張煜哲 韓松濤 張 辰 岳森峰 趙志理

1 北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)研究院有限公司 北京 100007 2 北方華錦聯(lián)合石化有限公司 盤錦 124200 3 北京市自動(dòng)化物流裝備工程技術(shù)研究中心 北京 100007 4 機(jī)械工業(yè)物料搬運(yùn)工程技術(shù)研究中心 北京 100007

0 引言

自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)目前廣泛應(yīng)用于智能制造物流供應(yīng)鏈和自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域中，有軌巷道堆垛機(jī)（以下簡(jiǎn)稱堆垛機(jī)）已成為自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)建設(shè)和運(yùn)行中至關(guān)重要的核心設(shè)備，主要用于搬運(yùn)和存取貨物。堆垛機(jī)的工作效率和工作穩(wěn)定性決定著自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的整體運(yùn)行效率。

常規(guī)堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu)按立柱形式分為單立柱堆垛機(jī)和雙立柱堆垛機(jī)2種。目前，歐洲大型物流倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)的一些設(shè)備供應(yīng)商普遍使用單立柱堆垛機(jī)，日本大型物流倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)設(shè)備供應(yīng)商則普遍使用雙立柱堆垛機(jī)。在我國(guó)，以北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)研究院有限公司為代表的物流倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)設(shè)備供應(yīng)商普遍使用單立柱堆垛機(jī)，只在超高、超重、多工位等特殊條件下選用雙立柱堆垛機(jī)，而國(guó)內(nèi)其他設(shè)備供應(yīng)商普遍使用雙立柱堆垛機(jī)。

單立柱堆垛機(jī)和雙立柱堆垛機(jī)主要鋼體結(jié)構(gòu)由運(yùn)行機(jī)構(gòu)、立柱結(jié)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)和載貨臺(tái)等構(gòu)成，其中單立柱堆垛機(jī)的立柱結(jié)構(gòu)為單根箱形結(jié)構(gòu)金屬立柱，而雙立柱堆垛機(jī)立柱結(jié)構(gòu)為前后2根金屬立柱，一般分為主副立柱，主立柱起主要支承作用，副立柱起輔助支承作用。運(yùn)行機(jī)構(gòu)作為運(yùn)行基礎(chǔ)安裝在地面導(dǎo)軌上，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)前后運(yùn)行；起升機(jī)構(gòu)和載貨臺(tái)分別安裝在立柱結(jié)構(gòu)內(nèi)外側(cè)，起升電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)并帶動(dòng)起升機(jī)構(gòu)卷筒軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)卷筒正反向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)鋼絲繩往復(fù)纏繞，從而帶動(dòng)載貨臺(tái)上下移動(dòng)；立柱結(jié)構(gòu)安裝在運(yùn)行機(jī)構(gòu)下橫梁上，作為堆垛機(jī)最主要的承載結(jié)構(gòu)，立柱結(jié)構(gòu)具有重要的支承、承載作用，必須保證足夠的強(qiáng)度和剛度。JB/T 7016—2017《巷道堆垛起重機(jī)》中規(guī)定：當(dāng)起升高度大于10 m時(shí)，立柱結(jié)構(gòu)的最大撓度不得超過(guò)堆垛機(jī)全高的1/1 500。堆垛機(jī)屬于精密特種設(shè)備，在使用過(guò)程中需要快速精準(zhǔn)地定位，其啟停和控制有嚴(yán)格的要求。當(dāng)起升高度大于10 m時(shí)，在一般設(shè)計(jì)中會(huì)保證立柱結(jié)構(gòu)的最大撓度不超過(guò)堆垛機(jī)全高的1/2 000，甚至更低。

為此，本文基于有限元分析軟件Ansys，分別對(duì)國(guó)內(nèi)常規(guī)高度為20 m的箱形單立柱堆垛機(jī)和方管雙立柱堆垛機(jī)的立柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析，綜合分析數(shù)據(jù)、質(zhì)量、成本等因素，明確提出了箱形單立柱有軌巷道堆垛機(jī)在力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)性上的優(yōu)勢(shì)，為堆垛機(jī)的高安全性和高穩(wěn)定性研究提供了參考方向和新的思路。

