CN102275664B - 一种钢木结构平托盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢木结构平托盘，包括从上到下依次层叠固定在一起的顶铺板、金属框架、金属垫块和底铺板，其中，顶铺板包括若干条顶层木板，顶层木板固定在金属框架的上方，金属垫块固定在金属框架的下方，底铺板包括若干条底层木板，底层木板固定在所述金属垫块的下方。在本发明中的钢木结构平托盘中，采用金属框架代替了全木质平托盘的连接板，增强了顶铺板的平整性和抗弯性能，克服了全木质平托盘存在的缺点。由于金属框架以及金属垫块经久耐用，可以延长平托盘的使用寿命，即使顶铺板和底铺板出现损坏，也可以方便的更换。此外，还可减少木料的使用，更加经济环保。

Description

一种钢木结构平托盘

技术领域

本发明涉及物流运输领域用的平托盘，更具体地说，涉及一种钢木结构平托盘。

背景技术

平托盘是现代产业界运输、贮存、搬运过程中不可缺少的物流工具，其中全木质平托盘，即起支撑作用的所有材质均为木料的平面式托盘，作为实现单元装载系统的工具广泛应用于卷烟企业，在全世界范围内，大约有5亿块在流通。

如图1和图2所示，是一种目前专用于卷烟企业装载烟包装的全木质平托盘，这里所说的烟包装是指是指卷烟的盒皮及条盒，这种全木质平托盘的具体标准是：“木制、四向进叉、单面使用、顶铺板为密板条式、底部结构为‘川’字型。”该全木质平托盘的具体结构为四层结构，从上到下依次为顶铺板1、连接板2、垫块3和底铺板4，这四层全为木质材料，由钉子5连接在一起构成全木质平托盘。

该全木质平托盘受其材料和结构的限制，存在很多缺点。

一、钉子容易冒出损坏烟包装

如图3和图4所示，由于全木质平托盘通常是用松木或杂木等木材经加工后由钉子连接而成，当满装载烟包装后的搬运过程中，即当叉车双叉垂直于平托盘的长度方向叉进托起木托盘时，在重量的影响下，长度方向二端向下弯曲变形，经托起、放下反复使用后，常导致钉子5与顶铺板1和垫块的结合牢度变差，出现脱钉现象，即钉头冒出顶铺板1而损坏烟包装。从力学与材料学角度分析，可以得出，是由于各层木材厚度不同，各木质内在密度不同及弯曲中心点不在同一点上和力矩不等原因造成，使得各层木板出现水平方向上的移动，迫使钉子连接松动，钉头冒出。这种现象还包括发生在木托盘满载烟包装后被放置在高架库货架上，托盘中部下塌，亦能使钉子松脱，具体如图5所示。

全木质平托盘在采用钢带捆扎烟包装时，也会导致烟包装受损。钢带是种金属材料，常用于捆扎较重的烟包装，当木托盘装载烟包装后用钢带收紧时，可产生二个原因导致损坏烟包装。其一，当钢带6穿过顶铺板1下部向上收紧过程中，可以将顶铺板1二端木板掀起或弯曲状或折裂状，可见此时的钢带并未完全收紧，实际是一种虚力，在搬运或运输过程中会因为烟包装的震动及在重量加速度的影响下，加剧钢带松弛，最终产生烟包装的水平窜动，而撞击相邻烟包装或其它物件损坏烟包装，具体见图6和图7。其二，当钢带6穿过顶铺板下部向上收紧过程中，可以将顶铺板1二端木板掀起，而拔出钉子5，即钉头冒出。在卸掉钢带后，二端因烟包装的重量而下沉并与钉头接触损坏烟包装，具体如图8和图9所示。

二、全木质平托盘的寿命短

导致全木质平托盘使用寿命不长的原因，主要有以下两点。

1)木质水份不稳定性

为节约木料及降低制造成本和顶铺板需一定粗糙度的原因，社会上大部分供应的木托盘，通常是将各木料规格尺寸经木锯粗锯后再与钉子连接的工艺制造而成，因此各种木板、垫块均无涂料保护，由此使得木材易吸收水份或脱去水份，与国家标准中规定的14±2％水份含量不符，造成木材内部物理结构性变化。

