廣州地鐵各線堆垛機(jī)機(jī)械優(yōu)劣分析

李敏娟

（廣州市地下鐵道總公司，廣東廣州 510000）

自動化立體倉庫，也叫自動化立體倉儲，利用立體倉庫設(shè)備可實(shí)現(xiàn)倉庫高層貨架存儲，減少貨物占地面積，提高空間利用率；實(shí)現(xiàn)自動存取，提高勞動生產(chǎn)率；實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，降低操作人員勞動強(qiáng)度，且倉儲信息管理更加及時準(zhǔn)確，便于清點(diǎn)和盤庫，促進(jìn)企業(yè)的科學(xué)管理。自動化立體倉庫主要由貨架、巷道式堆垛起重機(jī)、出入庫輸送機(jī)或工作臺、鋼質(zhì)托盤和操作控制系統(tǒng)組成。

巷道式堆垛機(jī)是能在貨架之間的巷道內(nèi)作業(yè)的起重機(jī)，是自動化立體倉庫的重要組成部分?？裳剀壍涝谪浖芟锏纼?nèi)來回穿梭運(yùn)行，將位于巷道口出入庫輸送機(jī)或工作臺上的貨物放入指定貨格，或?qū)⒅付ㄘ浉駜?nèi)的貨物取出并運(yùn)送到巷道口。一般由機(jī)架（上橫梁、下橫梁、立柱）、升降機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、貨叉、載貨臺和電氣設(shè)備組成。

廈滘立體倉庫是由北京高科物流倉儲設(shè)備技術(shù)研究所設(shè)計(jì)生產(chǎn)，嘉禾立體倉庫由沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)，夏南立體倉庫由湖北省黃石市邦柯科技公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)。三者的巷道式堆垛機(jī)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上有著較大的差別，以下從其中三點(diǎn)相異處對比分析其優(yōu)劣性。

1 結(jié)構(gòu)形式不同

嘉禾和夏南立體倉庫采用雙立柱巷道式堆垛機(jī)，廈滘立體倉庫采用單立柱巷道式堆垛機(jī)。

（1）雙立柱有軌巷道堆垛機(jī)

雙立柱有軌巷道堆垛機(jī)機(jī)架是由兩根立柱、上橫梁、下橫梁組成一個長方形的框架。這種堆垛機(jī)具有較好的強(qiáng)度和剛性，受力均勻，起、制動時晃動幅度小，運(yùn)行平穩(wěn)，能快速起、制動，但用材多，自重較大。一般用在升降高度較高、起重量較大和水平運(yùn)行速度較高的立體倉庫中。嘉禾立體倉庫堆垛機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖1 所示。由行走電機(jī)驅(qū)動走行輪使堆垛機(jī)沿上、下軌道水平移動，由提升電機(jī)通過鏈條傳動使載貨臺沿著立柱起升導(dǎo)軌升降，由載貨臺上的電機(jī)驅(qū)動鏈齒條傳動機(jī)構(gòu)帶動貨叉交替左右平移，根據(jù)指令，按照一定的順序組合，進(jìn)行貨物存取作業(yè)[1]。

圖1 雙立柱巷道式堆垛機(jī)

（2）單立柱有軌巷道堆垛機(jī)

單立柱有軌巷道堆垛機(jī)的機(jī)架由一根立柱、上橫梁和下橫梁組成[2]。立柱是載貨臺垂直升降的支承和限制部件，多采用型鋼或焊接制作，立柱上附加導(dǎo)軌，以保證載貨臺的升降平穩(wěn)靈活。整機(jī)自重小，結(jié)構(gòu)緊湊，耗材少，制造成本低，但強(qiáng)度和剛性較差。堆垛機(jī)工作時，行走、制動和加減速時產(chǎn)生的水平慣性力作用以及載貨臺和貨物對立柱的偏心作用力，可能會造成立柱的扭曲和變形。因此單立柱有軌堆垛機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)件應(yīng)滿足更高的強(qiáng)度和剛度要求，更精確的制造、安裝精度；其起重量、水平運(yùn)動速度、起升高度都有一定的局限性。

