【正文】 結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)具有抗扭、抗彎剛度大，耐磨性好等特點。采用雙向制動機構(gòu)，該機構(gòu)有兩個相對的動滑楔，布置在導(dǎo)軌兩側(cè)，兩個動滑楔由導(dǎo)軌兩側(cè)等距抱緊。該安全防墜器主要由驅(qū)動機構(gòu)、傳動機構(gòu)和制動機構(gòu)三部分組成。這類安全防墜器的制動迅速平穩(wěn)，但對偏心輪制作精度、滑軌的直線度和平整度要求較高，加工難度大。在升降方面用來使運動中的載荷減速并在停止后保持安全，必須有足夠的制動轉(zhuǎn)矩。 選擇滑輪 根據(jù)鋼絲繩直徑選擇滑輪直徑 D=260mm。 本機構(gòu)中 q=2， a=1 依據(jù)最大靜拉力選擇 6 7 型的鋼絲繩，鋼絲強度極限 MPai 1570?? ，取選擇系2020 屆本科畢設(shè)設(shè)計說明書 第 19 頁 共 35 頁 數(shù) C=。如貨叉沒有回位，堆垛機不能水平運行；如貨叉上已有貨物，則不能再取貨；人庫時，必須檢測貨位中有無貨物，以避免發(fā)生事故。由于要求在設(shè)計貨叉 時，其本身的長度要小于堆垛機運行巷道的寬度，以防止小型有軌巷道堆垛機在運行過程中與巷道兩邊的貨架發(fā)生碰撞；在貨叉進行存取貨物時，貨叉的行程又要遠遠大于巷道的寬度，來完成貨物的存取。 本傳動系統(tǒng)為地面支承式 ， 三合一減速器和車輪組安裝在堆垛機下橫梁下方起支承和驅(qū)動作用，上部用導(dǎo)向輪運行在工字鋼的下翼緣上來防止堆垛機傾倒或擺動。單向運轉(zhuǎn)時只有半數(shù)花瓣參與工作，半數(shù)不承載；反向運轉(zhuǎn)時，亦是如此。常用的柔性件有鋼絲 繩和起重鏈兩種。 沿 Y 方向的起 升運動的分功能主要由起升機構(gòu)來實現(xiàn)。 ②曲線運行型堆垛機 曲線運行型堆垛機行走輪與下橫梁是通過垂直軸鉸接的，能夠在環(huán)形或其他曲線軌道上運行，不通過其他輸送設(shè)備便可以從一個巷道自行轉(zhuǎn)移到另一個巷道。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。在目前立體倉庫應(yīng)用中 ， 堆垛機最常見的是按結(jié)構(gòu)形式和運行軌跡分類。 2 有巷軌道堆垛機總體方案的確定 課題研究任務(wù) 有軌巷道堆垛機基本功能是在控制系統(tǒng)或人工控制下，按照指令完成對貨架內(nèi)及站臺貨物的存取和輸送。制動時 ， 機架頂端水平位移一般要求不超過 20mm，結(jié)構(gòu)振動衰減時間要短。在采用了計算機控制的進出庫情報資料和庫存情報處理技術(shù)和先進的智能控制技術(shù)后，這一切得到了很好的解決 [4]。發(fā)展至今，自動化倉庫在設(shè)計、制造、自動化控制和計算機管理方面的技術(shù)也日趨成熟。 上個世紀 70年代初期，我國開始研究巷道式堆垛機的立體倉庫， 1980年由北京機械工業(yè)自動化研 究所等單位研制成的我國第一座自動化立體倉庫在北京汽車制造廠投產(chǎn)。這一階段經(jīng)歷的時間比較長。上世紀 70年代還提出了采用 50米高堆垛機的可能性，進 入 90年代后，堆垛機在使用范圍和性能上有了很大的發(fā)展 。在生產(chǎn)發(fā)展的實際需要和科學技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)實可能情況下，上世紀五十年代初開始出現(xiàn)了自動化立體倉庫，并在實踐中顯示出了其優(yōu)越性，隨即得到迅速的推廣和發(fā)展。貨叉采用帶有行程倍增機構(gòu)的三級伸縮貨叉，貨叉收回時，其本身的長度遠小于堆垛機運行巷道的寬度，貨叉進行存取貨物時，貨叉的行程遠遠大于巷道的寬度。2020 屆本科畢設(shè)設(shè)計說明書 第 1 頁 共 35 頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要 立體倉庫巷道式堆垛機 摘要： 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，有軌巷道堆垛機作為立體倉庫的核心設(shè)備 ,應(yīng)用越來越廣泛。 