上柏讲述高40m单立柱巷道堆垛机的特点及应用.docx

上柏讲述高40m单立柱巷道堆垛机的特点及应用目前国内多数立体仓库采用的是单立柱巷道堆垛机，其优点是结构简单，横向尺寸紧凑，巷道占宽小, 而且围绕立柱可以选用多种载货台，比较容易地进行模块化设计和组装其立柱金属结构一般采用焊接箱型梁结构，具有截面大、结构整体刚性好、不易失稳、载货台承载能力大等特点，比较适合应用在 20m以上的单元托盘式堆垛机上德马泰克RapidStore UL 1500系列堆垛机主要用于高度在30m以上的自动化立体仓库，在欧洲市场 有众多的实施项目为适应中国和东南亚市场对超高堆垛机的需求，徳马泰克物流系统（苏州）有限公司 引进RapidStore UL 1500的技术，成功实现了本地化生产，并补了国内超高堆垛机设计和制造的技术空 白下面对高 40m 的单立柱巷道堆垛机在产品设计、装配搬运及应用规划等方面的特点和应用案例进行 介绍一、产品设计1. 高强度与高刚性的金属机构金属结构是堆垛机的骨干，直接决定了堆垛机的动态性能和安全性能高40m堆垛机的金属结构应 具有足够的强度和刚性，以满足堆垛机在静止、加减速、运行和急停过程中的操作要求金属结构为型钢 和钢板拼焊成的箱型梁组成。

以载货台带载并处于立柱顶部时为研究对象，对其进行力学分析计算，该金 属结构的各项技术性能的计算结果如下金属结构处于静态时，各结构变形的允许值满足《FEM9.831 Calculation pri nciples of storage and retrial mach ines Tolera nee, deformati ons and cleara nces in the high-bay warehouse》的要求金属结构在正常加减速运行过程中，立柱底部和下横梁的结构受到交变应力的作用，其应力满足《GB/T3811-2008起重机设计规范》中关于疲劳应力的要求，达到15年的使用寿命要求金属结构在巷道端部全速碰撞液压缓冲器时，立柱底部和下横梁的结构受到的大应力满足《GB/T3811-2008起重机设计规范》中关于钢材基本许用应力的要求，不致引起结构的损坏堆垛机金属结构的动态刚性目前没有标准要求，当固有频率较低时，应采取对速度的无级控制和平稳 过渡等措施参照《GB/T30561-2014起重机刚性桥式和门式起重机》中的要求，起重机主要作业运动引 起的水平振动固有频率不应小于0.5Hz,堆垛机金属结构的水平振动固有频率可以参照该要求。

高40m 单立柱堆垛机的第一阶水平振动固有频率经有限元计算分析，约为0.97Hz金属结构具有较大的刚性特 征，使堆垛机具有卓越的动态运行特性，满足高速运行的要求2. 模块化部件模块化部件是一种标准系列部件，堆垛机的各种功能由一个或几个模块组合实现，模块部件之间具有 相同或成系列的机械和电气接口，因此模块化部件通过组合，比较容易构成堆垛机的产品系列，可以快速 实现产品的多样化如图2所示高 40m 单立柱巷道堆垛机的模块部件分为标准模块部件和系列化模块部件标准化模块部件在全系 列中使用，具有机械和电气安装接口，例如，底部水平运行导轮，顶部水平运行导轮，起升运行导轮，运 行走轮部件，起升滑轮部件，机电结合部件，电控柜等系列化模块部件可以满足堆垛机系列化功能参数 要求，主要包括下横梁结构、立柱结构，载货台水平框架和垂直框架、运行驱动单元、起升驱动单元和货 叉部件实践证明，堆垛机采用模块化部件，可以选择不同的模块部件组合，满足客户的多种使用需求，同 时缩短产品的设计和制造周期，降低采购成本，提高产品质量和可靠性，使堆垛机的维护保养更加方便二、 装配搬运1. 运输堆垛机产品一般在工厂完成部件的制造和组装，再运输到客户现场，完成总装和调试。

高40m的单 立柱巷道堆垛机的一个明显特点是其长度超过30m按照《道路大型物件运输管理办法》的规定，如果 立柱整体运输，属于三级大型物件大型物件的运输需要有资质的企业承运，需要详细的运输规划和相关 部门的审批，并受到道路运输条件的限制另外，超过30m的大型物件在工厂制造搬运，进入客户现场 安装等方面也存在很大的困难如果堆垛机出口到海外市场，受到集装箱运输条件的限制，立柱的长度不 能超过12m因此需要对30m~40m的立柱结构进行分段设计和组装针对国内和海外市场，立柱分段可以分为两个方案，即国内每段立柱结构的长度不超过20m，出口海 外的立柱结构的长度不超过12m这样，将非常方便制造、运输和装配分段的堆垛机立柱在客户现场 进行组装2. 厂内装配和调试为节省堆垛机在现场的安装和调试时间，提高安装质量，堆垛机的大部分模块会在制造工厂内进行组 装测试下横梁部件、载货台部件、立柱底部组件和控制系统等会预先在厂内安装好实践证明，该方法 能够大幅度缩短现场安装时间，保证产品的交付质量三、 应用规划根据《FEM 9.851 Performa nee Data of S/R Mach ines Cycle Times》的要求，堆垛机的水平和起升运 行速度应该与立体仓库的长度和高度相匹配，以获得好性价比。

这个匹配关系由公式 a=H/L*v_x/v_y 来 确定，其值的范围为 0.5四、应用案例新加坡某日用品零售企业的仓储中心，拥有11个巷道，堆垛机高度37.1m，项目的功能设计参数如 表 2所示堆垛机水平和起升运行速度与立体仓库的长度和高度的关系值 a=0.97， 接近好的配合度，具 有高的性价比，能满足客户对仓库的出入库效率的要求根据该项目功能参数的要求，快速选取系列化的模块部件，和标准化模块部件一起组成堆垛机的模块化物料清单，在ERP系统中选取这些模块化部件清单，导入到项目的设计需求，实现堆垛机产品的快 速设计和制造按照出口项目的运输条件，堆垛机的分段立柱长度长为11.8m，每台堆垛机的立柱分成4段，全部 使用集装箱运输其中比较短的一段立柱与下横梁结构组合在一起，与载货台结构、货叉结构、水平运行 驱动和控制柜在厂内进行组装和测试，保证了产品的质量，该部件整体包装后放在集装箱中进行运输，能 有效防止运输过程中对设备的损坏设备到达现场后，再快速组装立柱组件，使整机设备较快达到了试运 行条件，满足了客户的需求。