有轨巷道堆垛机

立体仓库巷道式堆垛机设计摘要：随着经济的发展，有轨巷道堆垛机作为立体仓库的核心设备,应用越来越广泛。

我国物流业的蓬勃发展，对有轨巷道堆垛机的性能提出了更高的要求。

综合比较了几种升降方案后，升降装置采用钢丝绳卷筒式，其结构简单，受力明确，用户也比较熟悉。

安全防坠器、高度限位装置作为有轨巷道堆垛机的安全保护装置，当有轨巷道堆垛机遇到突发事故时它可以防止载货台坠落事故的发生，保证人员及货物的安全。

安全防坠器采用楔块式制动，灵敏度高、可靠性好、结构简单、能够有效地防止载货台坠落事故的发生。

货叉采用带有行程倍增机构的三级伸缩货叉，货叉收回时，其本身的长度远小于堆垛机运行巷道的宽度，货叉进行存取货物时，货叉的行程远远大于巷道的宽度。

关键词：有轨巷道堆垛机三级伸缩货叉安全防坠器毕业设计外文摘要Design of a railroad aisle stacking cranein stereoscopic warehouseAbstractWith the development of economic, railroad aisle stacking crane is the core equipment of stereoscopic warehouse, it has become more widespread in recent years.Higher demands are also asked for the performance and reliability of the railroad aisle stacking crane.After the synthesis has compared several kind of constructions elevators overall plan, uses the steel wire to hoist the type, its structure simple, the stress is clear about, the users also familiar. The security guards against falling，highly the spacing installment takes the construction elevator the safekeeping of security installment which can avoid the falling of the cage to assure the people and goods safety as soon as the construction hoist meets accident.The security guards which make use of wedge block for brake. This safety anti-falling device have high sensitivity，good reliability，simple configuration and easy to test，which can availably avoid the failing accident of the cage.The Fork trip with a double body is a three-tier telescopic fork, when fork is recovered, the length of its own is far less than the width of roadway, when accessing to goods, the fork is much longer than the width of roadway.Keywords：railroad aisle stacking crane three-tier telescopic fork security guards目次1 绪论 (1)1.1有巷轨道堆垛机的发展 (1)1.2有轨巷道堆垛机的类型 (1)1.3有轨巷道堆垛机的发展现状及特点 (3)2 有巷轨道堆垛机总体方案的确定 (5)2.1有轨巷道堆垛机功能分析 (5)2.2.立柱模块的设计 (7)2.3行走机构模块 (8)2.4起升机构模块 (9)2.5载货台模块 (9)2.6载货台断绳保护装置 (10)2.7货叉机构模块 (13)3 有轨巷道堆垛机基型产品设计 (14)3.1立柱模块设计 (14)3.2行走机构模块 (18)3.3起升装置的选择计算 (21)3.4货叉机构模块设计 (23)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (33)1 绪论1.1有巷轨道堆垛机的发展有轨巷道堆垛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。

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。

有轨巷道堆垛起重机安全规范JB 5319．2—91中华人民共和国机械电子工业部1991—07—03批准1992—07—01实施1 主题内容与适用范围本标准规定了有轨巷道堆垛起重机的设计、制造、使用等方面的安全要求。

本标准适用于高层货架仓库内的有轨巷道堆垛起重机(以下简称堆垛机)。

2 引用标准GB 985 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB 986 埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB 1102 圆股钢丝绳GB 2682 电工成套装置中的指示灯及按钮的颜色GB 3323 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB 3811 起重机设计规范GB 4205 控制电气设备的操作件标准运动方向GB 5117 碳钢焊条GB 5118 低合金钢焊条GB 5972 起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范GB 8110 二氧化碳气体保护焊用钢焊丝GBJ 232 电气装置安装工程施工及验收规范3 一般要求3．1 堆垛机及其零、部件的强度、刚度、稳定性等，应满足GB 381l的规定。