關(guān)鍵詞： 有軌巷道堆垛機 三級伸縮貨叉 安全防墜器 2020 屆本科畢設(shè)設(shè)計說明書 第 3 頁 共 35 頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）外文摘要 Design of a railroad aisle stacking crane in stereoscopic warehouse Abstract With the development of economic, railroad aisle stacking crane is the core equipment of stereoscopic warehouse, it has bee more widespread in recent years. Higher demands are also asked for the performance and reliability of the railroad aisle stacking crane. This paper has discussed the focal point of design scheme and article of the two pillar stacker crane of universal use in modern most enterprises in detail put, in thirdly parts: elevator Gou, walk anization and fork telescoping mechanism design, design a kind of tape the cranes safe anization of flexible installation design scheme. first, put forward the overall design scheme of every anization。 1950年美國首先產(chǎn)生了手動控制的橋式堆垛起重機，這種起重機的大梁上懸掛一個門架(立柱 )，利用門架的上下和旋轉(zhuǎn)運動來搬運貨物，與此同時也提出了高層貨架的新概念 ，被認為是自動化倉庫的雛形。 2020 屆本科畢設(shè)設(shè)計說明書 第 8 頁 共 35 頁 在日本，從 1967年開始安裝了高度為 2025米的高層堆垛機， 1969年出現(xiàn)了聯(lián)機全自動化倉庫。 第三階段是自動化倉儲技術(shù)階段，上世紀五十年代末、六十年代初，相繼研制和采用了自動導(dǎo)引小車（ AGV）、自動貨架、自動識別和自動分揀系統(tǒng)。從此以后，立體倉庫在我國得到迅速發(fā)展。 在總體設(shè)計方面，國外己有采用計算機輔助設(shè)計的 (CAD)，即根據(jù)約束條件來確定最佳的貨架高度、巷道數(shù)量、貨架尺寸和堆垛機數(shù)量以及出入庫運行系統(tǒng)的參數(shù)，并用計算機模擬技術(shù)來考核倉庫的功能。 現(xiàn)在國內(nèi)外在自動化倉庫技術(shù)中投入大量資金，在倉庫自動化過程各個環(huán)節(jié)即輸入、儲運、輸出上采用新技術(shù)。載貨臺在立柱上的升降導(dǎo)軌的不垂直度一般要求不超過 35mm。主要動作描述： 有軌巷道堆垛機在貨架巷道內(nèi)運動，可以分解為沿貨架巷道軌道行走運動、沿有軌巷道堆垛機立柱或立柱導(dǎo)軌的垂直起升運 動和對出入庫站臺的貨物的存取運動。 （ 1）、按結(jié)構(gòu)形式，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。單立柱堆垛機的起升結(jié)構(gòu)，普遍采用鋼絲繩傳動，由電機減速機驅(qū)動卷筒轉(zhuǎn)動，通過鋼絲繩牽引載貨臺沿立柱或起升導(dǎo)軌作升降運動。曲線運行型堆垛機在使用上有局限性，只適用于出入庫頻率較低的立體倉庫。起升機構(gòu)主要有起升電機、卷筒、鋼絲繩等零部件組成。鏈條傳動的缺點是自重量大，有可能突然斷裂，不安全，因而本傳動機構(gòu)選用鋼絲繩，鋼絲繩的優(yōu)點是質(zhì)量輕，使用安全，工作噪聲低，便于維護保養(yǎng)等等 [11]。此聯(lián)軸器具有結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)少，徑向尺寸小，不需潤滑；彈性塊受壓，承載能力較高等特點。由于驅(qū)動裝置裝在堆垛機下部，容易維修保養(yǎng)。因此，貨叉在結(jié)構(gòu)上設(shè)計成行程倍增結(jié)構(gòu)，來滿足貨叉功能要求。 （ 4）斷電保護如載貨臺升降過程中忽然斷電，則通過提升電機制動使載貨臺停2020 屆本科畢設(shè)設(shè)計說明書 第 18 頁 共 35 頁 在當前位置，不會掉落下來。 