廈滘立體倉庫堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2。

2 運(yùn)行軌跡形式不同

嘉禾立體倉庫采用兩臺直線運(yùn)行型堆垛機(jī)與一臺曲線運(yùn)行型堆垛機(jī)，廈滘、夏南立體倉庫各采用三臺曲線運(yùn)行型堆垛機(jī)。

（1）直線運(yùn)行型堆垛機(jī)

直線運(yùn)行型堆垛機(jī)只能在單個巷道內(nèi)做直線往返運(yùn)動，需通過其他輸送設(shè)備來轉(zhuǎn)換巷道，不能自行轉(zhuǎn)換。由于只能控制單條巷道，同等規(guī)模倉庫，需要堆垛機(jī)臺數(shù)多，成本較高。直線運(yùn)行型堆垛機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行，適用于出入庫頻率較高的立體倉庫。

（2）曲線運(yùn)行型堆垛機(jī)

曲線運(yùn)行型堆垛機(jī)行走輪與下橫梁是通過垂直軸鉸接的，能夠在環(huán)形或其他曲線軌道上運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了多個巷道共用一臺堆垛機(jī)，減少了堆垛機(jī)的數(shù)量，降低了總體造價成本。曲線運(yùn)行型堆垛機(jī)只適用于出入庫頻率較低的立體倉庫。

圖2 單立柱巷道式堆垛機(jī)

3 升降機(jī)構(gòu)柔性件不同

圖3 夏南立體倉庫堆垛機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)圖

升降機(jī)構(gòu)是用于驅(qū)動載貨臺升降的機(jī)構(gòu)。一般由電動機(jī)、制動器、減速器、滾筒或輪以及柔性件組成。常用的柔性件有鋼絲繩和起重鏈[3]。

嘉禾立體倉庫和廈滘立體倉庫采用起重鏈，廈滘堆垛機(jī)起重鏈傳動裝置裝在上部，配有平衡重塊，以減小提升功率。嘉禾立體倉庫堆垛機(jī)起重鏈傳動裝置位于立柱下端。鏈條傳動，在升降停止后，不易產(chǎn)生波動現(xiàn)象，使升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，定位準(zhǔn)確。鏈條造價高，一臺堆垛機(jī)大約需要60 m，十年一換，在鏈條處加黃油即可。

夏南立體倉庫堆垛機(jī)則采用用鋼絲繩。鋼絲繩通過上橫梁兩側(cè)的定滑輪與載貨臺上的動滑輪聯(lián)接。鋼絲繩傳動，傳動和布置相對容易，強(qiáng)度高，承載能力大、彈性好，能承受較大的沖擊，自重較輕，成本較低；但定位準(zhǔn)確性稍差，鋼絲繩壽命短、噪音低、必須配卷筒，整體拉伸，越拉越細(xì)；圖3為夏南立體倉庫堆垛機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。

4 結(jié)束語

廣州地鐵正處于建設(shè)和運(yùn)營的快速發(fā)展時期，自動化立體倉庫的使用，能夠迅速地提取各類維修備品備件及物資，極大地提高工作效率，節(jié)省空間與人力，更好地服務(wù)于運(yùn)營維護(hù)。堆垛機(jī)是自動化立體倉庫最重要的起重堆垛設(shè)備，直接影響自動化立體倉庫的優(yōu)越性。為此，按自身需求，選擇不同技術(shù)規(guī)格的堆垛機(jī)也尤為重要。

［1］吳勇，李雙祥.物流配送中心的有軌巷道式堆垛機(jī)［J］.機(jī)械工程師，2006（6）：30-33.

［2］廣州市地下總公司運(yùn)營事業(yè)總部車輛中心.自動化立體倉庫培訓(xùn)教材［Z］.2011.

［3］田美麗，蘇炳玲.堆垛機(jī)起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)［J］.現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2012（4）：72-75.