摘要：介绍了专利“林业专用吊运车”设计原理、机体结构与技术方案，并与当前国内外同类机械在主要技术参数、效益、市场竞争力等方面做了比较。结果显示：林业专用吊运车具有机体小、能耗低、多功能于一体，适合苗圃作业，起重量适用大苗等优势，实现了林地或苗圃地大苗出圃运输机械化，对苗木移植机械化起到了积极地推动作用。
关键词：林业专用吊运车；车体；吊臂；卷扬机；液压顶
收稿日期：20131219
作者简介：王瑞霞（1969—），女，河北易县人，满族，实验师，主要从事园林绿化及苗木种植工作。中图分类号：S776文献标识码：A文章编号：16749944（2014）01025003
1引言
苗木机械化移植是业内公认的难题[1]，其原因是林地内作业空间狭小；苗木树冠易折损；带土坨苗木土坨易散、重量大搬运难等。目前，国内外吊运设备主要有大型起重机、随车起重机、小型便携式吊运机等。大型机械主要针对空间开阔，作业不受限制的场所。随车起重机体积庞大。吊运机只能完成升降作业[2]，都不能适应林业苗木生产林间作业的需要。林业专用吊运车（专利号：201120110625.5）既具有随车起重的功能，又精巧灵活，在林间作业游刃有余，适合于林地、苗圃等狭窄空间苗木（重量≤750kg）的提取和搬运，提高了苗木移植机械化水平，对林业生产和园林绿化起到了积极的作用。
2林业专用吊运车的设计原理、机体结构与技术方案
2.1林业专用吊运车的设计原则
根据林间作业空间狭小，起苗后地面凸凹不平等特点，林业专用吊运车的设计以“机体小、大动力、强越野、多功能、易驾驭”为原则。
2.2林业专用吊运车的设计原理
将吊装设备安装于农用三轮车大架上，利用原车内燃机的动力，带动液压油泵和发电机将机械能转化为提升势能和电能，驱动吊臂和卷扬机，完成起降、拉抻的功能。创造性的针对地形复杂、交通困难、空间狭小区域完成起降搬运工作。
2.3林业吊运车的机体结构与技术方案
林业专用吊运车的机体结构主要由车体、吊臂、传动装置、液压系统和卷扬机五部分组成（图1）。
（1）车体设计。车体尺寸：长×宽×高=3.15m×1.35m×0.8m，采用7y-1150d22型三轮车的车桥，具有轮距窄，转弯半径小，底盘高，视野开阔特点，前胎为77-16型轮胎，后胎为77-18型人字轮胎，便于爬坡防滑。整装备质量850kg，对耕地压实紧度小；采用高低速七档位便于越障；在农村广泛置备，便于推广应用。
图1吊运车主视结构示意图
（2）吊臂。吊臂长度根据车体整装备质量、车体大架长度和起重量设计，吊臂最大支撑力以适合胸径14cm大苗，吊高和运输车车高相匹配。
图2吊臂的俯视结构示意图
吊臂为主受力部件，由主吊臂和侧支撑臂组成（图2）。主吊臂采用二节套装结构，外径由100mm×5mm壁厚无缝钢管和工字钢上下平行叠加焊接以提高应力。二节臂为外径90mm×5mm厚壁无缝钢管，臂长1m，二节臂可以伸缩，顶端设置定滑轮，供钢丝绳滑过。一二节臂用穿钉固定。臂长3.5m，最大吊高3.6m，可直接装车。
图3吊运车吊臂结构示意图
主吊臂、侧支撑臂的底端用轴瓦结构与三轮车车架第一横档相铰接。侧支撑臂与主吊臂呈20°角焊接，（图3所示），以增加主臂的坚固性，分散受力点防止左右晃动。侧支撑臂设计为外径100mm×5mm壁厚无缝钢管。主吊臂和液压顶杆相连，液压顶杆的伸缩可驱动吊臂绕其转轴转动，从而实现吊臂的升降。
为保证起吊的安全性，在主吊臂及其二节臂的上下两侧均设有定滑轮（如图3），可显著降低钢丝绳对吊臂摩擦力。主吊臂上部及其二节臂均设有钢丝绳套环，以预防钢丝绳在工作中跳槽出轨。林业专用吊运车机体小重量轻，为了保证工作中车体的稳定性和机车结构简单等不设计转动臂。
（3）液压升降系统。液压升降系统由油压顶、输油泵、液压油箱组成。设计最大撑力6t油压顶及匹配的输油泵，油压顶重心位于后轴中心点车体最稳定[3]。根据杠杆原理计算，油压顶安装于三轮车车架三横档与四横档后桥之间，下支点距后轴30cm，上支点在主吊臂中心点。液压油箱安装在座椅后，输油泵位于液压油箱后，保持其原位置不变。内燃机输出部分动力带动液压泵工作。
（4）电力动力系统。电力系统由发电机、卷扬机组成。发电机安装在三轮车车架二横档与三横档后桥之间，采用单相交流同步发电机，额定功率3kW，额定电压230V，和卷扬机相匹配，保证了卷扬机正常工作。50HZ交流电发电机的转速1500r/min[4]，根据内燃机主动轮和从动轮的直径比，设计车载发电机的从动轮直径为90mm，供给卷扬机（电动葫芦）动力。
