一種車載自卸載裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

祝文剛，王炳軍，何振興，呂宏迪，劉 流，王海偉，閆德祺

（聯(lián)勤保障部隊(duì)第990醫(yī)院，河南駐馬店463008）

0 引言

野戰(zhàn)醫(yī)療隊(duì)是我軍重要的衛(wèi)勤力量。新形勢(shì)下野戰(zhàn)醫(yī)療隊(duì)進(jìn)行了規(guī)范化訓(xùn)練，人員編制、保障模式等均發(fā)生了變化，具備了貼近實(shí)戰(zhàn)的衛(wèi)勤保障能力[1]。雖然近年來實(shí)戰(zhàn)化演訓(xùn)越來越貼近戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，但與實(shí)戰(zhàn)的烈度相比，還存在一定的差距。戰(zhàn)時(shí)情況復(fù)雜多變，訓(xùn)練和執(zhí)行任務(wù)機(jī)動(dòng)性大，轉(zhuǎn)移、展開和撤收頻繁。緊急出動(dòng)是衛(wèi)勤保障訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)之一，其中裝備物資器材的裝卸載至關(guān)重要。但目前野戰(zhàn)醫(yī)療隊(duì)列裝的裝卸設(shè)備僅有1臺(tái)叉車，裝卸載既耗時(shí)又費(fèi)力，限制了野戰(zhàn)醫(yī)療隊(duì)的快速部署，延遲了緊急出動(dòng)[2]。因此，自動(dòng)裝卸載成為研究的熱點(diǎn)。目前市場(chǎng)上自動(dòng)裝卸載裝置主要用于載重汽車、搬運(yùn)臺(tái)車及帶式輸送機(jī)[3]，其工作原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不適用于野戰(zhàn)醫(yī)療隊(duì)運(yùn)輸車的現(xiàn)實(shí)需求?；诖?，我院野戰(zhàn)醫(yī)療隊(duì)在多年的實(shí)踐中，利用杠桿和滑輪原理設(shè)計(jì)了一種運(yùn)輸車專用的車載自卸載裝置，以解決野戰(zhàn)醫(yī)療隊(duì)裝備物資器材裝卸載過程中費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問題，提高裝卸載效率。

1 車載自卸載裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本裝置由滑道、伸縮臂、電動(dòng)裝置、控制設(shè)備和配套集束化網(wǎng)箱組成，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 車載自卸載裝置結(jié)構(gòu)示意圖

具體設(shè)計(jì)如下：

（1）滑道：以方鋼為材料，長(zhǎng)7.7 m?；腊惭b在車廂內(nèi)側(cè)頂部正中的縱向鋼管及加粗橫梁的中點(diǎn)，前后2根加粗橫梁用鉚釘固定在車廂內(nèi)，用于承重和保持車廂長(zhǎng)方體容積，如圖2、3所示?；烙型獠糠较浔Ｗo(hù)。

圖2 自卸載裝置在車廂中的位置

圖3 伸縮臂和滑道示意圖

（2）伸縮臂：為工字形鋼材，與滑道等長(zhǎng)，可伸出滑道1.5 m，底部有輪齒，與伸縮電動(dòng)機(jī)（如圖4所示）輪軸輪齒嚙合。伸縮臂在電動(dòng)機(jī)輪齒的作用下平穩(wěn)地沿著滑道伸縮，而不偏向一側(cè)，如圖3所示。

（3）電動(dòng)裝置：包括伸縮電動(dòng)機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)、減速器和卷筒等部件（如圖4所示）。伸縮電動(dòng)機(jī)安裝在滑道一側(cè)，電動(dòng)機(jī)軸上有齒輪，與伸縮臂的輪齒相互嚙合，驅(qū)動(dòng)伸縮臂在滑道內(nèi)伸縮。卷揚(yáng)機(jī)（如圖5所示）固定在伸縮臂外端，其電動(dòng)機(jī)卷筒上盤繞有鋼絲繩，鋼絲繩上懸吊滑輪吊鉤。卷筒在卷揚(yáng)機(jī)的作用下纏繞或釋放吊機(jī)鋼絲繩，控制吊鉤的高度或升降。電動(dòng)機(jī)通過車載逆變器及車載電源供電。

（4）控制設(shè)備：手動(dòng)控制設(shè)備安裝在固定電動(dòng)機(jī)的鋼板上?？刂破鳎ㄩ_關(guān)）與電動(dòng)裝置連接，用以控制伸縮臂在軌道內(nèi)前后移動(dòng)以及吊鉤的上下移動(dòng)，另配有遙控器。