1 堆垛機(jī)立柱結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析

1.1 堆垛機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范

1）結(jié)構(gòu)許用應(yīng)力

堆垛機(jī)的主要金屬結(jié)構(gòu)材料為Q235，其屈服極限為235 MPa。依據(jù)GB/T 3811—2008《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》，采用載荷組合A，強(qiáng)度安全系數(shù)n＝1.48，取許用正應(yīng)力[σ]＝158 MPa。按堆垛機(jī)設(shè)計(jì)要求，為了提高安全系數(shù)，現(xiàn)設(shè)置安全系數(shù)不少于3，則取許用正應(yīng)力[σ]＝78 MPa，本文按此數(shù)值進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。按照一般設(shè)計(jì)要求，20 m高的堆垛機(jī)靜剛度值不應(yīng)大于0.01。

2）載荷與載荷組合

此處的載荷主要包括因載貨臺(tái)等引起的施加于上橫梁各滑輪組處的載荷、各結(jié)構(gòu)自重引起的載荷、因加速度存在而產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)加速力等載荷，考慮堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，所有載荷均視為集中載荷。

1.2 箱形單立柱堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)

箱形單立柱堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)主要由上橫梁、箱形單立柱、起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、載貨臺(tái)、貨叉伸縮機(jī)構(gòu)、電氣控制柜和安全保護(hù)裝置等構(gòu)成，箱形單立柱結(jié)構(gòu)為主要承載部件，與運(yùn)行機(jī)構(gòu)下橫梁上端通過(guò)法蘭連接，與上橫梁下端通過(guò)法蘭連接。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，將其他部件分別以載荷的形式附載于堆垛機(jī)箱形單立柱結(jié)構(gòu)。圖1所示為箱形單立柱堆垛機(jī)橫截面，由工字鋼、2塊腹板和背板焊接成為一體，構(gòu)成箱形結(jié)構(gòu)，工字鋼左右焊接2條鋼板作為載貨臺(tái)上下運(yùn)行的導(dǎo)軌。

圖1 箱形單立柱橫截面視圖

1.3 箱形單立柱堆垛機(jī)立柱結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)工況受力分析

堆垛機(jī)在啟停瞬間，立柱結(jié)構(gòu)受到來(lái)自運(yùn)行機(jī)構(gòu)下橫梁的水平驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)起升機(jī)構(gòu)在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下卷動(dòng)鋼絲繩牽引載貨臺(tái)在立柱機(jī)構(gòu)豎直方向作加速運(yùn)動(dòng)，該工況為堆垛機(jī)立柱結(jié)構(gòu)受力最大時(shí)的工況。圖2所示為箱形單立柱堆垛機(jī)立柱結(jié)構(gòu)的受力簡(jiǎn)圖，載貨臺(tái)通過(guò)4個(gè)滑輪組夾抱在堆垛機(jī)立柱結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌上，即有

圖2 箱形單立柱結(jié)構(gòu)受力分析簡(jiǎn)圖

G1＝Kv·m1·g

式中：G1為起升總重；Kv為動(dòng)載系數(shù)，Kv＝1.6；m1為載荷臺(tái)及貨物等的質(zhì)量；g為重力加速度。

將其分為2個(gè)同樣大小的集中力，載貨臺(tái)滑輪組對(duì)導(dǎo)軌的正壓力為

式中：F1、F2為載貨臺(tái)滑輪組對(duì)立柱結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌表面的正壓力，G1為載貨臺(tái)及貨物所受總重力，m1為載貨臺(tái)及貨物的質(zhì)量和，a2為載貨臺(tái)向上作加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度，a為載貨臺(tái)重心到導(dǎo)軌中心線的距離，b為滑輪組在豎直方向上的間距。

