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立柱多采用型钢或焊接制作，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，但刚性稍差。由于载货台和货物对立柱有偏心作用，以及行走、制动时产生的水平惯性力作用，使单立柱有轨巷道堆垛机在使用上有较大的局限性。不适于起重量大和水平运行速度高的堆垛机。单立柱堆垛机的起升结构，普遍采用钢丝绳传动，由电机减速机驱动卷筒转动，通过钢丝绳牵引载货台沿立柱或起升导轨作升降运动。对于钢丝绳传动，传动和布置相对容易，但定位准确性稍差。其结构如图1.3所示。

图1.3单立柱有轨巷道堆垛机

(2)按支承方式分类，有轨巷道堆垛机分为悬挂型和地面支承型。

①悬挂型有轨巷道堆垛机

悬挂型有轨巷道堆垛机悬挂在巷道上方的轨道上运行，其运行机构安装在堆垛机门架的上部。在地面铺设导轨，使门架下部的导向轮以一定的间隙夹在导轨的两侧，从而防止堆垛机运行时产生摆动和倾刹。悬挂式堆垛机有如下优点:在设计门架时，可以不考虑横向的弯曲强度，钢结构的自重可以减轻，加减速时的惯性摆动小，稳定所需的时间短;其缺点是维修和检查不方便。

②地面支承型有轨巷道堆垛机

堆垛机的运行轨道铺设在地面上，堆垛机用下部行走轮支承和驱

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动，上部导向轮用来防止堆垛机倾倒或摆动。和悬挂型有轨巷道堆垛机相比，这种堆垛机的立柱主要考虑轨道平面内的弯曲强度，因此，需要加大立柱在行走方向截面的惯性矩。由于驱动装置均装在下横梁上，容易保养和维修。

(3)按其运行轨迹形式不同，分为直线运行型堆垛机和曲线运行型堆垛机。

①直线运行型堆垛机

直线运行型堆垛机只能在巷道内直线轨道上运行，不能自行转换巷道。只能通过其他输送设备转换巷道，直线运行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，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。曲线运行型堆垛机在使用上有局限性，只适用于出入库频率较低的立体仓库。

本文研究的堆垛机是结构形式为双立柱，支承方式为地面支承型，并且其运行轨迹为直线型巷道堆垛机。 1.1.4巷道堆垛机的特点

由于使用场合的限制，巷道堆垛机在结构和性能方面有以下特点：

(1) 整机结构高而窄，其宽度一般不超过储料单元的宽度，因此限制了整机布置和结构选型。

(2) 金属结构件除应满足强度和刚度要求外，还要有较高的制造和安装精度。

(3) 采用专门的取料装置，常用多节伸缩货叉或货板机构。

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(4) 各电气传动机构应同时满足快速、平稳和准确。

(5) 配备可靠的安全装置，控制系统应具有一系列连锁保护措。

第1.2节 设计的目的和意义

仓储自动化建设是一项系统工程，物资储运作业自动化是其重要的内容。实现仓库物资储运作业自动化，仓储机械设备、设施及管理、信息、人才系统配套、协调发展是重要的发展趋势。

通过引入计算机、自动控制技术和人工智能等高新技术对仓储机械的技术该做，仓储机械的技术性能将较大提高。载重量大、机动性强、操作方便、可维修性好的叉车、无人叉车、牵引车、托盘运输车、堆高车、堆垛机、码垛机、管道输送机、带状输送机、自动拣选机等先进的装卸搬运机械设备将广泛应用于仓储系统。

本设计通过设计用于仓储货架的堆垛机，完成堆垛机水平行走机构、起升机构、载货台及货叉机构、机架和电气设备的设计，能及时、准确地把物品自动送到指定位置，从而加深对堆垛机的认识与了解。

第1.3节 设计的内容及要求

有轨巷道堆垛机的内容包括:

第一，分析、论述目前堆垛机堆垛的原理、方法，堆垛机的设计思路，探讨各种解决途径。

第二，论述本设计采用的方法、原理及可行性，进行结构设计、运动学计算和强度计算。

第三，堆垛机的工作方式及货物识别控制原理。

第四，绘制堆垛机总装图和主要零部件图及控制电气原理图。 有轨巷道堆垛起重机的设计要求包括：

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1，结构简单、操作方便。 2，堆垛方式准确可靠。

3，结构紧凑坚固，使用维护方便，外形美观。

第1.4节 设计参数

立体仓库为8巷道16排40列7层

堆垛机总高度：8m 总长度：3.1m 总宽度：1m 堆垛机额定起重量300kg 行走最大速度130m/min(2.2m/s) 升降最大速度30m/min(0.5m/s) 货叉速度9m/min(0.15m/s)

加减速度：升降0.6m/s2 行走0.6m/s2 伸缩0.2m/s2 货架上下7层，层高1100mmm/s2 货架每层40格，格宽900mm

货箱尺寸：长×宽×高＝600×500×800mm 货格尺寸：长×宽×高＝900×600×1100mm 宽度方向为货叉叉取方向

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第2章 总体设计方案的确定

为使堆垛机能够准确、快速、安全、自动搬运货物出人库，必须满足以下设计要求:(1)具备三维运动功能，即堆垛机沿巷道来回运动、载货台垂直运动、货叉沿货架方向双向伸缩; (2)满足一定的定位精度，重复定位精度误差不能超过10 mm; (3)具备安全保护措施;(4)在满足强度、刚度和可靠性的前提下，尽量减小堆垛机各部分的重量，以减小提升功率和行走时的摩擦阻力;(5)保护仓库环境，避免货物污染受损。

堆垛机的组成：