有軌巷道堆垛起重機是隨著立體倉庫的出現而發展起來的專用起重機,通常簡稱為堆垛機。它是立體倉庫中最重要的起重運輸設備,是代表立體倉庫特征的標志。其主要用途是在高層貨架倉庫的巷道內沿軌道運行,將位于巷道口的貨物存入貨格;或者相反,取出貨格內的貨物運送到巷道口,完成出入庫作業。堆垛機做為立體倉庫中最重要的起重運輸設備,也得到了較快的發展。
有軌巷道堆垛機分類方式多種多樣,如按支承方式、用途、控制方式、結構、運行軌跡等分類。但無論何種類型的堆垛機一般都由水平行走機構、起升機構、載貨臺及貨叉機構、機架和電氣設備等基本部分組成。在目前立體倉庫應用中,堆垛機最常見的是按結構形式和運行軌跡分類。
堆垛機是整個自動化立體倉庫的核心設備,通過手動操作、半自動操作或全自動操作實現把貨物從一處搬運到另一處。它由機架、水平行走機構、提升機構、載貨臺、貨叉及電氣控制系統構成。從結構形式上區別,目前立體倉庫中堆垛機有雙立柱結構和單立柱結構。
雙立柱結構的堆垛機機架由兩根立柱和上橫梁、下橫梁組成一個長方形框架。立柱形式有方管和圓管。方管兼作起升導軌,圓管附加起升導軌。雙立柱堆垛機的最大優點就是強度和剛性都比較好,并且運行平穩。一般對于起重高度較高、起重量較大和水平運行速度高的立體倉庫堆垛機多采用雙立柱結構。雙立柱堆垛機的起升機構,普遍采用鏈條傳動,由電機減速機驅動鏈輪轉動,通過鏈條引載貨臺沿立柱或起升機導軌作升降運動。由于鏈條牽引載貨臺或配重裝置,受空間尺寸限制,傳動和布置較復雜,但定位較準確。
單立柱結構的堆垛機機架由一根立柱和下橫梁組成。立柱多采用較大的H型鋼或焊接制作,立柱上附加導軌。整機重量較輕,消耗材料少,因此制造成本相對較低,但剛性稍差。由于載貨臺及貨物對立柱的偏心作用,以及行走、制動時產生的水平慣性力作用,使單立柱堆垛機在使用上有局限性。不適于起重重量大和水平運行速度高的堆垛機。單立柱堆垛機的起升結構,普遍采用鋼絲繩傳動,由電機減速機驅動卷筒轉動,通過鋼絲繩牽引載貨臺沿立柱或起升鋼軌作升降運動。對于鋼絲繩傳動,傳動和布置相對容易,但定位準確性稍差。
堆垛機水平驅動裝置一般安裝在堆垛機下橫梁上,通過電機減速機驅動車輪轉動,使堆垛機沿水平方向運行。此種地面驅動方式使用最為普遍。一般采用兩個承重車輪,沿敷設在地面上的軌道(通常亦叫做地軌)運行。通過下部兩組水平輪沿軌道運行導向,在堆垛機頂部兩組導向輪沿上軌道(通常亦叫做天軌)運行輔助導向。按其運行軌跡形式區別,有直線運行型堆垛機和曲線運行型堆垛機。
直線運行型堆垛機只能在巷道內直線軌道上運行,不能自行轉換軌道。只能通過其他輸送設備轉換巷道,如堆垛機轉運車。直線型堆垛機可以實現高速運行,能夠滿足出入庫頻率較高的立體倉庫作業,應用最為廣泛。曲線運行型堆垛機車輪與下橫梁是通過垂直軸鉸接的,能夠在環形或其他曲線軌道上運行,即可以走曲線,不通過其他輸送設備便可以從一個巷道自行轉移到另一個巷道。此種堆垛機通常亦叫做轉軌堆垛機。曲線運行型堆垛機在使用上有局限性,只適用于出入庫頻率較低的立體倉庫。因為不但場地要受到轉彎半徑的限制,而且轉彎時速度特別慢,不能滿足出入庫頻率高的立體倉庫作業。