在圖2中，M1為立柱結(jié)構(gòu)、載貨臺(tái)、貨物、起升機(jī)構(gòu)的總重，a1為立柱結(jié)構(gòu)啟停時(shí)的加速度大小。

起升機(jī)構(gòu)通過(guò)栓接的方式固定在立柱結(jié)構(gòu)上，其對(duì)立柱結(jié)構(gòu)的正壓力為

式中：F3、F4為起升機(jī)構(gòu)對(duì)立柱結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生的正壓力，T1為鋼絲繩牽引力，c為鋼絲繩牽引方向到立柱結(jié)構(gòu)的垂直距離，d為起升結(jié)構(gòu)上下2組螺栓在豎直方向上的間距。

起升機(jī)構(gòu)通過(guò)起升電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)起升機(jī)構(gòu)卷筒軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)卷筒正反向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)鋼絲繩往復(fù)纏繞，從而實(shí)現(xiàn)載貨臺(tái)上下移動(dòng)。滑輪組由3個(gè)滑輪構(gòu)成，其中2個(gè)為定滑輪，1個(gè)為動(dòng)滑輪，定滑輪位于上橫梁，動(dòng)滑輪固定在載貨臺(tái)側(cè)邊上，鋼絲繩末端固定于上橫梁，其受力簡(jiǎn)圖如圖3所示。其中，鋼絲繩的牽引力為

圖3 滑輪組受力分析簡(jiǎn)圖

上橫梁滑輪組對(duì)立柱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生正壓力P，根據(jù)動(dòng)滑輪和定滑輪的特性，即經(jīng)過(guò)動(dòng)滑輪繩上的力為載荷的一半，經(jīng)過(guò)定滑輪繩上的力不變，P的值為

P＝3T

1.4 方管雙立柱堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)

方管雙立柱堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是主副立柱均為方管，上下螺栓與上橫梁和運(yùn)行機(jī)構(gòu)連接組成矩形框架，載貨臺(tái)左右垂直框架均設(shè)有滑輪機(jī)構(gòu)與起升機(jī)構(gòu)配合，其余部件機(jī)構(gòu)與箱形單立柱堆垛機(jī)類似。

堆垛機(jī)方管雙立柱結(jié)構(gòu)是主要承載部件，通常分為主副立柱，主立柱起主要支承作用，副立柱起輔助支承作用。雙立柱與運(yùn)行機(jī)構(gòu)下橫梁上端通過(guò)法蘭連接，與上橫梁下端通過(guò)法蘭連接。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，將其他部件以載荷的形式附載于堆垛機(jī)方管雙立柱結(jié)構(gòu)。載貨臺(tái)一般安裝在2立柱之間，由2根鋼絲繩牽引其上下運(yùn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)占用空間大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般用于超高、超重、多工位堆垛機(jī)的選用。方管雙立柱堆垛機(jī)橫截面、主副立柱均由方管標(biāo)準(zhǔn)件切割而成（見圖4）。

圖4 方管雙立柱橫截面視圖

1.5 方管雙立柱堆垛機(jī)立柱結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)工況受力分析

堆垛機(jī)在啟停瞬間，立柱結(jié)構(gòu)受到來(lái)自運(yùn)行機(jī)構(gòu)下橫梁的水平驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)起升機(jī)構(gòu)在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下卷動(dòng)鋼絲繩牽引載貨臺(tái)在立柱機(jī)構(gòu)豎直方向作加速運(yùn)動(dòng)，此工況為堆垛機(jī)立柱結(jié)構(gòu)受力最大時(shí)的工況，本文針對(duì)這種工況對(duì)堆垛機(jī)立柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析。

圖5為方管雙立柱堆垛機(jī)立柱結(jié)構(gòu)受力簡(jiǎn)圖，載貨臺(tái)通過(guò)左右共8個(gè)滑輪組夾抱在堆垛機(jī)左右主副立柱導(dǎo)軌，起升總重為

