双铝合金立柱堆垛机结构的力学性能研究
双立柱巷道堆垛机的设计
目录设计总说明 (I)INTRODUCTION (II)第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 研究内容 (2)1.3 堆垛机各机构的总体方案设计概述 (3)1.3.1 堆垛机的设计要求和技术指标 (3)1.3.2 方案选择 (5)1.3.2.1 门架方案选择 (5)1.3.2.2 伸缩机构方案选择 (5)1.3.2.3 行走机构方案选择 (5)第二章堆垛机门架的结构设计计算 (7)2.1 门架机构特点 (7)2.2 门架的弯矩和扰度 (7)2.2.1 水平载荷产生的弯距 (8)2.2.2 行走走车轮的反力产生的弯距 (10)2.2.3 有叉取作业产生的弯矩 (11)2.3 设计数据计算校核 (11)2.3.1 框架结构的设计数据如下： (12)2.3.2 各部分的弯矩 (12)2.3.3 结构构件的弯曲应力 (14)第三章堆垛机伸缩货叉机构的设计计算 (15)3.1 齿轮齿条直线差动机构工作原理 (15)3.2 货叉的基本结构 (15)3.3 货叉机构的受力分析 (16)3.4 伸缩货叉的扰度的计算 (16)3.4.1 上叉板挠度计算: (17)3.1.2 中叉板挠度计算 (18)3.1.3 下叉板挠度计算 (19)3.5 货叉各参数的选择 (20)3.6 货叉相关零件的选取与校核 (21)3.6.1 伸缩行走轴承的选取校核 (22)3.6.2 齿轮齿条与链轮链条的选取校核 (22)3.6.3 电动机与联轴器的选取校核 (23)3.6.4 齿轮强度校核 (23)第四章堆垛机行走机构的设计计算 (26)4.1 堆垛机行走轮的设计计算 (26)4.2 行走装置的电机与减速器的选取 (27)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)设计总说明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货物的系统。
它是现代工业社会发展的高科技产物，对提高生产率、降低成本有着重要的意义。
双铝合金双立柱堆垛机结构设计
双铝合金双立柱堆垛机结构设计
其次，在双立柱堆垛机的结构设计中，需要考虑到运动系统的设计。
这包括双立柱的运动轨迹、传动系统、导向装置等方面。
双立柱堆垛机通常需要在垂直方向上进行精确的定位和移动，因此运动系统的设计需要具有高精度、低噪音和稳定性。
另外，安全性是双立柱堆垛机结构设计中至关重要的一点。
设计时需要考虑到防护装置、紧急停止装置、限位装置等安全措施，以确保在堆垛机运行过程中能够及时发现并避免意外情况发生，保障操作人员和设备的安全。
此外，双立柱堆垛机的结构设计还需要考虑到维护保养的便利性。
合理的结构设计能够使得设备的维护保养更加方便快捷，降低维护成本，延长设备的使用寿命。
总的来说，双铝合金双立柱堆垛机结构设计需要综合考虑承重能力、运动系统、安全性和维护保养便利性等多个方面，以确保设备的性能稳定、安全可靠，并且具有较长的使用寿命。
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。
双立柱式堆垛机结构分析
备 。巷道 堆垛 机作 为 自动 化 立 体仓 库 不 可 或 缺 的 搬运 主机 ，其 整 体性 能 的 优 劣直 接 影 响 着 自动 化
立体仓库的运行水平。双立柱堆垛机以其强度好 、
刚度 大以及 适 用 场 合 多 等 优 点越 来 越 多 的应 用 于 工 程 。堆垛机 金属 结 构是 堆 垛 机 的 主要 受 力 部件 。 本 文 以某规 格 的双 立 柱堆 垛 机 金 属 结 构 为 研 究 对 象 ，通 过对 其 金 属 结 构 进 行 力 学 分 析 ，并 与 有 限
关 键 词 ：双 立柱 堆垛 机 ； ． Ｗｏ ｒ 类 号 ：Ｔ Ｈ ２ ４ ６ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ １— ０ ７ ８ ５（ ２ ０ １ ６ ）１ ２— ０ ０ ６ ７— ０ ４
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ，ｈ ｉ ｇ ｈ — ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ，ａ ｎ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ ・ ｉ ｒ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｃ ｋ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ｏ ｆ ｍｏ ｄ ｅ ｒ ｎ ｓ ｔ ａ ｃ ｋ ｅ ｒ ｓ ．Ｔ ｏ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｗ ｉ ｔ ｈ ｓ ｕ ｃ ｈ