（5）配套集束化網(wǎng)箱：與普通網(wǎng)箱相比，質(zhì)量較輕且堅(jiān)固，下面安裝有萬向輪，上面裝有可以用吊鉤吊掛的鋼絲吊扣，如圖6所示。集束化網(wǎng)箱與車載自卸載裝置匹配設(shè)計(jì)，可將醫(yī)療隊(duì)各醫(yī)療保障小組的裝備物資器材根據(jù)救治功能分類裝入，便于管理和使用。網(wǎng)箱底部定制的萬向輪便于多方向移動(dòng)和吊機(jī)裝卸。

圖4 滑軌中段固定的伸縮電動(dòng)機(jī)

圖5 伸縮臂遠(yuǎn)端固定的卷揚(yáng)機(jī)及滑輪吊鉤

圖6 滑輪吊鉤及吊扣

1.2 工作原理

伸縮電動(dòng)機(jī)輪齒嚙合伸縮臂齒槽推動(dòng)伸縮臂伸縮示意圖如圖7所示。

卷揚(yáng)機(jī)及重物升降平移示意圖如圖8所示。

圖7 電動(dòng)機(jī)輪齒嚙合伸縮臂齒槽推動(dòng)伸縮臂伸縮示意圖

圖8 卷揚(yáng)機(jī)及重物升降平移示意圖

1.3 設(shè)計(jì)難點(diǎn)

本裝置設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于伸縮電動(dòng)機(jī)對(duì)伸縮臂的“非偏”驅(qū)動(dòng)，通過伸縮臂齒輪的穩(wěn)定嚙合解決了這一難題，且齒輪設(shè)計(jì)比傳送帶設(shè)計(jì)更加適合高山和丘陵等不平地面處的使用，使該產(chǎn)品的適應(yīng)能力更強(qiáng)。卷揚(yáng)機(jī)與卷筒配合纏繞或釋放吊機(jī)鋼絲繩控制滑輪吊鉤的升降，配合伸縮臂進(jìn)退控制滑輪吊鉤進(jìn)出車廂（如圖1中的雙向箭頭）是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

2 使用方法

本裝置可以吊起2 t以內(nèi)（含2 t）大小各異的配套集束化網(wǎng)箱。本研究以2 t的重物進(jìn)行升降和伸縮檢驗(yàn)，設(shè)備可以正常運(yùn)行，沒有出現(xiàn)明顯故障。通過控制開關(guān)電源“前進(jìn)”“后退”“上升”“下降”等按鍵可以使網(wǎng)箱進(jìn)行前后、上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)人工操作下自動(dòng)裝卸載。本裝置由1人進(jìn)行遙控操作，1人在車廂內(nèi)掛上或取下吊鉤，1人在車廂尾部的地面取下或掛上吊鉤，即可完成裝卸。遙控操作者甚至可以由地面上或車廂內(nèi)的人員兼任。

3 自卸載裝置應(yīng)用前后的實(shí)效比較

3.1 裝卸流程比較

3.1.1 裝車

（1）庫(kù)室裝車：自卸載裝置應(yīng)用前，每車固定人員，依據(jù)三分四定原則，從貨架上將分散的裝備物資器材手推肩扛一件一件搬入運(yùn)輸車，費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低，且容易導(dǎo)致人員發(fā)生擦碰傷。自卸載裝置應(yīng)用后，匹配設(shè)計(jì)的集束化網(wǎng)箱直接推入車廂內(nèi)即可（借助運(yùn)輸車與庫(kù)室之間的渡板）。

（2）配置地裝車：車載自卸載裝置應(yīng)用前，各醫(yī)療保障小組的裝備物資器材裝箱后通過人力搬入運(yùn)輸車，大件設(shè)備需渡板輔助或借助叉車（每隊(duì)列裝僅1臺(tái)）逐車（一般7臺(tái)運(yùn)輸車）裝載，仍需大量人力協(xié)同配合，無形中增加了隊(duì)員展開撤收的負(fù)擔(dān)。車載自卸載裝置應(yīng)用后，既不需要渡板，又不需要叉車。各醫(yī)療保障小組的裝備物資器材裝入集束化網(wǎng)箱后，經(jīng)自卸載裝置吊入車內(nèi)，不再需要人力搬抬，各運(yùn)輸車可同時(shí)裝載。

