淺析堆垛機(jī)貨叉機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

摘 要：隨著現(xiàn)代化大生產(chǎn)和新興網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的發(fā)展，我國(guó)物流行業(yè)發(fā)展迅速，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用使得企業(yè)的生產(chǎn)物流速度大大提高。堆垛機(jī)是實(shí)現(xiàn)物資搬運(yùn)的載體，它在高層貨架巷道中往返運(yùn)動(dòng)，將貨物存入或取出，從而實(shí)現(xiàn)物資的流動(dòng)。因此堆垛機(jī)的研究對(duì)我國(guó)物流行業(yè)的發(fā)展都具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：物流；堆垛機(jī)；貨叉機(jī)構(gòu)

堆垛機(jī)的主要機(jī)械動(dòng)作有：轉(zhuǎn)運(yùn)車巷道運(yùn)輸行走，貨物周轉(zhuǎn)箱自動(dòng)提升下落，貨叉伸縮向立體貨架存物取貨。其中，貨叉的自動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)難度最大。

1 貨叉的主要結(jié)構(gòu)

貨叉伸縮機(jī)構(gòu)是堆垛機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)，安裝在載貨臺(tái)上，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是能夠雙向伸出，以便向兩側(cè)貨格送入（取出）貨箱?？s回后，貨叉連同載貨臺(tái)一起隨大車在巷道內(nèi)運(yùn)行。貨叉根據(jù)其數(shù)量不同可分為單叉貨叉、雙叉貨叉和多叉貨叉。最常用的是前兩種，多叉貨叉多用于特長(zhǎng)貨物的堆垛。

圖1 貨叉的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

貨叉一般采用三級(jí)直線差動(dòng)式伸縮貨叉，見圖1。貨叉裝置采用三級(jí)差動(dòng)齒輪齒條結(jié)構(gòu)，由上叉、中叉、下叉（固定叉）及起導(dǎo)向作用的滾針軸承等組成，以減少巷道寬度，且使之具有足夠的伸縮行程。貨叉的結(jié)構(gòu)形式有兩種：齒輪—齒條方式和鏈輪—鏈條方式。由于齒輪齒條傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，一般采用齒輪齒條傳動(dòng)。

2 貨叉機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)、減速器的確定

貨叉電機(jī)的選擇是否合理將直接影響到堆垛機(jī)的運(yùn)行效果。貨叉電機(jī)容量太大，將直接導(dǎo)致貨叉振動(dòng)。容量太小，則不能完成裝載單元的存取作業(yè)。因此，應(yīng)正確選擇貨叉電機(jī)十分重要。

已知條件：行走速度V=16m/min=0.27m/s，滾動(dòng)摩擦系數(shù)μ=0.15，貨叉部分重力

W=6150N，貨重1200N。

行走阻力R=（6150+1200）×0.15=1102.5N

動(dòng)力傳動(dòng)效率η=0.9（齒輪減速電機(jī)）×0.9（鏈條）×0.9（齒條）=0.73

最高時(shí)速時(shí)需要?jiǎng)恿Γ?/p>

P=1102.5×0.27/0.73=0.41kW

由于巷道的約束，貨叉裝置要求體積小，重量輕。故采用帶電機(jī)的擺線針減速器XWDY-0.75-8115-2。

3 最優(yōu)貨叉伸縮速度

根據(jù)平均單作業(yè)周期與速度的關(guān)系，在貨架尺寸確定后，可采用下面的計(jì)算公式來(lái)選擇貨叉的速度。

圖2 貨叉升降臺(tái)應(yīng)力分析

由應(yīng)力分析圖可以看出，升降臺(tái)應(yīng)力最大處集中在升降臺(tái)底面與立柱滑動(dòng)接觸面的銜接處。因此應(yīng)改善銜接處結(jié)構(gòu)，盡量大圓角過(guò)渡，焊接去應(yīng)力處理等以緩解應(yīng)力集中現(xiàn)象。

5 結(jié)束語(yǔ)

文章對(duì)堆垛機(jī)貨叉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、減速器的確定、最優(yōu)貨叉伸縮速度的選擇及貨叉升降臺(tái)變形進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析研究。闡明了了貨叉升降臺(tái)的最大應(yīng)力集中地方，對(duì)貨叉結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了參考，對(duì)堆垛機(jī)的改型升級(jí)也有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]吉國(guó)宏.自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)設(shè)計(jì)[M].北京：人民鐵道出版社，1979.