【文章內(nèi)容簡介】 40列7層堆垛機總高度：8m 總長度： 總寬度：1m堆垛機額定起重量300kg行走最大速度130m/min()升降最大速度30m/min()貨叉速度9m/min()加減速度： 貨架上下7層，層高1100mm貨架每層40格，格寬900mm貨箱尺寸：長寬高＝600500800mm貨格尺寸：長寬高＝9006001100mm寬度方向為貨叉叉取方向。2 總體設(shè)計方案的確定為使堆垛機能夠準(zhǔn)確、快速、安全、自動搬運貨物出人庫，必須滿足以下設(shè)計要求:(1)具備三維運動功能，即堆垛機沿巷道來回運動、載貨臺垂直運動、貨叉沿貨架方向雙向伸縮。 (2)滿足一定的定位精度，重復(fù)定位精度誤差不能超過10 mm。 (3)具備安全保護措施。(4)在滿足強度、剛度和可靠性的前提下，盡量減小堆垛機各部分的重量，以減小提升功率和行走時的摩擦阻力。(5)保護倉庫環(huán)境，避免貨物污染受損。堆垛機組成 有軌巷道式雙立柱堆垛機 堆垛機三維運動速度的確定 (1)行走速度的確定：40900=36000mm=36m行走加速度為最優(yōu)行走速度為，取為130m/min (2)升降速度的確定：貨架高度為71100＝7700mm=最優(yōu)升降速度為，取為30m/min, (3)貨叉速度的確定：=460mm 伸縮加減速度為最優(yōu)伸縮速度為，取為9m/min取微升降高度為8mm 堆垛機各個部分的方案選擇 堆垛機起升機構(gòu)傳動方式的選擇巷道式堆垛起重機的起升機構(gòu)是使載貨臺垂直運動的機構(gòu)，主要由電動機、制動器、減速器、卷筒或鏈輪以及相應(yīng)的柔性件組成。電動機通過減速器帶動柔性件使載貨臺升降。常用的柔性件有鋼絲繩和起重鏈兩種。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。在堆垛機特殊的工作環(huán)境下，為了使起升機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，本設(shè)計使用帶制動器的電動機。這種電動機具有錐形轉(zhuǎn)子，通電時，轉(zhuǎn)子在磁拉力作用下產(chǎn)生一定的軸向位移，使尾部的錐形盤式制動器同時打開。斷電時，磁拉力消失，制動器在彈簧作用下又重新上閘，使電動機很快地停住。起升機構(gòu)的位置布置在堆垛機的下部，位于立柱外側(cè)。聯(lián)軸器選用梅花形彈性聯(lián)軸器，此聯(lián)軸器是由帶突爪的形狀相同的兩個半聯(lián)軸器和梅花形彈性元件組成，將梅花形彈性元件置于兩個半聯(lián)軸器的突爪之間以實現(xiàn)聯(lián)結(jié)。聯(lián)軸器工作時，梅花瓣受壓。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。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。減速器選用JZQ型減速器，它是特為起重機設(shè)計制造的低硬度齒面的減速器，制造工藝較容易，有很多中小型廠均有現(xiàn)成產(chǎn)品供貨。卷筒為與減速器配合的自制卷筒，通過齒輪連接盤與減速器的低速軸齒輪軸端相連。此卷筒的特點是卷筒軸不受轉(zhuǎn)矩，只承受彎矩，為封閉式傳動，不易受外界環(huán)境干擾。鋼絲繩的一端固定在卷筒上，另一端固定在機架的上橫梁上，鋼絲繩通過安裝在立柱上的定滑輪導(dǎo)向，帶動安裝在載貨臺上的兩個動滑輪使載貨臺升降。 堆垛機行走機構(gòu)傳動方式的選擇堆垛機的行走機構(gòu)是堆垛機水平運行的驅(qū)動裝置。一般由電動機、聯(lián)軸器、制動器、減速箱和行走車輪組成。本設(shè)計選用三合一減速器，把突緣電動機、盤式制動器和減速器做成整體，選用標(biāo)準(zhǔn)件，提高了系統(tǒng)的可靠性。采用帶平衡架及水平輪的車輪組，平衡架使兩個車輪的輪壓相等，車輪為無輪緣圓柱車輪，是為了避免車輪在運行時輪緣啃軌，同時為了防止出軌在軌道兩側(cè)加水平導(dǎo)向輪。