浅谈自动化立体仓库堆垛机运行异响分析与改进

张凯

摘 要：长沙市轨道交通运营有限公司2号线黄兴车辆段物资总库使用的新松机器人自动化立体仓库运行三年左右，负责维护的设备检修工发现2号堆垛机运行异响严重，处理后依然反复发生，前后经过三次不懈的调整实践和摸索，终于有效的解决了直道堆垛机和弯道堆垛机异响问题。

关键词：堆垛机导向轮间隙异响调整弯道

论文主体：长沙市轨道交通运营有限公司黄兴车辆段物资总库使用的新松机器人自动化立体仓库运行三年左右，负责维护的设备检修工发现2号堆垛机运行异响严重，无论是本着设备质量管理精益求精，还是本着安全的名义零容忍，查找异响根源，制定有效的控制措施，消灭隐患于萌芽阶段已刻不容缓。处理完2号堆垛机异响后，其他弯道堆垛机和2号堆垛机在短时间内又再次在运行中发生异响。本人针对这一问题进行了仔细的思考、钻研和实验，经过三次不懈的调整实践和摸索，终于很好的解决了直道堆垛机和弯道堆垛机异响问题。在这里发表下个人的观点，供大家参考和讨论。

一、查找异响原因

首先只有查找出堆垛机运行异响是如何产生的才能有效解决堆垛机运行异响和制定有效的措施：

1、电机运行异响

电机运转声音是细小的“沙沙”声，没有忽高忽低的变化，没有金属摩擦和撞击声，测量三相不平衡电流和对地绝缘均正常，电机紧固在安装座上无晃动。说明电机正常，润滑良好，没有扫膛和缺相等现象，不是异响根源所在。

2、安装座或者轴承连接处异响

逐一检查螺栓连接处是否松动，安装工艺是否达标，连接件间隙是否过大过紧，轴承润滑是否良好，清轨器是否与钢轨有干涉（手动试机观察清轨器与轨面之间的间隙）等现象，均未发现异常而产生异响或杂音。

3、钢轨安装工艺未达标，质量有缺陷造成的异响

观察地轨表面无明显缺陷，钢轨连接处焊接平整无多余焊渣，钢轨平直，轨道压板紧固良好，申请打磨钢轨后，异响并未消除。

4、天轨和地轨精度未达标，造成异响

经测量，天轨和地轨符合以下要求：

（1）检查天轨的精度，其垂直方向直线度±5mm;水平方向直线度±2mm，轨道接头处两边各100mm范围长为±0.25mm;

（2）检查地轨的精度，其垂直方向直线度：全长±3mm，轮距间为±0.8mm，轨道接头处两边各100mm范围内为±0.1mm;其水平方向直线度：全长为±2mm，导向轮距间为±0.5mm;轨道接头处各50mm范围内为±0.5mm。

（3）检查天轨和地轨之间的水平错位，其值≤2mm。

5、导向轮或者走行轮损坏，造成异响

检查导向轮和走行轮是否转动灵活，测量导向轮直径变化，检查导轮磨损程度后发现导向轮都摩擦均匀，转动灵活，表面无龟裂脱块。

6、堆垛机运行中受导向轮挤压走行轮摩擦钢轨造成的异响

实地观察发现钢轨上表面走行轮压痕未在一条直线上，有明显横向拉拽痕迹，此处正是在之前进行噪声辨识的异响区域。初步判断为走行轮受导向轮限制不能横向移动，然后在钢轨表面横向拉拽而产生的摩擦声音。

二、第一次导向轮间隙调整

根据出厂资料，我们对水平导向轮和上部导向轮间隙按标准实施了第一次调整方案，分别对主动走形轮和从动走行轮两侧导向轮进行对角调整，具体调整方案如下：

（1）水平导向轮调整

调主动走行轮两侧水平导向轮时，前后对角调整，首先使一对（对角）水平导向轮靠紧轨道，然后转动另一对（对角）水平导向轮偏心轴，将导向轮调至与轨道留有2mm～3mm间隙，调好后将螺母拧紧;调从动走行轮两侧导向轮方法与调主动走行轮两侧导向轮方法一致。水平导向轮与运行轨道的间隙要求见图1。

（2）上部导向轮调整

调节定位螺栓，使导向轮与天轨间隙符合要求，调好后将连接螺栓拧紧。导向轮与天轨的间隙要求见图2。

三、第二次导向轮间隙调整

2号堆垛机导向轮按资料调整一个月后，异响声音又陆续产生，同时1号和3号也有不同程度的异响。意味着第一次调整方案失败，需继续仔细分析并实施第二次调整方案，彻底解决由于导向轮挤压钢轨造成拉拽走行轮摩擦轨面。

经过对堆垛机走行分析发现分别调整主/从动走形轮导向轮后可能造成主/从动走形轮受力不在同一直线上，同样会受导向轮挤压而拉拽走行轮在钢轨上摩擦跳跃产生异响，重新设计调整方案后进行调整试验，主动走行轮单侧与从动走行轮对角线侧靠紧进行调整，具体调整方案如下：

（1）水平导向轮调整

主动走形轮同侧水平导向轮与从动走行轮同侧水平导向轮对角成对调整，首先使一对（对角）水平导向轮同时靠紧轨道，然后转动另一对（对角）水平导向轮偏心轴，将导向轮同时调至与轨道留有2mm～3mm间隙，调好后将螺母拧紧。水平导向轮与运行轨道的间隙要求见图3。

（2）上部导向轮调整

调整方法同第一次。

四、第三次导向轮间隙调整

经过上次导向轮间隙调整后，堆垛机异响得到了初步解决，只是每次月检总感觉异响还是有，经过多次理论构思论证和同事探讨后，终于发现了最有效的减小堆垛机运行异响的方法。原来第二次导向轮间隙调整方法只适合于直线堆垛机，1，2，3号堆垛机均为弯道堆垛机，两条巷道堆垛机导向轮受力方向相反，到另一侧巷道还是会挤压导向轮拉拽走行轮摩擦轨面。经过充分论证发现，我们只需在弯道上进行调整，便能有效解决异响，具体调整方案如下：

（1）水平导向轮调整

1.前进方向当从动走行轮到达弯道顶端时，调整从动走行轮外侧导向轮与主动走行轮内侧导向轮使其刚刚靠上钢轨并将连接螺栓拧紧，其他两侧导向轮连接螺栓螺母处于松弛状态;

2.后退方向当主动走形轮到达弯道顶端时，调整从动走行轮内侧导向轮与主动走行轮外侧导向轮使其刚刚靠上钢轨并将连接螺栓拧紧，至此8个导向轮全部拧紧。

此方法调整出来的精度更符合天轨和地轨之间的精度要求。如需更精确可在此基础上按此方法二次调整。

（2）上部导向轮调整

调整方法同第一次。

结论和建议：弯道堆垛机因为在两条巷道运行时，导向轮受力情况正好相反，所以必须在弯道上进行导向轮间隙调整，满足两侧导向轮顺利换向。直线堆垛机则不需考虑导向轮受力换向，只需确保受力均衡即可。

参考文献：

[1]新松机器人自动化立体仓库说明书

[2]长沙市轨道交通运营有限公司设备检修工教材第二版

[3]電动机故障诊断实用技术. 中国石化出版社有限公司杨国安， 2012.01

[4]机械设计实用机构与装置图册. 机械工业出版社 （美）斯克莱特奇罗尼斯著，邹平译，2014.12