巷道式堆垛机的结构共37页

巷道堆垛机的安全保护装置摘要：介绍了堆垛机的结构组成和工作原理，从机械装置和电气控制两个方面阐述了巷道堆垛机的安全保护措施。

关键词：堆垛机安全保护装置自动化立体仓库由于具有空间利用率高、生产效率高，采用计算机进行控制管理，有利于企业实现现代化管理等优点，已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术。

巷道堆垛机是自动化立体仓库的核心设备。

作为一种起重机械，它在巷道内高速运行．为避免对人身、设备及货物造成威胁，其在机械和电气方面需要具有非常完善的安全保护措施。

1 巷道堆垛机结构本文研究的巷道堆垛机为单立柱式、下部支撑、下部驱动的有轨巷道堆垛机，由金属结构（包括上、下横梁及立柱）、载货台、运行机构、起升机构、货叉伸缩机构、超速保护装置、过载及松绳保护装置、电气控制装置等部件组成（参见图1）。

结构紧凑是它的一大特点。

在很小的空间内,堆垛机需要在三个相互垂直方向上（运行、起升和货叉伸缩）按照一定的顺序组合进行往复运动。

通过这些运动，完成对货物单元的入、出库搬运作业。

1、运行机构2、电气装置3、起升机构4、立柱5、载货台6、货叉伸缩机构7、限速防坠装置8、上横梁9、过载及松绳保护装置图1 单立柱巷道堆垛机结构图1.1金属结构是堆垛机的主要承载构件之一，它由立柱、上横梁、下横梁三部分组成。

1.1.1立柱是载货台垂直升降的支撑部件，其两侧装有垂直导轨，以保证载货台平稳、灵活地升降；立柱上装有起升机构、过载及松绳保护装置、限速防坠装置、载货台升降的上下极限限位开关等电气元件；动力电缆及控制电缆均通过立柱内腔。

1.1.2上横梁由钢板焊接而成，它上部装有起升用的定滑轮和支撑堆垛机的上部导向轮组。

钢丝绳通过这些滑轮及载货台上的动滑轮，使载货台能上升或下降。

1.1.3下横梁由钢板焊接而成，是堆垛机的主要支撑部件。

下横梁上装有运行驱动车轮组、从动车轮组、下部水平轮组及夹轨器等装置。

还装有红外通讯、电气控制柜及运行限位开关组等电气装置。

摘要自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化。

堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备，通过手动操作，半自动操作和全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处。

它由机架（上横梁，下横梁，立柱），水平行走机构，载货台，货叉及电气控制系统构成。

本文主要是通过对一套实验室教学装置为基础，以实际为参考而建立的虚拟自动化立体仓库堆垛机系统，作者主要对堆垛机的分类进行简要的介绍，对堆垛机的各个部分的结构进行详细的研究首先对不同堆垛机简介和描述，然后通过巷道堆垛机进行整体分析并设计各个部分的结构，完成对各个部分的受力校核。

关键词:立体仓库、堆垛机、结构、受力校核。

AbstractAutomated multi-layered storehouse, also call for automated warehouse, using three-dimensional warehouse equipment can realize warehouse top rationalization, access automation, operation to handle. Stacking machine is the core of the whole automated warehouse equipment, through manual, semiautomatic operation and automatic operation to put the goods from one place to another place in handling. It is composed of (beam in beam, support), the mobile mechanism, bills, level platform, goods fork and electrical control system structure.This paper is mainly based on a set of laboratory teaching equipment as the basis, the actual for reference and establishing virtual automated multi-layered storehouse stacker system, the author mainly to the stackers classification, a brief introduction about the parts of stacker detailed study of the structure of different stacker first introduction and description, and then through the tunnel stacker integral analysis and design of structure, various parts of each part of the complete stress checking.Keywords: Automated multi-layered storehouse，Stacker,structure，Stress checking目录第1章绪论 (1)自动化立体仓库的起源与发展 (1)课题的提出及主要任务 (2)课题的提出 (2)课题的主要任务 (2)2、分三个部分进行功能模块设计：行走机构，升降机构，货叉的伸缩机构，并详细阐述每部分设计要点与设计过程。

1 绪论1.1 本课题研究的背景与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，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与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。