3．2 结构件焊接要求3．2．1 主要受力构件，如下横梁、立柱、上横梁、载货台、货叉等，其对接焊缝质量不得低于GB 3323中Ⅱ级焊缝的规定。

3．2．2 焊条、焊丝和焊剂应与被焊接件的材料相适应，并应符合GB 5117、GB 5118和GB 8110的规定。

3．2．3 焊缝应符合GB 985与GB 986的规定。

3．2．4 焊接工作必须由经培训考试合格的焊工担任。

主要受力构件的焊缝附近必须打上焊工及检验人员代号钢印。

3．3 可拆装的连接部件，应防止自行松动。

3．4 堆垛机的金属结构和零、部件应采取防锈措施。

3．5 堆垛机电气设备的安装，必须符合GBJ 232的有关规定。

4 构造设计安全要求4．1 设计堆垛机时，应考虑堆垛机遇上撞击不倾覆，并应防止堆垛机脱轨。

4．2 司机室设计要求4．2．1 司机室应有良好的视野，能观察到货物人出库作业的全部过程，并便于操作和维护。

有轨巷道式堆垛机机械结构的研究有轨巷道式堆垛机机械结构的研究引言：随着物流行业的快速发展，堆垛机在仓储装卸作业中起着关键作用。

有轨巷道式堆垛机（AS/RS）是一种高度自动化的设备，可以实现自动化存储和检索货物。

机械结构是有轨巷道式堆垛机的核心部分，对于其运行稳定性、效率和安全性具有重要影响。

本文将探讨有轨巷道式堆垛机机械结构的研究现状，并对其发展趋势进行展望。

一、有轨巷道式堆垛机机械结构的现状1.1 单立柱型结构单立柱型结构是最常见的有轨巷道式堆垛机结构之一。

其具有结构简单、制造成本低等优点，但存在载荷能力有限、受力不均匀等缺点。

1.2 双立柱型结构双立柱型结构通过增加立柱数量提高了堆垛机的稳定性和工作效率。

其适用于大型堆垛机和高负载情况，但制造和安装难度较大。

1.3 桁架型结构桁架型结构是一种近年来较为流行的有轨巷道式堆垛机机械结构。

其具有结构刚性好、自重轻、稳定性高等优点，适用于高速堆垛机和大跨径情况。

二、有轨巷道式堆垛机机械结构的优化与改进2.1 结构刚性的优化有轨巷道式堆垛机在高速运行时，机械振动和变形会对其运行稳定性产生不利影响。

为了提高结构刚性，可以通过增加支撑点、加强关键节点等方式进行优化。

同时，在结构设计中采用优化算法进行优化，以求得更优的结构刚性。

2.2 堆垛机轨道的设计与改进堆垛机轨道是承载并导向堆垛机运动的重要部分。

为了提高堆垛机的稳定性和运行效率，可以采用闭合型轨道结构，增加辅助导向装置，使得堆垛机在运动过程中更加平稳。

2.3 悬臂结构的优化悬臂结构是堆垛机的重要组成部分，直接影响到其抓取货物的能力和稳定性。

通过对悬臂结构的优化，可以提高其刚性和强度，增加载荷能力和工作效率。

三、有轨巷道式堆垛机机械结构的发展趋势3.1 智能化随着信息技术的不断发展，有轨巷道式堆垛机逐渐向智能化方向发展。

通过引入自动识别、无线通信等技术，提高堆垛机的自动化程度和智能化水平，进一步提升其效率和安全性。

题目：堆垛机设计（机械部分）专业：机械设计制造及其自动化学生：（签名）指导教师：（签名）摘要本文主要是有轨堆垛机的机械部分设计，包含堆垛机的行走机构、升降机构、伸缩机构的设计，其中重点放在了行走机构的设计上。