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。由于驅(qū)動裝置裝在堆垛機下下部，容易維修保養(yǎng)。 堆垛機機架的設(shè)計思路上橫梁是由四塊鋼板焊接而成的箱形結(jié)構(gòu)，其與立柱間通過焊接聯(lián)結(jié)在一起。立柱由角鋼和鋼板焊接而成的箱式矩形斷面，具有抗扭、抗彎剛度大，重量輕，耐磨性好等特點。下橫梁也是由四塊鋼板焊接的箱式矩形斷面，具有較大的抗扭、抗彎剛度。下橫梁與立柱間通過焊接聯(lián)結(jié)在一起。 堆垛機貨叉的設(shè)計思路貨叉裝置是堆垛機存取貨物的執(zhí)行機構(gòu)，裝設(shè)在載貨臺上。本機構(gòu)采用二級直線差動式伸縮貨叉，由上叉、下叉及起導(dǎo)向作用的滾針軸承等組成，以減少巷道的寬度，且使之具有足夠的伸縮行程。由于存取貨物時貨叉伸出的距離已經(jīng)超過本身的長度，所以貨叉為級伸縮裝置，下叉固定在載貨臺本體上，起支承作用，上面的上叉叉取貨物。貨叉的伸縮可以采用齒輪齒條傳動或者鏈輪鏈條傳動，本設(shè)計采用齒輪齒條傳動，齒輪齒條傳動具有結(jié)構(gòu)簡單，傳動關(guān)系清晰等優(yōu)點。貨叉裝置采用二級直線式伸縮貨叉，叉體體積小、剛性大，且具有超載保護功能。貨叉主要由電動機、聯(lián)軸器、減速器、鏈輪鏈條傳動裝置、齒輪齒條傳動裝制、下叉、上叉和滾針軸承等組成。 貨叉結(jié)構(gòu)示意圖 結(jié)構(gòu)示意圖如上圖2－1所示。上叉由上叉叉板、上叉支承板、上叉齒條板組成，上叉叉板直接承載貨箱，為了防滑選用花紋鋼板，上叉支承板則安裝有支承上叉的四個滾針軸承，使上叉相對于中叉運動，上叉齒條板下方焊接有齒條，由裝在中叉連接板上的雙嚙合齒輪傳遞動力。中叉由中叉活動導(dǎo)軌、中叉連接板、中叉齒條板組成，中叉活動導(dǎo)軌支承在四個滾針軸承上，四個滾針軸承分別裝在下叉立板和下叉支承板上，中叉連接板則把中叉齒條板、中叉活動導(dǎo)軌和雙嚙合齒輪連接起來，中叉齒條板下方焊接有齒條，通過傳動軸上的齒輪傳遞動力。下叉由下叉支承板、下叉立板、下叉齒條板和下叉底板組成，下叉支承板下部安裝有滾針軸承，支承起傳動軸，上部安裝有支承中叉活動導(dǎo)軌的滾針軸承，下叉立板也安裝有支承中叉活動導(dǎo)軌的滾針軸承，下叉齒條板的頂部裝有齒條，提供與雙嚙合齒輪嚙合的下齒條，下叉底板則是整個貨叉的支承板，其上固定有電動機、減速器、下叉立板、下叉齒條板、下叉支承板和雙向擋板。焊接在下叉底板上的雙向擋板則限制貨叉的極限伸縮位置。整個貨叉的傳動原理是，電動機通過聯(lián)軸器、減速器減速把動力傳遞給減速器軸端的鏈輪，軸端鏈輪通過鏈條把動力傳遞給傳動軸，傳動軸上的鏈輪和減速器軸端的鏈輪一樣大，鏈輪鏈條傳動比為1。安裝在傳動軸軸端的齒輪通過中叉齒條板把動力傳遞給中叉，使中叉以一定的速度相對于下叉運動，而安裝在中叉連接板上的雙嚙合齒輪以中叉速度與中叉一起運動，雙嚙合齒輪下面與下叉齒條板上的齒條嚙合，上面與上叉齒條板上的齒條嚙合，下叉齒條板不動，那么上叉齒條板則以二倍于中叉的速度向前運動。當(dāng)電動機反向時中叉與上叉則反方向運動，從而實現(xiàn)貨叉的雙向存取貨物。焊接在下叉底板上的雙向擋板與焊接在中叉連接板底部的雙向擋板配合使用，當(dāng)貨叉運行到極限位置時上、下雙向擋板相碰，從而使貨叉停止運動。聯(lián)軸器為限力矩聯(lián)軸器，當(dāng)力矩超過設(shè)定值時，聯(lián)軸器內(nèi)部的鋼珠打滑，從而保護貨叉受到破壞，提高系統(tǒng)的安全性。本貨叉?zhèn)鲃酉到y(tǒng)除了電動機、聯(lián)軸器和減速器安裝在貨叉左側(cè)以外，基本為對稱布置，左半部分相當(dāng)于左貨叉，右半部分相當(dāng)于右貨叉，這樣鏈輪鏈條傳動布置于貨叉中間，從而提高系統(tǒng)的平穩(wěn)性。 堆垛機安全方案的確定為了保護人身、設(shè)備和貨物的安全，堆垛機必須具有完善的安全保護措施：（1）堆垛機在行走、載貨臺升降和貨叉伸縮終端處都設(shè)有機械和電氣限位裝置。