自动化立体仓库堆垛机设计

中国矿业大学徐海学院毕业设计(论文)

第2.3节 堆垛机的技术参数

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。我国现阶段立体仓库中,堆垛机技术参数的选用上,和世界先进水平相比,存在着较大的差别。

(1)堆垛机的速度参数。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。

(2)堆垛机的尺寸参数。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。

(3)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。

(4)堆垛机的噪音。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。

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(5)堆垛机的驱动机构。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。

(6)堆垛机的起重量和载荷参数。包括额定起重量、总起重量、堆垛机总重量、堆垛机设计重量和轮压。额定起重量是堆垛机的主要性能参数、它是堆垛机允许起升的货物和托盘(或货箱)的质量的总和。总起重量是被起升的货物,托盘(或货箱)、货叉、司机室、载货台、固定在载货台上的属具(包括动滑轮组,起重钢丝绳及其它零、部件)及人的质量的总和。堆垛机总重量是堆垛机各部分质量的总和(包括机上电源装置、信号传输装置、控制柜、平衡重和润滑剂在内)。堆垛机设计重量是整机总质量中,除去润滑剂的堆垛机质量。轮压是一个车轮传递到轨道或地面上的最大垂直载荷。按工况不同,分为工作轮压和非工作轮压。

第2.4节 堆垛机的技术要求

堆垛机是自动化立体仓库的心脏部分。自动化立体仓库的优越性必须通过堆垛机才能充分体现出来。为此,堆垛机必须有严格的技术要求。

堆垛机的正常工作条件:

(1)堆垛机正常工作的环境温度范围为-5~40摄氏度,在24小时内平均温度不超过35摄氏度。在40摄氏度的温度条件下,相对 湿度不超过50%。温度较低时相对湿度可以高一些

(2)堆垛机工作环境的污染等级应在国家规定范围之内。

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(3)堆垛机工作环境的污染等级应在国家规定范围之内。 (4)供电电网进线电源为频率是50赫兹,电压是380伏的三相交流电,电压波动的允许偏差为?10%。

堆垛机用的金属结构件的材质:

必须按国家规定的行业标准来选择钢材,如上横梁、下横梁、立柱和载货台等重要构件。对车轮、齿轮、滑轮、卷筒和货叉等重要零件的材质必须保证。

堆垛机结构件的焊接:

首先要求焊条、焊丝和焊剂必须与被焊接的材料相适应。焊接坡口应符合国家技术标准。焊接不得有明显缺陷,重要构件的主要受力部件的焊缝质量等级不得低于GB/T3323——1987中的?级。

对通用零部件的要求: (1)对链条链轮的要求

堆垛机载货台频繁地上下运动主要是靠链轮和链条来完成的。为此要求采用短节距精密滚子链。要求链轮的齿形和公差应符合GB/T1243——1997的规定,特别要求链轮的轮齿和凹槽不得有损伤链条的表面缺陷。此外,必须经常润滑链条和链轮。链条强度许用安全系数不得低于6。

(2)对钢丝绳的要求

钢丝绳必须采用GB/T8918——1996中规定的圆股钢丝绳。绝对不能把钢丝绳接长之后再用。钢丝绳强度许用安全系数不得小于6。

(3)为了防止堆垛机停止时产生冲击和振动,必须采用缓冲器减振

缓冲器采用橡胶、工程塑料或液压方式。要求缓冲器能承受堆垛机以70%的额定载荷运行速度的撞击。

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(4)对螺栓和螺母的要求

要求主要受力部件所用螺栓性能等级不低于8.8级,螺母性能等级不低于8级。要求高强度螺栓性能等级不低于10.9S级,高强度螺母性能不低于10H级。

(5)制造和组装要求

要求下横要求堆垛机上横梁的水平弯曲f1?K/1000,K为上横梁全长。梁的水平弯曲f2?B/1000,B是主、从动轮轴距。按照机械工程实际经验,只允许下横梁向上拱曲,其上拱度F?B/1000。

在制造中必须严格要求按照标准制造堆垛机的每一个零部件。此外,对组装后的堆垛机框架必须严格检查各种尺寸。要求导轨之间平行度误差小于6mm。对角线d1和d2的误差小于4mm,道轨内侧C值的误差为?3mm,两道轨同一侧面的平面度公差值在4mm以内,对角线检测点在距立柱上、下安装面100mm处, n1和n2之差在3mm之内。

(6)性能要求 ①货叉的工作性能

堆垛机工作台升降时,货叉对各货位存取位置和最高、最低工作位置应满足设计要求。货叉在承载额定载荷条件下,工作行程应满足设计要求,并且伸至最大行程时,货叉下挠度应小于20mm。货叉伸缩的额定速度误差不大于?5%,货叉伸缩和复位的停准精度小于?5mm。为了安全,要求货叉伸出过程中碰到障碍物,当阻力达到一定值时,货叉离合器打滑,使货叉停止伸叉运动。

②堆垛机的运行性能

堆垛机运行的额定速度应符合设计值,误差应小于?10mm。 ③载货台升降性能

载货台的升降额定速度应符合设计要求,误差应小于?5%,在速度

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