一種用于小型貨車貨物運輸的捆綁裝置設計

趙顧淇 張旭東 王學洋 鄧金陽

(東北林業大學交通學院，黑龍江哈爾濱 150040)

1 概述

在我國運輸行業當中，對貨物運輸的捆綁加固，通常都是采用多股鐵線或繩索捆綁的加固方法，這種加固方法單股受力不均、操作復雜，極易產生捆綁松動而又無法緊固的問題，存在交通運輸安全事故的隱患［1］。

為了解決上述問題，許多學者從道路不平度來進行分析，如陳義等人在分析單輪時域隨機輸入模型產生的機理基礎上，建立了車輛四輪相關隨機輸入的濾波模型，計算結果為制定國家捆綁器的使用規范提供了一定的依據［2］。胡紅元等人建立了一種貨物、捆綁器、載貨汽車有效連接在一起的運輸包裝系統，選用各種路面等級，改變載貨車輛載貨量及車速，可以進一步模擬出較為符合實際的不同路況下路面隨機激勵，以其作為輸入求取振動系統的時域內的響應，研究載貨汽車的動態性能，同時也為不同貨物選取相應參數的捆綁器提供參考［3］。鐘志輝等人選擇捆綁器作為研究對象，應用單片機，在單片機外圍設計硬件接口電路，并進行軟件編程對捆綁器進行控制，該控制系統能實現對捆綁器的張力值的有效監測并能在張力值出現松動時對捆綁器自動收緊;在卸貨時，能自動松開捆綁器［4］。

本文設計一種捆綁工具，尤其涉及一種用于小型貨車貨物運輸的捆綁裝置。旨在解決現有的貨物通過繩索捆綁，單股受力不均、操作復雜，極易產生捆綁松動而又無法緊固的問題，進而提供一種用于小型貨車貨物運輸的捆綁裝置。

2 裝置設計

本文所述的捆綁裝置包括中心柱、兩個固定架、兩個軸承座、兩個軸承、圓筒、彈性部件和帆布;兩個軸承座并排固定在兩個相對設置的固定架之間;每個軸承座內設置一個軸承，圓筒的兩端分別固定安裝在軸承的內圈中;中心柱插裝設置在圓筒內，且中心柱的兩端分別固定在兩個固定架上;圓筒的軸線與中心柱的軸線重合，并且圓筒相對于中心柱周向轉動;彈性部件的固定端固定安裝在中心柱上，彈性部件的伸縮端固定安裝在圓筒的內表面上;所述的帆布的一端固定安裝在圓筒的外表面上，并纏繞在圓筒上。裝置圖如圖1所示。

圖1 捆綁裝置的整體結構示意圖

如圖1所示，捆綁裝置包括中心柱1、兩個固定架2、兩個軸承座3、兩個軸承、圓筒4、彈性部件5和帆布6;兩個相對設置的固定架2固定安裝在車體上，兩個軸承座3并排固定安裝在兩個固定架2之間;每個軸承座3內設置一個軸承，圓筒4的兩端分別固定安裝在軸承的內圈中;中心柱1插裝設置在圓筒4內，且中心柱1的兩端分別固定在兩個固定架2上;圓筒4的軸線與中心柱1的軸線重合，并且圓筒4相對于中心柱1周向轉動;彈性部件5的固定端固定安裝在中心柱1上，彈性部件5的伸縮端固定安裝在圓筒4的內表面上;帆布6的一端固定安裝在圓筒4的外表面上，并纏繞在圓筒4上。

固定架可以與軸承座一體成形，方便捆綁裝置固定安裝在車體上。如圖2所示，兩個或者多個捆綁裝置分別安裝在貨車車斗的兩側(根據車斗的長度設置捆綁裝置的個數)，工作人員通過拉動捆綁裝置中圓筒上纏繞的帆布，將貨車上的貨物罩住，同時將兩塊帆布的端部進行固定連接;當松開兩塊帆布時，帆布在彈性部件的回彈力的作用下自動纏繞在圓筒上，而無需工作人員進行纏繞。帆布可為防雨布，在下雨的環境中，防止貨物被澆濕。

圖2 捆綁裝置安裝在車體兩側的結構示意圖

如圖1所示，彈性部件5為多個發條彈簧，發條彈簧的固定端固定在中心柱上，發條彈簧的伸縮端固定在圓筒的內表面上;通過圓筒的轉動，可使發條彈簧產生彎曲力矩，當松開兩塊帆布時，帆布在發條彈簧產生的力的作用下自動纏繞在圓筒上。

如圖1所示，帆布6的每個側面與伸縮端均設置多個固定孔6-1。處于伸縮端的固定孔可稍微遠離帆布的端部，當車體兩側的帆布拉到貨物的頂端時，在固定的過程中，將帆布的伸縮端重疊，防止貨物中間部位露出，在下雨的環境下，貨物不會被雨水澆濕。

如圖3，圖4所示，所述的捆綁裝置還包括多個固定環7。固定環7在不使用的過程中，固定在其中一張帆布的固定孔中，當車體兩側的帆布拉到貨物的頂端時，固定環7分別通過車體兩側的帆布上相對的固定孔將兩塊帆布進行固定連接。固定環7包括扭簧7-1、弧形勾7-2和帶有內螺紋的圓筒7-3;弧形勾7-2的一端與扭簧7-1的一端固定連接，弧形勾7-2的另外一端加工有外螺紋;扭簧的另外一端加工有外螺紋;弧形勾7-2的外螺紋端與扭簧的外螺紋端通過帶有內螺紋的圓筒7-3螺紋連接。

圖3 固定環開口時的結構示意圖

圖4 固定環封口時的結構示意圖

固定環7在不使用的過程中，固定在其中一張帆布的固定孔中，當車體兩側的帆布拉到貨物的頂端時，旋轉固定環上的帶有內螺紋的圓筒，使弧形勾7-2加工有外螺紋端與扭簧7-1加工有外螺紋端分開，扭簧7-1的外螺紋端在扭簧的回彈力的作用下，使固定環產生一個口，將另外一張帆布的固定孔套在固定環的環體上，將扭簧7-1的外螺紋端和弧形勾7-2的外螺紋端對齊，旋轉帶有內螺紋的圓筒將二者固定，從而將兩張帆布固定住。

如圖1所示:每個軸承座3的內側設置一個固定圈3-1。當圓筒上的帆布拉到所需位置時，為防止車體晃動導致帆布繼續從圓筒上脫落，固定環通過帆布側面的固定孔與軸承座上的固定圈將帆布固定安裝在軸承座上。

3 結語

按照車體的長度選擇安裝捆綁裝置的個數，工作人員拉動車斗兩側相對的帆布，直至將貨車上的貨物罩住，通過固定環將兩塊帆布進行固定連接;在拉動帆布的過程中，圓筒相對于中心柱朝向一個方向進行周向轉動，因發條彈簧的固定端固定在中心柱上，伸縮端固定在圓筒的內表面上，發條彈簧產生彎曲力矩，當松開兩塊帆布時，圓筒在發條彈簧的力的作用下，自動回轉，從而帶動帆布自動纏繞在圓筒上。

通過在貨車的兩側分別設置捆綁裝置，拉動車體兩側的圓筒上纏繞的帆布，此時圓筒相對于中心柱朝向一個方向進行周向轉動，彈性部件產生回彈力，直至帆布的伸縮端達到貨物的頂端，將兩張帆布的伸縮端進行固定連接，并將貨物緊緊地壓在車斗內，使貨物兩端受力均勻、不會松動;本裝置結構簡單，易于生產和制造;本裝置操作方便、簡單。