图 １ 堆垛机三维示意 图
１ ． １ 结构计 算模 型简 化
双 立柱 堆垛 机 金 属 结 构 是 框 架 式 结 构 ，主 要
变 形部 分 为 两 个 立 柱 ，将 两 立 柱 与 上 横 梁 视 为 一 体 。下 横 梁 在 运 行 方 向 的变 形 较 小 ，对 整 体 变 形
影 响较 小 ，为 了便 于 计 算 ，不 考 虑 下 横 梁 。上 横 梁 与 立 柱 均 为 长 度 方 向尺 寸 远 大 于 宽 度 与 厚 度 方
关于堆垛机单双立柱特点的简单介绍
运行机构是堆垛机水平运动的驱动机构。驱动单元采用德国SEW的电机减速机（还有部分采用的是德国DEMAG电机减速机），性能安全可靠。上横梁通过立柱连接于运行机构，并通过导向轮抱紧货架的天轨，从而实现了堆垛机在库内能沿着轨道行进，对货物进行存取和拣选作业。在运行机构上还安装了SICK的激光测距，保证了不同货位的停准精度。
库内的堆垛机具备一套完整的电气控制系统，以控制堆垛机的正常工作。设备电源来源于货架顶端或底端固定的滑触线，三相五线制，交流380V，50Hz。
堆垛机控制系统分三种工作方式，即手动、单机自动、联机自动。
手动方式：工作人员站在电气柜前的踏板上，可以操作堆垛机随意停在巷道内的任意位置。手动控制主要用于堆垛机调试阶段或自动控制出故障时应急使用；
单机自动方式：工作人员在操作面板上设定命令后，即可启动堆垛机，使其自动完成物品的存取工作；
联机自动：堆垛机接收管理机发给的命令，收到命令后，按命令自动进行作业。
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、货叉机构、限速防坠装置、过载松绳装置、电气控制装置等部件组成。
（见运行机构照片。）
1.7过载及松绳保护装置
过载及松绳保护装置由碟形弹簧、轴、撞尺、开关等元件组成。它的主要作用是：当载货台上的货物重量超过额定起重量的25%时，或载货台上的重量低于空载重量的75%时，撞尺均与开关接触发出信号，通过程序判断即时停止起升电机的运行，保证设备安全。
1.8电气装置
电气装置由电气控制柜、行程开关、滑触线集电器、光电开关、撞尺、激光测距以及红外通信装置等组成。电气控制柜装设在立柱背面下横梁上。在控制柜的正面装有自动操作面板。行程开关分别装在下横梁、立柱等位置，其作用是控制堆垛机起升上下极限位置及强迫换速；运行强迫换速及前后极限位置。光电开关装在载货台上，作用是探测货格内、载货台上、或出入库输送机上有无货物，以免堆垛机误操作或双重入库。载货台上有多个微动开关用来确定叉体伸缩位置。激光测距配合起升和运行电机用于起升和运行定位，红外通信装置作用是接收监控机发出的信号，使堆垛机接受指令并完成自动作业，同时反馈堆垛机的工作状况。
基于ANSYS的堆垛机结构力学分析
基于ANSYS的堆垛机结构力学分析
自动化立体仓库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,对加快物流速度、提高劳动生产率、降低生产成本都有重要意义,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、起重的堆垛设备,对立体仓库的出入库效率有重要影响,是立体仓库能否达到设计要求和体现其优点的关键设备之一。
因此研究堆垛机的机械结构,既有非常重要的实际意义。
体现堆垛机性能高低的指标,主要有运行速度、平稳性、振动与噪音、认址精度、起升高度、货叉速度等。
目前,我国堆垛机多数还停留在20世纪70年代的水平,其性能指标较低,运行速度一般为80-160转/分,起升速度、货叉速度保持在6-25米/分,另外,由于整机刚度低,无隔振减振措施,因而运行振动大,平稳性差。
本文通过对双立柱堆垛机结构的设计和力学分析研究,得出了适合堆垛机的特殊结构的优化设计方法。
具体内容包括:1、提出立体仓库的双立柱堆垛机结构的设计方案,并且利用Pro/E软件对双立柱堆垛机系统进行建模。
2、利用Pro-E的建模功能,建立堆垛机的三维几何模型,然后导入有限元分析功能软件ANSYS,建立堆垛机整机的有限元模型,分析堆垛机在受载时的变形
与应力分布,确定合适的边界条件,进行有限元分析,并对分析结果进行后处理。
本文的研究重点在于:把机械静力学和动力学原理应用于堆垛机进行分析研究;