堆垛機作為立體倉庫中重要的運輸設備,其各項技術參數的選用,將直接影響到整座立體倉庫的運行效率和經濟效益。合理的選擇各項參數,將大大提高整個系統的運行效率和經濟效益。與堆垛機的速度有關的參數,主要指水平運行速度、起升速度和貨叉伸縮速度。這三項參數的高低,直接關系到出入庫頻率的高低。堆垛機的尺寸參數較多,例如起升高度、下降深度、整機全長、最低貨位極限高度等。其中最低貨位極限高度,即貨叉上表面從最低一層貨格的低位到地軌安裝水平面的垂直距離。該參數涉及合理利用有效空間,增加庫容量,亦是評價堆垛機設計水平的標準之一。目前,國內立體倉庫堆垛機的最低貨位極限高度普遍偏高。
堆垛機的貨叉下撓度。貨叉下撓度,是堆垛機的一項非常重要的性能參數,直接關系到堆垛機是否能正常工作。因結構型式、材料及加工熱處理工藝的限制,同等狀況下,目前國內立體堆垛機的貨叉下撓度要比國外大20%~30%。改進貨叉結構,合理選材,提高工藝手段,是減少貨叉下撓度,保證堆垛機工作性能的重要措施。堆垛機在高速運行和升降中,特別是在同時進行時,由于車輪與軌道摩擦和提升鏈條或鋼絲繩的振動、摩擦等,將產生較大的噪音。標準中規定,堆垛機在工作時,其噪聲值不高于84分貝。目前立體倉庫實際應用表明,對于行走速度不超過80米/秒的,還可以保證,超過100米/秒以上的,一般難以保證。
目前,國內立體倉庫堆垛機的驅動機構中,電機減速機普遍采用德國、日本、意大利的產品,也有少數采用國內的電機減速機。由于堆垛機是立體倉庫中最重要的運輸設備、各項技術參數和綜合性能要求都非常嚴格,如無故障率應大于97%,停準精度±10mm,以及噪音要求等。這就要求電機減速機的可靠性非常高。因此,現階段在驅動機構中電機減速機的選用上,建議選用國外先進的產品,以保證堆垛機的整機性能。隨著我國立體倉庫的發展,有軌巷道堆垛起重機已廣泛用于各行業和地區,有的已形成系列。在國內立體倉庫中,堆垛機的載重量、高度等大小不一。據了解,國內堆垛機的高度已達到36米,載重量達到4200公斤,貨物寬達到4000mm。
目前,我國的立體倉庫中,應用堆垛機的行業較為廣泛,應用于機械制造業、汽車制造業、紡織業、鐵路、卷煙、醫藥等行業較多。因為這些行業的產品比較適合自動倉庫存儲。由于受人的觀念影響,在物流過程中,生產過程庫用的較多,成品庫用的較少。
隨著現代工業生產的發展,有軌巷道堆垛起重機技術在不斷提高和完善。世界主要工業國家都把著眼點放在開發性能可靠的新產品和采用高新技術上,更加注重實用性和安全性。在堆垛機方面,我們應當看到和世界先進國家的差距,總結經驗,找出不足,打破傳統思路,推出具有新的外形和更高性能的堆垛機。在使用堆垛機具有更高定位精度的同時,提高運行速度,以獲得更短的操作周期和更大的生產能力。相信不久的將來,更加高速、安全、可靠的堆垛機將不斷從國外引進消化到國內,使有軌巷道堆垛起重機發展到一個新階段。
