作者：李木澤等
（黑龍江工程學院）
堆垛機是現代自動化立體倉庫中的核心設備，其主要功能是自動存儲貨物，堆垛機的廣泛使用可以有效地節省人力，大大提高了物流倉儲操作的效率，使企業甚至整個供應鏈效益得到了顯著提高。
雖然堆垛機使用的越來越普遍，但部分企業對堆垛機的故障以及維護保養認識不足，堆垛機故障維修所需時間長、響應時間慢的問題普遍存在。因此，深入分析堆垛機常見發生故障，通過改進故障并進行科學的維護保養目前已經成為本領域的研究重點內容。
一、堆垛機基本結構
堆垛機的主要結構如圖1所示。
具體包括：
①門架：門架主要由兩根立柱和橫梁組成，一般都是矩形結構。
②水平行走機構：
它是堆垛機水平方向運動的驅動裝置，主要由電機、減速器、導向輪、聯軸器和制動裝置五大部分組成。
為了使堆垛機更加平穩的運動，一般采用地面驅動式驅動，在地面單軌上采用四個導輪作為運行部件，同時在頂部也設有四個導輪在天軌上運動。并且由于驅動裝置鋪設在地面，保養和維護也就變得更加簡單方便安全
③貨叉伸縮機構：
它是堆垛機最重要工作機構，一般貨叉都是三級伸縮結構，分為固定貨叉、中間貨叉和主貨叉。在安裝時先將固定貨叉安裝到載貨臺上，再進行中間貨叉和主貨叉的安裝。
④升降機構：
它是使載貨臺沿豎直方向運動的機構,電機工作時帶動滾筒使鋼絲繩移動帶動載貨臺進行上下升降。
堆垛機升降機構有兩種鏈條升降機構，和鏈條相比鋼絲繩既可以減少體積、節約成本，又能降低噪聲污染。因此，升降機構常常采用鋼絲繩-卷筒傳動，并且為了安裝與維護的方便，升降裝置布置在立柱的下方。
⑤載貨臺：
它是堆垛機裝載貨物的裝置，其和立柱連接處設有導向輪，通過與升降機構鏈接的鋼絲繩進行移動，在載貨臺上設有貨叉，可左右滑動叉取貨架上的貨物或將貨物放置到貨架上。
⑥控制設備：
它主要控制堆垛機的升降、水平行走以及貨叉伸縮等動作的啟動和停止。
⑦安全機構：
它是堆垛機實現安全工作的重要裝置，包括行程開關、鋼絲繩鎖死機構、斷繩保護機構、聲光信號機構等。
二、雙立柱堆垛機常見故障分析
雙立柱堆垛機的結構十分復雜，工作原理涉及機械、電氣、控制、計算機、信息技術、網絡通信等各個領域，在長時間、高強度工作的過程中經常會出現一些故障，主要包括如下幾個方面：
2.1 機械系統故障
在堆垛機連續工作期間，內置機械模塊將出現一些問題，主要表現如下：
①堆垛機的芯子在工作中劇烈的長時間振動。
②堆垛機的地軌、行走輪和導向輪在工作中會發生嚴重磨損，長時間工作，驅動機構的穩定性會產生很大的影響，會出現行走變頻情況，從而觸發警報裝置。
③行走機構上的導向輪在經過長時間的運行后容易松動。如果堆垛機運行太快或在操作過程中振動太劇烈，導輪也很容易發生分離現象，導輪的游隙和分離是導致堆垛機脫開的主要原因。為避免這種故障，相關維護人員應定期檢查堆垛機的移位機構，確定是否正常運行。
④在長時間工作期間，貨叉伸縮機構容易發生老化磨損，傳送帶此時可能被鎖定卡住無法正常工作。
⑤升降機構容易在操作中產生磨損。隨著堆垛位置的變化，電機驅動電流將繼續增加，報警裝置將被觸發，并且堆垛機將出現緊急停機故障。
⑥立柱故障。立柱是堆垛機最重要的載重機構，受力的情況比較復雜，因此發生故障的概率也最大。
所以在工作中，對立柱的強度以及剛度都有一定的要求。目前，雙立柱堆垛機利用的材料主要是45號鋼，但是45號鋼的優勢在于機械性能優良但焊接性能較差，因此避免堆垛機在工作過程中出現振動的情況導致立柱焊縫開裂。
