现代仓储物流设备

第五章现代仓储物流设备第一节货架概述第二节集装单元化技术第三节散料装卸搬运技术第四节自动化仓库第一节货架概述1、货架的概念及功能货架是指专门用于存放成件物品的保管设备。（1）充分利用仓库空间，提高库容利用率，扩大仓库储存能力。（2）确保储存商品的质量，减少货物的损失。（3）方便作业，做到先进先出。（4）很多新型货架的结构及功能有利于实现仓库的机械化及自动化管理2、货架的种类按货架形式的不同分：（1）通道式货架（2）货柜式货架（3）托盘货架（4）悬臂式货架（5）贯通式货架3、货架的设计要求和最佳货架高度分析（1）货架的基本设计要求作为一种承重结构，货架必须具有足够的强度和稳定性。作为一项设备，货架必须具有一定的精度。为了使货架在精度和刚性方面充分满足工艺要求，应该从以下几个方面采取措施。a.基础：是保证货架结构高精度的关键。基础变形或基础在施工后的不均匀沿降，对货架的受力和变形均极为不利。一般要求货架基础地坪的沉降度变形不大于1/1000。b.支撑系统：合理设置水平和垂直的支撑系统。垂直面内的支撑系统在货格背面设置。水平面内的支撑系统在货架顶部用水平衡架把整个货架联成一体。c.货架的材料：一般用：钢材（冷轧型钢）或钢筋混凝土制作对于整体货架还要进行风载荷、雪载荷和地震载荷强度验算。(2)货架最佳高度分析最佳高度的确定因素。a.与巷道长度的关系b.与库容量的关系c.与货物周转储存期关系巷道长度和高度关系61~41LHL在（80~120m）最佳高度取决于容量，当容量为1000~4000t时，高度为12.6m当容量为6000t以上，高度为16.2mt周转储存期•t=4~5天，H为5~6m•t=80~90天时，H为20m左右最新研究成果表，折算费用随货架高度H的变化规律。高度（H/m）68.410.812.614.416.2折算费用（%）1009692736458最佳高度在20m左右（15~20m）4、几种典型货架（1）移动式货架设计原理：每排货架有一个电动机驱动，由装置于货架下的滚轮沿铺设于地面上的轨道移动。通过货架移动，选择所需通道的位置，让出通道，由叉车装卸。设计要求：货架上应装有自动防碰安全设备。一般操纵按钮开关设在货架端部。有时用声音控制（叉车司机可在车上用声音遥控）。货架单元的长度或高度不宜超过轮距的6倍。适用对象：移动式货架仓库虽然储密度大，但由于货架移动速度慢，工作周期长，设备结构也较复杂，只适用于进出为不太频繁的保管系统（2）重力式货架设计原理：•商品进库存放时，用叉车从货架（一端）后面将托盘送入货格，货物单元能够在自重作用下，自动地从入库端移动，直至通道的出库端或者碰上已有的货物单元停住为止。位于通道出库端的第一个货物单元被出库起重机取走之后，位于它后面的各个货物单元便在重力作用下依次向出库端移动一个货位。设计要求：储存托盘商品的重力式货架一般为2-4层。每格货架内设置重力滚道两条。（滚道由左右两组辊轮、导轨和缓冲装置组成）坡度一般为1.5~3.5%滚道长度一般可存放5~12只托盘每个托盘载重量为500~1500公斤适用对象重力式货架的优点：能保证货物的先进先出。空间利用率极高。进出货时机械作业行程最短。使货架的货位“空缺”减至最少。它的缺点：投资成本高，是普通货架的5~7倍对托盘及货架的制造加工要求高，日常维护、保养要求也高。•适用于零进整出或整进整出，货物品种不太多而数量又相对较大的仓库，应用配送中心、物流中心以方便拣货作业。(3)旋转式货架（回转式货架）设计原理：旋转式货架设有电力驱动装置（驱动部分可设于货架上部，也可设于货架底座内）。货架沿着由两个直线段和两个曲线段组成的环形轨道运行。存取货物时，把货物所在货格编号由控制盘按钮输入，该货格则以最近的距离自动旋转至拣货点停止。