双立柱式巷道堆垛机机械部分的设计

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。

1 绪论作为自动化立体仓库的核心部件，堆垛机负担着全部出库、进库、盘库等任务。

自动化立体仓库的发展就是以堆垛机的发展为主要标志。

[1]初期的立体仓库使用的堆垛机以桥式起重机为基础，这种堆垛机是从起重机的大梁上悬挂一个门架(立柱)，利用门架的上下和旋转运动来搬运货物。

1960年左右，美国出现了没有大梁的巷道式堆垛机，这种堆垛机是在地面上的导轨上行走，利用货架上边的导轨防止倾倒，或者相反，在上边的导轨上行走，利用地面的导轨防止倾倒。

随着立体仓库的发展，巷道式堆垛机逐渐代替了桥式堆垛机。

[2]桥式堆垛机被淘汰的原因如下：（1）与巷道式堆垛机相比，自重很大，必须用比较坚固的建筑结构。

（2）为使堆垛机的大梁通过，在仓库的天栩与货架之间要有很大的空间。

（3）堆垛机的通道宽度大，而且也受大梁的跨度的限制(约为13-23 米)。

（4）更为重要的是它难以实现自动化控制等问题。

但是，桥式堆垛机对重、长物料的高堆垛可以发挥其特长。

如当前在人工控制的钢铁仓库(盘料、钢带、钢板、棒材、型钢、管材等)还使用这种堆垛机，它可以搬运长达20米，重达20吨的货物。

随着微电子技术的发展，出现了计算机控制的堆垛机，而且，堆垛机的结构也有了较大的改变。

首先，由货架支撑式改变为地面支撑式；其次，大、中、小型立体仓库都有了发展，双立柱堆垛机也随之诞生，而且逐渐体现出其优越性。

巷道式堆垛机是在所谓高层、高速、高密度储藏的概念下的产物，它的历史较短，目前正在发展之中。

但现在差不多己经定型，尽管各厂家各有独创，结构形式有些差异，但可以说大同小异，所有的堆垛机都不外乎由机架、载货台、伸缩货叉、轨道和控制系统等部分组成。

机架，除轻载荷、低层货架用单立柱型堆垛机外，一般都是矩形框架结构。

它们的支撑与驱动方式有：上部支撑上部驱动型，下部支撑下部驱动型，下部支撑上下同时驱动型。

另外，还有一种适用于小型立体仓库的用丝杠螺母驱动的小型堆垛机。

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。

堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备。

本文着重就堆垛机的结构设计进行初步研究。

1.1研究背景及内容1.1.1研究背景及意义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。

世界主要工业国家都把着眼点放在开发性能可靠的新产品和采用高新技术上，更加注重实用性和安全性。

在堆垛机方面，我们应当看到和世界发达国家的差距，总结经验，找出不足，打破传统思路，推出新的外形和更高性能的堆垛机。

相信，通过我们的不断努力，必能设计出高速、安全、可靠性能高的堆垛机，为增强我国综合国力，为我国填补一分科技空白。

1.1.2研究的内容在堆垛机设计中将做以下工作：（1）堆垛机的门架的设计计算；（2）堆垛机的货叉伸缩机构的设计计算；（3）堆垛机的行走机构的设计计算；（4）堆垛机的升降机构的设计计算；（5）堆垛机的安全机构的设计计算。

1.2堆垛机的结构设计概述1.2.1堆垛机结构的组成和形式堆垛机结构主要有三个机构组成：（1）升降机构有电动机、制动器、减速器、卷筒、钢丝绳及防落安全装置组成。

升降机构的工作速度一般控制在15~25m/min，最高可达45m/min，设计时选取20m/min。

（2）行走机构有电动机、联轴节、制动器、减速器和行走轮组成。

在其顶部设置导向轮沿固定在货架上弦的导轨导行。