采用无轨巷道堆垛机的自动化仓库设计

　　自动化仓库堆垛机设计随着我国经济和科学技术的不断发展，现代物流技术在我国也得到了很大的提高，特别是作为现代物流技术典范的自动化仓库技术尤其令人关注。

　　由于其自动化程度高，劳动效率高，可进行计算机集成管理和控制，从而可以方便地纳入整个企业的物流系统中，因此，在一些自动化程度较高的流通企业和生产企业得到了很好的应用。近几年来，自动化仓库在我国发展很快，不仅规模越来越大、数量越来越多，而且自动化仓库种类也越来越多，以适应不同场合的需求。本文主要介绍在规划和设计采用无轨巷道堆垛机的自动化仓库时，应注意的几个基本要点。

　　1自动化仓库的堆垛设备自动化仓库配备的库区作业设备一般有3种，即有轨巷道堆垛机、无轨巷道堆垛机（又称高架叉车）和普通叉车。3种配置方式的自动化仓库性能比较。

　　配置设备巷道宽度作业高度作业灵活性自动化程度普通叉车*大叉车可以在库区任意移动，作业*灵活一般为手动，自动化程度低无轨巷道堆垛机中堆垛机可以服务于两个以上的巷道，并完成部分高架区外的作业可以为手动、半自动、自动控制和远距离集中控制有轨巷道堆垛机*小堆垛机只能在高层货架巷道内作业，必须配备出入库输送系统或设备可以为手动、半自动、自动控制和远距离集中控制1.1无轨巷道堆垛机的特性无轨巷道堆垛机又称高架叉车，是专门用于窄巷道自动化仓库的堆垛设备。它是在前移式叉车基础上发展起来的，是一种变型叉车。其*大堆放高度可达12m ，主要用于高度小于12m ，作业不太频繁的仓库，既保留了叉车的一些特性，又发展了适用于在高货架巷道中工作的性能，具有如下特性：（1）无轨巷道堆垛机采用多节门架，起升高度比一般叉车高，但比普通堆垛机所能达到的高度低得多。

　　（2）备有特殊的货叉机构，其货叉不仅能单独侧移、旋转，而且也能侧移与旋转联动。从而大大《起重运输机械》2000 （11）缩小了仓库巷道宽度，能有效地利用仓库面积。所需巷道宽度比一般叉车窄得多，但比普通堆垛机要求的巷道宽。

　　（3）机动性比普通堆垛机好，可以在巷道外作业，一台设备可服务于多个巷道，也可在仓库外作为一般叉车使用。

　　（4）控制方式分为有人操作和无人操作两种，有人操作又分为手动和半自动无人操作分为自动和远距离集中控制（多数用计算机控制）。

　　（5）一般都采用蓄电池作为电源。蓄电池可直接装入车内，但由于耗电量大，蓄电池需要频繁充电。运行机构普遍采用直流串励电动机，通过改变电动机的端电压值实现调速。起升机构一般采用液压传动，其升降速度可通过液压或电―液系统进行调节，从而使货叉能准确定位并缩短作业时间。货叉的侧移和回转机构有液压马达和电动机两种拖动方式，一般不需要调速。

　　1.2无轨巷道堆垛机自动化仓库的规划无轨巷道堆垛机自动化仓库就是采用无轨巷道堆垛机作为出入库作业设备的自动化仓库。其总体构成与有轨巷道堆垛机自动化仓库相似，主要由建筑物、货架、无轨巷道堆垛机、理货区、管理区和配套机械等组成。根据货架的结构不同又可以有各种不同的布置形式，而*常见的布置形式为单元货格巷道式自动化仓库，因此本文主要介绍该种自动化仓库的规划设计要点。

　　2货格尺寸的设计在自动化仓库设计中，恰当地确定货格尺寸是一项很重要的设计内容，它直接关系到仓库面积和空间的利用率，也关系到设备能否顺利完成存取作业。图1为货架的货格载货示意图，货格的尺寸包括货格长度、宽度和高度，当单元货物的尺寸确定（a）货架正视图（b）货架俯视图旋转1.单元货物2 .货架后，货格的尺寸主要取决于单元货物与货格的间隙尺寸。下面介绍各间隙尺寸的选取原则。

　　货格间隙包括单元货物与相邻立柱之间的间隙3，单元货物与相邻单元货物之间的间隙Y元货物与横梁之间的间隙Z以及沿X方向单元货物之间（或货与拉杆之间）的间隙X.其他尺寸参见文献〔1〕。间隙取值主要决定于货架的安装误差、受载时货架等设备的变形以及堆垛机的控制方式（手动或自动）、安装误差、定位精度和立柱的挠曲变形等。一般来讲，间隙越小，对设备的精度和变形要求越高，反之，间隙越大，出入库作业就越容易。在保证出入库作业顺利进行的前提下，应尽量减小间隙尺寸，以利于提高仓库的空间利用率。一般所允许的*小间隙为：=150～200 mm （适用于各种场合）对于完全由手动控制的无轨巷道堆垛机应该适当放大间隙，对于有自动喷淋系统的货架还应留出额外的空间。