根据比较选择了单立柱堆垛机，在进行机构的设计时，根据电机确定机构的总体结构，再由运行阻力计算行走电机的功率，进而确定电机型号。

本设计升降轨道采用双柱型轨道，结构简单工艺性好，货叉伸缩机构借鉴了抽屉轨道的原理。

根据设计要求对各主要部件初步选型后再对部件进行强度的校核，来保证选择的合理性。

在本文最后部分，对该堆垛机的刚性和稳定性进行了较为详细的分析，从而保证了堆垛机工作时运行的平稳性和可靠性。

关键词：有轨堆垛机，行走机构，双柱型轨道Subject:The Design of the mechanical structure of a Stacker CraneAbstractThis paper describes the design of the mechanical structure , including the walking、lifting、stretch outing and draw backing mechanism of a stacker crane, in my design work I focus on the design of the walking mechanisms. According to the comparison we choice the single pillar stacker , In the design of the mechanism ,we according to he motor institutions determine the general structure of a stacker crane, Then cording the resistance to calculation traveling motor power and determine the motor model. Tracking the movement double column type orbit. Structure is simple and good in usability. The goods for the expansion institutions fork drawer the principle of orbit. According to the design requirements of the main components of preliminary selection, then to parts of checking intensity. to ensure that the choice of rationality . In the last part of this paper , the stacker strength and stability for a more detailed analysis , so as to ensure the smoothness of work stacker slide may run and reliability .Keywords: stacker crane, walking mechanism, double column type orbit目录1 绪论 (1)1.1有轨巷道堆垛机的发展： (1)1.2有轨巷道堆垛机的类型： (2)1.3有轨巷道堆垛起重机的发展趋势和研究意义： (3)2 堆垛机的结构设计 (5)2.1堆垛机的总体结构： (5)2.2起重重量 (5)2.3水平载荷 (6)2.4载荷状态 (6)2.5循环寿命 (6)3 行走机构设计方案 (8)3.1行走机构总体方案的确定 (8)3.2行走运行机构布置的主要问题 (8)3.3行走机构功率的确定于电机的选择 (9)3.3.1轨道及车轮 (9)3.3.2车轮踏面的疲劳强度校核 (9)3.3.2 主动行走轮直径的确定 (11)3.3.3 运行阻力计算 (12)3.4行走轮主轴的设计计算 (15)3.4.1 同步带传动设计计算 (15)3.4.2轴的设计计 (18)4 堆垛机伸缩机构设计 (22)4.1伸缩机构的方案确定 (22)4.2货叉传动装置的选型 (22)4.3货叉传动齿轮、齿条的计算 (23)5 升降机构的设计 (28)5.1升降机构的总体选型 (28)5.1.1定机构的工作级别 (28)5.1.2计算钢丝绳最大静拉力并选择钢丝绳 (28)5.1.3确定最小的卷绕直径 (29)5.1.4选择电动机并验算制动力矩 (30)5.2卷筒的设计 (31)6 堆垛机稳定性计算 (35)6.1堆垛机稳定性分析 (35)6.2运行中立柱挠度的计算 (35)6.2.1 立柱的相关计算 (35)6.2.2堆垛机外载荷计算 (35)6.2.2 堆垛机静态刚度的分析 (38)6.2.3 堆垛机结构强度计算 (40)6.2.4 整体稳定性计算 (42)结论 (43)致谢 (43)参考文献 (44)1 绪论我们熟知的轨巷道堆垛机是随着立体化仓库的发展而发展起来的专用起型重机，通常我们称之简称为：堆垛机。

