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堆垛机—立体仓库中最重要的起重运输设备

供稿:大发10分6合 2016/10/17 9:52:25

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  • 关键词: 堆垛机 立体仓库
  • 摘要:有轨巷道堆垛起重机,是立体仓库中最重要的起重运输设备,是代表立体仓库特征的标志。其主要用途是在高层货架仓库的巷道内沿轨道运行,将位于巷道口的货物存入货格;或者相反,取出货格内的货物运送到巷道口,完成出入库作业。

  有轨巷道堆垛机分类方式多种多样,在目前立体仓库应用中,堆垛机最常见的是按结构形式和运行轨迹分类。


  堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备,通过手动操作、半自动操作或全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处。它由机架、水平行走机构、提升机构、载货台、货叉及电气控制系统构成。从结构形式上区别,目前立体仓库中堆垛机有双立柱结构和单立柱结构。

  双立柱结构的堆垛机机架由两根立柱和上横梁、下横梁组成一个长方形框架。立柱形式有方管和圆管。方管兼作起升导轨,圆管附加起升导轨。双立柱堆垛机的最大优点就是强度和刚性都比较好,并且运行平稳。


  一般对于起重高度较高、起重量较大和水平运行速度高的立体仓库堆垛机多采用双立柱结构。双立柱堆垛机的起升机构,普遍采用链条传动,由电机减速机驱动链轮转动,通过链条引载货台沿立柱或起升机导轨作升降运动。由于链条牵引载货台或配重装置,受空间尺寸限制,传动和布置较复杂,但定位较准确。


  单立柱结构的堆垛机机架由一根立柱和下横梁组成。立柱多采用较大的H型钢或焊接制作,立柱上附加导轨。整机重量较轻,消耗材料少,因此制造成本相对较低,但刚性稍差。由于载货台及货物对立柱的偏心作用,以及行走、制动时产生的水平惯性力作用,使单立柱堆垛机在使用上有局限性。不适于起重重量大和水平运行速度高的堆垛机。


  单立柱堆垛机的起升结构,普遍采用钢丝绳传动,由电机减速机驱动卷筒转动,通过钢丝绳牵引载货台沿立柱或起升钢轨作升降运动。对于钢丝绳传动,传动和布置相对容易,但定位准确性稍差。


  堆垛机水平驱动装置一般安装在堆垛机下横梁上,通过电机减速机驱动车轮转动,使堆垛机沿水平方向运行。此种地面驱动方式使用最为普遍。一般采用两个承重车轮,沿敷设在地面上的轨道(通常亦叫做地轨)运行。通过下部两组水平轮沿轨道运行导向,在堆垛机顶部两组导向轮沿上轨道(通常亦叫做天轨)运行辅助导向。按其运行轨迹形式区别,有直线运行型堆垛机和曲线运行型堆垛机。

  直线运行型堆垛机只能在巷道内直线轨道上运行,不能自行转换轨道。只能通过其他输送设备转换巷道,如堆垛机转运车。直线型堆垛机可以实现高速运行,能够满足出入库频率较高的立体仓库作业,应用最为广泛。


  曲线运行型堆垛机车轮与下横梁是通过垂直轴铰接的,能够在环形或其他曲线轨道上运行,即可以走曲线,不通过其他输送设备便可以从一个巷道自行转移到另一个巷道。此种堆垛机通常亦叫做转轨堆垛机。曲线运行型堆垛机在使用上有局限性,只适用于出入库频率较低的立体仓库。因为不但场地要受到转弯半径的限制,而且转弯时速度特别慢,不能满足出入库频率高的立体仓库作业。


  堆垛机作为立体仓库中重要的运输设备,其各项技术参数的选用,将直接影响到整座立体仓库的运行效率和经济效益。合理的选择各项参数,将大大提高整个系统的运行效率和经济效益。


  与堆垛机的速度有关的参数,主要指水平运行速度、起升速度和货叉伸缩速度。这三项参数的高低,直接关系到出入库频率的高低。堆垛机的尺寸参数较多,例如起升高度、下降深度、整机全长、最低货位极限高度等。其中最低货位极限高度,即货叉上表面从最低一层货格的低位到地轨安装水平面的垂直距离。该参数涉及合理利用有效空间,增加库容量,亦是评价堆垛机设计水平的标准之一。目前,国内立体仓库堆垛机的最低货位极限高度普遍偏高。


  堆垛机的货叉下挠度。货叉下挠度,是堆垛机的一项非常重要的性能参数,直接关系到堆垛机是否能正常工作。因结构型式、材料及加工热处理工艺的限制,同等状况下,目前国内立体堆垛机的货叉下挠度要比国外大20%~30%。改进货叉结构,合理选材,提高工艺手段,是减少货叉下挠度,保证堆垛机工作性能的重要措施。


  堆垛机在高速运行和升降中,特别是在同时进行时,由于车轮与轨道摩擦和提升链条或钢丝绳的振动、摩擦等,将产生较大的噪音。标准中规定,堆垛机在工作时,其噪声值不高于84分贝。目前立体仓库实际应用表明,对于行走速度不超过80米/秒的,还可以保证,超过100米/秒以上的,一般难以保证。


  目前,国内立体仓库堆垛机的驱动机构中,电机减速机普遍采用德国、日本、意大利的产品,也有少数采用国内的电机减速机。由于堆垛机是立体仓库中最重要的运输设备、各项技术参数和综合性能要求都非常严格,如无故障率应大于97%,停准精度±10mm,以及噪音要求等。这就要求电机减速机的可靠性非常高。因此,现阶段在驱动机构中电机减速机的选用上,建议选用国外先进的产品,以保证堆垛机的整机性能。


  随着我国立体仓库的发展,有轨巷道堆垛起重机已广泛用于各行业和地区,有的已形成系列。在国内立体仓库中,堆垛机的载重量、高度等大小不一。据了解,国内堆垛机的高度已达到36米,载重量达到4200公斤,货物宽达到4000mm。


  目前,我国的立体仓库中,应用堆垛机的行业较为广泛,应用于机械制造业、汽车制造业、纺织业、铁路、卷烟、医药等行业较多。因为这些行业的产品比较适合自动仓库存储。由于受人的观念影响,在物流过程中,生产过程库用的较多,成品库用的较少。


  随着现代工业生产的发展,有轨巷道堆垛起重机技术在不断提高和完善。世界主要工业国家都把着眼点放在开发性能可靠的新产品和采用高新技术上,更加注重实用性和安全性。

  在堆垛机方面,我们应当看到和世界先进国家的差距,总结经验,找出不足,打破传统思路,推出具有新的外形和更高性能的堆垛机。在使用堆垛机具有更高定位精度的同时,提高运行速度,以获得更短的操作周期和更大的生产能力。相信不久的将来,更加高速、安全、可靠的堆垛机将不断从国外引进消化到国内,使有轨巷道堆垛起重机发展到一个新阶段。

审核编辑(王静)
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