圖5 方管雙立柱結(jié)構(gòu)受力分析簡(jiǎn)圖

G2＝Kv·m2·g

式中：G2為起升總重；Kv為動(dòng)載系數(shù)，Kv＝1.6；m2為載荷臺(tái)及貨物等的質(zhì)量；g為重力加速度。

由于載貨臺(tái)和貨物重心位置不居中，將其分為2對(duì)同樣大小的集中力，載貨臺(tái)滑輪組對(duì)導(dǎo)軌的正壓力為

式中：F5、F6為載貨臺(tái)滑輪組對(duì)主立柱導(dǎo)軌表面產(chǎn)生的正壓力，G2為載貨臺(tái)及貨物所受總重力，m2為載貨臺(tái)及貨物的質(zhì)量和，a3為載貨臺(tái)向上作加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度，c為載貨臺(tái)重心到主立柱導(dǎo)軌中心線的距離，d為滑輪組在豎直方向上的間距，F(xiàn)7、F8為載貨臺(tái)滑輪組對(duì)副立柱導(dǎo)軌表面產(chǎn)生的正壓力，e為載貨臺(tái)重心到副立柱導(dǎo)軌中心線的距離，f為滑輪組在副立柱豎直方向上的間距。

在圖5中，M2為立柱結(jié)構(gòu)、載貨臺(tái)、貨物、起升機(jī)構(gòu)的總質(zhì)量，a1為立柱結(jié)構(gòu)啟停時(shí)的加速度大小。

起升機(jī)構(gòu)通過(guò)栓接的方式固定在主立柱上，其對(duì)主立柱的正壓力為

式中：F9、F10為起升機(jī)構(gòu)對(duì)主立柱表面產(chǎn)生的正壓力，T2為鋼絲繩牽引力，l為鋼絲繩牽引方向到主立柱的垂直距離，h為起升結(jié)構(gòu)上下2組螺栓在豎直方向的間距。

起升機(jī)構(gòu)通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)雙聯(lián)卷筒旋轉(zhuǎn)，通過(guò)纏繞2條鋼絲繩經(jīng)滑輪組對(duì)載貨臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行牽引，滑輪組共由8個(gè)滑輪構(gòu)成，其中定滑輪有6個(gè)，動(dòng)滑輪有2個(gè)，定滑輪分別固定在上橫梁左右兩側(cè)的頂端，動(dòng)滑輪分別固定在載貨臺(tái)兩側(cè)邊上，2條鋼絲繩的末端分別固定在上橫梁左右兩側(cè)，其受力簡(jiǎn)圖如圖6所示。

圖6 雙聯(lián)卷筒與滑輪組受力分析簡(jiǎn)圖

起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩牽引力為

式中：G2為載貨臺(tái)及貨物所受總重力；i為滑輪組倍率，i＝2；n為雙聯(lián)卷筒，n＝2；η為滑輪組效率，η＝0.98。

根據(jù)動(dòng)滑輪和定滑輪的特性，即作用在動(dòng)滑輪鋼絲繩上的力為載荷的一半，作用在定滑輪鋼絲繩上的力不變，由此可知其各滑輪主要受力為：

滑輪1：F11=FS·sin3°-FS，F(xiàn)12=FS·sin(90-3)°

滑輪2：F21=F11，F(xiàn)22=F12

滑輪3：F31=F32=FS

滑輪4：F41=-FS，F(xiàn)42=FS，

滑輪5：F51=F52=FS

滑輪6：F61=F62=FS

主立柱上橫梁滑輪組對(duì)主立柱產(chǎn)生的正壓力為P1，副立柱上橫梁滑輪組對(duì)副立柱產(chǎn)生的正壓力為P2，其表達(dá)式為

P1=4FS，P2=2FS

2 基于Ansys的靜力學(xué)分析

應(yīng)用有限元軟件Ansys對(duì)2種形式的堆垛機(jī)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，功能全面的Ansys軟件可對(duì)復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)進(jìn)行模擬分析，能模擬龐大復(fù)雜的模型環(huán)境，處理高度非線性問(wèn)題。