吸收过多水份的弊端：木质刚性下降。在叉车托起满载烟包装后的移动过程中，木托盘长度方向的两端下弯更大，可导致最上层烟包装跌落，因此烟包装的安全性得不到保证。在不得已的情况下，通常是减少额定载荷量，或是增加木托盘使用块数。在气候潮湿地区，这种现象尤为明显。

脱水过多的弊端：木质发脆及木质内部密度下降。在钢带捆扎烟包装的收紧过程中，常使宽度方向的两端的顶铺板加剧弯曲或折断。亦由于木质水份的丢失，木质内密度下降可使钉子结合处牢度受损而变松，钉头易冒出，同样不能保证烟包装的安全性。

2)全木质平托盘受潮滋生霉菌或微生物和钉子锈蚀断裂

众所周知，木料受潮易生细菌，进而导致木板腐烂变质，不符合装载食品包装物的卫生条例；由于粗糙加工的各木板和垫块，各结合处始终存在缝隙，使得结合处的钉子易腐锈断裂而不能再使用。

三、现有的全木质平托盘浪费森林资源

我国是在生产卷烟大国，除去纸箱及塑料平托盘包装运输方式，若以国家5000万大箱卷烟生产总量为基数计算，再以1200×1000×150毫米规格的木托盘使用木料0.056立方米计算，和包括物流备用在内，用在盒皮和条盒装载的木托盘使用木材的总量，大约在18万立方米，所消耗的木料的数量是非常惊人的。

另外，从制造与应用技术角度分析，全木质平托盘是使用钉子连接木板的主要工艺制造方法，有着不可克服的缺点，即在较长时期的使用中，其托盘的刚性、硬挺度及钉子与木板的结合牢度和整个托盘的完整性、寿命性不能得到根本的保证。由此可以看出为保护地球森林资源、木料的平衡使用、环保、低碳之要求，包括延长平托盘使用寿命和烟包装的安全性，应是烟标印刷企业、包装行业亟待解决的头等大事。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的全木质平托盘的上述缺陷，提供一种钢木结构的平托盘，可以加强平托盘的使用安全性和延长使用寿命，并且可以减少平托盘木料的使用量，更为环保。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种钢木结构的平托盘，包括从上到下依次层叠固定在一起的顶铺板、金属框架、金属垫块和底铺板，所述顶铺板包括若干条顶层木板，所述顶层木板固定在所述金属框架的上方，所述金属垫块固定在所述金属框架的下方，所述底铺板包括若干条底层木板，所述底层木板固定在所述金属垫块的下方。

在本发明所述的钢木结构平托盘中，所述金属框架的四周具有向上延伸的凸缘，所述凸缘包围在所述顶铺板的四周。

在本发明所述的钢木结构平托盘中，所述金属框架包括由扁钢围成的边框，以及位于所述边框内的由金属构件拼接而成的框架主体，所述凸缘为所述边框的上部。

在本发明所述的钢木结构平托盘中，所述框架主体包括两个分别位于框架主体的长度方向的两端的纵向部分、以及连接两纵向部分的三个横向部分，三个所述横向部分沿框架主体的宽度方向均布。

在本发明所述的钢木结构平托盘中，所述顶层木板的两端分别与所述框架主体的两纵向部分通过螺栓连接；每个所述纵向部分包括焊接在所述边框上的等边槽钢，所述等边槽钢上焊接有第一等边角钢，所述纵向部分还包括一空心矩形钢，所述空心矩形钢上焊接有第二等边角钢，所述第一等边角钢与所述第二等边角钢相对设置，所述第一等边角钢与所述第二等边角钢之间形成供螺栓穿过的条形开口，所述条形开口的宽度小于与所述螺栓配合的螺母的宽度。

在本发明所述的钢木结构平托盘中，每个所述横向部分包括两个等边槽钢以及连接在两个等边槽钢之间的空心矩形钢，相邻两个横向部分之间连接有纵向延伸的空心矩形钢和斜向延伸的空心矩形钢。