　　3巷道及导轨的设计无轨巷道堆垛机的导向方式有两种，即机械导向和诱导导向。这里主要介绍常用的机械导向系统的巷道及导轨结构和设计要点。

　　3.1巷道及导轨的结构参数图。其中A为巷道的有效宽度，即货架或单元货物之间的净空间（当单元货物伸出货架时， A为两侧单元货物之间的净空间）， B为堆垛机*大宽和a为堆垛机作业时的安全间隙。a和主要取决于以下几个因素：堆垛机叉取货物时叉架顶端的横向位移X（包括构件挠曲变形和叉架之间的间隙造成的变形）由于地面倾斜而造成的堆垛机顶部位移X以及货架立柱沿X方向的垂直度误差等。设计时应根据这几项误差的大小决定间隙尺寸，一般可取120～180 mm.

　　为了保证堆垛机在巷道内安全运行作业，巷道的有效宽度、导轨间距与堆垛机导轮间距应满足以《起重运输机械》2000 （11）下要求。图3所示为地面导轨在巷道内与堆垛机和货架的相关位置示意图，无轨巷道堆垛机1的导向是通过下部的导向轮7和巷道的两条导轨6实现的。其中B为堆垛机两侧导向轮的*大外形宽度， B为两导轨的净间距。一般B =B 25）mm ，具体数值由堆垛机的生产厂提供。

　　1 .货架2.无轨巷道堆垛机1 .堆垛机2.货架3 .托盘4.地表砂浆层5.混凝土地基6 .导轨7.导向轮3.2导轨的总体布置由于无轨巷道堆垛机既可以在仓库的高架区工作，又可以离开高架区，在出入库区进行作业，或者由一个巷道通过，而到另一个巷道进行作业。为1.货架2 .导轨了保证堆垛机能顺利地出入巷道，导轨在巷道口的布置应进行认真的分析和设计，图4所示为一典型设计方案。

　　3.3货架与导轨的关系由于无轨巷道堆垛机的货叉可以降得很低，因此货架的**层高度也可以设计得很低，但货架**层高度应高于导轨的高度，且高于货叉*低位时的上表面标高，以实现底层货物顺利存取。堆垛机导轨的安装形式以及与货架底层的间隙见图5 ，堆垛机运行车轮与地板间的间隙t取决于堆垛机类型。

　　1 .货架2.导轨3 .地板4.堆垛机δ―――导轨与货架的间隙，δ取决于堆垛机形式4导轨及地面的设计要求在采用无轨巷道堆垛机的自动化仓库内，因为导轨及地面外形精度对整个仓库系统运行影响很大，因此对地面有一些特殊要求，如地板要保证足够的水平度，且能承受库区载荷，尤其要保证堆垛机运行地面与导轨的水平度误差，以保证堆垛机运行的平稳性和定位的精确性。

　　4.1对地面的一般要求（1）地基除要满足整个库区的平均承重外，还应保证各柱子和管道等与巷道的货架的安全距离，一般应大于20mm.另外，对于自动控制的无轨巷道堆垛机，由于要进行位置自动检测、停准及伸缩叉作业，对地基有均匀沉降的要求，因此地基需做成整体承重式结构。

　　（2）地板表面地板表面必须防滑、防潮及无油污，以保证与堆垛机运行车轮有一定的摩擦系数，满足制动距离的要求。

　　4.2导轨的高度误差和标准公差宽度《起重运输机械》2000 （11）由于无轨巷道堆垛机要带负荷在很窄的巷道内运行，而堆垛机与货架（或货物）之间的间隙是有限的，为了保证两者之间的安全空间，就需要保证导轨与地面的水平度，尤其是巷道横向的高度误差（见图6）。横向和纵向的高度允许误差参和1 .地面2 .无轨巷道堆垛机3 .车轮h―――沿x方向高度误差s―――两外侧车轮的间距轮距s/m高度误差起升高度≤6m 2.0测量点的距离/ m平整度公差/ mm 5结束语自动化仓库系统工程包括土建技术、物流规划技术、机械设计技术、结构设计技术、电气控制技术和计算机管理技术等多门学科的知识，因此，在总体设计时一定要兼顾各方面的要求，使整个仓储系统达到*优。同时，自动化仓库的土建、设备和货架各分承包商也要积极协作，以整个系统*优为总目标完成各自的任务，这是自动化仓库成功建设的关键。本文仅就无轨巷道堆垛机自动化仓库设计过程中的一些枝节问题进行了讨论，在实际规划设计过程中，还要根据企业的物流条件和具体要求，结合设计者的实际经验，进行详细的规划和设计，并不断进行修改和完善才有可能作出合理的设计。