【正文】 雙立柱有軌巷道堆垛機(jī)由兩根立柱、上橫梁、下橫梁和帶貨叉的載貨臺(tái)組成，立柱、上橫梁和下橫梁組成一個(gè)長(zhǎng)方形的框架，一般稱為機(jī)架。另外，為了更好的模擬貨物在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)各倉(cāng)儲(chǔ)單元內(nèi)存儲(chǔ)的物流過(guò)程，研究提高物流效率以及堆垛機(jī)性能和作業(yè)效率方法，許多物流研究中心業(yè)紛紛建立起來(lái)。物流實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)正是要搭建一座理論與實(shí)踐的橋梁，目前，我國(guó)許多高校已經(jīng)建立了物流實(shí)驗(yàn)室，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已經(jīng)有160 多所高校建立了自己的物流實(shí)驗(yàn)室。 有軌巷道堆垛機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn) 隨著經(jīng)濟(jì)全球化步伐的口益加快和信息技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)行業(yè)和消費(fèi)方式正發(fā)生著深刻的變化，物流在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的作用越來(lái)越受到企業(yè)的重視，物流人才的需求也在口益增長(zhǎng)。在立體倉(cāng)庫(kù)中的搬運(yùn)設(shè)備有高位叉車、工業(yè)機(jī)器人、橋式堆垛機(jī)和有軌巷道式單雙立柱堆垛機(jī)。堆垛機(jī)是立體倉(cāng)庫(kù)中最重要的起重運(yùn)輸設(shè)備，可大大提高倉(cāng)庫(kù)的面積和空間利用率，是自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的主要設(shè)備，是代表立體倉(cāng)庫(kù)特征的標(biāo)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2志。而堆垛機(jī)對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)的出人庫(kù)效率有重要影響，是立體倉(cāng)庫(kù)能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求和體現(xiàn)其優(yōu)點(diǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)合理化的關(guān)鍵。根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況,從今后的發(fā)展趨勢(shì)看,多層庫(kù)和立體庫(kù)都會(huì)繼續(xù)得到發(fā)展。其主要途徑是變單層庫(kù)房為多層庫(kù)或立體庫(kù)。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄第 1章 緒論 ........................1第 節(jié) 研究的背景與內(nèi)容 ..................................1 概述 ................................................1 有軌巷道堆垛機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn) ......................2 有軌巷道堆垛機(jī)的類型 ................................3 巷道堆垛機(jī)的特點(diǎn) ....................................5第 節(jié) 設(shè)計(jì)的目的和意義 ..................................6第 節(jié) 設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求 ..................................6第 節(jié) 設(shè)計(jì)參數(shù) ..........................................7第 2章 總體設(shè)計(jì)方案的確定 ...............8第 節(jié) 堆垛機(jī)三維運(yùn)動(dòng)速度的確定 ..........................9第 節(jié) 堆垛機(jī)各個(gè)部分的方案選擇 ..........................9 堆垛機(jī)起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式的選擇 ........................9 堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式的選擇 .......................10 堆垛機(jī)機(jī)架的設(shè)計(jì)思路 ...............................11 堆垛機(jī)貨叉的設(shè)計(jì)思路 ...............................11 堆垛機(jī)安全方案的確定 ...............................14 堆垛機(jī)電控部分的設(shè)計(jì) ...............................14第 節(jié) 堆垛機(jī)的技術(shù)參數(shù) .................................15第 節(jié) 堆垛機(jī)的技術(shù)要求 .................................16第 3章 堆垛機(jī)起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .............22第 節(jié) 起升機(jī)構(gòu)的總體選型 ...............................22第 節(jié) 卷筒的設(shè)計(jì) .......................................26 卷筒部件計(jì)算 .......................................26 齒輪連接盤的計(jì)算 ...................................31中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2第 4章 堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)和機(jī)架的選型設(shè)計(jì) .......35第 節(jié) 堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)的選型設(shè)計(jì) .........................35第 節(jié) 堆垛機(jī)機(jī)架的選型設(shè)計(jì) .............................38第 5章 堆垛機(jī)貨叉的設(shè)計(jì) ................39第 節(jié) 貨叉?zhèn)鲃?dòng)裝置的總體選型 ...........................39第 節(jié) 貨叉?zhèn)鲃?dòng)齒輪、齒條的計(jì)算 .........................39第 節(jié) 貨叉?zhèn)鲃?dòng)鏈輪、鏈條的設(shè)計(jì)計(jì)算 .....................43第 節(jié) 制動(dòng)器的制動(dòng)容量的設(shè)計(jì) ...........................45第 6章 堆垛機(jī)安全裝置 .................47第 節(jié) 防撞保護(hù)裝置 .....................................48第 節(jié) 鋼絲繩斷繩保護(hù)裝置 ...............................48第 7章 堆垛機(jī)電控部分設(shè)計(jì) ..............49第 節(jié) 電器控制系統(tǒng) .....................................50 可編程控制器的結(jié)構(gòu)及各部分的作用 ...................50 可編程控制器的工作原理 .............................52 可編程控制器的主要功能和特點(diǎn) .......................54第 節(jié) 電器傳動(dòng)系統(tǒng) .....................................55 常用變速系統(tǒng) .......................................55 變頻器的分類 .......................................56 變頻器的特點(diǎn) .......................................60第 節(jié) 電控原理 .........................................60第 8章 總 結(jié) ......................62參考文獻(xiàn) ..........................63翻 譯 ...........................64致 謝 ...........................83中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1第 1 章 緒論第 節(jié) 研究的背景與內(nèi)容 概述隨著生產(chǎn)力的發(fā)展, 生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整, 客觀上要求作為工業(yè)企業(yè)物資供應(yīng)基地的物資倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行改建或擴(kuò)建。但由于現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)的用地受到限制,物資倉(cāng)庫(kù)用地難以擴(kuò)展,所以只能充分挖掘潛力,有效利用現(xiàn)有庫(kù)區(qū)面積,并向空間發(fā)展,向空間要貨位。我國(guó)自 70 年代以來(lái)多層庫(kù)有了較快的發(fā)展，立體庫(kù)也有一定的發(fā)展。并且，隨著企業(yè)生產(chǎn)與管理的不斷提高，越來(lái)越多的企業(yè)認(rèn)識(shí)到物流系統(tǒng)的改善與合理性對(duì)企業(yè)提高生產(chǎn)率，降低成本非常重要。它具有空間利用率高、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理、實(shí)時(shí)自動(dòng)結(jié)算庫(kù)存貨物種類和數(shù)量、立體倉(cāng)庫(kù)信息庫(kù)可以和中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行等許多優(yōu)點(diǎn)，對(duì)加快物流速度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本都有重要意義，已開始應(yīng)用于汽車、電子、醫(yī)藥、煙草、建材、郵電等許多行業(yè)。有軌巷道堆垛起重機(jī)是隨著立體倉(cāng)庫(kù)的出現(xiàn)而發(fā)展起來(lái)的專用起重機(jī)，是在高層貨架的窄巷道內(nèi)作業(yè)的起重機(jī)，通常簡(jiǎn)稱為堆垛機(jī)。堆垛機(jī)的功能是堆垛機(jī)接受計(jì)算機(jī)指令后，能在高層貨架巷道中來(lái)回穿梭，把貨物從巷道口出人庫(kù)貨臺(tái)搬運(yùn)到指定的貨位中，或者把需要的貨物從倉(cāng)庫(kù)中搬運(yùn)到巷道口出人庫(kù)貨臺(tái)，再配以相應(yīng)的轉(zhuǎn)運(yùn)、輸送設(shè)備通過(guò)計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)貨物的自動(dòng)出人庫(kù)。有軌巷道式雙立柱堆垛機(jī)由于效率高，高度可達(dá) 3040 m，便于實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作，行走穩(wěn)定，載貨量大，噪聲小，在目前的立體倉(cāng)庫(kù)中得到廣泛應(yīng)用。目前，物流人才已經(jīng)被列為我國(guó) 12 大類緊缺人才之一，有報(bào)道稱“物流人才的需求已超過(guò) 600 萬(wàn)” 。物流實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，深化學(xué)生對(duì)現(xiàn)代物流理論的理解，提高學(xué)生的操作能力，內(nèi)融機(jī)械、電氣、電子及計(jì)算機(jī)等技術(shù)于一體的綜合技術(shù)，在這種技術(shù)中，不同領(lǐng)域和層次的知識(shí)與能力融會(huì)在一起。