利用ANSYS软件对堆垛机进行了分析,为开发高速堆垛机提供了有利的理论依据。
双立柱巷道物流堆垛起重机设计
摘要随着世界经济的持续发展和科学技术的突飞猛进，现代物流作为现代经济的重要组成部分和工业化进程中最为经济合理的综合服务模式，正在全球范围内得以迅速发展。
自动化立体仓库作为现代物流系统的重要组成部分，是一种多层存放货物的高架仓库系统，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。
本文以设计了一台能在仓库中运输、堆取货物的机械设备——双立柱式巷道堆垛起重机，并着重分析了其升降机构、伸叉机构、行走机构等机构的工作原理，并对各机构进行分析设计、选取与尺寸计算。
内容包括：总体运动方案设计和结构分析、起升机构的设计、伸叉机构设计、行走机构设计、机体支架设计及其他装置设计等内容。
各机构以电机的选取入手，通过对钢丝绳、卷筒、链轮链条、皮带轮皮带的工作性能的分析设计计算与选取，从而设计合适的双立柱式巷道堆垛机起重机的机架，进而设计一台性能完备的双立柱式巷道堆垛起重机。
关键词：双立柱；自动化仓库；巷道；物流；堆垛起重机；设计ABSTRACTAlong with continuously develop of the science technology and world economy, modern logistics which are an important part in the modern economy and a most economic reasonable comprehensive service mode in the process of industrialization, develops quickly in the global scope. Automated three-dimensional storehouse as an important composition part in logistics, is one kind of multilayered depositing cargo high structure warehouse systems. It dose not directly carries on the manual intervention in the situation automatically to save and to take out the system which the thing flows. It is the high tech product out of the development of modern industry society, which have the vital significance to enhance the productivity and reduce the cost.This paper is taking designing a machine named double pillar alley Stacking Crane of engaging in piling things or transportation in storehouse. It analyses it’s hoisting mechanism, stretch fork mechanism , walk mechanism, working principle, and it’s aimed at each mechanism to design, select , and size’s calculate of double post alley stacking crane. Overall sport scheme’s design and analyze of structure, the design of hoisting mechanism , stretch fork’s mechanism design , walk mechanism’s design, organism frame design and other installation designs. Each mechanism with generator select to start, through calculating and selecting of the character of service of wire rope, reel, sprocket chain and the ship leather belt of leather belt to