（2）貨物檢測載貨臺上設(shè)有貨物超高、超長和超寬檢測裝置。在貨物進(jìn)入載貨臺時，當(dāng)檢測到貨物超過設(shè)定高度、長度或?qū)挾葧r，堆垛機便停止運行并報警。一般允許誤差為30一40 mm，檢測元件采用對射或反射式光電傳感器。（3）載貨臺上還設(shè)有檢測貨叉是否回位、貨叉上有無貨物和貨位中有無貨物的裝置。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。（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在當(dāng)前位置，不會掉落下來。（5）載貨臺斷鏈保護提升鏈條通過壓簧與載貨臺相連，當(dāng)鏈條由于長時間使用或意外原因忽然斷裂時，彈簧彈開鏈條，檢測裝置檢測到鏈條時，便驅(qū)動相應(yīng)裝置使載貨臺停在當(dāng)前位置，不至于掉下來，同時整個堆垛機停止運行。 堆垛機的技術(shù)參數(shù)堆垛機作為立體倉庫中重要的運輸設(shè)備，其各項技術(shù)參數(shù)的選用，將直接影響到整座立體倉庫的運行效率和經(jīng)濟效益。合理的選擇各項參數(shù)，將大大提高整個系統(tǒng)的運行效率和經(jīng)濟效益。我國現(xiàn)階段立體倉庫中，堆垛機技術(shù)參數(shù)的選用上，和世界先進(jìn)水平相比，存在著較大的差別。 （1）堆垛機的速度參數(shù)。與堆垛機的速度有關(guān)的參數(shù)，主要指水平運行速度、起升速度和貨叉伸縮速度。這三項參數(shù)的高低，直接關(guān)系到出入庫頻率的高低。（2）堆垛機的尺寸參數(shù)。堆垛機的尺寸參數(shù)較多，例如起升高度、下降深度、整機全長、最低貨位極限高度等。其中最低貨位極限高度，即貨叉上表面從最低一層貨格的低位到地軌安裝水平面的垂直距離。該參數(shù)涉及合理利用有效空間，增加庫容量，亦是評價堆垛機設(shè)計水平的標(biāo)準(zhǔn)之一。目前，國內(nèi)立體倉庫堆垛機的最低貨位極限高度普遍偏高。（3）堆垛機的貨叉下?lián)隙?。貨叉下?lián)隙?，是堆垛機的一項非常重要的性能參數(shù)，直接關(guān)系到堆垛機是否能正常工作。因結(jié)構(gòu)型式、材料及加工熱處理工藝的限制，同等狀況下，目前國內(nèi)立體堆垛機的貨叉下?lián)隙纫葒獯?0%~30%。改進(jìn)貨叉結(jié)構(gòu)，合理選材，提高工藝手段，是減少貨叉下?lián)隙龋ＷC堆垛機工作性能的重要措施。（4）堆垛機的噪音。堆垛機在高速運行和升降中，特別是在同時進(jìn)行時，由于車輪與軌道摩擦和提升鏈條或鋼絲繩的振動、摩擦等，將產(chǎn)生較大的噪音。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，堆垛機在工作時，其噪聲值不高于84分貝。目前立體倉庫實際應(yīng)用表明，對于行走速度不超過80米/秒的，還可以保證，超過100米/秒以上的，一般難以保證。（5）堆垛機的驅(qū)動機構(gòu)。目前，國內(nèi)立體倉庫堆垛機的驅(qū)動機構(gòu)中，電機減速機普遍采用德國、日本、意大利的產(chǎn)品，也有少數(shù)采用國內(nèi)的電機減速機。由于堆垛機是立體倉庫中最重要的運輸設(shè)備、各項技術(shù)參數(shù)和綜合性能要求都非常嚴(yán)格，如無故障率應(yīng)大于97%，停準(zhǔn)精度177。10mm，以及噪音要求等。這就要求電機減速機的可靠性非常高。因此，現(xiàn)階段在驅(qū)動機構(gòu)中電機減速機的選用上，建議選用國外先進(jìn)的產(chǎn)品，以保證堆垛機的整機性能。（6）堆垛機的起重量和載荷參數(shù)。包括額定起重量、總起重量、堆垛機總重量、堆垛機設(shè)計重量和輪壓。額定起重量是堆垛機的主要性能參數(shù)、它是堆垛機允許起升的貨物和托盤（或貨箱）的質(zhì)量的總和?？偲鹬亓渴潜黄鹕呢浳?