根据旋转方式不同可分：•垂直旋转式货架•水平旋转式货架设计要求：对于垂直旋转式货架：货架可正转，也可以反转货架的高度在2m~6m之间正面宽度2m左右单元货位载重：100kg~400kg回转速度：6m/分左右对于水平旋转式货架（多层或整体）：货架的最佳长度：10m~20m高度2m~3.5m单元货位载重200kg~250kg可正转也可反转，而且各层可以独立旋转适用对象：总的来说，旋转式货架属于拣选型货架，主要适用于小物品多品种，可达2000种以上（水平）、1200种左右（垂直），出入库频率高的仓库。•垂直旋转货架还适用于存放长的卷状货物，如地毯、地板革、胶片卷、电缆卷等。•如果仓库的空间利用不作为主要问题，而以便于拣货和库存管理的目的出发，那么就显出旋转式货架的优越性了。(4)装配式货架。又称为组合式货架。它是用货架标准配件，如立柱、搁板、联结板，根据需要组装成各种规格的货架。第二节集装单元化技术集装单元化的实质就是要形成集装单元化系统，由货物单元、集装器具、装卸搬运设备和输送设备等组成的集装单元物流服务系统。在推广应用集装单元化技术的过程中必须注意三人问题：1、系统配套问题。2、集装器具的合理流向及回程货物的合理组织。3、集装箱具的标准化、通用化问题。集装箱（一）集装箱的定义（ISO标准）是一种运输设备，应满足下列要求：1、具有足够的强度，可长期反复使用。2、适用于一种或多种运输方式运送，途中转运时箱内货物不需换装。3、具有快速装卸和搬运的装置，特别是便于从一种运输方式转移到另一种运输方式。4、便于货物装满和卸空。5、具有1立方米以上的容积。（二）集装箱的标准：ISO组织在1964年汉堡会议上公布了两种集装箱的标准规格系列，第一系列（1A~1F）和第二系列（2A~2C三种），共九种规格。1970年在莫斯科会议上增加了第三系列（3A~3C三种）集装箱。1988年，ISO又通过了20英尺单箱总重量24吨的规定。国际标准集装箱长度关系：间距I为3英寸（76毫米）1A=1B+i+1D1B=1D+i+1D+i+1D1C=1D+i+1D（三）集装箱的种类1、按用途：通用集装箱（干货类）特种货物集装箱通风、保温、汽车、动物、罐式集装箱、固体散料2、按结构特点：•内柱式外表平滑，维修外板方便•外柱式•折叠式（回收、保管方便，强度低）•薄壳式（所有的部年组成一个刚体、重量轻，但工艺要求高）3、按材料（组成）：钢制特点：强度大、结构牢固、水密性好、价格低，但重量大、防腐性差。铝合金制特点：重量约为钢的1/3，外观美，但造价高，受碰撞时易损坏。玻璃钢制特点：强度大、刚性好，隔热、防腐、耐化学性较好。自重大，造价高。托盘一、托盘的定义•托盘是一种用于机械化装卸、搬运和堆存货物的集装工具。•随着叉车的出现，为了提高装卸搬运效率，形成“托盘物流”。•从托盘装卸→托盘搬运→托盘储存→托盘售货的一贯化托盘物流托盘的主要优点有：•1、自重轻。•2、回收方便、经济。•3、使用操作简便。主要缺点是：•1、对商品的保护性比集装箱差。•2、露天存放困难。二、托盘的种类•托盘的结构是两层铺板间夹以纵梁，或一层铺板加装支腿，或其上面加装立柱、档板而构成的货盘。（ISO标准的托盘平面尺寸是：800×1200mm，高为100~150mm，单面取140mm，双面取150mm）按结构可分为：平托盘箱式托盘柱式托盘轮式托盘按使用材料可分为：木托盘钢托盘铝托盘塑料托盘复合材料托盘三、托盘标准化主要有四种（世界上占主导地位的国家使用的，ISO承认的）（一）1200×800毫米欧洲规格（二）1200×1000毫米欧洲一部分、加拿大、墨西哥规格(物流模数优选通用标准（三）1219×1016毫米美国规格（四）1140×1140毫米亚洲规格中国现在采用：800×1000与500×800载重量为0.5和1.2吨的箱式和柱式托盘。825×1100与545×825毫米载重量为1和0.5吨的箱式和平托盘。800×1200毫米800×1000毫米载重量均为1吨的联运托盘1000×1200毫米叉车叉车又称铲车，是储运部门使用最广泛的一种装卸搬运机械。它兼有起重和搬运的性能。