堆垛机类型1. 有轨巷道堆垛机storage/retrieval machine SRM2. 地面支撑型有轨巷道堆垛机floor supported storage/retrieval machine3. 悬挂型有轨巷道堆垛机suspended storage/retrieval machine4. 货架支撑型有轨巷道堆垛机rack supported storage/retrieval machine5. 单元型有轨巷道堆垛机unit load storage/retrieval machine6. 拣选型有轨巷道堆垛机order picking storage/retrieval machine7. 拣选－单元混合型有轨巷道堆垛机storage/retrieval machine for both unit load and orderpicking8. 自动有轨巷道堆垛机automatic storage/retrieval machine9. 单立柱有轨巷道堆垛机single mast storage/retrieval machine10. 双立柱有轨巷道堆垛机double mast storage/retrieval machine11. 直线型有轨巷道堆垛机straightly travelling storage/retrieval machine12. 曲线型有轨巷道堆垛机curve negotiating storage/retrieval machine性能主要参数13. 起重量lifting capacity14. 额定起重量load lifting capacity , rated capacity , safe working load15. 总起重量total suspended load , suspended load capacity16. 堆垛机总重量total mass of S/R machine17. 堆垛机设计重量design mass of S/R machine18. 轮压wheel load堆垛机尺寸参数19. 起升高度load-lifting height20. 下降深度load-lowering height21. 起升范围lifting range22. 整机全长overall length23. 整机全宽overall width24. 整机全高overall height25. 货叉中心距distance between two telescopic shuttles26. 货叉宽度width of shuttles27. 货叉长度length of shuttles与堆垛机运行速度有关的参数28. 起升（下降）速度load-lifting(-lowering) speed29. 起升（下降）高速度high load lifting/lowering speed30. 微升降速度low load lifting(-lowering) speed31. 水平运行速度horizontal travelling speed32. 水平运行高（中，低）速度high (medium , low) horizontal travelling speed33. 货叉伸缩速度extending (retracting) speed of shuttle34. 货叉伸缩高（低）速度high (low) extending (retracting) speed of shuttle35. 起升时间lifting time36. 水平运行时间horizontal travelling time37. 货叉伸出时间time of shuttle movement38. 起升加速度lifting acceleration39. 水平运行加速度horizontal travelling acceleration40. 货叉伸缩加速度acceleration of shuttle movement41. 货叉零位neutral position of shuttle与堆垛机运行路线有关的参数42. 运行轨道标高travelling runways level43. 轮轴距base44. 制动距离braking distance , bracking path45. 弯轨转弯半径curvature radius of track系统性能参数46. 作业循环operation cycle47. 单一作业循环single operation cycle48. 复合作业循环compound operation cycle49. 工作周期operation cycle time50. 平均作业循环时间average of operating cycle time51. 工作级别classification group52. 堆垛机工作级别classification group of S/R machine53. 机构工作级别classification group of mechanisms54. 入出库能力productivity55. 货叉伸出最大行程maximum distance of shuttle /maximum extension of shuttle56. 货叉伸出高度thickness of extended part of shuttle57. 货叉下绕度deflexion of shuttle58. 货叉上表面水平度levelness of top surface of shuttle59. 立柱垂直度verticality of mast60. 水平停准精度precision of horizontal positioning61. 垂直停准精度precision of vertical positioning62. 启动时间starting time63. 制动时间braking time64. 微起升low speed up travel65. 微下降low speed down travel堆垛机一般概念66. 载荷升降lifting (lowering) of load67. 超速下降overspeed lowering68. 水平运行travelling of S/R machine69. 货叉伸缩telescoping of shuttle70. 点动inching71. 出库retrieve72. 入库store73. 自动认址auto-identify74. 绝对认址absolute addressing75. 相对认址relative addressing76. 信息传输data transmission77. 有线传输cable communication78. 无线传输radio communication79. 位置检测location detection80. 司机搭乘driver on board81. 设定address setting82. 巷道口设定address setting at the end of an aisle83. 控制室设定address setting from control cabinet84. 自动控制auto control85. 简易顺序控制simple program control86. 计算机控制computer control87. 可编程序控制PLC control88. 机上控制on-board control89. 地面集中控制centralized control on floor , distant control on floor90. 直接数字控制direct digital control91. 监视控制monitor control92. 电缆供电power supply through cable93. 滑触线控制power supply through conduting rails94. 光电检测photo-electric detection95. 红外线检测infra-red inspection96. 交流变频调速speed regulation via frequency modulation97. 堆垛起重机稳定性S/R machine stability98. 载重稳定性stablity under working conditions99. 事故状态稳定性stability under accident conditions100. 静载试验/动载试验static tests / dynamic tests。

