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多层穿梭式货架立柱设计及优选结构

  2020-04-15 阅读:149
多层穿梭式货架是一种新颖的密集型货架形式,近年来已经越来越多的被运用到仓储货架中,多层穿梭式货架优点在于:存储密度高,仓库利用率高,工作效率高,大大减少作业等待时间,其空间有效利用率最多可以提高至90%,场地利用率可以达到80%以上,适用于各类料箱拣选形式的仓库。多层穿梭式货架系统是一个比较复杂的系统和设计过程,要考虑多方面因素,包括:货架钢结构的稳定性和承载能力、精度偏差控制、穿梭小车在货架中运行时的智能化、高效化、穿梭车搬运料箱时的动态平稳性及货架钢结构的动态稳定性,以及配套提升机、输送设备的配套性。这些都对多层穿梭式货架的设计提出了很高的要求。
 
 
多层穿梭式货架系统一般包括货架主体钢结构、穿梭小车、提升机设备、输送线设备、供电及网络控制系统等。而货架主体钢结构主要分为:立柱、立柱间支撑、导轨、搁挡、垂直拉杆装置、水平拉杆装置等等,本文将详细论述货架立柱的设计要求及优选结构。
 
设计多层穿梭式货架时需考虑货架整体的安全性、静态稳定性,同时考虑多层穿梭式货架的偏差精度,穿梭小车运行中的动态稳定性等,货架立柱的设计需满足2.0的安全系数,并且尽量选用截型较大的材料来保证货架的稳定性及偏差精度。立柱与梁、支撑杆件的固定宜采用螺栓组装连接,避免采用挂扣形式,可在立柱正面上均匀布置相应的固定圆孔,立柱内侧预留开口用于组装立柱间支撑。微信图片_20200331192654.jpg立柱高度H一般根据层高H1及层数N而定,另外需考虑库房限高、提升机高度、消防层、维修层等因素。立柱片宽度W由料箱宽度W1加上穿梭小车取货空间W2而定,一般W不超过1.5M,超过1.5M需另行计算立柱片的失稳率。
 
 
 
一般情况下多层穿梭式货架的料箱货物重量最大不超过50KG,单列货格数量不超过5个。立柱载荷重量=50KG(单个料箱重量)*5(货格数量)*N(层数)+货架重量+设备重量。每个项目根据实际情况的不同立柱载荷的计算方法也有所不同。
根据国内外参考文献以及实际项目的实施情
 
 
况对货架立柱的偏差要求:
两立柱间距偏差d≤±1mm;
立柱首末孔孔距偏差f≤±2mm;
相邻立柱水平高度偏差e≤±1mm;
立柱垂直度偏差g≤H/1000,
总高度偏差≤±8mm;
根据以上要求本文推荐一种较合理的Ω型立柱结构,如下图所示:
 
本截型立柱采用连冲连轧形式加工而成,无特殊情况下材料采用Q235即可满足设计需求。此结构立柱可用于高度H不超过20M,承载不超过15吨的多穿货架中,并且在多个实际项目中得到了验证,完全满足多穿货架的各项要求。
 
在精星的设计要求中, 多层穿梭车的立柱必须采用德国DREISTERN轧机, 配合25mm或者50mm间距冲压机,完成连冲连轧的制作方法, 保证货架垂直方向的精度。这种工艺方法, 代表了目前全球立柱制造的最高水准。立柱地脚的优选设计为了更好的控制水平高度偏差e,推荐以下两种立柱地脚结构:
 
两种地脚结构都能满足立柱水平高度的偏差要求,两种结构都有各自的的优缺点。
 
单螺杆的特点:结构简单、施工方便、地坪沉降后可二次调节。但是由于整体结构依靠单个螺杆承重和调节水平,故立柱的整体载荷能力会有所下降,并且垂直精度效果一般。
 
双螺杆调节的特点:结构稳定、承重能力高、垂直精度高。但是由于底部采用无收缩水泥浇灌,货架在发生均匀沉降后二次调节施工难度较大。
 
在同样的前提条件下,对本文推荐的Ω型立柱进行实验测试,测得两种立柱地脚结构,立柱高度H与立柱垂直度偏差g之间的图形比较:
 
 
 
根据图形可直观的发现双螺杆调节+无收缩水泥结构在控制垂直度偏差g上有明显的优势。在不考虑地坪均匀沉降情况下优选推荐第二种双螺杆调节+无收缩水泥结构。
 
本文详细介绍了多层穿梭式货架立柱的设计及优选结构,并在文中提供了几种立柱的结构形式,通过计算及实验分析,推荐最佳设计方案,以满足多层穿梭式货架的设计需求。
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