在本发明所述的钢木结构平托盘中，所述金属垫块包括上板、下板(32)、以及连接上板和下板的四个角形件，四个所述角形件分布在所述上板和下板的四角。

在本发明所述的钢木结构平托盘中，所述上板的两端具有折边，所述角形件上端与所述折边贴合。

在本发明所述的钢木结构平托盘中，位于所述纵向部分的下方的金属垫块的上板上开有正对所述条形开口的条形孔。

在本发明所述的钢木结构平托盘中，所述金属垫块与所述框架主体通过螺栓连接，所述底层木板与所述金属垫块通过螺栓连接。

实施本发明的钢木结构平托盘，具有以下有益效果：在本发明中的钢木结构平托盘中，采用金属框架代替了全木质平托盘的连接板，增强了顶铺板的平整性和抗弯性能，克服了全木质平托盘存在的缺点。由于金属框架以及金属垫块经久耐用，可以延长平托盘的使用寿命，即使顶铺板和底铺板出现损坏，也可以方便的更换。此外，还可减少木料的使用，更加经济环保。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有技术的全木质平托盘的立体示意图；

图2是现有技术的全木质平托盘的分解示意图；

图3是现有技术的全木质平托盘被叉车叉起的示意图；

图4是现有技术的全木质平托盘反复叉起放下后钉子冒出的示意图；

图5是现有技术的全木质平托盘放置在货架上的示意图；

图6是现有技术的全木质平托盘被钢带绑扎后的示意图；

图7是现有技术的全木质平托盘上货物发生平移的示意图；

图8是现有技术的全木质平托盘被钢带绑扎后的示意图之二；

图9是现有技术的全木质平托盘在被钢带反复绑扎后钉子冒出的示意图；

图10是本发明的钢木结构平托盘的优选实施例的立体示意图；

图11是本发明的钢木结构平托盘的优选实施例的分解示意图；

图12是本发明的钢木结构平托盘的优选实施例中顶铺板的示意图；

图13是本发明的钢木结构平托盘的优选实施例中顶铺板的顶层木板的结构示意图；

图14是本发明的钢木结构平托盘的优选实施例中金属框架的示意图；

图15图14中A-A剖面放大图；

图16是本发明的钢木结构平托盘的优选实施例中金属垫块分布的示意图；

图17是本发明的钢木结构平托盘的优选实施例中金属垫块的放大图；

图18是本发明的钢木结构平托盘的优选实施例中底铺板的示意图；

图19是本发明的钢木结构平托盘的优选实施例中底铺板的结构示意图；

图20是本发明的钢木结构平托盘的优选实施例的连接结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图10和图11，为本发明的钢木结构平托盘的一个优选实施例，该钢木结构平托盘包括从上到下依次层叠固定在一起的顶铺板10、金属框架20、金属垫块30和底铺板40，顶铺板10固定在金属框架20上方，金属垫块30固定在金属框架的下方，底铺板40固定在金属垫块30的下方。

参看图12和图13，在本实施例中，顶铺板10包括若干条顶层木板11，顶层木板11可以采用松木、铁杉木等硬杂木制成，木材应防虫、防潮、防霉和无异味，参看图20，顶层木板11通过螺栓51固定在金属框架20上，可以在顶层木板11上设置沉孔以收容螺栓51的尾端，这样可以保证顶铺板10的平整性，顶层木板11的数目由平托盘的尺寸和顶层木板11的尺寸决定，顶层木板11之间允许有1-6毫米的间隙。

参看图14、图15以及图20，在本实施例中，金属框架20的四周具有向上延伸的凸缘221，凸缘221包围在顶铺板10的四周，这样在采用钢带捆扎时，可以避免顶铺板10与钢带直接接触，有利于保护顶铺板10不受损坏。此外，即使平托盘发生磕碰，凸缘221也可以保护木质的顶铺板10。金属框架20可以选用薄型碳素结构钢材料制造，这种材料具有较好的强度、塑性和韧性，较好的焊接性能和冷热压力加工性能，对其屈服强度、抗拉强度和抗拉断后伸长率和冲击性能符合制造平托盘的要求。具体地，在本实施例中，金属框架20包括由扁钢围成的边框22，此处的扁钢是指薄钢板，厚度在3-5个毫米，金属框架20还包括位于边框22内的由金属构件拼接而成的框架主体21，凸缘211即为所述边框22的上部，需要理解的是凸缘221也可以由其他常规适用的结构形成，并不局限与本实施例的具体实现方式。

