第2章巷道堆垛式立体车库
2.1 巷道堆垛式立体车库的结构组成
按现行机械行业标准，有轨巷道堆垛机分类方式多种多样，如按支承方式、用途、控制方式、结构、运行轨迹等分类。但无论何种类型的堆垛机，一般都由不平行走机构、起升机构、载货台及货叉机构、机架和电气设备等基本部分组成。在目前立体仓库应用中，堆垛机最常见的是按结构形式和运行轨迹分类。有轨巷道堆垛机的结构形式从结构形式上区别，目前立体仓库中堆垛机有双立柱结构和单立柱结构。 2.1.1双立柱结构的堆垛机
双立柱结构的堆垛机机架由两根立柱和上横梁、下横梁组成一个长方形框架。立柱形式有方管和圆管。方管兼作起升导轨，圆管附加起升导轨。双立柱堆垛机的最大优点就是强度和刚性都比较好，并且运行平稳。一般对于起重较高、起重较大和水平运行速度高的立体仓库堆垛饥多采用双立柱结构。双立柱堆垛机的起升机构，普遍采用链条传动，由电机减速机驱动链轮转动，通过链条牵引载货台沿立柱或起升机导轨作升降运动。由于链条牵引载货台或配重装置，受空间尺寸限制，传动和布置较复杂，但定位较准确。 2.1.2单立柱结构的堆垛机
单立柱结构的堆垛机机架由一根立柱和下横梁组成。立柱多采用较大的H型钢或焊接制作，立柱上附加导轨。整机重量较轻，消耗材料少，因此制造成本相对较低，但刚性较差。由于载货台及货物对立柱的偏心作用，以及行走、制动时产生的不平惯性力作用，使单立柱堆垛机在使用上有局限性。不适于起重重量大和水平运行速度高的堆垛机。单立柱堆垛机的起升机构，普遍采用钢丝绳传动，由电机减速机驱动卷筒，通过钢丝绳牵引载货台沿立柱或起升钢轨作升降运动。对于钢丝绳传动，传动和布置相对容易，但定位准确性稍差。
2.2堆垛机在巷道式立体车库中的作用
堆垛机是自动化立体车库的主要搬运设备。它在高层货架的巷道内来回穿梭运行，负责车辆的存取。使立体车库更加易于实现控制，单车存取时间缩短，效率提高。
2.3有轨巷道堆垛机的运行轨迹
堆垛机水平驱动装置一般安装在堆垛机下横梁上，通过电机减速机驱动车轮转动，使堆垛机沿水平方向运行。此种地面驱动方式使用最为普遍。一般采用两个承重车轮，
沿敷设在地面上的轨道(通常亦叫做地轨)运行。通过下部两组水平轮沿轨道运行导向，在堆垛机顶部两组导向轮沿上轨道(通常亦叫做天轨)运行辅助导向。按其运行轨迹形式区别，有直线运行型堆垛机和曲线运行型堆垛机。 2.3.1直线运行堆垛机
直线运行型堆垛机只能在巷道内直线运行，不能自行转换轨道。只能通过其他输送设备转换巷道，如堆垛机转运车。直线型堆垛机可以实现高速运行，能够满足出入库频率较高的立体仓库作业，应用最为广泛。 2.3.2曲线运行堆垛机
曲线运行堆垛机车轮与下横梁是通过垂直轴铰接的，能够在环形或其他曲线轨道上运行，即可以走曲线，不通过其他输送设备便可以从一个巷道自行转移到另一个巷道。此种堆垛机通常亦叫做转轨堆垛机。曲线运行堆垛机在使用上有局限性，而且转弯时速度特别慢，不能满足出入库频率高的立体仓库作业。
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第3章 巷道式立体车库车辆搬运堆垛机设计
3.1堆垛机的技术参数对车库存取效率的影响
合理的选择各项参数，将大大提高整个系统的运行效率和经济效益。堆垛机作为立体仓库中重要的运输设备，其各项技术参数的选用，将直接影响到整座立体仓库的运行效率和经济效益。与堆垛机的速度有关的参数，主要指水平运行速度、起升速度和货叉伸缩速度。这三项参数的高低，直接关系到出入库频率的高低。 3.1.1堆垛机的货叉下挠度
货叉下挠度，是堆垛机的一项非常重要的性能参数，直接关系到堆垛机是否能正常工作。因结构型式、材料及加工热处理工艺的限制，改进货叉结构，合理选材，提高工艺手段，是减少货又下挠度，保证堆垛机工作性能的重要措施。 3.1.2堆垛机的尺寸参数
堆垛机的尺寸参数较多，例如起升高度、下降深度、整机全长、最低货位极限高度等。其中最低货位极限高度，即货叉上表面从最低一层货格的低位到地轨安装水平面的垂真距离。该参数涉及合理利用有效空间，增加库容量，亦是评价堆垛机设计水平的标准之一。
