雙立柱堆垛機(jī)常見故障及維護(hù)保養(yǎng)分析

李木澤 王強(qiáng) 張俊 翟鵬飛 孫文龍

摘要：雙立柱堆垛機(jī)是現(xiàn)代物流核心設(shè)備之一，它主要負(fù)責(zé)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中貨物的出入庫(kù)，減少了倉(cāng)庫(kù)人員的作業(yè)強(qiáng)度，提高了貨物的周轉(zhuǎn)效率。本文在分析了雙立柱堆垛機(jī)基本結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，分析了雙立柱堆垛機(jī)常見故障，并提出了雙立柱堆垛機(jī)日常維護(hù)保養(yǎng)要求，為堆垛機(jī)的使用管理提供了一定的參考。

Abstract： Double column stacker is one of the core modern logistics equipment. It is mainly responsible for the warehousing of goods in the automated warehouse， which reduces the operation intensity of warehouse personnel and improves the turnover efficiency of goods. This paper analyzes the common faults of the double column stacker， and puts forward the daily maintenance requirements of the double column stacker， based on the analysis of the basic structure of the double column stacker， which provides a certain reference for the use and management of the stacker.

關(guān)鍵詞：雙立柱堆垛機(jī);故障;維護(hù)保養(yǎng)

Key words： double column stacker;fault;maintenance

中圖分類號(hào)：TH246? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）11-0178-02

0? 引言

堆垛機(jī)是現(xiàn)代自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中的核心設(shè)備，其主要功能是自動(dòng)存儲(chǔ)貨物，堆垛機(jī)的廣泛使用可以有效地節(jié)省人力，大大提高了物流倉(cāng)儲(chǔ)操作的效率，使企業(yè)甚至整個(gè)供應(yīng)鏈效益得到了顯著提高。雖然堆垛機(jī)使用的越來(lái)越普遍，但部分企業(yè)對(duì)堆垛機(jī)的故障以及維護(hù)保養(yǎng)認(rèn)識(shí)不足，堆垛機(jī)故障維修所需時(shí)間長(zhǎng)、響應(yīng)時(shí)間慢的問(wèn)題普遍存在。因此，深入分析堆垛機(jī)常見發(fā)生故障，通過(guò)改進(jìn)故障并進(jìn)行科學(xué)的維護(hù)保養(yǎng)目前已經(jīng)成為本領(lǐng)域的研究重點(diǎn)內(nèi)容。

1? 堆垛機(jī)基本結(jié)構(gòu)

堆垛機(jī)的主要結(jié)構(gòu)如圖1所示[1]。具體包括：

①門架。門架主要由兩根立柱和橫梁組成，一般都是矩形結(jié)構(gòu)。

②水平行走機(jī)構(gòu)。它是堆垛機(jī)水平方向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，主要由電機(jī)、減速器、導(dǎo)向輪、聯(lián)軸器和制動(dòng)裝置五大部分組成。為了使堆垛機(jī)更加平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)，一般采用地面驅(qū)動(dòng)式驅(qū)動(dòng)，在地面單軌上采用四個(gè)導(dǎo)輪作為運(yùn)行部件，同時(shí)在頂部也設(shè)有四個(gè)導(dǎo)輪在天軌上運(yùn)動(dòng)。并且由于驅(qū)動(dòng)裝置鋪設(shè)在地面，保養(yǎng)和維護(hù)也就變得更加簡(jiǎn)單方便安全。

③貨叉伸縮機(jī)構(gòu)。它是堆垛機(jī)最重要工作機(jī)構(gòu)，一般貨叉都是三級(jí)伸縮結(jié)構(gòu)，分為固定貨叉、中間貨叉和主貨叉。在安裝時(shí)先將固定貨叉安裝到載貨臺(tái)上，再進(jìn)行中間貨叉和主貨叉的安裝。

④升降機(jī)構(gòu)。它是使載貨臺(tái)沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，電機(jī)工作時(shí)帶動(dòng)滾筒使鋼絲繩移動(dòng)帶動(dòng)載貨臺(tái)進(jìn)行上下升降。堆垛機(jī)升降機(jī)構(gòu)有兩種鏈條升降機(jī)構(gòu)，和鏈條相比鋼絲繩既可以減少體積、節(jié)約成本，又能降低噪聲污染。因此，升降機(jī)構(gòu)常常采用鋼絲繩-卷筒傳動(dòng)，并且為了安裝與維護(hù)的方便，升降裝置布置在立柱的下方。

⑤載貨臺(tái)。它是堆垛機(jī)裝載貨物的裝置，其和立柱連接處設(shè)有導(dǎo)向輪，通過(guò)與升降機(jī)構(gòu)鏈接的鋼絲繩進(jìn)行移動(dòng)，在載貨臺(tái)上設(shè)有貨叉，可左右滑動(dòng)叉取貨架上的貨物或?qū)⒇浳锓胖玫截浖苌稀?/p>