Ansys有限元分析的流程為前處理、分析計(jì)算和后處理。前處理主要對(duì)模型進(jìn)行定義，設(shè)置材料的屬性參數(shù)，設(shè)置邊界條件，施加載荷，網(wǎng)格自定義劃分，形成輸入文件，提交給求解器；分析計(jì)算是通過(guò)求解器提取輸入文件內(nèi)的數(shù)據(jù)，建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行求解；后處理為提取出求解結(jié)果，按照用戶指定數(shù)據(jù)類型形成云圖、動(dòng)畫、曲線圖等。

2.1 2種形式結(jié)構(gòu)堆垛機(jī)模型基礎(chǔ)工作條件

為比對(duì)2種形式結(jié)構(gòu)堆垛機(jī)的力學(xué)性能，現(xiàn)設(shè)定2種堆垛機(jī)有相同的高度、載重和運(yùn)行加速度等基礎(chǔ)條件，其中堆垛機(jī)高度為20 000 mm，起重量為1 000 kg，起升速度為0～30 m/min，運(yùn)行速度為0～120 m/min，貨叉最高位置為18 000 mm，貨叉行程為1 350 mm，起升動(dòng)載系數(shù)為1.6，重力加速度為9.8 m/s2，載荷最大加速度為0.5 m/s2，滑輪效率為0.98，鋼絲繩偏角為3°。

2.2 箱形單立柱堆垛機(jī)立柱結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)工況分析

1）前處理 對(duì)箱形單立柱堆垛機(jī)的立柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維建模，并轉(zhuǎn)化為STP文件，將其導(dǎo)入到Ansys中進(jìn)行前處理。設(shè)置密度、彈性模量、泊松比和抗拉屈服強(qiáng)度等材料屬性；通過(guò)自動(dòng)網(wǎng)格劃分，觀察后調(diào)整為四面體網(wǎng)格劃分，再調(diào)整最小劃分單位并再次劃分網(wǎng)格，然后進(jìn)行局部網(wǎng)格劃分。根據(jù)單立柱堆垛機(jī)立柱結(jié)構(gòu)的受力分析對(duì)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行對(duì)照設(shè)置。設(shè)置自由度約束，在上橫梁施加正壓力P；設(shè)置豎直方向的重力加速度g及水平方向啟停加速度a1，施加載貨臺(tái)對(duì)于導(dǎo)軌的正壓力F1、F2，起升機(jī)構(gòu)對(duì)于立柱結(jié)構(gòu)的正壓力F3、F4；設(shè)置總變形和最大應(yīng)力求解，確認(rèn)前處理無(wú)誤后進(jìn)行求解。

2）后處理 在求解計(jì)算完成后，進(jìn)入后處理模塊，提取出求解結(jié)果，形成圖7所示分布圖。在圖7中，當(dāng)箱形單立柱堆垛機(jī)載貨臺(tái)位于最高位時(shí)，立柱結(jié)構(gòu)上部位移為5.87 mm；對(duì)最大應(yīng)力進(jìn)行分析，應(yīng)力最大值位于上橫梁與立柱結(jié)構(gòu)的連接處，最大值為43.2 MPa，遠(yuǎn)小于許用值，如圖8所示。