在本实施例中，金属框架20的框架主体21包括两个分别位于框架主体21的长度方向的两端的纵向部分23、以及连接两纵向部分23的三个横向部分24，三个所述横向部分24沿框架主体21的宽度方向均布。具体地，每个纵向部分23包括焊接在边框22上的等边槽钢231，等边槽钢231上焊接有第一等边角钢232，纵向部分23还包括一空心矩形钢233，空心矩形钢233上焊接有第二等边角钢234，第一等边角钢232与第二等边角钢234相对设置，第一等边角钢232与第二等边角钢234之间形成的条形开口235。在本实施例中，顶层木板11的两端分别与框架主体21的两纵向部分23通过螺栓51连接，条形开口235用于供螺栓51穿过，条形开口235的宽度小于与螺栓51配合的螺母的宽度。这里采用两个等边角钢232和234形成条形开口235来对螺母进行限位，这样具有良好的适应性，螺栓51的位置不固定，可以适用各种宽度的顶层木板11。框架主体21的每个所述横向部分24包括两个等边槽钢241以及连接在两个等边槽钢241之间的空心矩形钢242，相邻两个横向部分24之间连接有纵向延伸的空心矩形钢243和斜向延伸的空心矩形钢244，中间的横向部分24与空心矩形钢243、244大致构成米字形的结构，这使得框架主体21的结构比较稳固，不容易变形。这里所述的空心矩形钢244是指截面为矩形的钢管，也称之为方通。在本实施例中，金属框架20的各部件之间焊连接。

参看图16、图17和图20，在本实施例中，采用了3×3一共九个金属垫块30组成的阵列，每个金属垫块30包括上板31、下板32、以及连接上板31和下板32的四个角形件33，四个所述角形件33分布在上板31和下板32的四角，上板31、下板32和角形件33都采用薄型碳素钢制成，角形件33可由等边角钢裁切而成，角形件33的两端分别与上板31好下板32焊接而成，这样形成的金属垫块30具有良好的支撑性能，可以大幅提高平托盘的承载能力。进一步可以在上板31的两端形成折边311，角形件33上端与折边311贴合，这样可以增强角形件33与上板31连接的可靠性。位于纵向部分23的下方的金属垫块30的上板31上开有正对条形开口235的条形孔312，这是为了固定顶层木板11提供便利。金属垫块30与金属框架20采用螺栓连接，具体是在纵向部分23和横向部分24的等边槽钢231、241上开有供螺栓穿过的通孔，通过螺栓将金属垫块30和金属框架20固定在一起。

参看图18、图19和图20，底铺板40在本实施例中包括三块底层木板41，底层木板41分别与其对应的金属垫块30通过螺栓52连接。与顶层木板11的固定一样，螺栓52也采用沉头螺栓。底层木板41可以采用松木、铁杉木等硬杂木制成，木材应防虫、防潮、防霉和无异味。

为了测试钢木结构平托盘的性能，对上述优选实施例的钢木结构平托盘进行了实验，具体实验结果如下：

1)托盘悬空试验

模拟托盘被叉车托起的试验：满载1.5吨重量，叉车双叉进入1.2米，经过1小时静止时间，测量托盘二端下弯变形量≤3mm。

模拟托盘在高架库存放的试验：满载1.5吨重量，将其摆放于高架库支撑架上，经过1个月静止时间，测量托盘中部下塌变形量≤5mm。

2)托盘跌落试验

4米高度的边跌落试验：托盘自重边跌落后，肉眼查看边损坏情况，无边损伤痕迹；检查各处螺丝螺帽松紧情况，无松动现象；检查各结构焊接处，无断裂及裂纹；托盘整体无变形。

4米高度的角跌落试验：托盘自重角跌落后，肉眼查看角损坏情况，仅微小下塌约≤0.2mm，检查各处螺丝螺帽松紧情况，无松动现象；检查各结构焊接处，无断裂及裂纹；托盘整体无变形。

3)动载试验

使用集装箱平板汽车的试验：满载1.5吨重量，历经2000公里的运输，经受汽车急转弯、急刹车、爬坡、下坡、震动、颠簸、摇晃等，经肉眼检查托盘各处，均无碰撞损伤情况，检查烟包装完好无损。