analyze and design, so to design the suitable frame of double pillar alley stacking crane, and then to design a double pillar alley stacker of complete natural capacityKeyword: Double Pillar; Automated Three-dimensional Storehouse; Alley; Logistics;Stacking Crane; Design第1章绪论随着世界经济的持续发展和科学技术的突飞猛进以及经济全球化的趋势的加强，各国面临着前所未有的机遇和挑战。
双立柱式堆垛机的设计与加工研究
双立柱式堆垛机的设计与加工研究摘要：现代堆垛机正朝着多样化、高速化和高层化的方向发展。
为了适应这种发展趋势，越来越多的企业更倾向于采用双立柱结构的堆垛机。
双立柱结构更适用于大尺寸货物、大砘位、高速运行、高度在15米以上的立体库中。
文中通过对一种双立柱式堆垛机结构进行传统力学计算研究与有限元分析以及对试验数据进行分析对比，探索了一种双立柱式堆垛机的结构分析方法，为双立柱堆垛机的设计提供了参考。
关键词：双立柱堆垛机；水平运行噪音；框架变形量；引言：巷道堆垛机作为自动化立体仓库不可或缺的搬运主机，其整体性能的优劣直接影响着自动化立体仓库的运行性能。
双立柱堆垛机以其强度好、刚度大以及适用场合多等优点越来越多的应用于仓储工程。
堆垛机主体框架结构是堆垛机的主要受力部件，本文以某规格的双立柱堆垛机主体框架结构为研究对象，通过对其结构的力学分析，并结合有限元分析结果及现场试验数据进行分析对比，说明力学分析方法的合理性。
1.设计阶段1.1 堆垛机的构成一台龙门框架式堆垛机主要由以下几大部分组成∶堆垛机主体框架机构、驱动机构、载货台机构、货叉机构、导轨及其它附件等。
其中堆垛机主体框架机构是由左立柱，右立柱（如果高度在12米以上，各立柱还会采用法兰联接方式加长，会分为左上立柱、左下立柱、右上立柱、右下立柱等），下横梁、上横梁组成，各组件之间采用高强度螺栓与法兰方式进行联接，形成一个矩形的堆垛机主体框架结构[1]。
为便于说明如何控制堆垛机的堆垛机主体框架的变形量，先介绍堆垛机的大体结构。
如下图 1所示∶图 1 堆垛机的大体结构下部由两个行走轮在地轨上行走与导向，堆垛机上部则由导轮与安装在货架上的天轨来导向。
堆垛机通过在巷道前后行走（X轴方向）与载货台在堆垛机主体框架间的上下升降（Y轴方向），再加上货叉的伸缩运行（Z轴方向），而实现对两侧货架上的托盘货物取放，并与库端的输送机配合，达到货物出入库的目的。
由上图的结构示意图可知，行走轮在地轨上运行、载货台在框架内升降是否平稳流畅，框架形变是否在控制范围，直接关系到货叉把货物送到货架上时位置是否正确、设备运行的噪音与寿命是否在设计范围等。
双立柱巷道式堆垛机毕业设计(绝对全,附图)[管理资料]
![双立柱巷道式堆垛机毕业设计(绝对全,附图)[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/f8d538d2aaea998fcc220efc.png)
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。
基于ANSYS Workbench的双立柱堆垛机结构分析及优化
双立柱堆垛机故障诊断关键技术研究
双立柱堆垛机故障诊断关键技术研究一、故障诊断前的准备工作在对双立柱堆垛机进行故障诊断之前，需要进行一些准备工作。
首先需要对双立柱堆垛机的各个部件进行全面的检查，了解设备的运转情况，熟悉设备结构及各个部件的功能，特别是要重点了解常见故障的位置和原因。
其次，要熟悉双立柱堆垛机的电气原理图和控制系统的工作流程，了解信号的传输路线和各个控制元件的作用，为快速准确地诊断故障提供有力的保障。
最后，需要准备相关的诊断工具和设备，如万用表、示波器、电缆和手动工具等，以便在出现故障时能够及时处理和修复。
二、故障诊断技术双立柱堆垛机的故障种类繁多，处理方式也不尽相同。
以下列举几种常见的故障，并介绍相应的诊断技术：1.起升或降落慢或不动：一般是由于液压系统或电控设备出现问题引起的。
首先需要检查液压油箱中油量是否充足，液压油的清洁程度是否符合要求，以及液压管路是否出现漏油现象。
如果以上检查均没有异常，则需检查液压的电磁阀和电磁泵是否正常工作。
此时可以使用万用表和示波器进行电路测试，确保液压系统的每个部件都在正常工作范围内。
2.运动方向不正：这种情况一般是由于行走电机或限位开关出现问题引起的。
