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一种车载自卸载装置的设计与应用

2021-06-04祝文刚王炳军何振兴吕宏迪王海伟闫德祺

医疗卫生装备 2021年5期
关键词:吊钩野战装车

祝文刚,王炳军,何振兴,吕宏迪,刘 流,王海伟,闫德祺

(联勤保障部队第990医院,河南驻马店463008)

0 引言

野战医疗队是我军重要的卫勤力量。新形势下野战医疗队进行了规范化训练,人员编制、保障模式等均发生了变化,具备了贴近实战的卫勤保障能力[1]。虽然近年来实战化演训越来越贴近战场环境,但与实战的烈度相比,还存在一定的差距。战时情况复杂多变,训练和执行任务机动性大,转移、展开和撤收频繁。紧急出动是卫勤保障训练的重要环节之一,其中装备物资器材的装卸载至关重要。但目前野战医疗队列装的装卸设备仅有1台叉车,装卸载既耗时又费力,限制了野战医疗队的快速部署,延迟了紧急出动[2]。因此,自动装卸载成为研究的热点。目前市场上自动装卸载装置主要用于载重汽车、搬运台车及带式输送机[3],其工作原理及结构设计不适用于野战医疗队运输车的现实需求。基于此,我院野战医疗队在多年的实践中,利用杠杆和滑轮原理设计了一种运输车专用的车载自卸载装置,以解决野战医疗队装备物资器材装卸载过程中费时费力的问题,提高装卸载效率。

1 车载自卸载装置的结构设计和工作原理

1.1 结构设计

本装置由滑道、伸缩臂、电动装置、控制设备和配套集束化网箱组成,结构示意图如图1所示。

图1 车载自卸载装置结构示意图

具体设计如下:

(1)滑道:以方钢为材料,长7.7 m。滑道安装在车厢内侧顶部正中的纵向钢管及加粗横梁的中点,前后2根加粗横梁用铆钉固定在车厢内,用于承重和保持车厢长方体容积,如图2、3所示。滑道有外部方箱保护。

图2 自卸载装置在车厢中的位置

图3 伸缩臂和滑道示意图

(2)伸缩臂:为工字形钢材,与滑道等长,可伸出滑道1.5 m,底部有轮齿,与伸缩电动机(如图4所示)轮轴轮齿啮合。伸缩臂在电动机轮齿的作用下平稳地沿着滑道伸缩,而不偏向一侧,如图3所示。

(3)电动装置:包括伸缩电动机、卷扬机电动机、减速器和卷筒等部件(如图4所示)。伸缩电动机安装在滑道一侧,电动机轴上有齿轮,与伸缩臂的轮齿相互啮合,驱动伸缩臂在滑道内伸缩。卷扬机(如图5所示)固定在伸缩臂外端,其电动机卷筒上盘绕有钢丝绳,钢丝绳上悬吊滑轮吊钩。卷筒在卷扬机的作用下缠绕或释放吊机钢丝绳,控制吊钩的高度或升降。电动机通过车载逆变器及车载电源供电。

(4)控制设备:手动控制设备安装在固定电动机的钢板上。控制器(开关)与电动装置连接,用以控制伸缩臂在轨道内前后移动以及吊钩的上下移动,另配有遥控器。

(5)配套集束化网箱:与普通网箱相比,质量较轻且坚固,下面安装有万向轮,上面装有可以用吊钩吊挂的钢丝吊扣,如图6所示。集束化网箱与车载自卸载装置匹配设计,可将医疗队各医疗保障小组的装备物资器材根据救治功能分类装入,便于管理和使用。网箱底部定制的万向轮便于多方向移动和吊机装卸。

图4 滑轨中段固定的伸缩电动机

图5 伸缩臂远端固定的卷扬机及滑轮吊钩

图6 滑轮吊钩及吊扣

1.2 工作原理

伸缩电动机轮齿啮合伸缩臂齿槽推动伸缩臂伸缩示意图如图7所示。

卷扬机及重物升降平移示意图如图8所示。

图7 电动机轮齿啮合伸缩臂齿槽推动伸缩臂伸缩示意图

图8 卷扬机及重物升降平移示意图

1.3 设计难点

本装置设计的难点在于伸缩电动机对伸缩臂的“非偏”驱动,通过伸缩臂齿轮的稳定啮合解决了这一难题,且齿轮设计比传送带设计更加适合高山和丘陵等不平地面处的使用,使该产品的适应能力更强。卷扬机与卷筒配合缠绕或释放吊机钢丝绳控制滑轮吊钩的升降,配合伸缩臂进退控制滑轮吊钩进出车厢(如图1中的双向箭头)是本设计的关键。