2.2 控制系統故障
控制系統中逆變器系統可能會發生故障并發送警報信號，正常的工作運行會被警報信號打擾中斷。在隨機分配貨物放置位置期間，貨物會因為控制系統缺少用于貨物的通用控制程序而堆放會因此出現混亂。
2.3 噪聲故障
噪音是堆垛機產生對人的最直接的危害之一，噪音嚴重時可能損害聽覺和神經系統以及心血管系統。因此，在使用過程中應盡可能控制驅動電動機的振動，以減少導向輪和操作機構的輪軌、裝載平臺和立柱之間的摩擦等產生的噪聲。
2.4 堆垛機行走機構故障
堆垛機行走機構上的導向輪在經過長時間的運行后容易松動。如果堆垛機運行太快或在操作過程中振動太劇烈，導輪很容易發生分離現象，導輪的游隙和分離是導致堆垛機脫軌的主要原因。為避免這種故障，相關維護人員應定期檢查堆垛機的移位機構，確定是否正常運行。
三、雙立柱堆垛機日常維護保養
3.1 改善堆垛機運行環境
堆垛機是高集成的機電設備，該機器的良好運行需要很好的運行環境，這樣就能夠大幅度提高堆垛機使用的可靠性與安全性。與此同時，在倉庫管理中需要做好堆垛機的日常保養記錄，保持堆垛機激光測距儀、反光板的清潔，做好日常維護工作。
3.2 建立堆垛機重要運行狀況數據化監測系統
堆垛機的操作涉及許多結構部件和控制模塊，可以通過記錄和分析堆垛機中使用的逆變器的電流、電壓、溫度和其他參數，隨時觀察堆垛機的工作狀況數據變化、操作狀態和其他可能存在的問題。上述參數的輕微變化可能反映出堆垛機機械強度的變化，根據數據的變化判斷堆垛機的工作運行狀況，比如電流、電壓、溫度和振動，并可以在故障擴大前發現并進行處理，以防止更大的損失。
3.3 做好堆垛機機械結構的強化與處理
通過分析堆垛機故障，其中最常見的故障大多數發生在堆垛機的行走機構中。堆垛機行走機構的長時間運行很容易引起堆垛機強烈的振動，從而使堆垛機零部件之間的磨損增加。
為了有效地解決振動磨損這一技術問題，需要技術員工增加對磨損原因的分析，有效延長步行輪和滑動輪這些易磨損零件的使用壽命，科學確定更換步行輪和滑動輪的使用壽命并定期進行更換。
因此，為了減少堆垛機振動產生的零部件磨損，需要加強對堆垛機的機械結構進行強化，可采取的具體措施如下：
①為了增加其受力面積，可以將堆垛機立柱截面長度增加。
②增加立柱的截面厚度，以增加其受力面積，減緩立柱運行磨損。
③將立柱頂端及根部由槽鋼改為實心鋼，增加其頂端及根部的受力面積。
④建立堆垛機“健康”文檔，記錄使用時間，定期檢查測零部件的磨損數據，合理確定易損零部件的更換時間，以確保堆垛機的安全運行。
3.4 做好堆垛機的管理與維護
定期檢查堆垛機的潤滑效果，調節起重鏈條，確保貨叉的正常操作，并確保緊固件的穩定性。堆垛機進入倉庫前要檢查貨物的堆放效果，確保貨物的形狀，確保堆垛機行走軌道的清潔度和平整度。
尋找最佳的堆垛機控制策略，實現行駛里程、伸縮貨叉和裝載重量的相對平衡，以確保均勻性機械磨損，并確保加載平臺受到壓力均衡。
四、結束語
堆垛機故障診斷及維護保養是一項系統工程。本文分析了物流倉庫中廣泛使用的雙立柱堆垛機基本結構和常見故障，并據此提出堆垛機維護及保養的要求，為雙立柱堆垛機使用管理提供了一定的參考。
來源：《內燃機與配件》
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