需要检查驱动电机的进出线路是否接触良好，以及限位开关是否被卡住了。
如果电机正常，而限位开关出现问题，则需要调整限位开关的位置和角度，以便使其拍打触发动作。
3.声音过大或异响：双立柱堆垛机在运行时一般会发出低沉或响亮的噪音，如果出现异常的声音，则需要检查打滑或卡顿的部位是否存在过载或机械故障。
在检查时，可以使用电动工具和润滑剂来清洁和处理，以消除噪音。
三、故障诊断后的处理措施一旦诊断出双立柱堆垛机故障的原因，需要及时采取正确的处理措施，以确保设备正常运转。
在处理时，需要根据不同的故障原因采取相应的措施，如更换设备部件、清洗系统管路、调整控制元件的参数等等。
同时，需要在处理各种问题时注意安全问题，确保不会给工作人员或设备带来任何伤害或损失。
高速高加速巷道堆垛机结构强度研究分析
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关键 词 ： 立柱 巷道 堆垛 机 ； 双 结构 强度 ； 限元 有
中图分 类 号 ：Ｐ９ ．３ Ｔ ３ １ ７ 文献标 识码 ： Ａ
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双立柱巷道堆垛机的动静态性能分析及结构改进
双立柱巷道堆垛机的动静态性能分析及结构改进王凌琳;袁庆霓;吕健【摘要】双立柱巷道式堆垛机是自动化立体仓库的重要组成部分,堆垛机运行效率的指标要求在不断提高.将堆垛机的运行加速度大幅提高,能有效提升堆垛机的运行效率,制约堆垛机运行效率的最主要因素是运行过程中机械结构的稳定性.本文运用ANSYS Workbench有限元分析软件对双立柱巷道式堆垛机进行仿真分析,得到堆垛机所受应力和结构变形情况,并通过预应力模态分析得到堆垛机的前6阶固有频率和振型,识别了堆垛机结构的薄软环节.在动静态分析的基础上,以堆垛机自重为衡量标准,对堆垛机提出三种结构改进方案,并通过对比分析,得到综合改进方案.满足了堆垛机强度、刚度及振动要求,提高了堆垛机运行过程的平稳性.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】5页(P183-187)【关键词】堆垛机;预应力模态分析;动静态分析;结构改进【作者】王凌琳;袁庆霓;吕健【作者单位】贵州大学现代制造技术教育部重点实验室,贵州贵阳550003;贵州大学现代制造技术教育部重点实验室,贵州贵阳550003;贵州大学现代制造技术教育部重点实验室,贵州贵阳550003【正文语种】中文【中图分类】TH16双立柱巷道式堆垛机是自动化立体仓库的重要组成部分，为实现自动化立体仓库的高效运转，必须提高堆垛机的运行加速度［1］。
运行加速度的提高必然会导致所载货物及自身质量构件产生惯性力的增加，破坏原有结构的稳定性，导致结构具有薄弱环节，因此制约堆垛机加速度提高的最主要因素是机械结构的稳定性［2］，其稳定性取决于堆垛机的动静态性能。
对堆垛机进行动静态性能分析及结构改进，为提高堆垛机运行过程的平稳性具有重要意义［3］。
目前，国内外对堆垛机动态性能的探究建立在模态分析的基础上，在掌握堆垛机动静态特性后，对其进行结构改进［4］，但是改进方法往往较为单一，不能针对薄弱环节从多角度提出不同的改进方案，并综合选择最优方案。
双立柱堆垛机结构设计
摘要这篇文章阐述了大多数现代企业常用的两门式堆垛机设计方案。
本文主要介绍了升降机构的设计，货叉伸缩机构的设计以及安全机构和控制部分的简单选型和计算，包括电机，减速器和齿轮的选择。
机架的计算，滚筒的计算，轴的检查，电气原理图的配备等。
先是提议出了每一个组织的整体设计计划。
然后就是对每个组织的压力情况实行了具体的阐明以及计算放方便推断出最开始的值，最后就开始进行详细的测试来判断实际要求的值。
关键词：升降机构；货叉伸缩机构；双立柱堆垛机AbstractThis article discusses in detail the design of the double-pillar stacker that is commonly used in most modern enterprises. The article focuses on the design of its two components: the lifting mechanism, the fork telescoping mechanism, and the safety mechanism and control part. The simple selection and calculationIncluding the use of electric motors and speed