立体仓库巷道式堆垛机设计.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：第-42-页第-42-页1绪论1.1本课题研究的背景及意义我国现在正处于工业化、城市化发展的高速期未来一段时间内土地资源和劳动力资源将会成为制约企业发展的瓶颈鉴于此建造立体仓库是未来企业发展趋势自动化立体仓库是现代物流中的重要组成部分是实现物流系统合理化的关键。它具有空间利用率高便于实现自动化管理实时自动结算库存货物种类和数量等许多优点对加快物流速度、提高劳动生产率、降低生产成本很重要已开始应用于汽车、电子、医药、烟草、建材、邮电等许多行业。堆垛机是自动化立体仓库中最重要的搬运、起重、堆垛设备对立体仓库的出入库效率有决定性影响是立体仓库能否达到设计要求的关键设备之一。而我国在堆垛机制造技术上和世界发达国家有很大差距鉴于我国未来物流业发展的广阔空间堆垛机技术落后必将成为限制我国自动化立体仓库发展的瓶颈使我国在国际物流业竞争中处于不利地位。鉴于以上因素发展堆垛机技术有积极意义。1.2有轨巷道堆垛机的发展现状有轨巷道堆垛起重机是随着立体仓库的出现而发展起来的专用起重机通常简称为堆垛机。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。20世纪70年代初期我国开始研究采用巷道式堆垛机的立体仓库1980年我国第一座自动化立体仓库在北京汽车制造厂投产从此自动化立体仓库在我国得到了迅速发展。据不完全统计到目前已建成三百余座。堆垛机做为立体仓库中最重要的起重运输设备也得到了较快的发展。早期的堆垛机是在桥式起重机的起重小车上悬挂一个门架利用货叉在立柱上的上下运动及立柱的旋转运动来搬运货物通常称之为桥式堆垛机。1960年左右在美国出现了巷道堆垛机这种堆垛机是在地面的导轨上行走利用货架上部的导轨防止倾倒。随着立体仓库的发展巷道堆垛机逐渐替代了桥式堆垛机。随着计算机控制技术和自动化立体仓库的发展堆垛机的应用越来越广泛技术性能越来越好高度也在不断增加到1970年实现了由货架支承的高度为40米的堆垛机。堆垛机的运行速度也不断提高目前堆垛机水平运行速度可达200m/min起升速度高达120m/min货叉伸缩速度达50m/min。2004年国际物流综合展览会上推出的超高效能巷道堆垛机“H-V1”走行速度500m/min加减速0.5G处理能力每小时500箱实现了自动化立体仓库存取效率的飞跃。80年代初期巷道堆垛机的运行能力主要由机械的速度模式来决定速度控制是将子母电机或变极电机进行复合机械式地进行速度切换来控制高速、低速运行。因此最高行走速度不超过100m/min最高升降速度不超过20m/min在高速化上受到了制约。于是在速度控制方面采用了直流电机的电压切换控制方式使巷道堆垛机的最高行走速度达到125m/min最高升降速度达到30m/min。但是伴随高速化的另一个重要问题是停止为了滑动停止就必须降到很低的速度。当进行速度切换时由于急加减速而形成的或是由于制动停止而引起的冲击诱发了机械的振动。现代堆垛机多使用变频调速速度控制更加平稳解决了变速时的冲击问题但是在堆垛机制动器抱闸停止时也会产生冲击在堆垛机机架较高的情况下造成机架晃动目前只能通过改善控制减小冲击尚无更好的解决办法。目前我国巷道堆垛机的性能参数和可靠性有待进一步提高。国产堆垛机的质量相对国外堆垛机而言差距较大为使国产堆垛机赶超国际水平应加强自主研究和开发。1.3本课题设计任务及要求此堆垛机用于机械加工工厂的毛坯、零件仓库仓库货架总高度为10m货物单元长、宽尺寸为1200x1000mm额定负载800kg最高行走速度120m/min最高升降速度30m/min最高货叉速度30m/min首层货架高度600mm负载单元器具为托盘或货箱货叉数为双货叉每小时出入库20次平均工作周期3min。本次毕业设计对堆垛机的机械结构进行设计主要包括门架结构、行走机构、升降机构、货叉伸缩机构。设计出更合理堆垛机门架结构在保证其强度及刚度条件下尽量减轻整机重量同时设计出能减轻堆垛机制动时晃动的辅助天轨制动装置和更加简单可靠的断绳保护装置。2堆垛机总体方案的确定堆垛机工作于立体仓库货架之间为节省空间加大有限空间存货量现代立体仓库货架间距做的很窄而高度很高。堆垛机在此环境下工作决定其整体结构高而窄为防止倾倒将堆垛机行走轨道设计成上下双轨下部地轨起支撑和引导作用上部天轨可支持堆垛机直立行走保证不发生倾倒事故。高而窄的结构也造成堆垛机沿高度方向刚度不足在起停过程中振动严重会延长定位时间影响效率也会造成堆垛机定位不准确无法正常工作。为减轻刚度不足造成的影响堆垛机设计中要非常注意机构的动刚度。2.1有轨巷道堆垛机门架结构选型按传统门架结构形式堆垛机可分为双立柱有轨