有轨巷道堆垛机3级直线差动式货叉机构设计

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1、有轨巷道堆垛机3级直线差动式货叉机构设计山东轻工业学院沈敏德陈照强范维华宋章领上叉板之间的钢索就会以近似于2”的速度相对于l引言动滑轮运动，从而带动上叉板以近似于2的速度目前，自动化立体仓库的应用日益广泛。有相对于中叉板运动，实现了速度和行程的倍增，轨巷道堆垛机是自动化立体仓库的主要作业设备，最终上叉板相对于底板实现3倍速的运动。实际堆垛机的工作装置是货叉机构，该机构装在堆垛应用时，也可采用链轮链条机构。机的载货台上，随载货台沿立柱轨道上下升降抵达货位。货叉可以横向伸缩，以便向两侧货格送入或者取出货物。为了满足存取货物和结构

2、紧凑的要求，货叉一般采用3级直线差动机构0J。本文以中小型堆垛机上常用的板叉为例，分析研究其机构组成原理和设计计算方法。2货叉机构工作原理fb12．1货叉结构图23级直线差动机构原理由于工作需要，堆垛机货叉在收回状态下的(a)货叉收回状态(b)货叉打开状态长度要小于巷道的宽度，但伸展后的长度却要大1．货物2．上叉板3．中叉板4．底叉板5．动滑轮(链轮)6．钢索(链条)大长于巷道宽度。为了从结构上实现这个要求，7．定滑轮(链轮)一般采用多级伸缩式货叉，目前最常用的是3级2．3中叉板的驱动直线差动式货叉。货叉结构如图1所示，底叉

3、固中叉的运动是通过安装在底叉板或载货台上定在载货台上，动力装置安装在底叉上，通过传的电机通过传动机构的驱动实现的，常用的传动动机构驱动中叉相对底叉运动，中叉和上叉之间机构有齿轮齿条传动机构和链条传动机构，见装有直线差动机构，使中叉相对底叉运动时，上图3。叉相对中叉以2倍速运动，从而实现大距离伸叉的要求。图13级直线差动式货叉的结构2．23级直线差动机构原理图3中叉板的驱动方式如图2所示，当中叉板相对于底叉板运动时，(a)齿轮齿条传动机构(b)链轮链条传动机构动滑轮和定滑轮构成动滑轮组。根据动滑轮的特1、8减速电机2．齿轮3．

4、中叉板4．齿条点，当动滑轮以速度U相对于定滑轮运动时，也就(固定于中叉板上)5．底叉板6．链轮(固定是中叉板相对于底叉板运动速度为时，动滑轮与于底叉板上)7．链条(与中叉板中部连接)一22一‘《起重运输机械》2009(7)对于支撑点数大于2的情况，考虑到凹槽加3货叉机构设计计算工误差的因素，可以仍按靠近货物端的2个点来3．1直线差动机构设计计算，结果偏安全。实际结构中，导向轴承为沿(1)中叉速度叉板两侧对称布置，因此导向轴承的径向载荷由图2可知，设货叉的伸叉速度为，则中F：0．5Kmax(Fb，F。，Fd，F。)(3)叉的运

5、行速度式中K为载荷均衡系数，与加工和装配精度有关，一般取K=1．5～1．7。=(1)动滑轮机构绳索的张力(2)同侧动滑轮与定滑轮之间的水平距离FT：_厂Q(1+2e／d)(4)货叉收回状态时同侧动滑轮与定滑轮之间的使中叉板运动的驱动力水平距离h应尽量大，以保证上叉板伸出长度满F=fQ(b+2c+2+2e)／b(5)足设计要求，同时h又受货叉长度的限制。设货3．3中叉驱动机构的设计叉本身长度为，要求的伸出长度为S，则h与s3．3．1链条驱动机构和近似有以下关系如图3b所示，设主动链轮(与减速电机输出5轴直联的链轮)齿数为z，从

6、动链轮(位于底叉了

7、出了货叉最大伸展状态时各叉板之间系数，可查表确定的连接支撑关系，此时各支撑点处的径向载荷为最大。中叉板移动速度中叉板驱动力，N(2)链轮转速，：(r／min)(7)‘Z2×P(3)由设计功率P和链轮转速n。查表选取合适的链条节距P，并对链轮转速n：进行修整。图4叉板之间的支撑结构1．底叉2．中叉3．上叉4．滑轮l(4)根据货叉长度确定从动链轮的中心距o。，5．滚动摩擦系数f6．绳索7．滑轮2计算链条节数L。=2aop+2(8)如图4所示，设货物和活动叉板部分的当量应圆整并取偶数。载荷为Q，根据静力平衡关系可以求得导向轴承电机

8、与从动链轮之间的链传动应选用与上述B、C、D、E处的径向载荷分别为同样的链条，根据电机安装位置确定中心距，按Fb=Q(C+d+e)Ib式(9)计算链条节数。并圆整取偶数。F=Q(b+c+d+e)Ib2詈++()(9)Fd=Qeld3．3．2齿轮齿条驱动机构F=Q(1+e／d)机构形式见图3