立體倉庫巷道式堆垛機設(shè)計

1、立體倉庫巷道式堆垛機設(shè)計11緒論1.1本課題研究的背景及意義我國現(xiàn)在正處于工業(yè)化、城市化發(fā)展的高速期，未來一段時間內(nèi)，土地資源和勞動力資源將會成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸，鑒于此，建造立體倉庫是未來企業(yè)發(fā)展趨勢，自動化立體倉庫是現(xiàn)代物流中的重要組成部分，是實現(xiàn)物流系統(tǒng)合理化的關(guān)鍵。它具有空間利用率高，便于實現(xiàn)自動化管理，實時自動結(jié)算庫存貨物種類和數(shù)量等許多優(yōu)點，對加快物流速度、提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本很重要，已開始應用于汽車、電子、醫(yī)藥、

2、煙草、建材、郵電等許多行業(yè)。堆垛機是自動化立體倉庫中最重要的搬運、起重、堆垛設(shè)備，對立體倉庫的出入庫效率有決定性影響，是立體倉庫能否達到設(shè)計要求的關(guān)鍵設(shè)備之一。而我國在堆垛機制造技術(shù)上和世界發(fā)達國家有很大差距，鑒于我國未來物流業(yè)發(fā)展的廣闊空間，堆垛機技術(shù)落后必將成為限制我國自動化立體倉庫發(fā)展的瓶頸，使我國在國際物流業(yè)競爭中處于不利地位。鑒于以上因素，發(fā)展堆垛機技術(shù)有積極意義。1.2有軌巷道堆垛機的發(fā)展現(xiàn)狀有軌巷道堆垛起重機是隨著立體倉庫

3、的出現(xiàn)而發(fā)展起來的專用起重機，通常簡稱為堆垛機。其主要用途是在高層貨架倉庫的巷道內(nèi)沿軌道運行，將位于巷道口的貨物存入貨格，或者相反，取出貨格內(nèi)的貨物運送到巷道口，完成出入庫作業(yè)。20世紀70年代初期，我國開始研究采用巷道式堆垛機的立體倉庫，1980年我國第一座自動化立體倉庫在北京汽車制造廠投產(chǎn)，從此自動化立體倉庫在我國得到了迅速發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，到目前已建成三百余座。堆垛機做為立體倉庫中最重要的起重運輸設(shè)備，也得到了較快的發(fā)展。早期的

4、堆垛機是在橋式起重機的起重小車上懸掛一個門架，利用貨叉在立柱上的上下運動及立柱的旋轉(zhuǎn)運動來搬運貨物，通常稱之為橋式堆垛機。1960年左右在美國出現(xiàn)了巷道堆垛機，這種堆垛機是在地面的導軌上行走，利用貨架上部的導軌防止傾倒。隨著立體倉庫的發(fā)展，巷道堆垛機逐漸替代了橋式堆垛機。隨著計算機控制技術(shù)和自動化立體倉庫的發(fā)展，堆垛機的應用越來越廣泛，技術(shù)性能越來越好，高度也在不斷增加，到1970年實現(xiàn)了由貨架支承的高度為40米的堆垛機。堆垛機的運行速

5、度也不斷提高，目前堆垛機水平運行速度可達200mmin，起升速度高達120mmin，貨叉伸縮速度達50mmin。2004年國際物流綜合展覽會上推出的超高效能巷道堆垛機“HV1”，走行速度500mmin，加減速0.5G，處理能力每小時500箱，實現(xiàn)了自動化立體倉庫存取效率的飛躍。80年代初期，巷道堆垛機的運行能力主要由機械的速度模式來決定，速度控制是將子母電機或變極電機進行復合，機械式地進行速度切換來控制高速、低速運行。因立體倉庫巷道式堆

6、垛機設(shè)計32堆垛機總體方案的確定堆垛機工作于立體倉庫貨架之間，為節(jié)省空間，加大有限空間存貨量，現(xiàn)代立體倉庫貨架間距做的很窄而高度很高。堆垛機在此環(huán)境下工作，決定其整體結(jié)構(gòu)高而窄，為防止傾倒，將堆垛機行走軌道設(shè)計成上下雙軌，下部地軌起支撐和引導作用，上部天軌可支持堆垛機直立行走，保證不發(fā)生傾倒事故。高而窄的結(jié)構(gòu)也造成堆垛機沿高度方向剛度不足，在起停過程中振動嚴重，會延長定位時間，影響效率，也會造成堆垛機定位不準確，無法正常工作。為減輕剛度

7、不足造成的影響，堆垛機設(shè)計中要非常注意機構(gòu)的動剛度。2.1有軌巷道堆垛機門架結(jié)構(gòu)選型按傳統(tǒng)門架結(jié)構(gòu)形式堆垛機可分為雙立柱有軌巷道堆垛機和單立柱有軌巷道堆垛機：(1)雙立柱有軌巷道堆垛機雙立柱有軌巷道堆垛機由兩根立柱、上橫梁、下橫梁和帶貨叉的載貨臺組成，立柱、上橫梁和下橫梁組成一個長方形的框架，一般稱為機架。這種堆垛機的最大優(yōu)點就是強度和剛性都比較好，能快速起、制動，并且運行平穩(wěn)。一般用在起升高度較高、起重量較大和水平運行速度較高的立體倉

8、庫中，其缺點是自重較大。(2)單立柱有軌巷道堆垛機單立柱有軌巷道堆垛機的機架由一根立柱、下橫梁和上橫梁組成。立柱多采用型鋼或焊接制作，立柱上附加導軌。整機重量較輕，消耗材料少，因此制造成本相對較低，但剛性稍差。由于載貨臺和貨物對立柱有偏心作用，以及行走、制動時產(chǎn)生的水平慣性力作用，使單立柱有軌巷道堆垛機在使用上有較大的局限性。不適于起重量大和水平運行速度高的堆垛機。通過對比分析，本設(shè)計中堆垛機應用于機械零件及毛坯的搬運，受力較大。單立柱