一種新型樓梯助攜器的設計及改進研究

柳澤禹 路學瑩 張倩倩 張順

【摘 要】本文主要介紹了一種新型設備——樓梯助攜器。本文圍繞著我國各處的居民樓、火車站、宿舍樓等地人們提攜重物不方便這一話題展開。這一問題在日程生活中十分常見，本文探討的主要內容就是用來解決這一問題的設備——樓梯助攜器。主要目的是為了解決這一問題，目前國內外的許多研究表明本設備能夠極大的提高人們出行、日常生活的便理性。

【關鍵詞】助攜器；自動化；運輸；人流量

1引言

現如今在人流量密集的地方如火車站、居民樓、宿舍樓等地，人們日常出行中較重物品的攜帶則成了一個問題：高齡奶奶買菜爬樓氣喘吁吁、坐火車進出站上下樓梯行李箱不方便拿、扛著桶裝水爬六樓……這些在我們生活中都及其不方便，于是基于這個背景我們提出了樓梯助攜器這一設備的設計。

樓梯助攜器設計的初衷是為了方便人們在居民樓、火車站、宿舍樓時行李箱及各類用手提會很吃力的物品的運輸問題。在火車站內，乘客攜帶行李箱上下樓梯時非常吃力，尤其是對力氣比較小的、比較瘦弱的、身體不好的以及其他原因攜帶行李箱非常不方便的人來說更不方便。在小區內建筑沒有客梯的情況下，當人們提著重物上下樓梯時同樣十分不方便。此裝置會在人們的日常生活中大大節省人力，增加人們出行的舒適度，極大的增加了生活中的便利性。

2.類似產品目前在國內的應用現狀

目前國內應用的大部分是如下圖所示的樓梯運輸機，這種運輸機優點是可以運送較大重量的貨物，缺點是價格昂貴，設備占用樓梯面積較大，貨物容易滑落等。

還有一種就是如下圖所示的樓梯運輸機，這種運輸機適合用于大中型貨物的運輸，使用起來較麻煩，且需要對該設備有一定的掌控能力，不適用于力氣比較小的、比較瘦弱的、身體不好等其他原因不方便攜帶重物上樓的人群。

上述樓梯運輸機就是我國現在普遍采用的兩種運輸機，這兩種運輸機優缺點明顯，目前只在較少的區域投入使用，效果并不顯著。在高流量建筑中應用較少。

3.樓梯助攜器詳細設計概述

樓梯助攜器的主體結構架設在墻體上，上下設置兩根插入墻體內的圓柱，在圓柱上有兩個與墻體平行的齒輪，設置在墻體上的發動機帶動齒輪進行旋轉，齒輪上設有履帶，履帶沿與墻體平行的平面運作，此時人們只需將提攜的重物掛在設置在履帶上的掛鉤上便可實現輕松上下樓。

考慮到本設備多設置在居民樓，宿舍樓等人流密集、居住用戶多的地區，這就對本設備的噪音量提出了要求。本設備采用扁平類型的發動機，該發動機的優點就是噪音小，體積小，動力大。非常適合安置在居住用戶多的區域。同時又可以保證動力和空間的充足。掛鉤采用經特殊設計加工成的鋁合金鉤子，鉤子整體為圓柱形，為空心柱，這樣既能提高掛鉤的強度，又可以節省材料的用量。在掛鉤的端部采用半球形設計，這樣既可以防止兒童誤觸是造成的傷害，又便于我們日常手提物品的掛取。詳細介紹如下所述：

（1）履帶：履帶上設有鋁合金掛鉤，在使用時我們只需將手提重物掛在掛鉤上即可。掛鉤與履帶相連接，通過履帶帶動掛鉤進行物品運輸。在掛鉤與履帶連接處采用了圓柱鉸鏈的形式進行連接，這樣既可以增加掛鉤的靈活性，又可使掛鉤與履帶連接更加牢固。

（2）滾輪：將滾輪安置在插入墻內的鋼柱上，為了不使圓柱影響滾輪轉動，在滾輪上設置有軸承，以減小滾輪與圓柱的摩擦力。滾輪采用的是雙滾輪，即兩個滾輪連接在一起，由較小的滾輪接收來自發動機方向履帶的力，較大的滾輪作為驅動滾輪，連接主要履帶，形成一個連續的力的傳遞。另一側只使用一個滾輪起到控制履帶運行軌跡，穩定設備的作用。

（3）發動機：發動機采用扁平式的發動機，將其緊貼墻面設置，其位置在履帶運行軌跡內，用履帶將發動機的力傳遞給下方的雙滾輪，帶動整個系統運行。這樣設置既可以節省空間，又能夠使力更好的進行傳播。發動機上設有減速器，使力能夠勻速、穩定的傳遞到下方的雙滾輪上，同時對設備的運行速度起到一定的控制作用。

（4）外殼：設備外殼采用硬塑料制品，與墻體進行連接，對兩側的滾輪進行包裹，但不影響履帶的正常運行。在起到保護設備的同時減小安全隱患，防止小朋友將手伸入設備而造成的安全隱患。

4.樓梯助攜器的改進

我們之前接觸過的此類型的設備大都是水平放置在樓梯臺階上，或是以可動機械的方式運行。前面介紹的兩種設備各有其優缺點，其缺點或占用樓梯間空間較大，對于較小樓梯間不便進行安置，價格偏貴，同時又不利于美觀，或不利于運輸較大重物，需要對設備有較高的掌控力防止設備出現側翻、掉落等情況。這也是為什么此類設備目前較少的出現在人流密集的居民樓等地的原因，現有設備的不穩定性更是使人們使用的頻率大大減少。

本設備最主要的改進是其運作形式的改進，運作形式由我們常見的水平旋轉改為豎直旋轉。以我們日常乘坐的電梯為例，將我們腳踩的電梯臺階這種水平面的運作形式，改為類似于電梯扶手的豎直面的運作形式，扶手的運轉軌跡與設備的履帶運轉軌跡相同。

結語

在科技發達的今天，能否跟上科技化發展的潮流是至關重要的，我們不僅要跟上科技化發展的潮流，還要走在潮流的前面，提前布局?？萍嘉瞬?，人才創造科技。這句話就是說想要發展必定離不開科技的進步。而科技的進步更應該體現在我們的日常生活中，讓科技為我們的生活帶來更多的便利，同時又不干涉、不擾亂我們的生活，這才是科技發展的重要因素之一。這有這樣才能讓我們的生活更舒適、便捷，讓人民的幸福指數不斷提高。使我們的生活更加方便。

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（作者單位：山東科技大學）