3.2 堆垛机的方案分析
根据对堆垛机类型优缺点的分析和本设计的要求，我选用了双柱轨道堆垛机，提升时采用链条驱动方式。堆垛机主要由水平行走机构、起升机构、载货台及货叉机构、机架和电气设备等部分组成。 3.2.1立柱组成
立柱主要由立柱、拖链支板、及配重等组成，还包括上下导轨和法兰，它是由工字钢和钢板焊接而成的箱式矩形断面并采用冷拉扁钢作为起升导轨，抗扭、抗弯刚度大、耐磨性好。立柱与上横梁之间通过法兰由高强度螺栓联结。 3.2.2货叉装置
货叉装置是堆垛机存取货物的执行饥构，装设在载货台上。本机构采用三级直线差动式伸缩货叉，由上叉、中叉、下叉及起导向作用的滚针轴承等组成，以减少巷道的宽度，且使之具有足够的伸缩行程。
3.2.3载货台
载货台由导轮架、载货台体、导向座、支撑轮装置、及链轮组等组成，其上装有货叉装置、断链保护装置、起升的主侧导向轮、升降认址装置、货物位置异常检测装置。 3.2.4上横粱
上横梁主要由上横梁、上导轮支架、上导轮及滑轮等组成。上横梁是由钢焊接的开口断面，其与立柱间通过法兰，高强度螺栓联结。 3.2.5起升装置
主要由电机、电机支座等组成，用于驱动载货台升降运动，并通过电机支座用螺栓固定在立柱下端。
3.3传动方案的设计
传动系统功能：输送与传递动力，使行走框架行走和平台运行。机械式立体车库工作传动方式一般有机械传动、液压传动、电传动三种方式。 3.3.1机械传动
特点：结构简单，加工制造容易，成本低，但传动系统扭振和冲击载荷大，影响传动系统的寿命。 3.3.2液压传动
优点：工作液体可以用管道方便地输送到任何位置，能实现无级变速，且变速范围大，并可实现微动。控制方便，易于实现自动化。运动部件具有良好的润滑条件。液压元件与系统易于实现“三化”便于实现集中控制、远程控制和程序控制。
缺点：工作效率低、适用的温度范围小。液压元件对工作介质的污染较敏感，且泄露会污染环境，石油类液体有发生火灾的隐患。系统的刚性较差，元件制造工艺要求较高，成本高。系统的故障诊断比较困难。 3.3.3 电传动
优点：可在较宽的范围内实现无级调速，使发动机的功率得到充分的利用。牵引性好，速度快，省去了传动系统中易损害的零部件。检查方便，维护简单，工作可靠而持久，动力传动平滑。
缺点：启动与制动时负荷小，电机设备重量大，惯性大，工作时稳定性差
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3.3.4结论
比较了上述三种传动方案的优缺点，结合本车库的工作强度、工作环境、运行状态要求及工作平稳性等因素，我选择了机械传动。械传动包括带传动、链传动、齿轮传动、钢丝绳传动等常用方式： 3.3.4.1钢丝绳传动特点：
强度高，自重好，弹性好，工作平衡，但其只能承受拉力。 3.3.4.2链传动特点：
结构紧凑，无弹性滑动和打滑现缘，能保持准确的平均传动比，传动效率高，轴上径向压力小，与齿轮传相比，链传动的制造与安装精度要求较低，成本低廉，在远距离传动时(中心距十多米)，其结构轻便的多，但在两根平行轴间尽能用于同向回转的传动，运转时不能保持恒定的瞬时传动比，磨损后易发生跳齿，工作有噪声。 3.3.4.3齿轮传动特点：
效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长，传动比稳定，但制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。 3.3.4.4带传动的特点：
结构简单、传动平稳、造价低、缓冲吸振等优点，但带是挠性体。在传动中存在差弹性滑动，因此不能保证固定的传动比，传动效率低，传动处廓尺寸较大，不够紧凑，带的寿命短，轴轴承受力较大等缺点
综上所述：根据设计要求，我选用了链条传动方式。主要组成：电动机、链条、 链轮、齿轮等。
提升部分传动示意图如右图所 示：
1、电动机 5、7提升链轮 2、传动链轮 3、换向齿轮
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