自动化立体车库堆垛机设计
目 录
第1章 概述 ..................................................................................................................................... 1 1.1 自动化立体仓库的重要意义 .............................................................................................. 1 1.2当今立体停车库简介 .............................................................................................................. 2 1.3机械式立体停车库的主要类型 ............................................................................................. 3
1.3.1升降横移类(PSH)立体停车设备................................................................................ 3 1.3.2垂直循环类(PCX)立体停车设备 ............................................................................... 4 1.3.3垂直升降类(PCS)立体停车设备 ................................................................................ 4 1.3.4巷道堆垛类(PXD)立体停车设备 ............................................................................... 4 1.3.5水平循环类(PSX)立体停车设备................................................................................ 5 1.4机械式立体停车库的特点 ..................................................................................................... 5
1.4.1经济效益显著、投资成本低、运行费用小 ............................................................. 6 1.4.2安全性好、效率高、自动化停取 ............................................................................. 6 1.4.3形式多样、适应性强、对环境的副作用小 ............................................................. 6 2.1 巷道堆垛式立体车库的结构组成 ...................................................................................... 7
2.1.1双立柱结构的堆垛机 .................................................................................................. 7 2.1.2单立柱结构的堆垛机 .................................................................................................. 7 2.2堆垛机在巷道式立体车库中的作用 ..................................................................................... 7 2.3有轨巷道堆垛机的运行轨迹 ................................................................................................. 7
2.3.1直线运行堆垛机 ........................................................................................................... 8 2.3.2曲线运行堆垛机 ........................................................................................................... 8 第3章 巷道式立体车库车辆搬运堆垛机设计 ............................................................................ 9 3.1堆垛机的技术参数对车库存取效率的影响 ........................................................................ 9
3.1.1堆垛机的货叉下挠度 .................................................................................................. 9 3.1.2堆垛机的尺寸参数 ...................................................................................................... 9 3.2 堆垛机的方案分析 ............................................................................................................... 9
3.2.1立柱组成 ..................................................................................................................... 9 3.2.2货叉装置 ....................................................................................................................... 9 3.2.3载货台 .........................................................................................................................10
- II -
3.2.4上横粱 .........................................................................................................................10 3.2.5起升装置 .....................................................................................................................10 3.3传动方案的设计 ....................................................................................................................10
3.3.1机械传动 .....................................................................................................................10 3.3.2液压传动 .....................................................................................................................10 3.3.3 电传动 ........................................................................................................................10 3.3.4结论 .............................................................................................................................11
3.3.4.1钢丝绳传动特点： .........................................................................................11 3.3.4.2链传动特点： .................................................................................................11 3.3.4.3齿轮传动特点： .............................................................................................11 3.3.4.4带传动的特点： .............................................................................................11
3.4传动计算 ................................................................................................................................12
3.4.1提升电机、链条、链轮的选择 ................................................................................12
3.4.1.1计算提升电机的额定功率： ........................................................................12 3.4.1.2链轮的选择 .....................................................................................................13 3.4.1.3提升链轮设计 .................................................................................................13 3.4.2齿轮的设计 .................................................................................................................14
3.4.2.1按齿面接触强度设计 .....................................................................................15 3.4.2.2齿根弯曲强度计算 .........................................................................................16 3.4.3减速传动链轮及链条的选择 ....................................................................................17 3.4.4齿轮上轴承的选择 ....................................................................................................18 3.4.5行走车轮、轴承及电机的选择 ................................................................................19
3.4.5.1车轮的选择 .....................................................................................................19 3.4.5.2车轮轴上的轴承： .........................................................................................19
3.5结构设计和强度校核 ............................................................................................................20
3.5.1导向轮的设计 .............................................................................................................20 3.5.2提升平台设计 .............................................................................................................20 3.5.3强度校核 .....................................................................................................................21
3.5.3.1车轮轴的校核 .................................................................................................21 3.5.3.2立柱设计与校核 .............................................................................................23
第4章运动控制方案 ......................................................................................................................25
4.1控制系统选型 ........................................................................................................................25 4.2立体车库堆垛机控制的设计 ...............................................................................................26
4.2.1立体车库的电器控制 ................................................................................................26 参考文献 .......................................................................................................................................27
- IV -
第1章 概述
1.1 自动化立体仓库的重要意义
自动化立体仓库集成了通信技术、自动控制技术、检测技术、数据库技术和优化调度技术于一体,是现代物流的重要组成部分。由于自动化立体仓库空间利用率高、管理方便及自动化程度高,其应用也越来越广泛。随着红外线、高性能的PLC、高性能的变频器及激光测距等新技术的广泛普及和应用,立体仓库堆垛机的运行速度有了明显的提高,原有的控制技术已经不能满足新型自动化仓库的需求,必须做出相应的调整。体现堆垛机性能高低的主要指标有:运行速度、平稳性、振动与噪音、认址精度、提升速度以及货叉的速度等。城市用地分配有其合理的比例，根据城市地理学与城市经济学的研究证明，城市本身在一定的技术条件下有其理想的再打就会产生规模不经济，而分配给交通运输系统使川的土地包括道路与停车场也是有一个合理的比例，一般在总土地面积的10％~20%比较合理，因此科学的城市发展规划是非常重要的。当前，一些城市规划中的停车场大多书留在面型，单位面积的泊车数量受到极大限制，泊车位增量缓慢，根本满足不了汽车保有量迅速增长的需要。如何在有限的土地上建设较多且经济的停车位，来满足汽车迅速增加后产生的“停车难\的问题，世界发达国家的经验—发展立体停车库应是值得我们借鉴的。
市区的停车要达到近1000个，而且目前城区可使用的泊车位不足1200个，泊车难、路边和人行道乱停车等违章泊车的现象越来越严重。乍看起来好像尽是汽车乱停乱放的交通问题，但其深层次的社会影响是不合忽视的。城市机动车保有量的迅速增长与城市停车场建设滞后的矛盾逐渐凸现，路边停车、人行道停车造成城市交通阻塞，城区道路拓宽对改善交通状况的效果未能得以真正的体现，该问成为影响和制约城市建设和经济发展的一个重要因素，随着经济迅速发展，这一问题已经大市向中小城市拓延开来，以长三角区域经济很发达的中小城市绍兴市为例它是海国际大都市为中心的长三角经济圈1 0个发达城市之一，200 2年市区人均(GDP为5200美元，中国轻纺城坐落地绍兴县人均GDP为7600美元，轿车的购买力强盛，目前，绍兴市的汽车保有量约15万辆，其中绍兴市区的汽车保有量近3万辆，加上绍兴县的约3万辆汽车约三分之一在市区行驶，除交通拥挤外，市区的泊车足，按照畅通工程B类城市的要。 随着我国经济发展度的加快和城市化水平的提高人均GDP超过4500美元城市队伍不断扩大，家庭轿车购买力不断提升，国家发展和改革委员会起草的《汽车产业发展政策》和《汽车消费政》的出台，更将促进汽车市场及消费坏境有较大的改善。据国家统计局统计，到2003年底我国机动车保有量已达到10000多万辆。比上一年增长25%，其中，四人轿车保有量达500万辆，