李東升

摘 ? 要：近年來(lái)，立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)已成為大型生產(chǎn)銷售企業(yè)廣泛使用的倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)就是一種多層存放貨物的高架倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，其主要由倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)、倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)以及倉(cāng)庫(kù)運(yùn)輸系統(tǒng)構(gòu)成。其中堆垛機(jī)就是倉(cāng)庫(kù)運(yùn)輸系統(tǒng)中最為核心的機(jī)械設(shè)備之一，其運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)的管理和發(fā)展有著舉足輕重的作用，因此相關(guān)人員應(yīng)該對(duì)堆垛機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和常見(jiàn)故障予以足夠的重視。基于此，本文就堆垛機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷做了簡(jiǎn)要的研究并對(duì)該技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：堆垛機(jī) ?狀態(tài)監(jiān)測(cè) ?故障診斷 ?研究

中圖分類號(hào)：TH246 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）01（a）-0066-02

堆垛機(jī)是一項(xiàng)較為復(fù)雜精密的設(shè)備儀器，一旦在運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)生故障，都可能導(dǎo)致設(shè)備受損，影響整條生產(chǎn)線的正常運(yùn)行，甚至可能危及到操作人員的人身安全，給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此對(duì)堆垛機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)可能產(chǎn)生的故障問(wèn)題進(jìn)行診斷分析，在設(shè)備發(fā)生故障前做出預(yù)警，及時(shí)提醒技術(shù)人員和操作人員做出必要的處理，對(duì)于確保堆垛機(jī)正常運(yùn)行，進(jìn)而提高立體倉(cāng)庫(kù)的整體工作效率具有極其重要的意義。

1 ?堆垛機(jī)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

堆垛機(jī)的主要組成結(jié)構(gòu)包括金屬框架、行走結(jié)構(gòu)、貨物升降結(jié)構(gòu)、控制柜和載貨臺(tái)等，為保證堆垛機(jī)能夠正常安全運(yùn)行，機(jī)械設(shè)備人員在進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)其安全性做出充分的考慮。在整個(gè)設(shè)備體系中，最關(guān)鍵的部分就是堆垛機(jī)的金屬框架，金屬框架如果設(shè)計(jì)的科學(xué)合理且質(zhì)量符合相關(guān)要求，那么在運(yùn)行過(guò)程中就能夠承擔(dān)設(shè)備自身重量和貨物的荷載。立柱是金屬架中主要承擔(dān)重量的部分，因此在設(shè)計(jì)金屬架立柱時(shí)應(yīng)該對(duì)其剛度和強(qiáng)度進(jìn)行精密計(jì)算和嚴(yán)格核對(duì)。另外，由于堆垛機(jī)的受力情況隨著水平速度的變化而相應(yīng)發(fā)生改變，在正常運(yùn)行時(shí)，堆垛機(jī)受到貨物慣性的作用，通常會(huì)在立柱的頂端出現(xiàn)最明顯的受力變化，立柱極易在外力的作用下發(fā)生形變，這種受力情況和形變情況隨著載貨臺(tái)高度的增加而不斷增大，因此設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該將這部分因素充分考慮在內(nèi)。按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定，堆垛機(jī)的制造材料應(yīng)選用Q235A碳素鋼，且從金屬框架截面方面分析，堆垛機(jī)采用的是規(guī)則箱截面，在對(duì)堆垛機(jī)劃分時(shí)可以采用自由網(wǎng)格方式劃分，這樣堆垛機(jī)的有限元可以控制在20000左右。如果堆垛機(jī)的載貨臺(tái)位置相對(duì)較高，堆垛機(jī)的境況就相對(duì)較危險(xiǎn)，對(duì)于雙立柱堆垛機(jī)來(lái)說(shuō)，在運(yùn)行過(guò)程中，兩根立柱的受力情況必然存在差異，因此變形情況也會(huì)有所不同。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算得出，在重物荷載作用下，立柱上端和橫梁部分是最容易出現(xiàn)變形的，因此這時(shí)只需要將這些部分的最大變形量控制在可承受范圍內(nèi)即可。