摘要自动化立体仓库是物流中的重要组成部分，它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出物流的系统。

它是现代工业社会发展的高科技产物，对提高生产率、降低成本有着重要意义。

近年来，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对企业的发展非常重要。

堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备，它能够在自动化立体的巷道中来回穿梭运行，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。

本文详细论述了在现代大多数企业中普遍使用的双立柱堆垛机的设计方案，文章的重点放在其三个部件：升降机构、行走机构、货叉伸缩机构的设计上，并设计一种带柔性装置的堆垛机安全机构的设计方案。

首先，提出各个机构的总体设计方案；其次，对各个机构的受力情况进行了分析并计算，然后估算初取值，再进行校核，最后确定各个实际值。

关键词自动化立体仓库；堆垛机；安全机构；设计AbstractAutomation three-dimensional storehouse is that thing flows important composition part, it is to stock and take out voluntarily under not directly carrying out the condition of artificial intervention the system that thing flows out it is the high-tech outcome of modern industrial social development, for raise productivity and reduction cost have important meaning.In recent years, along with the unceasing raising of enterprise production and management, more and more enterprises know that thing flows out reasonability and the improvement of system, is very important for the development of enterprise. Stacker cranes is automation three-dimensional storehouse in most important take heavy crane pile up equipment, it can in the tunnel of automation cube in the shuttle operation of round trip, will locate in tunnel the goods of mouth stock goods shelf; or opposite take out the goods transit in goods shelf go to tunnel mouth.This paper has discussed the focal point of design scheme and article of the two pillar stacker crane of universal use in modern most enterprises in detail put, in thirdly parts: elevator Gou, walk organization and fork telescoping mechanism design, design a kind of tape the cranes safe organization of flexible installation design scheme. first, put forward the overall design scheme of every organization; secondly, for every organization analyze by force condition calculate , then estimation beginning take value, check nuclear, final definite every reality again worth.Keywords automation three-dimensional storehouse stacker cranes safe organization design目录1绪论 (1)1.1研究背景及内容 (1)1.1.1研究背景及意义 (1)1.1.2研究的内容 (2)1.2堆垛机的结构设计概述 (2)1.2.1堆垛机结构的组成和形式 (2)1.2.2巷道堆垛机的特点 (2)1.3堆垛机所受载荷的简化方法 (3)2堆垛机门架的结构设计计算 (5)2.1框架的弯矩和挠度 (5)2.1.1由于水平载荷产生的弯距 (6)2.1.2由行走车轮的反力产生的弯距 (7)2.1.3有叉取作业产生的弯矩 (8)2.2设计数据计算校核 (9)2.2.1框架结构的设计数据如下 (9)2.2.2各部分的弯矩 (9)2.2.3结构构件的弯曲应力 (10)3堆垛机伸缩货叉机构的设计计算 (11)3.1伸缩货叉的扰度与强度 (11)3.1.1下叉的受力分析计算 (12)3.1.2中叉的受力分析计算 (12)3.1.3前叉的设计分析计算 (14)3.2货叉各参数的选择 (15)3.3货叉内部零件的选取与校核 (15)3.3.1轴承4的选取校核 (15)3.3.2齿轮5的选取校核 (16)3.3.3链轮、链条的选取校核 (17)3.4货叉伸缩装置中的电机、减速器的选取 (18)4堆垛机行走机构的设计计算 (20)4.1堆垛机走行轮的设计计算 (20)4.2走行装置的电机、减速器的选取 (20)5堆垛机升降机构的设计计算 (22)5.1升降机构零部件的设计计算 (22)5.2升降机构的电机减速器的选取 (22)5.3制动器的制动容量的设计 (23)6堆垛机的安全机构的设计 (24)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录................................................................................................................................... 错误！未定义书签。

堆垛机一、概念堆垛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。

运用这种设备的仓库最高可达40m。

大多数在10～25m之间。

主要用途是在立体仓库的巷道间来回穿梭运行。

将位于巷道口的货物存入货格。

或将货格中的货物取出运送到巷道口。

这种设备只能在仓库内运行。

还需配备其他设备让货物出入库。

二、分类1）按照有无导轨可分为有轨堆垛机和无轨堆垛机。

2）按照高度不同可分为低层型、中层型和高层型。

低层型堆垛机是抬起升高度在5m以下，主要用于分体式高层货架仓库及简易立体仓库中;中层型堆垛机是指起升高度在5m—15m之间，高层型堆垛机是指起升高度在15m以上，主要用于一体式的高层货架仓库中。