2 使用方法

本装置可以吊起2 t以内(含2 t)大小各异的配套集束化网箱。本研究以2 t的重物进行升降和伸缩检验,设备可以正常运行,没有出现明显故障。通过控制开关电源“前进”“后退”“上升”“下降”等按键可以使网箱进行前后、上下移动,实现人工操作下自动装卸载。本装置由1人进行遥控操作,1人在车厢内挂上或取下吊钩,1人在车厢尾部的地面取下或挂上吊钩,即可完成装卸。遥控操作者甚至可以由地面上或车厢内的人员兼任。

3 自卸载装置应用前后的实效比较

3.1 装卸流程比较

3.1.1 装车

(1)库室装车:自卸载装置应用前,每车固定人员,依据三分四定原则,从货架上将分散的装备物资器材手推肩扛一件一件搬入运输车,费时费力、效率低,且容易导致人员发生擦碰伤。自卸载装置应用后,匹配设计的集束化网箱直接推入车厢内即可(借助运输车与库室之间的渡板)。

(2)配置地装车:车载自卸载装置应用前,各医疗保障小组的装备物资器材装箱后通过人力搬入运输车,大件设备需渡板辅助或借助叉车(每队列装仅1台)逐车(一般7台运输车)装载,仍需大量人力协同配合,无形中增加了队员展开撤收的负担。车载自卸载装置应用后,既不需要渡板,又不需要叉车。各医疗保障小组的装备物资器材装入集束化网箱后,经自卸载装置吊入车内,不再需要人力搬抬,各运输车可同时装载。

3.1.2 卸车

卸车与装车过程相反,不再赘述。在狭小的车厢内进行分散物资摆放显得更加困难,应用本装置及配套集束化网箱后,1名队员通过遥控进行升降、平移操作,2名队员轻轻将集束化网箱放置到位即可(如图9所示),7台车同时进行,无需等待叉车。无论是库室装卸车,还是配置地装卸车,自卸载装置均可快速完成,省时省力、效率高。

图9 自卸载装置及集束化网箱手控自动装卸载

3.2 装卸载人数及体力消耗比较

自卸载装置应用前,每车需要6~10人,几吨重的装备物资器材的装车完全凭借人力,人员体力消耗大,全要素展开后人员常常感到精疲力竭,影响救治能力。自卸载装置应用后,仅需2~3人就能轻松完成装卸载,大部分医疗队员都处在休整待命状态,储备了体力,故而能提高战斗力。综上,自卸载装置应用后,明显节省了人力和体力。

3.3 装卸载时间与部署展开时间比较

我院在库室和配置地环境下分别进行30次对照实验,对应用车载自卸载装置后的装车时间与传统箱组配叉车、箱组配过渡板的装车时间及单车卸载时间和全要素展开时间进行了统计。

3.3.1 装卸载时间比较

由于本装置简化了装卸载程序,可多车同时装卸载和部署展开,大大缩短了装卸载时间,使得紧急出动和部署展开的时间均缩短,避免了叉车逐车装卸载瓶颈限制,提高了效率。应用自卸载装置前后各30次装车时间比较详见表1。

表1 自卸载装置应用前后30次平均单车装车时间比较单位:min

3.3.2 部署展开时间比较

在配置地使用渡板或叉车进行卸载需要6~10人,因等待叉车而造成了卸载进度的延误,大部分队员用于卸载,不能实现卸车与展开同时进行,浪费了大量人力和时间。而自卸载装置仅需3人,可多台车同时进行卸载并展开,与其他卸载方式相比为展开争取了时间,可快速完成部署任务。单车卸载时间及部署展开时间均明显缩短,详见表2。

表2 自卸载装置应用前后配置地平均单车卸载及展开时间比较单位:min

3.4 队员的工作积极性比较

由于整个过程减少了繁重的体力劳动,且紧急出动和部署展开的时间缩短,医疗队员没有疲倦感,使部署展开流程更加有序,队员的积极性增强,战斗力提高。

3.5 发生擦碰伤事故次数比较

在不使用自卸载装置的情况下,30次联勤保障共发生10次擦碰伤事故。应用自卸载装置后,无擦碰伤事故发生。

4 结语

我院野战医疗队设计的车载自卸载装置结构简单、性能稳定,在实际应用中方便快捷、省时省力、效率高,客观上改善了医疗队员的精神状况,减少、乃至避免了意外擦碰伤的发生,适用于野战医疗队紧急出动、展开部署和撤收转移环节,值得在野战医疗队及民用救援物资运输车中推广使用。但本装置依赖车载电源,需要在汽车发动机启动的情况下用电工作,野战条件下易暴露目标。下一步将在二期改进中改用高功率小型蓄电池供电,关闭发动机,实现“无声”自动装卸载,降低噪声,以便隐藏目标。

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