2 ?堆垛機(jī)運(yùn)行故障分析

堆垛機(jī)在自動(dòng)立體倉(cāng)庫(kù)中主要負(fù)責(zé)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)貨物的擺放以及運(yùn)輸貨物出入庫(kù)，對(duì)企業(yè)貨物的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、銷售有重要的作用，一旦堆垛機(jī)出現(xiàn)故障會(huì)對(duì)企業(yè)正常運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。因此對(duì)堆垛機(jī)常見(jiàn)的故障進(jìn)行研究并定期進(jìn)行日常維護(hù)極具意義。

2.1 堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)故障分析

驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速機(jī)、導(dǎo)向輪以及下橫梁是構(gòu)成堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)。通常來(lái)說(shuō)，堆垛機(jī)的運(yùn)行是在貨架范圍內(nèi)，依靠堆垛機(jī)導(dǎo)向輪的引導(dǎo)沿著既定的軌道進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。一部堆垛機(jī)由四個(gè)安裝在橫梁兩端的導(dǎo)向輪組成，其主要的作用是對(duì)堆垛機(jī)的水平運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行控制，保證堆垛機(jī)能夠嚴(yán)格依照軌道進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，行走機(jī)構(gòu)中的導(dǎo)向輪極易發(fā)生松動(dòng)，如果堆垛機(jī)運(yùn)行速度過(guò)快，或是運(yùn)行時(shí)振動(dòng)過(guò)于劇烈，還容易發(fā)生導(dǎo)向輪脫落現(xiàn)象，導(dǎo)向輪松動(dòng)和脫落都是導(dǎo)致堆垛機(jī)出現(xiàn)跑偏啃軌的主要原因。為了避免這一故障，相關(guān)維修養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)該定期對(duì)堆垛機(jī)的行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，尤其檢查導(dǎo)向輪的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)現(xiàn)象及時(shí)處理，進(jìn)而保證堆垛機(jī)的正常運(yùn)行。

2.2 堆垛機(jī)提升機(jī)構(gòu)故障

堆垛機(jī)載貨臺(tái)在提升機(jī)構(gòu)的動(dòng)力作用下能夠?qū)崿F(xiàn)在垂直方向上的上升或者下降，就當(dāng)前來(lái)說(shuō)，較為常見(jiàn)的提升方式包括鏈條提升、鋼絲繩卷筒提升以及鋼絲繩拽引輪提升等。在運(yùn)行過(guò)程中，載貨臺(tái)上升或者下降時(shí)，如果鏈條之間摩擦力過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲，如果載貨負(fù)載過(guò)重，鋼絲可能發(fā)生斷裂，另外如果升降不夠穩(wěn)定，還可能引起貨物的劇烈晃動(dòng)，對(duì)貨物質(zhì)量和完好度造成嚴(yán)重影響。針對(duì)這一問(wèn)題，技術(shù)人員應(yīng)該定期在提升鏈條處添加潤(rùn)滑劑并檢查鋼絲的質(zhì)量和韌度，最后在操作堆垛機(jī)時(shí)應(yīng)盡量保持載貨臺(tái)的平穩(wěn)定。

2.3 堆垛機(jī)叉貨機(jī)故障

在進(jìn)行叉貨過(guò)程中常見(jiàn)的故障包括叉貨位置不夠準(zhǔn)確、設(shè)備貨叉軸承損傷等，導(dǎo)致這些現(xiàn)象的主要原因是叉貨機(jī)傳送鏈條過(guò)于老舊，貨叉軸承缺乏密封性以及運(yùn)輸貨物重要超重等。堆垛機(jī)叉貨步驟出現(xiàn)故障極易導(dǎo)致貨物運(yùn)輸存取不夠精確，擺放位置出現(xiàn)差錯(cuò)，最終影響貨物存取完成效率。