有轨巷道堆垛起重机安全规范JB 5319．2—91中华人民共和国机械电子工业部1991—07—03批准1992—07—01实施1 主题内容与适用范围本标准规定了有轨巷道堆垛起重机的设计、制造、使用等方面的安全要求。

本标准适用于高层货架仓库内的有轨巷道堆垛起重机(以下简称堆垛机)。

2 引用标准GB 985 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB 986 埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB 1102 圆股钢丝绳GB 2682 电工成套装置中的指示灯及按钮的颜色GB 3323 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB 3811 起重机设计规范GB 4205 控制电气设备的操作件标准运动方向GB 5117 碳钢焊条GB 5118 低合金钢焊条GB 5972 起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范GB 8110 二氧化碳气体保护焊用钢焊丝GBJ 232 电气装置安装工程施工及验收规范3 一般要求3．1 堆垛机及其零、部件的强度、刚度、稳定性等，应满足GB 381l的规定。

3．2 结构件焊接要求3．2．1 主要受力构件，如下横梁、立柱、上横梁、载货台、货叉等，其对接焊缝质量不得低于GB 3323中Ⅱ级焊缝的规定。

3．2．2 焊条、焊丝和焊剂应与被焊接件的材料相适应，并应符合GB 5117、GB 5118和GB 8110的规定。

3．2．3 焊缝应符合GB 985与GB 986的规定。

3．2．4 焊接工作必须由经培训考试合格的焊工担任。

主要受力构件的焊缝附近必须打上焊工及检验人员代号钢印。

3．3 可拆装的连接部件，应防止自行松动。

3．4 堆垛机的金属结构和零、部件应采取防锈措施。

3．5 堆垛机电气设备的安装，必须符合GBJ 232的有关规定。

4 构造设计安全要求4．1 设计堆垛机时，应考虑堆垛机遇上撞击不倾覆，并应防止堆垛机脱轨。

4．2 司机室设计要求4．2．1 司机室应有良好的视野，能观察到货物人出库作业的全部过程，并便于操作和维护。

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。

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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。

有轨堆垛机整体及行走机构的设计摘要本文详细介绍了有轨堆垛机的整体结构设计理论和堆垛机行走机构的设计，其中重点放在了行走机构的设计上，在进行行走机构的设计时，主要是通过对行走机构的传动方案的选取，由运行阻力所决定的行走电机的选取，由速比决定的减速器的选取，以及制动装置制动器的选取和克服冲击的缓冲器等主要部件的选取，来进行设计的。