reducers, estimation of gears and racks, estimation of reels, detailed inspection of shaftsIncluding the use of electric motors and speed reducers, estimation of gears and racks, estimation of reels, detailed inspection of shafts and the configuration of electrical schematics. First proposes an overall design plan for each organization. Then, the specific clarification of the pressure situation of each organization and the calculation of the convenience of inferring the initial value, and finally began to conduct detailed tests to determine the actual requirements of the value.Keywords: lifting mechanism; fork retractable mechanism; automated warehouse目录摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (3)第一章绪论 (5)1.1课题研究目的和意义 (5)1.1.1开发双门式堆垛机的需要性 (5)1．2国内外研究现状和发展趋势 (6)1.2.1国内外研究现状 (6)1.2.2发展趋势 (7)1．3课题研究的主要内容 (8)1.3.1设计内容 (8)1.3.2设计要求 (8)第二章总体方案确定 (9)2.1引言 (9)2.2设计任务 (9)2.3功能分析 (10)2.3.1双门式堆垛机重要的功能分析 (10)2.3.2双门式堆垛机关键环节以及重要技术 (11)2．4总体方案确定 (11)2.4.1总体布局方案 (12)2.4.2提升机构部件结构方案 (13)2.4.3方案对环境与安全的影响 (13)第三章堆垛机提升机构的设计计算 (15)3.1行走机构的详细设计 (15)3.1.1行走机构分析与计算 (15)3.2堆垛机机架的选择设计 (18)3.3堆垛机货叉的详细设计 (18)第四章电动机的选择与计算 (20)4.1电动机类型与功率的选择 (20)4.2电动机转速与型号的选择 (21)第五章控制系统设计 (23)5.1位置检测方式 (23)5.2控制的相关设计 (23)5.2.1控制总框图设计 (23)5.2.2安全检测程序设计 (24)第六章堆垛机机架设计计算 ............................................................... 错误!未定义书签。
双立柱式巷道堆垛机的设计
1.3 堆垛机所受载荷的简化方法
堆垛机的机架有立柱、上下梁组成，整机结构高而窄。堆垛机工作时，将受到载货台、货物的铅垂作用，行走、制动和加减速的水平惯性力作用以及起吊时的冲击载荷作用；某些特殊环境下，还要受到风力的作用。堆垛机每完成一个工作循环，以上载荷将重复出现一次。因次，堆垛机所受的是交替变化的载荷。为了保证堆垛机安全可靠的工作，其刚结构部分的强度与刚度计算是必不可少的。
E：纵弹性模量
C—由构件的中间载荷在杠端产生的弯距，称为载荷项。
K = I /h —立柱的刚度K=I/l—上下梁的刚度
n=K/ K —刚度比M—弯距
2.1.1 由于水平载荷产生的弯距
作出作用于框架结构的惯性力图解：
图1列出角变位移方程：
M =2EK （2 + -3R ）
M =2EK （2 + -3R ）
本次毕业设计选取双立柱下部支承式门架进行结构计算。
2.1
双立柱门架简图
堆垛机的矩形门架是超静定结构。这里按角变位移法解如下：
堆垛机门架的设计计算参数：
Q —上梁及附件重量
Q —货台、货物、附件及搭乘人员(本设计没有人工驾驶室，所以此重量不计入)的总重量
Q —电气控制盘的重量
Q —卷扬装置的重量
Q5—上横梁的重量
5）载荷状态
堆垛机工作时，其承载能力是上述各种载荷与自重S 的不同组合：
A正常工作状态：M·（S +f·S + S ）
B特殊工作状态：M·（S +f·S + S ）+ S
C起吊工作状态：S + S + S
D停止：S + S
以上各式中，M称为作业系数，与堆垛机的分类有关：