，托盤（或貨箱）、貨叉、司機室、載貨臺、固定在載貨臺上的屬具（包括動滑輪組，起重鋼絲繩及其它零、部件）及人的質(zhì)量的總和。堆垛機總重量是堆垛機各部分質(zhì)量的總和（包括機上電源裝置、信號傳輸裝置、控制柜、平衡重和潤滑劑在內(nèi)）。堆垛機設(shè)計重量是整機總質(zhì)量中，除去潤滑劑的堆垛機質(zhì)量。輪壓是一個車輪傳遞到軌道或地面上的最大垂直載荷。按工況不同，分為工作輪壓和非工作輪壓。 堆垛機的技術(shù)要求堆垛機是自動化立體倉庫的心臟部分。自動化立體倉庫的優(yōu)越性必須通過堆垛機才能充分體現(xiàn)出來。為此，堆垛機必須有嚴(yán)格的技術(shù)要求。堆垛機的正常工作條件：（1）堆垛機正常工作的環(huán)境溫度范圍為5～40攝氏度，在24小時內(nèi)平均溫度不超過35攝氏度。在40攝氏度的溫度條件下，相對濕度不超過50％。溫度較低時相對濕度可以高一些（2）堆垛機工作環(huán)境的污染等級應(yīng)在國家規(guī)定范圍之內(nèi)。（3）堆垛機工作環(huán)境的污染等級應(yīng)在國家規(guī)定范圍之內(nèi)。（4）供電電網(wǎng)進(jìn)線電源為頻率是50赫茲，電壓是380伏的三相交流電，電壓波動的允許偏差為。堆垛機用的金屬結(jié)構(gòu)件的材質(zhì)：必須按國家規(guī)定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來選擇鋼材，如上橫梁、下橫梁、立柱和載貨臺等重要構(gòu)件。對車輪、齒輪、滑輪、卷筒和貨叉等重要零件的材質(zhì)必須保證。堆垛機結(jié)構(gòu)件的焊接：首先要求焊條、焊絲和焊劑必須與被焊接的材料相適應(yīng)。焊接坡口應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。焊接不得有明顯缺陷，重要構(gòu)件的主要受力部件的焊縫質(zhì)量等級不得低于GB/T3323——1987中的級。對通用零部件的要求：(1) 對鏈條鏈輪的要求堆垛機載貨臺頻繁地上下運動主要是靠鏈輪和鏈條來完成的。為此要求采用短節(jié)距精密滾子鏈。要求鏈輪的齒形和公差應(yīng)符合GB/T1243——1997的規(guī)定，特別要求鏈輪的輪齒和凹槽不得有損傷鏈條的表面缺陷。此外，必須經(jīng)常潤滑鏈條和鏈輪。鏈條強度許用安全系數(shù)不得低于6。(2) 對鋼絲繩的要求鋼絲繩必須采用GB/T8918——1996中規(guī)定的圓股鋼絲繩。絕對不能把鋼絲繩接長之后再用。鋼絲繩強度許用安全系數(shù)不得小于6。(3) 為了防止堆垛機停止時產(chǎn)生沖擊和振動，必須采用緩沖器減振緩沖器采用橡膠、工程塑料或液壓方式。要求緩沖器能承受堆垛機以70%的額定載荷運行速度的撞擊。(4) 對螺栓和螺母的要求，螺母性能等級不低于8級。，高強度螺母性能不低于10H級。(5) 制造和組裝要求要求下橫要求堆垛機上橫梁的水平彎曲，K為上橫梁全長。梁的水平彎曲，B是主、從動輪軸距。按照機械工程實際經(jīng)驗，只允許下橫梁向上拱曲，其上拱度。在制造中必須嚴(yán)格要求按照標(biāo)準(zhǔn)制造堆垛機的每一個零部件。此外，對組裝后的堆垛機框架必須嚴(yán)格檢查各種尺寸。要求導(dǎo)軌之間平行度誤差小于6mm。對角線和的誤差小于4mm，道軌內(nèi)側(cè)C值的誤差為，兩道軌同一側(cè)面的平面度公差值在4mm以內(nèi)，對角線檢測點在距立柱上、下安裝面100mm處， 和之差在3mm之內(nèi)。(6) 性能要求①貨叉的工作性能堆垛機工作臺升降時，貨叉對各貨位存取位置和最高、最低工作位置應(yīng)滿足設(shè)計要求。貨叉在承載額定載荷條件下，工作行程應(yīng)滿足設(shè)計要求，并且伸至最大行程時，貨叉下?lián)隙葢?yīng)小于20mm。貨叉伸縮的額定速度誤差不大于正負(fù)5%，貨叉伸縮和復(fù)位的停準(zhǔn)精度小于正負(fù)5%。為了安全，要求貨叉伸出過程中碰到障礙物，當(dāng)阻力達(dá)到一定