⑥控制設(shè)備。它主要控制堆垛機(jī)的升降、水平行走以及貨叉伸縮等動(dòng)作的啟動(dòng)和停止。

⑦安全機(jī)構(gòu)。它是堆垛機(jī)實(shí)現(xiàn)安全工作的重要裝置，包括行程開關(guān)、鋼絲繩鎖死機(jī)構(gòu)、斷繩保護(hù)機(jī)構(gòu)、聲光信號(hào)機(jī)構(gòu)等。

2? 雙立柱堆垛機(jī)常見故障分析

雙立柱堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，工作原理涉及機(jī)械、電氣、控制、計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信等各個(gè)領(lǐng)域，在長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度工作的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障，主要包括如下幾個(gè)方面：

2.1 機(jī)械系統(tǒng)故障

在堆垛機(jī)連續(xù)工作期間，內(nèi)置機(jī)械模塊將出現(xiàn)一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)如下：①堆垛機(jī)的芯子在工作中劇烈的長(zhǎng)時(shí)間振動(dòng)。②堆垛機(jī)的地軌、行走輪和導(dǎo)向輪在工作中會(huì)發(fā)生嚴(yán)重磨損，長(zhǎng)時(shí)間工作，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生很大的影響，會(huì)出現(xiàn)行走變頻情況，從而觸發(fā)警報(bào)裝置。③ 行走機(jī)構(gòu)上的導(dǎo)向輪在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后容易松動(dòng)。如果堆垛機(jī)運(yùn)行太快或在操作過(guò)程中振動(dòng)太劇烈，導(dǎo)輪也很容易發(fā)生分離現(xiàn)象，導(dǎo)輪的游隙和分離是導(dǎo)致堆垛機(jī)脫開的主要原因。為避免這種故障，相關(guān)維護(hù)人員應(yīng)定期檢查堆垛機(jī)的移位機(jī)構(gòu)，確定是否正常運(yùn)行。④在長(zhǎng)時(shí)間工作期間，貨叉伸縮機(jī)構(gòu)容易發(fā)生老化磨損，傳送帶此時(shí)可能被鎖定卡住無(wú)法正常工作。⑤升降機(jī)構(gòu)容易在操作中產(chǎn)生磨損。隨著堆垛位置的變化，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流將繼續(xù)增加，報(bào)警裝置將被觸發(fā)，并且堆垛機(jī)將出現(xiàn)緊急停機(jī)故障。⑥立柱故障。立柱是堆垛機(jī)最重要的載重機(jī)構(gòu)，受力的情況比較復(fù)雜，因此發(fā)生故障的概率也最大。所以在工作中，對(duì)立柱的強(qiáng)度以及剛度都有一定的要求。目前，雙立柱堆垛機(jī)利用的材料主要是 45 號(hào)鋼，但是45 號(hào)鋼的優(yōu)勢(shì)在于機(jī)械性能優(yōu)良但焊接性能較差，因此避免堆垛機(jī)在工作過(guò)程中出現(xiàn)振動(dòng)的情況導(dǎo)致立柱焊縫開裂[2，3]。

2.2 控制系統(tǒng)故障? 控制系統(tǒng)中逆變器系統(tǒng)可能會(huì)發(fā)生故障并發(fā)送警報(bào)信號(hào)，正常的工作運(yùn)行會(huì)被警報(bào)信號(hào)打擾中斷。在隨機(jī)分配貨物放置位置期間，貨物會(huì)因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)缺少用于貨物的通用控制程序而堆放會(huì)因此出現(xiàn)混亂[4]。

2.3 噪聲故障? 噪音是堆垛機(jī)產(chǎn)生對(duì)人的最直接的危害之一，噪音嚴(yán)重時(shí)可以損害聽覺和神經(jīng)系統(tǒng)以及心血管系統(tǒng)。因此，在使用過(guò)程中應(yīng)盡可能控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，以減少導(dǎo)向輪和操作機(jī)構(gòu)的輪軌、裝載平臺(tái)和立柱之間的摩擦等產(chǎn)生的噪聲[5]。

2.4 堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)故障? 堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)上的導(dǎo)向輪在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后容易松動(dòng)。如果堆垛機(jī)運(yùn)行太快或在操作過(guò)程中振動(dòng)太劇烈，導(dǎo)輪很容易發(fā)生分離現(xiàn)象，導(dǎo)輪的游隙和分離是導(dǎo)致堆垛機(jī)脫軌的主要原因。為避免這種故障，相關(guān)維護(hù)人員應(yīng)定期檢查堆垛機(jī)的移位機(jī)構(gòu)，確定是否正常運(yùn)行。

3? 雙立柱堆垛機(jī)日常維護(hù)保養(yǎng)