关于双立柱堆垛机结构分析与优化
关于双立柱堆垛机结构分析与优化摘要：双立柱堆垛机，它是立体仓库内部重要设备，伴随现代科技水平及生产效率等持续提升，对立体仓库总体性能方面提出更高要求，企业就需要对双立柱堆垛机总体结构予以合理优化，便于将立体仓库总体运行稳定性有效提升。
鉴于此，本文主要探讨双立柱堆垛机总体结构及其优化，旨在为业内相关人士提供参考。
关键词：堆垛机；双立柱；结构；优化前言：双立柱堆垛机，往往有着较大重量及力学性能明显过剩方面问题存在，对企业造成一定的困扰，迫切需对结构实施合理优化或改进工作。
因而，对双立柱堆垛机总体结构及其优化开展综合分析，有着一定的现实意义和价值。
1、概述双立柱堆垛机双立柱堆垛机，属于自动化的立体仓库当中起重运输重要设备，依托于行走机构、升降机构、伸缩货叉、各种传感器以及WMS管理系统、WCS控制系统等结构和技术，达到搬运和存储货物的目的，货物搬运及其存取速度均相对较快，人工干预较少，仓库总体作业效率及其自动化实际程度可得到提升。
2、结构分析及其优化2.1静态分析某双立柱堆垛机额定载重为3000kg，升降机构及载货台各自的质量为250Kg、770Kg。
处于标准工况条件下，水平运作速度及其加速度分别为2m/s、0.3m/s2。
同时，升降速度及其加速度分别为0.3m/s、0.3m/s2。
选取Solid works将各项简化工作完成，把模型导入到Workbench当中。
借助Workbench软件当中Static Structural模块，获取此堆垛机总体变形云图，详见图1。
经分析了解到满载工况之下，此堆垛机总体结构最大的变形量是1.612mm。
结合国标现行设计原则，堆垛机总体高度≤10m条件下，静刚度值不可超过H/2000=3.7mm。
该双立柱堆垛机处于满载条件之下静刚度值是0.5432mm,未超出堆垛机当中可允许静刚度值标准，可满足于刚度要求[1]。
同时，其最大应力＜Q235可允许应力σ,=235 MPa,故载货台总体强度与实际要求相符。
一种铝合金双立柱堆垛机[实用新型专利]
![一种铝合金双立柱堆垛机[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c28f64800129bd64783e0912a216147917117e2e.png)
专利名称：一种铝合金双立柱堆垛机专利类型：实用新型专利
发明人：许习军,刘艳伟,侯宏明
申请号：CN202122484539.7
申请日：20211015
公开号：CN216072934U
公开日：
20220318
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种铝合金双立柱堆垛机，包括对称安装的两根立柱，所述立柱内侧设置有通过钢丝绳吊接和导向轮导向连接的载货台，所述载货台上安装有货叉；通过对侧导轮的位置进行调整，使得其位于立柱导向槽内并与立柱导向槽的侧面相接触，所述多个侧导轮置于立柱导向槽内，并与立柱导向槽的侧面贴合，滚动运行于立柱导向槽的两侧面上，多个侧导轮可以在Y方向上对导轮架和吊架弯板进行限位，从而是实现对载货台Y方向的限位；立导轮安装于导轮架上并与立柱导向槽的底面相贴合，滚动运行于立柱导向槽的底面，多个立导轮可以在X方向上对吊架弯板和导轮架进行限位，进而保证载货台上下移动的稳定性和平滑性。
申请人：太原福莱瑞达物流设备科技有限公司
地址：030600 山西省太原市综改示范区太原学府园区长治路226号高新动力港306号
国籍：CN
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D轮 =35cm， K附 =1.5，经计算得 P摩 = 944.6N 。 2.3 铝合金立柱受力分析
堆垛机的载货台结构运行到上极限点，并以一定 的加速度运行时，堆垛机的立柱将会处于强度和变形最 危险的时刻。如果将堆垛机在匀加速时间段划分成无数 连续的小段，则在每一个小段内，堆垛机的立柱和横梁 受到的力是不变的，且在各个时间段之间，载荷没有发 生变化。由于立柱产生的最大变形必然会出现在这些小 的时间段中，且各时间段的边界条件相同，所以只需要 分析整个框架在受到重力和加速度共同作用下的变形即 便可求立柱的各处节点应力和变形。
（1） 当 a = 1m / s2 时， 水 平 驱 动 力 F=ma+P 摩 =6711.6N；载货台冲击力：= F1 m= 1a 500N；上横梁冲击力： F2 = m2 × a = 1061N ；单根立柱冲击力： F3 = m3 × a = 1051N 。