合力倉儲系列—H2000系列有軌巷道堆垛機是立體倉庫成套設備中的主機,是一種在軌道上運行的起重機械,它能在三維空間上(行走、升降、兩側向伸縮)按照一定的順序組合進行往復運動,以完成對集裝單元或揀選貨物的出入庫作業。本產品采用單立柱結構形式:采用變頻調速,光電認址,有較好的調速性能和停準精度高的特點;電氣控制方式具有手動、半自動、單機自動及計算機控制,可供用戶任意選擇;采用安全滑接輸電裝置供電,可靠安全;過載松繩、斷繩保護裝置為整機提供可靠的安全性能;配以移動式司機室,可最大限度地提高庫房空間利用率,而且司機室工作環境舒適,操縱手柄與按鈕布置合理。;立柱采用箱型結構,重量輕,抗彎、抗扭剛度高,起升導軌精度高,耐磨性好,且采用帶孔偏心法蘭調整立柱位置公差方便可行;貨叉裝置采用三級直線差動式伸縮貨叉,叉體體積小、剛性大,且具有超載保護功能。本機主要由司機室、貨叉裝置、載貨臺總成、上橫梁總成、松繩過載裝置、斷繩安全保護裝置、立柱總成、起升裝置、電氣裝置、運行機構、下橫梁總成和名牌標牌及隨車工具等十二部分組成。
司機室安裝在載貨臺上,室內裝有堆垛機的電氣操縱柜、照明燈和司機室座椅。司機室可通過導向裝置相對載貨臺運動,以提高庫房空間利用率。貨叉裝置是堆垛機存取貨物的執行機構,裝設在載貨臺上。本機構采用三級直線差動式伸縮貨叉,由上叉、中叉、下叉及起導向作用的滾針軸承等組成,以減少巷道的寬度,且使之具有足夠的伸縮行程。貨叉裝置是堆垛機存取貨物的執行機構,裝設在載貨臺上。本機構采用三級直線差動式伸縮貨叉,由上叉、中叉、下叉及起導向作用的滾針軸承等組成,以減少巷道的寬度,且使之具有足夠的伸縮行程。電動機為YEJ系列電磁制動三相異步電動機,結構緊湊,重量輕,且在電動機輸出軸端裝有離合器,以防止貨叉伸縮時發生卡住或遇障礙而損壞貨叉和電動機。
載貨臺總成主要由導輪架、載貨臺體、導向座、支撐輪裝置及滑輪組等組成;其上裝有貨叉裝置、斷繩保護裝置、起升的主側導向輪、司機室、升降認址裝置、貨物位置異常檢測裝置等。上橫梁總成主要由上橫梁、上導輪支架、上導輪及滑輪組等組成。上橫梁是由槽鋼焊接的開口斷面,其與立柱間通過法蘭、高強度螺栓聯結。松繩過載裝置是控制堆垛機載貨臺受載情況的保護裝置,其作用是當載貨臺上承受載荷超過最大或最小允許值時通過鋼絲繩的拉力大小,調節裝置中的彈簧產生不同行程,從而切斷起升裝置電機回路電源,使裝置及時停止運轉。斷繩保護裝置是由螺桿、壓縮彈簧、左右安全鉗及連桿機構等組成,主要原理是載貨臺上滑輪組的U形板聯結座下裝有螺桿和壓縮彈簧,當起升鋼絲繩受載貨臺和貨物重量的作用力時,使壓縮彈簧處于壓縮狀態,一旦當鋼絲繩斷裂,即滑輪組失去載貨臺和貨物的重力作用,同時壓縮彈簧失放,使連桿機構動作,把安全鉗中的楔塊向上運動,由于楔塊的斜面作用使斷繩保護裝置夾緊在起升導軌上,從而保證載貨臺在斷繩時不致墜落。立柱總成是由立柱、拖鏈支板及機械擋塊等組成。立柱包括立柱上、下法蘭及導軌等,它是由工字鋼和鋼板焊接而成的箱式矩形斷面并采用冷拉扁鋼作為起升導軌,抗扭、抗彎剛度大,耐磨性好。立柱與上、下橫梁間通過法蘭由高強度螺栓聯結。起升裝置是由AS型固定式電動葫蘆、電機支座等組成,用于驅動載貨臺升降運動,并通過電機支座用螺栓固定在立柱下端。電氣裝置電氣控制方式有:手動控制;手動控制,自動停準,即半自動控制;半自動控制,機上自動控制,遠距離集中控制(包括計算機管理和控制)。以上各種控制方式可根據用戶要求進行組合,同時在使用一種控制方式時,可為其他方式留有接口,擴大了選擇控制方式的范圍。
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