3）按照自动化程度不同可分为手动、半自动和自动堆垛机。

手动和半自动堆垛机上带有司机室，自动堆垛机不带有司机室，采用自动控制装置进行控制，可以进行自动寻址、自动装卸货物。

4）按照用途不同堆垛机可分为桥式堆垛机和巷道堆垛机。

无轨巷道堆垛机又称为高架叉车，是一种变形叉车。

其机动性比巷道式堆垛机好。

无轨巷道式堆垛机可分为上人式和不上人式两种，驾驶舱随门架同时上升称为上人式，优点是在任何高度都可以保持水平操作视线，保证最佳视野以提高操作安全性。

同时由于操作者可以触及货架任何位置的货物，故可以同时用于拣货及盘点作业。

有轨巷道堆垛机，是指可以在较窄的巷道内作业的堆垛机，具有一个升降轨道，堆垛机在轨道上上下升降运行。

有轨堆垛机根据金属结构可以分为：单立柱和双立柱式两种。

有轨堆垛机可以在立柱上进行多面旋转，堆高的高度在6-24米。

有轨堆垛机占地面积很小，大大提高了仓库内的面积和空间的利用率，利于仓库自动化的运行和管理三、巷道式堆垛机1、按结构式分类(1)单立柱式堆垛机金属结构由一根立柱和上、下横梁组成(或仅有下横梁)；自重较轻，但刚性较差。

一般用于起重量2吨以下，起升高度不大于16米的仓库。

(2)双立柱式堆垛机金属结构由两根立柱和上、下横梁组成一个刚性框架；刚性好，自重较单立柱大。

本科毕业设计（论文）中期报告毕业设计（论文）题目：立体仓库巷道式堆垛机设计专业：机械设计制造及其自动化一、课题简介1、课题研究任务有轨巷道堆垛机基本功能是在控制系统或人工控制下，按照指令完成对货架内及站台货物的存取和输送。

主要动作描述：有轨巷道堆垛机在货架巷道内运动，可以分解为沿货架巷道轨道行走运动、沿有轨巷道堆垛机立柱或立柱导轨的垂直起升运动和对出入库站台的货物的存取运动。

机械结构可以简单叙述为：在堆垛机的顶部和底部上分别装有一组或两组导向轮，夹持着天轨和地轨(天轨安装于货架上，地轨安装在地面上)，行走电机驱动与地轨接触的行走轮，在天轨和地轨的约束下，堆垛机在巷道内水平行走；系着钢丝绳或链条的载货台，在起升电机的驱动下拉动载货台使其沿立柱或者立柱两侧的导轨完成升降运动；货叉电机驱动一个行程倍增机构，使上叉完成左右存、取货物运动。

三种运动分别在控制系统协调控制下，完成货物的出、入库工作。

为完成有轨巷道堆垛机运动的基本功能，设备必须具备三个方向的驱动和传动功能，需要对设备运行进行有效的控制，有轨巷道堆垛机除了完成货物的存取外，设备安全也是其功能中的重要组成部分。

2、相关参数堆垛机额定起重量：300kg；行走最大速度：；升降最大速度：；货叉速度：；货箱尺寸：长×宽×高＝500×500×500mm；注：宽度方向为货叉叉取方向。

二、课题详细方案设计（一）总体方案：1、为使堆垛机能够准确、快速、安全、搬运货物出入库，必须满足以下设计要求：（1）具备三维运动功能，即堆垛机沿巷道来回运动、载货台垂直运动、货叉沿货架方向双向伸缩；（2）满足一定的定位精度，重复定位精度误差不能超过10mm ；（3）具备安全保护措施；（4）在满足强度、刚度和可靠性的前提下，尽量减小堆垛机各部分的重量，以减小提升功率和行走时的摩擦阻力；（5）保护仓库环境，避免货物污染受损[1]。

2、有轨巷道堆垛机的现有类型及设计选用类型按现行机械行业标准，有轨巷道堆垛机分类方式多种多样，如按支承方式、用途、控制方式、结构、运行轨迹等分类。