2.4 堆垛機(jī)噪聲故障

噪聲故障是堆垛機(jī)對(duì)人體造成的最直接的危害之一，過(guò)大的噪聲不僅有損于人體的聽(tīng)覺(jué)器官，還會(huì)對(duì)人的神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等產(chǎn)生影響。堆垛機(jī)的絕大多數(shù)組成設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生大面積的摩擦和撞擊引發(fā)巨大的噪聲，因此在使用過(guò)程中應(yīng)該盡量對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)加以控制、減少降低運(yùn)行機(jī)構(gòu)導(dǎo)向輪和輪軌之間的摩擦以及載貨臺(tái)與立柱之間的摩擦等。

2.5 堆垛機(jī)電機(jī)故障

堆垛機(jī)的電機(jī)在工作中也極易出現(xiàn)故障，例如運(yùn)行過(guò)程中由于電源供電質(zhì)量不符合要求、工作環(huán)境溫度過(guò)高或者通風(fēng)條件不好導(dǎo)致的電機(jī)溫度過(guò)高冒煙;電機(jī)滾動(dòng)軸承溫度高于95度或者滑動(dòng)軸承溫度高于80度;電機(jī)軸承缺少潤(rùn)滑劑，電機(jī)中的轉(zhuǎn)子、導(dǎo)條斷裂或者轉(zhuǎn)子鐵心松動(dòng)等引起的電機(jī)運(yùn)行噪聲過(guò)大;電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中傳送帶不平穩(wěn)導(dǎo)致電機(jī)進(jìn)行傳送時(shí)振動(dòng)幅度過(guò)大等。

3 ?堆垛機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的發(fā)展

通過(guò)以上對(duì)堆垛機(jī)常見(jiàn)的故障分析我們能夠確定，對(duì)堆垛機(jī)的檢測(cè)與診斷是伴隨著整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程始終的，總結(jié)起來(lái)主要包括三個(gè)階段。

3.1 事后維修

事后維修主要發(fā)生在堆垛機(jī)研發(fā)出現(xiàn)的初級(jí)階段，這一階段人們對(duì)堆垛機(jī)性能的認(rèn)知水平還較有限，各種技術(shù)水平不夠嫻熟，因此在這一階段，堆垛機(jī)使用時(shí)需要人工進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦設(shè)備出現(xiàn)異常現(xiàn)象，例如出現(xiàn)異常振動(dòng)、溫度升高等現(xiàn)象，就需要組織技術(shù)人員進(jìn)行檢查和分析，盡快找到機(jī)器問(wèn)題所在并及時(shí)維修。

3.2 定期檢測(cè)維護(hù)

隨著科技的不斷進(jìn)步，堆垛機(jī)的使用頻率和應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，越來(lái)越多的企業(yè)逐漸運(yùn)用專業(yè)儀器對(duì)堆垛機(jī)的關(guān)鍵部位定期進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)將檢測(cè)數(shù)據(jù)與固定參數(shù)相比對(duì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)堆垛機(jī)可能存在的問(wèn)題。這種定期的檢測(cè)和維護(hù)在一定程度上降低了堆垛機(jī)出現(xiàn)大規(guī)模故障的概率，提升了堆垛機(jī)的使用安全性。但是它也存在一定的弊端，應(yīng)該承認(rèn)這種檢測(cè)方式缺少針對(duì)性，導(dǎo)致堆垛機(jī)經(jīng)常被過(guò)度維修，浪費(fèi)了大量的人力物力。

3.3 堆垛機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)診斷

隨著電子計(jì)算機(jī)及時(shí)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)逐漸應(yīng)用到了對(duì)機(jī)械設(shè)備的監(jiān)測(cè)維修過(guò)程中。專業(yè)技術(shù)人員可以在堆垛機(jī)的關(guān)鍵部位安裝傳感器，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制將傳感器上的數(shù)據(jù)傳遞到監(jiān)控室，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的比對(duì)分析出堆垛機(jī)是否正常運(yùn)行。這種方式一方面解決了有時(shí)候維修中較差的實(shí)效性問(wèn)題，又解決了定期檢測(cè)維護(hù)過(guò)程中的過(guò)度維修問(wèn)題，無(wú)疑是未來(lái)堆垛機(jī)監(jiān)測(cè)發(fā)展的重要方向。

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