上述试验证明本发明的钢木结构平托盘可以完全满足要求，本发明的钢木结构平托盘与现有的全木质平托盘相比具有以下优点：

一、可避免因全木质平托盘用钉子连接各层木板更换不便及损坏相邻木板的问题，各层之间采用螺栓连接的方法，使得更换结构件更灵活方便；降低维修成本。

二、可避免全木质平托盘使用过程中因反复变形，导致钉头冒出损坏烟包装的现象。

三、钢带不与顶铺板接触，避免了钢带勒坏顶铺板的现象，并保证了钢带持久的收紧度，确保了烟包装在运输中不窜动和不碰撞的安全性。

四、由于采用金属件及科学的结构力学，与全木质平托盘相比，弯曲变形等减小，因此在堆码最高层的烟包装时，不易滑落损坏烟包装。

五、与全木质平托盘的寿命相比，由全木质平托盘3年的使用期，增加到10年寿命期。

六、整体净重≤35kg，符合烟用联运通用平托盘的要求，并适合各种叉车、托盘搬运车及自动化高架库的存放及附属设备使用，亦适合货架及平地摆放。

七、一块钢木结构的平托盘与一块全木质平托盘相比，节约木材约55％。

八、一块钢木结构的平托盘造价，大致与全木质平托盘的造价相当。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种钢木结构平托盘，其特征在于，包括从上到下依次层叠固定在一起的顶铺板(10)、金属框架(20)、金属垫块(30)和底铺板(40)，所述顶铺板(10)包括若干条顶层木板(11)，所述顶层木板(11)固定在所述金属框架(20)的上方，所述金属垫块(30)固定在所述金属框架(20)的下方，所述底铺板(40)包括若干条底层木板(41)，所述底层木板(41)固定在所述金属垫块(30)的下方；

所述金属框架(20)的四周具有向上延伸的凸缘，所述凸缘包围在所述顶铺板(10)的四周；

所述金属框架(20)包括由扁钢围成的边框(22)，以及位于所述边框(22)内的由金属构件拼接而成的框架主体(21)，所述凸缘为所述边框(22)的上部；

所述框架主体(21)包括两个分别位于框架主体(21)的长度方向的两端的纵向部分(23)、以及连接两纵向部分(23)的三个横向部分(24)，三个所述横向部分(24)沿框架主体(21)的宽度方向均布；

所述顶层木板(11)的两端分别与所述框架主体(21)的两纵向部分(23)通过螺栓连接；每个所述纵向部分(23)包括焊接在所述边框(22)上的等边槽钢(231)，所述等边槽钢(231)上焊接有第一等边角钢(232)，所述纵向部分(23)还包括一空心矩形钢(233)，所述空心矩形钢(233)上焊接有第二等边角钢(234)，所述第一等边角钢(232)与所述第二等边角钢(234)相对设置，所述第一等边角钢(232)与所述第二等边角钢(234)之间形成供螺栓穿过的条形开口(235)，所述条形开口(235)的宽度小于与所述螺栓配合的螺母的宽度。

2.根据权利要求1所述的钢木结构平托盘，其特征在于，每个所述横向部分(24)包括两个等边槽钢(241)以及连接在两个等边槽钢(241)之间的空心矩形钢(242)，相邻两个横向部分(24)之间连接有纵向延伸的空心矩形钢(243)和斜向延伸的空心矩形钢(244)。

3.根据权利要求2所述的钢木结构平托盘，其特征在于，所述金属垫块(30)包括上板(31)、下板(32)、以及连接上板(31)和下板(32)的四个角形件(33)，四个所述角形件(33)分布在所述上板(31)和下板(32)的四角。

4.根据权利要求3所述的钢木结构平托盘，其特征在于，所述上板(31)的两端具有折边(311)，所述角形件(33)上端与所述折边(311)贴合。

5.根据权利要求3所述的钢木结构平托盘，其特征在于，位于所述纵向部分(23)的下方的金属垫块(30)的上板(31)上开有正对所述条形开口(235)的条形孔(312)。

6.根据权利要求3所述的钢木结构平托盘，其特征在于，所述金属垫块(30)与所述框架主体(21)通过螺栓连接，所述底层木板(41)与所述金属垫块(30)通过螺栓连接。

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