•短距离搬运•一般高度的堆码一、叉车的类型及技术性能1、叉车的主要类型（1）按作业方式不同及货叉位置不同：•直叉式平衡重式插腿式（稳定性好）•侧叉式（适合条形材料作业）（钢管、木材），驾驶员视野比前叉式叉车好。叉车的特点：1、有很强的通用性，在物流的各个环节和领域都有所应用。2、具有装卸和搬运的双重功能。3、有很强的灵活性。叉车底盘与汽车相比较，它的轮距较小，这样叉车的转变半径就很小。（2）按其动力装置的不同电瓶叉车特点：•结构简单，操作方便，动作灵活，维修保养方便，没有污染。但需要充电设备及充电人员，行驶速度较低，对路面要求较高（因电瓶怕震动）。适合库内装卸、搬运。•内燃叉车特点：机动性、独立性较强，行驶速度高，爬坡能力大，对路面要求低。但其结构较复杂，不易操纵和维修，工作时噪音大，有污染废气。•适合室外货场、码头、车站、港口作业3、叉车的技术参数技术参数反映结构特征和工作性能叉车的主要技术参数有：（1）额定起重量Q•叉车的额定起重量是指货物重心至货叉前壁的距离不大于载荷中心距时，允许起升货物的最大重量，以吨表示。•额定起升重量系列为0.5吨、0.75吨、1.0吨、1.5吨、2.0吨、3.0吨、4.0吨、5.0吨、8.0吨、10吨、12吨、15吨、16吨、20吨、25吨、32吨、40吨等。（2）载荷中心距是指在货叉上放置标准的货物时，其重心到货叉垂直段前壁的水平距离，单位毫米。一般对于1吨叉车，规定载荷中心距为500毫米。载重量与载荷中心距的关系（如图所示）（3）最大起升高度（Hnlax）它是指叉车在平坦坚实的地面上，满载、轮胎气压正常、门架自立、货物升以最高时，货叉水平段的上表面至地面的垂直距离。（4）门架倾角•它是指无载叉车在平坦、坚实的地面上，门架相对其垂直位置向前和向后倾斜的最大角度，门架前倾角的作用是为了便于叉取和卸放货物。•后倾角的作用是为了防止叉车行驶时，货物从货叉上掉落，同时增加叉车的纵向稳定性。•门架倾角与轮胎类型有关，为了补偿充气轮胎的变形对门架倾角的影响，充气轮胎叉车的门架倾角比实心轮胎叉车大。•我国叉车标准规定门架倾角为6和12（充气）、3和10（实心）（5）最大起升速度（Vhmax）是指叉车满载时，货物起升的最大速度（以米/分表示）要提高作业效率就必须考虑起升速度，目前内燃叉车起升速度40米/分以上。（6）最高行驶速度（Vhmax）一般指叉车满载时，在干燥、平坦、坚实的地面上行驶时的最大速度。叉车适合于短途搬运，一般指距离在（100~200米），能发挥出最好效率，而运距超过500米时则不宜采用叉车。•在我国叉车系列标准中，电瓶叉车最高车速一般为13公里/小时，内燃叉车为20公里/小时，最高不超过28公里/小时。起重机（一）定义：起重机械是一种反复短暂工作的物品转载机械。一般它有一个起升运动和一个或几个水平运动。例如：桥式起重机有三个运动：起升运动小车运动大车运动•门座起重机则有四个运动：起升运动变幅运动旋转运动大车运行运动•千斤顶只有一个运动：升起运动（三）起重机的主要使用性能参数（1）起重量•通常以额定轻重量（吨）表示，即基本臂处于最小幅度时能安全起吊重物的最大重量。•目前国产起重机的起重量参数已成系列•轮胎式起重从3~100吨，9个规格•塔式起重机从1~11.4吨，8个规格（2）工作幅度•是指额定起重量下起重机回转中心轴线于吊钩中心的水平距离，用R表示。有效幅度A——反映起重机实际的工作能力（在用支腿侧向工作时）吊钩中心垂线——到该侧支腿中心线的水平距离•A1——在没有使用支腿侧向工作时，A1（单胎）•A2——在没有使用支腿侧向工作时，A2（双胎）（3）起重力矩是以基本臂最大工作幅度与相应起重量的乘积作为标定值。（4）起升高度是指起重机满载时吊钩上升到最高极限位置，处吊钩中心至地面或轨面的距离，用H表示。除上述外，起重机的参数还有：工作速度、行驶速度、动力消耗、安全可靠性能及自重指标等。（四）起重机械的发展趋势1、大型化（1）起重设备（起重量可达2500T和3000T），如大型浮式起重机（