广州地铁各线堆垛机机械优劣分析

李敏娟

（广州市地下铁道总公司，广东广州 510000）

自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，利用立体仓库设备可实现仓库高层货架存储，减少货物占地面积，提高空间利用率；实现自动存取，提高劳动生产率；实现计算机控制，降低操作人员劳动强度，且仓储信息管理更加及时准确，便于清点和盘库，促进企业的科学管理。自动化立体仓库主要由货架、巷道式堆垛起重机、出入库输送机或工作台、钢质托盘和操作控制系统组成。

巷道式堆垛机是能在货架之间的巷道内作业的起重机，是自动化立体仓库的重要组成部分。可沿轨道在货架巷道内来回穿梭运行，将位于巷道口出入库输送机或工作台上的货物放入指定货格，或将指定货格内的货物取出并运送到巷道口。一般由机架（上横梁、下横梁、立柱）、升降机构、行走机构、货叉、载货台和电气设备组成。

厦滘立体仓库是由北京高科物流仓储设备技术研究所设计生产，嘉禾立体仓库由沈阳新松机器人自动化股份有限公司设计生产，夏南立体仓库由湖北省黄石市邦柯科技公司设计生产。三者的巷道式堆垛机在机械结构上有着较大的差别，以下从其中三点相异处对比分析其优劣性。

1 结构形式不同

嘉禾和夏南立体仓库采用双立柱巷道式堆垛机，厦滘立体仓库采用单立柱巷道式堆垛机。

（1）双立柱有轨巷道堆垛机

双立柱有轨巷道堆垛机机架是由两根立柱、上横梁、下横梁组成一个长方形的框架。这种堆垛机具有较好的强度和刚性，受力均匀，起、制动时晃动幅度小，运行平稳，能快速起、制动，但用材多，自重较大。一般用在升降高度较高、起重量较大和水平运行速度较高的立体仓库中。嘉禾立体仓库堆垛机机械结构如图1 所示。由行走电机驱动走行轮使堆垛机沿上、下轨道水平移动，由提升电机通过链条传动使载货台沿着立柱起升导轨升降，由载货台上的电机驱动链齿条传动机构带动货叉交替左右平移，根据指令，按照一定的顺序组合，进行货物存取作业[1]。

图1 双立柱巷道式堆垛机

（2）单立柱有轨巷道堆垛机

单立柱有轨巷道堆垛机的机架由一根立柱、上横梁和下横梁组成[2]。立柱是载货台垂直升降的支承和限制部件，多采用型钢或焊接制作，立柱上附加导轨，以保证载货台的升降平稳灵活。整机自重小，结构紧凑，耗材少，制造成本低，但强度和刚性较差。堆垛机工作时，行走、制动和加减速时产生的水平惯性力作用以及载货台和货物对立柱的偏心作用力，可能会造成立柱的扭曲和变形。因此单立柱有轨堆垛机的金属结构件应满足更高的强度和刚度要求，更精确的制造、安装精度；其起重量、水平运动速度、起升高度都有一定的局限性。

厦滘立体仓库堆垛机结构如图2。

2 运行轨迹形式不同

嘉禾立体仓库采用两台直线运行型堆垛机与一台曲线运行型堆垛机，厦滘、夏南立体仓库各采用三台曲线运行型堆垛机。

（1）直线运行型堆垛机

直线运行型堆垛机只能在单个巷道内做直线往返运动，需通过其他输送设备来转换巷道，不能自行转换。由于只能控制单条巷道，同等规模仓库，需要堆垛机台数多，成本较高。直线运行型堆垛机可以实现高速运行，适用于出入库频率较高的立体仓库。

（2）曲线运行型堆垛机

曲线运行型堆垛机行走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，实现了多个巷道共用一台堆垛机，减少了堆垛机的数量，降低了总体造价成本。曲线运行型堆垛机只适用于出入库频率较低的立体仓库。

图2 单立柱巷道式堆垛机

3 升降机构柔性件不同

图3 夏南立体仓库堆垛机机械结构图

升降机构是用于驱动载货台升降的机构。一般由电动机、制动器、减速器、滚筒或轮以及柔性件组成。常用的柔性件有钢丝绳和起重链[3]。

嘉禾立体仓库和厦滘立体仓库采用起重链，厦滘堆垛机起重链传动装置装在上部，配有平衡重块，以减小提升功率。嘉禾立体仓库堆垛机起重链传动装置位于立柱下端。链条传动，在升降停止后，不易产生波动现象，使升降机构结构简单紧凑，定位准确。链条造价高，一台堆垛机大约需要60 m，十年一换，在链条处加黄油即可。

夏南立体仓库堆垛机则采用用钢丝绳。钢丝绳通过上横梁两侧的定滑轮与载货台上的动滑轮联接。钢丝绳传动，传动和布置相对容易，强度高，承载能力大、弹性好，能承受较大的冲击，自重较轻，成本较低；但定位准确性稍差，钢丝绳寿命短、噪音低、必须配卷筒，整体拉伸，越拉越细；图3为夏南立体仓库堆垛机机械结构图。

4 结束语

广州地铁正处于建设和运营的快速发展时期，自动化立体仓库的使用，能够迅速地提取各类维修备品备件及物资，极大地提高工作效率，节省空间与人力，更好地服务于运营维护。堆垛机是自动化立体仓库最重要的起重堆垛设备，直接影响自动化立体仓库的优越性。为此，按自身需求，选择不同技术规格的堆垛机也尤为重要。

［1］吴勇，李双祥.物流配送中心的有轨巷道式堆垛机［J］.机械工程师，2006（6）：30-33.

［2］广州市地下总公司运营事业总部车辆中心.自动化立体仓库培训教材［Z］.2011.

［3］田美丽，苏炳玲.堆垛机起升机构的设计［J］.现代制造技术与装备，2012（4）：72-75.