3.1.2 卸車

卸車與裝車過程相反，不再贅述。在狹小的車廂內(nèi)進(jìn)行分散物資擺放顯得更加困難，應(yīng)用本裝置及配套集束化網(wǎng)箱后，1名隊(duì)員通過遙控進(jìn)行升降、平移操作，2名隊(duì)員輕輕將集束化網(wǎng)箱放置到位即可（如圖9所示），7臺(tái)車同時(shí)進(jìn)行，無需等待叉車。無論是庫(kù)室裝卸車，還是配置地裝卸車，自卸載裝置均可快速完成，省時(shí)省力、效率高。

圖9 自卸載裝置及集束化網(wǎng)箱手控自動(dòng)裝卸載

3.2 裝卸載人數(shù)及體力消耗比較

自卸載裝置應(yīng)用前，每車需要6~10人，幾噸重的裝備物資器材的裝車完全憑借人力，人員體力消耗大，全要素展開后人員常常感到精疲力竭，影響救治能力。自卸載裝置應(yīng)用后，僅需2～3人就能輕松完成裝卸載，大部分醫(yī)療隊(duì)員都處在休整待命狀態(tài)，儲(chǔ)備了體力，故而能提高戰(zhàn)斗力。綜上，自卸載裝置應(yīng)用后，明顯節(jié)省了人力和體力。

3.3 裝卸載時(shí)間與部署展開時(shí)間比較

我院在庫(kù)室和配置地環(huán)境下分別進(jìn)行30次對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)應(yīng)用車載自卸載裝置后的裝車時(shí)間與傳統(tǒng)箱組配叉車、箱組配過渡板的裝車時(shí)間及單車卸載時(shí)間和全要素展開時(shí)間進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。

3.3.1 裝卸載時(shí)間比較

由于本裝置簡(jiǎn)化了裝卸載程序，可多車同時(shí)裝卸載和部署展開，大大縮短了裝卸載時(shí)間，使得緊急出動(dòng)和部署展開的時(shí)間均縮短，避免了叉車逐車裝卸載瓶頸限制，提高了效率。應(yīng)用自卸載裝置前后各30次裝車時(shí)間比較詳見表1。

表1 自卸載裝置應(yīng)用前后30次平均單車裝車時(shí)間比較單位：min

3.3.2 部署展開時(shí)間比較

在配置地使用渡板或叉車進(jìn)行卸載需要6~10人，因等待叉車而造成了卸載進(jìn)度的延誤，大部分隊(duì)員用于卸載，不能實(shí)現(xiàn)卸車與展開同時(shí)進(jìn)行，浪費(fèi)了大量人力和時(shí)間。而自卸載裝置僅需3人，可多臺(tái)車同時(shí)進(jìn)行卸載并展開，與其他卸載方式相比為展開爭(zhēng)取了時(shí)間，可快速完成部署任務(wù)。單車卸載時(shí)間及部署展開時(shí)間均明顯縮短，詳見表2。

表2 自卸載裝置應(yīng)用前后配置地平均單車卸載及展開時(shí)間比較單位：min

3.4 隊(duì)員的工作積極性比較

由于整個(gè)過程減少了繁重的體力勞動(dòng)，且緊急出動(dòng)和部署展開的時(shí)間縮短，醫(yī)療隊(duì)員沒有疲倦感，使部署展開流程更加有序，隊(duì)員的積極性增強(qiáng)，戰(zhàn)斗力提高。

3.5 發(fā)生擦碰傷事故次數(shù)比較

在不使用自卸載裝置的情況下，30次聯(lián)勤保障共發(fā)生10次擦碰傷事故。應(yīng)用自卸載裝置后，無擦碰傷事故發(fā)生。

4 結(jié)語

我院野戰(zhàn)醫(yī)療隊(duì)設(shè)計(jì)的車載自卸載裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定，在實(shí)際應(yīng)用中方便快捷、省時(shí)省力、效率高，客觀上改善了醫(yī)療隊(duì)員的精神狀況，減少、乃至避免了意外擦碰傷的發(fā)生，適用于野戰(zhàn)醫(yī)療隊(duì)緊急出動(dòng)、展開部署和撤收轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)，值得在野戰(zhàn)醫(yī)療隊(duì)及民用救援物資運(yùn)輸車中推廣使用。但本裝置依賴車載電源，需要在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的情況下用電工作，野戰(zhàn)條件下易暴露目標(biāo)。下一步將在二期改進(jìn)中改用高功率小型蓄電池供電，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)“無聲”自動(dòng)裝卸載，降低噪聲，以便隱藏目標(biāo)。