圖7 箱形單立柱堆垛機(jī)載貨臺(tái)位于最高位時(shí)總變形分布圖

圖8 箱形單立柱堆垛機(jī)載貨臺(tái)位于最高位時(shí)最大主應(yīng)力分布圖

2.3 方管雙立柱堆垛機(jī)立柱結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)工況分析

1）前處理 對(duì)方管雙立柱堆垛機(jī)的立柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維建模，并轉(zhuǎn)化為STP文件，將其導(dǎo)入到Ansys中進(jìn)行前處理。設(shè)置密度、彈性模量、泊松比和抗拉屈服強(qiáng)度等材料屬性；通過(guò)自動(dòng)網(wǎng)格劃分，觀察后調(diào)整為四面體網(wǎng)格劃分，再調(diào)整最小劃分單位并再次劃分網(wǎng)格，然后進(jìn)行局部網(wǎng)格劃分。根據(jù)前述對(duì)方管雙立柱堆垛機(jī)立柱結(jié)構(gòu)的受力分析，對(duì)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行對(duì)照設(shè)置。設(shè)置自由度約束，在上橫梁左端施加正壓力P1，上橫梁右端設(shè)置施加正壓力P2；豎直方向的重力加速度g及水平方向啟停加速度a1，施加載貨臺(tái)對(duì)于左端導(dǎo)軌的正壓力F5、F6，載貨臺(tái)對(duì)于右端導(dǎo)軌的正壓力F7、F8，起升機(jī)構(gòu)對(duì)于立柱結(jié)構(gòu)的正壓力F9、F10；設(shè)置總變形和最大應(yīng)力求解，確認(rèn)前處理無(wú)誤后，進(jìn)行求解。

2）后處理 求解計(jì)算完成后，進(jìn)入后處理模塊，提取出求解結(jié)果，形成圖9所示分布圖。在圖9中，當(dāng)方管雙立柱堆垛機(jī)載貨臺(tái)位于最高位時(shí)，立柱結(jié)構(gòu)上部位移為9.46 mm；對(duì)最大應(yīng)力進(jìn)行分析，應(yīng)力最大值位于下橫梁與立柱結(jié)構(gòu)主立柱的連接處，最大值為53.2 MPa，小于許用值，如圖10所示。

圖9 方管雙立柱堆垛機(jī)載貨臺(tái)位于最高位時(shí)總變形分布圖

圖10 方管雙立柱堆垛機(jī)載貨臺(tái)位于最高位時(shí)最大主應(yīng)力分布圖

3 結(jié)論

經(jīng)力學(xué)分析、Ansys模擬仿真，得出表1所示模擬數(shù)據(jù)。對(duì)比同為常規(guī)高度20 m堆垛機(jī)，在相同載重和運(yùn)行參數(shù)情況下，箱形單立柱堆垛機(jī)和方管雙立柱堆垛機(jī)在最危險(xiǎn)工況下均能滿足許用最大變形量和許用應(yīng)力。箱形單立柱堆垛機(jī)在最危險(xiǎn)工況產(chǎn)生的最大變形量和最大應(yīng)力點(diǎn)均大幅小于方管雙立柱堆垛機(jī)，且力學(xué)性能優(yōu)異，對(duì)快速精準(zhǔn)定位和啟?？刂朴泻艽髢?yōu)勢(shì)。方管雙立柱堆垛機(jī)主副立柱均為截面尺寸相同的方管，然而由力學(xué)分析可知主立柱上橫梁滑輪組對(duì)主立柱產(chǎn)生的正壓力是副立柱上橫梁滑輪組對(duì)副立柱產(chǎn)生的正壓力的2倍，在力學(xué)結(jié)構(gòu)上劣勢(shì)顯著。

表1 方管雙立柱堆垛機(jī)載貨臺(tái)最高位時(shí)最大主應(yīng)力

從經(jīng)濟(jì)方面對(duì)比，在相同高度堆垛機(jī)情況下，箱形單立柱堆垛機(jī)自身總重小于方管雙立柱堆垛機(jī)，既節(jié)省材料且性能優(yōu)異；方管雙立柱堆垛機(jī)沿巷道方向空間占用大，在總體規(guī)劃中對(duì)比箱形單立柱堆垛機(jī)會(huì)往往減少列方向貨位數(shù)，輸送線亦需增長(zhǎng)布置，不利于自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)空間的最大化利用。

綜上所述，國(guó)內(nèi)常規(guī)高度下箱形單立柱堆垛機(jī)對(duì)比方管雙立柱堆垛機(jī)在力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)性上有優(yōu)勢(shì)，在長(zhǎng)期設(shè)計(jì)使用中更多設(shè)計(jì)箱形單立柱堆垛機(jī)對(duì)集成企業(yè)和倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用商性價(jià)比更高。