3.1 改善堆垛機(jī)運(yùn)行環(huán)境? 堆垛機(jī)是高集成的機(jī)電設(shè)備，該機(jī)器的良好運(yùn)行需要很好的運(yùn)行環(huán)境，這樣就能夠大幅度提高堆垛機(jī)使用的可靠性與安全性。與此同時(shí)，在倉(cāng)庫(kù)管理中需要做好堆垛機(jī)的日常保養(yǎng)記錄，保持堆垛機(jī)激光測(cè)距儀、反光板的清潔，做好日常維護(hù)工作。

3.2 建立堆垛機(jī)重要運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)? 堆垛機(jī)的操作涉及許多結(jié)構(gòu)部件和控制模塊，可以通過(guò)記錄和分析堆垛機(jī)中使用的逆變器的電流、電壓、溫度和其他參數(shù)，隨時(shí)觀察堆垛機(jī)的工作狀況數(shù)據(jù)變化、操作狀態(tài)和其他可能存在的問(wèn)題。上述參數(shù)的輕微變化可能反映出堆垛機(jī)機(jī)械強(qiáng)度的變化，根據(jù)數(shù)據(jù)的變化判斷堆垛機(jī)的工作運(yùn)行狀況，比如電流、電壓、溫度和振動(dòng)，并可以在故障擴(kuò)大前發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理，以防止更大的損失。

3.3 做好堆垛機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化與處理? 通過(guò)分析堆垛機(jī)故障，其中最常見的故障大多數(shù)發(fā)生在堆垛機(jī)的行走機(jī)構(gòu)中。堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行很容易引起堆垛機(jī)強(qiáng)烈的振動(dòng)，從而使堆垛機(jī)零部件之間的磨損增加。為了有效地解決振動(dòng)磨損這一技術(shù)問(wèn)題，需要技術(shù)員工增加對(duì)磨損原因的分析，有效延長(zhǎng)步行輪和滑動(dòng)輪這些易磨損零件的使用壽命，科學(xué)確定更換步行輪和滑動(dòng)輪的使用壽命并定期進(jìn)行更換。因此，為了減少堆垛機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生的零部件磨損，需要加強(qiáng)對(duì)堆垛機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)化，可采取的具體措施如下：①為了增加其受力面積，可以將堆垛機(jī)立柱截面長(zhǎng)度增加。②增加立柱的截面厚度，以增加其受力面積，減緩立柱運(yùn)行磨損。③將立柱頂端及根部由槽鋼改為實(shí)心鋼，增加其頂端及根部的受力面積。④建立堆垛機(jī)“健康”文檔，記錄使用時(shí)間，定期檢查測(cè)零部件的磨損數(shù)據(jù)，合理確定易損零部件的更換時(shí)間，以確保堆垛機(jī)的安全運(yùn)行。

3.4 做好堆垛機(jī)的管理與維護(hù)? 定期檢查堆垛機(jī)的潤(rùn)滑效果，調(diào)節(jié)起重鏈條，確保貨叉的正常操作，并確保緊固件的穩(wěn)定性。堆垛機(jī)進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)前要檢查貨物的堆放效果，確保貨物的形狀，確保堆垛機(jī)行走軌道的清潔度和平整度。尋找最佳的堆垛機(jī)控制策略，實(shí)現(xiàn)行駛里程、伸縮貨叉和裝載重量的相對(duì)平衡，以確保均勻性機(jī)械磨損，并確保加載平臺(tái)受到壓力均衡[6]。

4? 結(jié)束語(yǔ)

堆垛機(jī)故障診斷及維護(hù)保養(yǎng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。本文分析了物流倉(cāng)庫(kù)中廣泛使用的雙立柱堆垛機(jī)基本結(jié)構(gòu)和常見故障，并據(jù)此提出堆垛機(jī)維護(hù)及保養(yǎng)的要求，為雙立柱堆垛機(jī)使用管理提供了一定的參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊維梁，董福盛.堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu)及其維護(hù)保養(yǎng)[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2005（07）：11-13.

[2]趙志浩，刀榮貴，陳繼安，姜永愿，殷紅.巷道堆垛機(jī)常見故障分析及設(shè)備運(yùn)行保障[J].物流技術(shù)與應(yīng)用，2020，25（12）：143-146.

[3]李曉波.堆垛機(jī)故障預(yù)測(cè)與維修決策技術(shù)研究[D].機(jī)械科學(xué)研究總院，2020.

[4]張靖.自動(dòng)立體倉(cāng)庫(kù)中堆垛機(jī)常見故障與維修策略[J].物流技術(shù)與應(yīng)用，2020，25（04）：112-114.

[5]李東升.堆垛機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2020，17（01）：66-67.

[6]李東升.雙立柱堆垛機(jī)故障診斷關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（24）：74-75.

[7]黃建軍.自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)常見故障與維修[J].設(shè)備管理與維修，2019（01）：59-60.