巷道堆垛機行走輪系專用拆卸工具

王 東，劉亞男

（紅塔集團楚雄卷煙廠，云南 楚雄 675000）

1 引言

巷道堆垛機是高架立體倉庫中最核心的搬運設(shè)備，伴隨著自動化立體倉庫的廣泛應(yīng)用，巷道堆垛機的穩(wěn)定性、可靠性、高效性越來越受到重視。行走裝置的穩(wěn)定性和可靠性是堆垛機高效運行的基礎(chǔ)和前提，國內(nèi)外關(guān)于行走裝置和堆垛機結(jié)構(gòu)改進方面的研究已經(jīng)相當(dāng)成熟[1-3]，目前較常用的就是采用文獻[1]中的側(cè)輪同步式行走機構(gòu)。然而，堆垛機行走輪系工作頻繁，主動輪和被動輪磨損較快，超過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后就必須對行走輪系進行更換，在更換過程中由于缺少相應(yīng)的專用工具，拆卸過程相當(dāng)困難，特別是對于銹跡較重的情況，只能采用切割式破壞拆除方式，導(dǎo)致后期備件費用和維護費用增加。國內(nèi)外關(guān)于堆垛機行走輪系拆卸工具的研究尚沒有大的進展，本文擬結(jié)合實踐經(jīng)驗和理論分析，依據(jù)機械設(shè)計相關(guān)知識，設(shè)計出一種堆垛機行走輪系拆卸裝置，提高作業(yè)效率，減少維修人員的勞動強度。

紅塔集團楚雄卷煙廠共有12臺堆垛機，其中卷包車間8臺，制絲車間4臺，每臺堆垛機行走輪系共有一個驅(qū)動輪和一個被動輪，驅(qū)動輪和被動輪表層經(jīng)過淬火處理，淬火層厚度大約4mm,當(dāng)磨損超過淬火層厚度，磨損會加劇，會造成以下后果：（1）主動輪脆性斷裂，堆垛機傾覆，造成嚴(yán)重的安全事故。（2）由于驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速一定，造成運行效率降低。（3）當(dāng)主動輪橢圓度偏離量超過0.2mm時，行走過程中噪音和振動會急劇增加，影響堆垛機整體使用壽命。（4）造成堆垛機停不準(zhǔn)貨位位置或者紅外通訊中斷，造成堆垛機經(jīng)常性報警。（5）堆垛機立柱高約24m，滿載貨物時，在最頂部有撓度變形，當(dāng)行走輪磨損過大后，導(dǎo)致堆垛機貨叉在頂部時與貨架橫梁摩擦，損壞堆垛機貨叉，過度磨損的話，甚至在底層也會出現(xiàn)類似現(xiàn)象。

當(dāng)堆垛機的行走系統(tǒng)磨損超過4mm時，為保證堆垛機的正常運行，必須更換行走輪系，因此，設(shè)計出一款專用拆裝工具很有必要。

2 行走輪系結(jié)構(gòu)分析和技術(shù)要求

堆垛機行走輪系是堆垛機的動力輸入源，堆垛機整體重量超過10t，行走輪系包含有主驅(qū)動輪和被動輪，行走輪系的作用是將驅(qū)動力傳遞給地軌，行走輪系穩(wěn)定運行是確保堆垛機高效運行的基礎(chǔ)。行走輪系主要包括：驅(qū)動電機、主驅(qū)動軸、主驅(qū)動輥、下橫梁、調(diào)心滾子軸承、被動軸、被動輪、導(dǎo)向輪，主驅(qū)動軸和驅(qū)動輪之間通過1:10的錐度面進行過盈配合。

主驅(qū)動軸工程圖和裝配圖如圖1、圖2所示。

被動軸和被動輪之間也是通過1:10的錐度面進行過盈配合的，如圖3所示。

行走輪系技術(shù)要求：

（1）磨損情況（最小直徑266mm）；（2）橢圓度（最大偏離量0.2mm）[1]。

3 拆卸工具的結(jié)構(gòu)和作業(yè)過程

當(dāng)行走輪系磨損程度超過最小直徑266mm或者橢圓度最大偏離量大于0.2mm時，就需要對行走輪系進行更換，否則會導(dǎo)致上文所述的5種情況。

圖1 驅(qū)動輪裝配圖

為了克服背景技術(shù)中的問題，在實踐過程中研究出一套可分別對驅(qū)動輪和被動輪進行拆裝的專用工具，并且完全不會破壞主動軸、被動軸、行走輪的形位公差，確保更換后的堆垛機可以安全可靠運行。

