32、第二电机；33、第二传动轴；34、第二传动齿轮；35、第一三角支架；36、第一支撑轴；37、第二蓄电池；38、第二隔板；39、第二转动轴；40、第三从动齿轮；41、第三电机；42、第三传动轴；43、第三传动齿轮；44、第二三角支架；45、第二支撑轴。

四结论

设计的上楼搬运车与原来的搬运车相比增加了2个动力箱，3个电机，2个蓄电池，2个放线盒，1个万向轮，1一个摇臂，3个从动齿轮以及1个伸缩杆。在平地行驶时，只有两个行星轮机构着地，使用者只需要握住把手使用第一第二电机工作使搬运车第一第二滚轮自行运作即可。上楼时，打开伸缩杆，使用摇臂将绑带缠绕在物品固定住物品，同时使用第一第二电机使第一第二滚轮在楼梯上爬行即可，省时省力，减轻了使用者的工作量。

参考文献：

[1] 俞高红，俞腾飞，叶秉良，等．一种新型行星轮 系机构的研究［J］． 机械工程学，2013，49 ( 15) : 55 － 61．

[2] 郭会珍，谭长均，陈俊锋．基于ADAMS的行星轮系动力学仿真［J］．机械传动，2013(5) :86－89．

[3]吴昌林，金强，赵青.行星轮式爬楼梯轮椅的越障能力分析[J] .机械设计,2010,27(1):48-53.

(项目获得辽宁科技大学2021年大学生创新创业训练计划资助)