在根据设计要求对各部件初步选型后，都进行了校核，保证了选择的合理性。

在本文最后部分，对该堆垛机的稳定性进行了较为详细的讨论，保证了堆垛机工作时运行的平稳性。

本次设计的有轨堆垛机性能良好、动作灵活、操作方便、故障率低、维护简单方便，满足了生产的需要。

关键词：有轨堆垛机，机械，行走机构，稳定性The Design of the Overall structure and walking mechanism of a Stacker CraneAbstractThis paper describes in detail the design of the overall structure theory and walking mechanism of a stacker crane, in my design work I focus on the design of walking mechanism, when the design begins, I first select the transmission of the walking mechanism, second I select the motor by the running resistance of the walking system. Once the motor was selected，the speed ratio between the motor and the running wheels is definite. And we can select the reducer by the speed ratio. Other components such as brakes which is used to break when necessary can be selected by any requests of the system，so is the buffers，and so on.. In accordance with Design requirements, the initial selected components must be conducted a check to ensure the rationality of choice. In the last part of this paper, the stability of the crane is carried out in more detail discussion to ensure the stacker crane’s working stability.The design of the crane rail works out in good condition, action and flexible, convenient operation, low failure rate, maintenance，simple and convenient to meet the production needs.Keywords: crane rail，machine，run institutions，stability目录目录 (I)1. 绪论 (1)1.1 研究背景及内容 (1)1. 1. 1 有轨巷道堆垛机的发展 (1)1. 1. 2有轨巷道堆垛机的类型 (1)1. 1. 3有轨巷道堆垛机的发展现状及特点 (2)1.2变频调速技术简介 (3)1.2.1 变频器概述 (3)1.2.2变频器的分类： (3)1.2.3变频器的国内外发展现状 (5)1.3本文研究的内容 (6)2. 堆垛机的结构设计 (8)2.1堆垛机的结构特点 (8)2.2堆垛机门架的结构设计计算 (8)2.3 堆垛机门架的弯矩和挠度 (10)2.3.1 由于水平载荷产生的弯距 (10)2.3.2 由行走车轮的反力产生的弯距 (13)2.3.3 有叉取作业产生的弯矩 (14)2.4 设计数据计算校核 (14)2.4.1 框架结构的设计数据如下： (14)2.4.2 各部分的弯矩 (15)2.4.3 结构构件的弯曲应力 (16)3. 堆垛机行走机构的设计计算 (16)3.1堆垛机行走机构设计的基本原则和要求 (16)3.2 水平运行机构具体布置的主要问题： (16)3.3 机构的布置形式 (16)3.4 堆垛机设计计算 (16)3.4.1主动行走轮直径的确定 (16)3.4.2运行阻力计算 (17)3.4.3.行走电动机功率的计算 (18)3.4.4电动机的发热校验 (18)3.4.5 减速器的选择 (19)3.4.6验算运行速度和实际所需功率 (19)3.4.7 验算起动时间 (19)3.4.8 起动工况下校核减速器功率 (20)3.5选择制动器 (21)3.6 选择联轴器 (21)3.7 缓冲器的选择 (22)4. 堆垛机稳定性计算 (23)4.1堆垛机的稳定性分析 (23)4.2运行中立柱挠度的计算 (23)4.3运行中立柱的稳定性分析 (30)结论 (35)致谢 (36)1. 绪论近年来，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提高生产率、降低成本非常重要。

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。

堆垛机是立体仓库中非常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。

堆垛机是自动化立体仓库里面的存取货设备，一般分单立柱和双立柱结构，由行走、提升和货叉三个驱动机构完成作业要求，采用国际先进的伺服控制系统和认址系统进行全闭环控制，配合条码或激光测距等高精度认址方式，实现堆垛机高精度运行。

堆垛机载重量可达8吨左右，行走速度可高达400m/min。

根据轨道的走向可分为直轨型、弯轨型、转轨型和岔道型。

此外还有装有司机室的拣选堆垛机等多种类型堆垛机。

堆垛机结构稳定可靠，由矢量变频驱动和编码器位置控制，采用机械和电气双重保险装置，确保安全，采用信息传递全程跟踪技术，电气元件均采用进口产品，触摸屏界面操作简单，实现手动、单机自动和联机自动控制，与各种物流设备组合形成完整的物流系统。

堆垛机的手动控制是由操作人员通过操作面板上的按钮开关，直接操作堆垛机进行水平运行、载货台升降、货叉存取货物。

单机自动控制是由操作人员在出入库端通过堆垛机电控柜上的操作面板液晶触摸屏按钮输入出入库指令，堆垛机将自动完成出入库作业。

联机自动控制是由管理计算机自动分配出入库货位地址，通过监控计算机发出作业指令通过无线以太网将作业指令传输至堆垛机PLC，自动控制堆垛机完成作业，并将运行过程及工作状态反馈给监控计算机，显示在电脑屏幕上。

六维堆垛机主要选配SIEMENS、SEW、MIAS等全球先进供应商的标准化部件，使得产品质量更高，运行更稳定，维护成本更少。

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。

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。