山東大學(xué)現(xiàn)代物流控制實(shí)驗(yàn)中心是目前我國(guó)第一個(gè)現(xiàn)代的物流控制實(shí)驗(yàn)室，在物流調(diào)度、物流控制、機(jī)械手揀選控制和機(jī)器視覺的綜合研究和開發(fā)應(yīng)用方面目前處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。立柱形式有方管和圓管兩種，方管可兼作起升導(dǎo)軌，圓管需要附加起升導(dǎo)軌。一般用在起升高度較高、起重量較大和水平運(yùn)行速度較高的立體倉(cāng)庫(kù)中，其缺點(diǎn)是自重較大。 圖 雙立柱有軌巷道堆垛機(jī)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4②單立柱有軌巷道堆垛機(jī)單立柱有軌巷道堆垛機(jī)的機(jī)架由一根立柱、下橫梁和上橫梁組成。整機(jī)重量較輕，消耗材料少，因此制造成本相對(duì)較低，但剛性稍差。不適于起重量大和水平運(yùn)行速度高的堆垛機(jī)。對(duì)于鋼絲繩傳動(dòng)，傳動(dòng)和布置相對(duì)容易，但定位準(zhǔn)確性稍差。 圖 單立柱有軌巷道堆垛機(jī)(2)按支承方式分類，有軌巷道堆垛機(jī)分為懸掛型和地面支承型。在地面鋪設(shè)導(dǎo)軌，使門架下部的導(dǎo)向輪以一定的間隙夾在導(dǎo)軌的兩側(cè)，從而防止堆垛機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生擺動(dòng)和傾剎。其缺點(diǎn)是維修和檢查不方便。和懸掛型有軌巷道堆垛機(jī)相比，這種堆垛機(jī)的立柱主要考慮軌道平面內(nèi)的彎曲強(qiáng)度，因此，需要加大立柱在行走方向截面的慣性矩。(3)按其運(yùn)行軌跡形式不同，分為直線運(yùn)行型堆垛機(jī)和曲線運(yùn)行型堆垛機(jī)。只能通過(guò)其他輸送設(shè)備轉(zhuǎn)換巷道，直線運(yùn)行型堆垛機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行，能夠滿足出入庫(kù)頻率較高的立體倉(cāng)庫(kù)作業(yè)，應(yīng)用最為廣泛。曲線運(yùn)行型堆垛機(jī)在使用上有局限性，只適用于出入庫(kù)頻率較低的立體倉(cāng)庫(kù)。 巷道堆垛機(jī)的特點(diǎn) 由于使用場(chǎng)合的限制，巷道堆垛機(jī)在結(jié)構(gòu)和性能方面有以下特點(diǎn)：(1) 整機(jī)結(jié)構(gòu)高而窄，其寬度一般不超過(guò)儲(chǔ)料單元的寬度，因此限制了整機(jī)布置和結(jié)構(gòu)選型。(3) 采用專門的取料裝置，常用多節(jié)伸縮貨叉或貨板機(jī)構(gòu)。(5) 配備可靠的安全裝置，控制系統(tǒng)應(yīng)具有一系列連鎖保護(hù)措。實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)物資儲(chǔ)運(yùn)作業(yè)自動(dòng)化，倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械設(shè)備、設(shè)施及管理、信息、人才系統(tǒng)配套、協(xié)調(diào)發(fā)展是重要的發(fā)展趨勢(shì)。載重量大、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、操作方便、可維修性好的叉車、無(wú)人叉車、牽引車、托盤運(yùn)輸車、堆高車、堆垛機(jī)、碼垛機(jī)、管道輸送機(jī)、帶狀輸送機(jī)、自動(dòng)揀選機(jī)等先進(jìn)的裝卸搬運(yùn)機(jī)械設(shè)備將廣泛應(yīng)用于倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)。第 節(jié) 設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求有軌巷道堆垛機(jī)的內(nèi)容包括:第一，分析、論述目前堆垛機(jī)堆垛的原理、方法，堆垛機(jī)的設(shè)計(jì)思路，探討各種解決途徑。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7第三，堆垛機(jī)的工作方式及貨物識(shí)別控制原理。有軌巷道堆垛起重機(jī)的設(shè)計(jì)要求包括：1，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。3，結(jié)構(gòu)緊湊堅(jiān)固，使用維護(hù)方便，外形美觀。 (2)滿足一定的定位精度，重復(fù)定位精度誤差不能超過(guò) 10 mm。(4)在滿足強(qiáng)度、剛度和可靠性的前提下，盡量減小堆垛機(jī)各部分的重量，以減小提升功率和行走時(shí)的摩擦阻力。堆垛機(jī)的組成：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9圖 有軌巷道式雙立柱堆垛機(jī) 輪 機(jī) 第 節(jié) 堆垛機(jī)三維運(yùn)動(dòng)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 ，??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,即 ??(3）貨叉速度的確定：貨叉伸縮長(zhǎng)度為 =460mm 伸縮加減速度為 20./s最優(yōu)伸縮速度為 ，取為 9m/??中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10取微升降高度為 8mm第 節(jié) 堆垛機(jī)各個(gè)部分的方案選擇 堆垛機(jī)起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式的選擇巷道式堆垛起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)是使載貨臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，主要由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、卷筒或鏈輪以及相應(yīng)的柔性件組成。常用的柔性件有鋼絲繩和起重鏈兩種。在堆垛機(jī)特殊的工作環(huán)境下，為了使起升機(jī)構(gòu)