（2） 当 a = 2m / s2 时， 水 平 驱 动 力 F = ma + P摩 = 12478.6N ； 载 货 台 冲 击 力：= F1 m= 1a 1000N ； 上 横 梁 冲 击 力： F2 = m2 × a = 2122N ； 单 根 立 柱 冲 击 力： F3 = m3 × a = 2102N 。
经过前期的设计、选材和建模，获得了堆垛机的 主要结构参数，如表 1 所示。
序号 1 2 3 4 5 6
表 1 堆垛机主要结构参数
项目 上横梁质量 下横梁质量 单根立柱质量 载货台（含货物）质量 堆垛机本体总重质量 本体总高度
规格 1061 2104 1051 500 5767 22600
单位 kg kg kg kg kg mm
式中， P滚 为堆垛机滚动运行阻力，N； P摩 为堆垛 机运行摩擦阻力，N； P坡 为堆垛机在有坡度轨道上运行 时须克服由堆垛机重量分力引起的阻力，N； P风 为室 外堆垛机运行时由风载荷引起的阻力，N。
中国设备工程 2018.01（上）223
Research and Exploration 研究与探索·探讨与创新
关键词：铝合金；立柱 ；堆垛机；结构；力学性能 中图分类号：TH246 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2018）01（上）-0223-03
巷道式堆垛机是自动化立体仓库最主要的取货搬运 设备，是实现物资流动的载体，它在高层货架巷道中往复 穿梭，将货物存入或取出，从而完成仓储与物流的任务。 它具有空间利用率高、便于实现自动化管理、提高劳动生 产率等优点，目前已应用于多个行业。为了实现物流的更 高效率，必须提高堆垛机的出入库频率和存取货速度，然 而堆垛机运行速度的提升对堆垛机的结构设计和综合力学 性能提出了更高要求。为了提高结构稳定性，设计者不得 不加大安全系数，采用冗余的高强度钢结构设计，既浪费 材料，又牺牲了能耗。因此研究堆垛机使用铝合金立柱的 力学性能，解决其节省材料和减重的目的，对于解决物流 节点高效运作的瓶颈问题，具有重要的意义。
由于堆垛机在室内水平行走， P坡 与 P风 可以忽略不 计，即 P滚 = P摩
其中， P摩= G × f0 ； f0 = (2K + ud ) / D轮 × K附 式中，G 为堆垛机自重，kg； f0 为摩擦阻力系数； K 为滚动摩擦系数；µ 为轴承摩擦系数；d 为轴承内径， cm； D轮 为车轮直径，cm； K附 为附加摩擦阻力系数。 其 中，G=5767kg，K=0.06，μ=0.015，d =10cm，
China 中国 Plant 设备
Engineering 工程
双铝合金立柱堆垛机结构的力学性能研究
卢永 1，李继平 2 （1. 沈源自瑞晟智能装备有限公司，辽宁 沈阳 11010； 2. 沈阳建筑大学城市建设学院，辽宁 沈阳 110167）
摘要：基于理论力学和材料力学的相关理论，对采用铝合金立柱的堆垛机本体结构进行受力分析，并进行了强度和刚 度的计算。运用 SolidWorks 与 Workbench 进行协同设计与分析，得到堆垛机在加速或减速的工况下强度和刚度的分析结果。 结果表明双铝合金立柱堆垛机的机架处于安全状态，其强度和刚度满足工程设计要求；双立柱堆垛机的立柱采用铝合金材质， 达到了减重降耗的目的，在堆垛机综合力学性能满足的情况下，运行加速度可以实现较大提升，物流周转效率得到提高。
1 双铝合金立柱巷道式堆垛机设计及主要结构 参数的确定
1.1 双铝合金立柱堆垛机设计 根据总体方案及物流节拍的需求，进行堆垛机的
设计，本体结构主要由金属结构、载货台、水平运行机 构、起升机构、货叉伸缩机构、起升导向轮装置、安全 保护装置和电气装置等部件组成，其中堆垛机的双立柱 采用铝合金材料。堆垛机总体结构组成如图 1 所示。 1.2 双铝合金立柱堆垛机主要结构参数
2.1 载荷分析 堆垛机立柱的变形主要发生在堆垛机运行方向与
垂直方向组成的平面内，引起变形最主要的载荷为各部 件的自重（质量分布）和水平惯性力 Pi ，对这些力在水 平方向和垂直方向进行分解，堆垛机的垂直载荷根据自 重来确定，作用在框架结构上的水平惯性力由正常情况 下产生的最大驱动力来确定。
即 Pi = miamax ， 式中， Pi 为最大水平惯性力； mi 为第 i 个部件的质 量； amax 为堆垛机最大运行加速度。 2.2 堆垛机滚动运行阻力计算
1. 上部导轮装置 2. 上横梁 3. 铝合金立柱 4. 超速保护 装置 5. 起升机构 6. 操作台 7. 电气控制柜 8. 水平运
行机构 9. 下横梁 10. 起升导向轮装置 11. 载货台 12. 伸缩货叉机构 13. 过载松绳保护装置 图 1 有轨巷道堆垛机结构图
2 双铝合金立柱巷道式堆垛机框架结构力学理 论分析