圖2 主驅(qū)動軸

圖3 從動軸

3.1 拆卸工具結(jié)構(gòu)

行走輪系拆卸工具包含有驅(qū)動輪拆卸工具和被動輪拆卸工具，如圖4所示。

結(jié)構(gòu)說明：

（1）長固定支架；（2）螺母；（3）長螺桿；（4）短固定支架；（5）短螺桿；（6）螺母；（7）萬向節(jié)軸螺桿；（8）萬向節(jié)軸螺母；（9）堆垛機下橫梁；（10）驅(qū)動軸；（11）驅(qū)動輪；（12）調(diào)心滾子軸承座；（13）卡簧；（14）調(diào)心滾子軸承座；（15）M24螺紋孔；（16）M24螺紋孔；（17）被動軸；（18）拆卸工具作用在驅(qū)動輪上的工作狀態(tài)；（19）拆卸工具作用在被動輪上的工作狀態(tài)；（20）被動輪。

固定支架和萬象節(jié)軸工程圖如圖5、圖6所示。

3.2 作業(yè)過程

對于驅(qū)動輪系來說，萬向節(jié)軸M24螺桿7與驅(qū)動軸中M24螺紋孔15進行配合，萬向節(jié)軸M30螺母8與M30長螺桿3底部一側(cè)配合，長固定支架1底部環(huán)與調(diào)心滾子軸承座12配合，M30長螺桿3頂部一側(cè)穿過長固定支架1頂部Φ32孔，M30長螺桿3頂部與M30螺母2進行配合。萬向節(jié)軸與M24螺紋孔15和M30長螺桿3配合過程中，可以旋轉(zhuǎn)一定的角度，確保M30長螺桿3與螺紋孔15中心線即使不在一條直線上，也不會損壞螺紋孔15，保證驅(qū)動軸10可以多次使用而不會損壞，提高驅(qū)動軸10的使用壽命，降低備件費用。維修人員通過46的扳手轉(zhuǎn)動M30螺母2，力通過長固定支架1、M30長螺桿3、帶M24螺桿和帶M30螺母的萬向節(jié)軸和M24螺紋孔15作用在驅(qū)動軸10上，驅(qū)動軸10和驅(qū)動輪11之間是通過1:10的錐度面進行過盈配合的，在力的作用下，二者分開，可將驅(qū)動軸10和驅(qū)動輪11取出。

圖4 結(jié)構(gòu)圖

圖5 固定支架工程圖

圖6 萬向節(jié)軸工程圖

對于被動輪系來說，萬向節(jié)軸M24螺桿7與被動軸中M24螺紋孔16進行配合，萬向節(jié)軸M30螺母8與M30短螺桿5底部一側(cè)配合，短固定支架4底部環(huán)與調(diào)心滾子軸承座14配合，M30短螺桿5頂部一側(cè)穿過短固定支架4頂部Φ32孔，M30短螺桿5頂部與M30螺母6進行配合。萬向節(jié)軸與M24螺紋孔16和M30短螺桿5配合過程中，可以旋轉(zhuǎn)一定的角度，確保M30短螺桿5與M24螺紋孔16中心線即使不在一條直線上，也不會損壞M24螺紋孔16，保證被動軸17可以多次使用而不會損壞，提高被動軸17的使用壽命，降低備件費用。維修人員通過46的扳手轉(zhuǎn)動M30螺母6，力通過短固定支架4、M30短螺桿5、帶M24螺桿和帶M30螺母的萬向節(jié)軸和M24螺紋孔16作用在被動軸17上，被動軸17和被動輪20之間是通過1:10的錐度面進行過盈配合的，在力的作用下，二者分開，可將被動軸17和被動輪20取出。

4 結(jié)語

堆垛機行走輪系拆卸專用工具通過帶M24螺桿和帶M30螺母的萬向節(jié)軸分別與主驅(qū)動軸上M24螺紋孔相配合和長、短螺桿進行配合，完全不會破壞驅(qū)動軸、被動軸的螺紋及形位公差，可確保驅(qū)動軸、被動軸多次循環(huán)使用，節(jié)約備件費用；可以杜絕驅(qū)動輪和被動輪空轉(zhuǎn)造成的橢圓度偏離量超過0.2mm，減少堆垛機的振動，延長堆垛機整體壽命；利用千斤頂分別將驅(qū)動輪端和被動輪端頂起，在地軌表面墊上墊片，可以同時對驅(qū)動輪和被動輪進行作業(yè)，提高作業(yè)效率；與傳統(tǒng)的拆裝方法相比，可大幅度減少維修人員的勞動強度，一個維修人員即可完成作業(yè)。