设计PA999微型卷扬机（电动葫芦）装配采用斜拉式巧妙地设置在侧支撑臂上（如图2）和发电机相联。卷扬机对钢丝绳的收放功能可以利用油丝绳对狭小空间内苗木进抻拉，扩大了林业专用吊运车作业范围，增强了灵活性。
3与当前国内外同类技术主要参数、效益、市场竞争力的比较
林业专用吊运车与当前国内外同类技术主要参数、效益、市场竞争力的比较见表2。
从表2可以看出，林业专用吊运车与轮式起重机QY8B.5、随车起重机相比在大苗出圃运输具有以下特点：①车体尺寸小，整车宽度1.35m，简洁、精巧灵便，能够从苗木间距中自由穿行；②吊高3.6m与运输卡车车厢高度相匹配；③起重量750kg对于胸径d≤14cm苗木都能使用（土球直接=苗木胸径的6～8倍，土坨重量[8]=土球截面积×土球厚度×土壤比重（1.8））；④节约资源：功率较小，能耗低，是起重机的1/8左右；⑤功能多：抻拉、吊装、运载等功能适合于林间及狭小空间作业；⑥手动操作，可控制性强。
4结语
“林业专用吊运车”针对苗圃林地大苗出圃运输而设计，属于随车吊运机械设备。具有以下特点：①灵活性 车体采用农用三轮车底盘，具有车体小，动力大，底盘高，轴距小等特点，适用于多种复杂地形；②起重量750kg重物，对于胸径d≤14cm苗木[9]都能使用；③车体尺寸合理 主吊臂采用套装结构，可以扩大吊臂的活动空间，吊高3.6m，能够与普通运输车车厢对接。长×宽×高=3.15m×1.35m×0.8m，便于树下作业，能够灵活地在林地、苗圃中穿梭；④功能强大 抻拉、吊装、运载等多功能于一体，生产中可以实现从树木间隙中将苗木抻出、起吊、运载出圃、起吊上车等多位一体，实现即吊即走，突破了单机单项作业，实现了一机多用[10]；⑤节约资源 林业专用吊运车车体小，进苗圃不修路毁林，不压实土地。
林业专用吊运车是一种适合林间作业的吊运机械设备，实现了林业生产中大苗出圃树木移植运载环节的机械化，对实现苗木机械化移植起到了积极作用，使林业及园林工人从强体力劳动中解脱出来，解放了劳动力，提高了劳动生产率，具有较大的发展前景。
参考文献：
[1] 白兆会.让“机器手”解放人的手-记哈林机所首席专家吴兆迁[N].中国绿色时报，2009-8-18（3）.
[2] 佚名.吊运机[EB/OL].http：//baike.baidu.com/link？url=THy5qrlRwRhq9wUOU4Oi008aHDGCL4UQAmYhWi-UDIPKWcfa308hMytWd80BPYgy2vWcCvZ4Kka_ErMAsFyY4K.
[3] 佚名.油压顶重心位置[EB/OL].http：//zhidao.baidu.com/ link？url=NXVJndBlzE6LsigAHMQQikI4W90mAujqQhzk6Mx KG8k8rVgrVCT3sL-z0ViI8-yfUH0H3WGYMznfTn2vF6INXK.
[4] 佚名.发电机[EB/OL].http：//baike.baidu.com/link？url=sBCA1fFpv3h6SNSZChfsXPfF8YdKG5c1YE80dDyQkGeXP8ExGpc_aQ4w_eFD5S4j.
[5] 佚名.轮式起重机QY8B.5[EB/OL].http：///qy/feiwanda/p_716158.html.
[7] 佚名.随车起重机[EB/OL].http：//baike.baidu.com/view/1333665.htm？fromId=1164946.
[8] 佚名.树木种植的三道工序[EB/OL].http：///artview.aspx？guid=52293367-eec2-4829-8a43-0dc6591130b5.
[9] 王新.园林树木大苗的培育技术[EB/OL].[2013-11-01].http：///p-6791625882868.html.
[10] 佚名.现代林业建设急需苗圃机械化[EB/OL].http：//.cn/qkpdf/lvse/lvse201401/lvse201401107-1.pdf" style="color:red" target="_blank">原版全文