鋼絲繩直徑為 a x ??? SCd () 此處取 d=10mm。 滑輪標記為： A10 26045 JB/ 選擇電動機 電動機的靜功率： KWmQvP st ??? ??? ? () 2020 屆本科畢設(shè)設(shè)計說明書 第 20 頁 共 35 頁 v—— 額定起升速度（ m/s）； ? —— 機構(gòu)效率，初算時近似取 ?? ； m—— 機構(gòu)電動機個數(shù)。一般規(guī)定，提升裝置的制動器的制動轉(zhuǎn)矩應(yīng)為相當于額定載重量的貨物被吊起時的最大轉(zhuǎn)矩值的 倍以上，但一般在走行方面的制動轉(zhuǎn)矩值為電機額定轉(zhuǎn)矩的 100%即可。 銷式安全防墜器 圖 9 銷式安全防墜器 銷式安全防墜器機構(gòu)如圖 9所示，它的制動器由銷機構(gòu)組成，其制動原理為：當控制機構(gòu)將銷彈出后， 其 根部卡在吊籠橫梁上，端部卡在塔身橫桿上而制動。 ① 驅(qū)動機構(gòu) 驅(qū)動機構(gòu)是當提升鋼絲繩斷裂時安全防墜器動作的動力源。 動滑楔與導(dǎo)軌表面相接觸，具有承載能力大，制動準確，工作可靠的優(yōu)點。立柱分段制造，每段 3 米，安裝時通過各段頭部的法蘭盤連接，再由高強度螺栓連接，立柱與下橫梁、上橫梁焊接在一起。 減速器選用減速比為 29的 ZW系列擺線針輪減速器，機座號為 WD— 3，允許功率，標記為： ZWD JB/T 29821994。 齒向載荷分布系數(shù) ??K 。 硬化系數(shù) 1?WZ 。 cma 55? ， cmb 45? ，cmc 16? ， cmd 45? ， cme 8? ， cmg 100? ， cmm 61? ， cmn 69? ， cmh 126? ，41 cmI ? ， 42 cmI ? ， 43 cmI ? ， NQ 6000? (包括貨叉伸長部分重量和貨箱重量在內(nèi) )，彈性模數(shù) PaE ?? 。 整個過程中重點是貨叉伸縮機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)齒輪齒條差動原理設(shè)計出貨叉的外形結(jié)構(gòu)，然后分析貨叉的受力圖，并推導(dǎo)出彎矩撓度公式，設(shè)計出貨叉的外部結(jié)構(gòu)尺寸，接著又設(shè)計校核了貨叉內(nèi)部零件的尺寸，最終設(shè)計出了滿足條件、靈活、適用、簡捷、方便的貨叉結(jié)構(gòu)，并選取出適宜的電機、減速器；介紹了堆垛機的升降機構(gòu)和行走機構(gòu)的設(shè)計計算， 并確定了尺寸及電機、減速器的選取；在對現(xiàn)有的安全防墜器的研究基礎(chǔ)上，權(quán)衡各種型式安全防墜器的利弊，在現(xiàn)有的安全防墜器的基礎(chǔ)上，為該堆垛機設(shè)計了一臺瞬時式楔塊制動的安全防墜器。 本次設(shè)計囊括了大學四年所學知識的各方面，是我在以后的學習工作之前，對各個學科課程的一次深入的綜合性的 練習，鍛煉了自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，并為以后的工作學習打下良好的堅實的基礎(chǔ)。 圖 12 上叉撓度簡圖 由上圖利用受力平衡和彎矩平衡可求得上叉支點 D 、 E 處的支點反力、轉(zhuǎn)角微分方程和撓度方程，其公式分別為 QdeFd ? () QddeFe ?? () 0322 idEIeQxdxdi ???? ? () 00322 ?? ???? idEIeQx () 當 dx? 時， 00?? ， 0?? ，所以 2020 屆本科畢設(shè)設(shè)計說明書 第 31 頁 共 35 頁 30 6EIeQdi ? () 得 E 處的傾角為： 31 6EIeQdi ?? () 所以載荷 Q 在 E 點產(chǎn)生的撓度為： 3 31 ???? ）（ mhEIe Q d? () 中叉撓度計算 由于載 荷的作用，在支點 B 處產(chǎn)生反力為 bF ，設(shè)在 C 點的傾角為 2i ，撓度為 ?2 。 齒輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值為 d1=mZ1=4 20=80mm。 則載荷系數(shù) k的初值 k=1 ＝ 。 齒輪齒條分度圓直徑為 60mm，則圓周長度為 8 ???? dC ? () 安裝在中叉上的軸轉(zhuǎn)動，其上的雙嚙合齒輪同時與上下兩個齒條嚙合，故齒輪轉(zhuǎn)速為 m