物流设施及设备-第七章-装卸搬运设备

1、物流设施与设备物流设施与设备第七章 装卸搬运设备7.1概述概述l7.1.1装卸搬运设备的概念 装卸搬运实际上是由“装卸”和“搬运”两个基本概念合成。u装卸： 是指物品在指定地点以人力或机械实现垂直位移为主的物流作业。 装卸过程中伴随搬运作业的发生。 u搬运： 是指在同一场所内，对物品进行以水平移动为主的物流作业。 搬运过程中伴随装卸作业的发生。l装卸搬运作业的工作量和所花时间，耗费的人力和物力都占有很大的比重。l科学合理的配备、选择装卸搬运设备对于高效、及时、安全地完成物流系统作业具有重要的影响作用。l7.1.2装卸搬运设备在物流系统中的作用 装卸搬运设备是机械化和自动化生产的主要组成部分，是

2、实现装卸搬运作业机械化、自动化的物质技术基础，也是实现装卸搬运合理化、效率化、省力化的重要技术手段。装卸搬运设备的有效利用对于加快现代物流的发展具有十分重要的意义，具体来讲，装卸搬运设备在物流系统中的作用有如下几个方面：l（1）提高装卸搬运作业效率，节约劳动力，减轻装卸工人的劳动强度，改善劳动条件。l（2）缩短装卸搬运作业时间，加速运输工具周转。l（3）提高装卸搬运作业质量，保证货物完好。l（4）降低装卸搬运成本。效率提高，单位作业费用降低。l（5）提高货位利用率，加速货位周转。l7.1.3装卸搬运设备的分类 装卸搬运作业的对象繁多，为适应不同货物（大小、规格）及不同工作环境（易燃、易爆），装

3、卸搬运设备的种类及类型越来越多，目前主要使用的装卸搬运设备有如下几类： l1按主要用途或结构特征分类用途或结构特征起重设备 连续输送设备 装卸搬运设备 专用装卸搬运设备 l2按作业性质分类作业性质装卸设备 搬运设备 装卸搬运设备 固定式起重机 搬运车 叉车、龙门起重机 l3按装卸搬运货物的种类分类装卸搬运货物的种类 长大笨重货物的装卸搬运设备 散装货物的装卸搬运设备 成件包装货物的装卸搬运设备 集装箱货物装卸搬运设备 轨行式起重机 自行式起重机 装卸搬运设备装卸搬运设备按用途或结构特征分起重设备 起重机连续输送设备 输送机装卸搬运设备 叉车专用装卸搬运设备 托盘专用集装箱专用船舶专用按作业性质

4、分装卸设备固定式起重机搬运设备搬运车装卸搬运设备叉车跨运车龙门起重机按装卸搬运货物的种类分长大笨重货物的装卸搬运设备轨行式起重机龙门式起重机桥式起重机轨道起重机自行式起重机汽车起重机轮胎起重机履带起重机散装货物的装卸搬运设备抓斗起重机、装卸机、链斗装车机、输送机、链斗式卸车机、螺旋式卸车机、抓斗起重机、输送机成件包装货物的装卸搬运设备叉车、牵引车和挂车、带式输送机集装箱货物装卸搬运设备叉车、起重机、跨运车、牵引车、搬运车7.2叉车叉车l7.2.1概述 l 叉车叉车：是指以各种叉具作为主要取货装置，依靠液压起升机构升降货物，由轮胎式行驶系实现货物水平搬运，装卸和搬运功能同时兼得的装卸搬运设备。l

5、 叉车属具叉车属具：是指附加或替代叉车的货叉装卸装置，以扩大叉车对特定物料的装卸范围，并提高其装卸效率的叉取装置。通过配备多种叉车属具，可有效增加叉车的通用性，适应不同的物品与作业环境。（货叉、铲斗、货夹、抓取器等）l 叉车广泛应用于各种物流结点和运输工具内，对成件、包装件以及托盘、集装箱等集装件进行装卸、堆码、拆垛、短距离搬运等作业。l港口码头、货运站场、物流中心、配送中心、企业仓库l船舱、车厢、集装箱l1.内燃式叉车的产品型号 一般情况下，国产内燃平衡重式叉车的产品型号由6部分（数字或字母）组成。四边形表示字母，三角形表示数字改进代号主参数代号传动方式代号动力类型代号结构形式代号叉车代号（

6、1）第一部分：由字母C表示叉车；（2）第二部分：由12位字母组成，表示叉车的结构形式（上表）；（3）第三部分：由一位字母表示叉车的动力类型（中表）；（4）第四部分：由一位字母表示叉车的传动系统类型（下表）；（5）第五部分:表示叉车的额定起重量，用数字表示，数字大小为额定载重量的10倍；（6）第六部分：表示叉车的改型，按英文字母顺序表示。例子：CPCD70 CPCD18 CPC60 实物参考：http:/ 国产电动叉车的产品型号由5部分组成。（1）第一部分：用C来表示叉车。（2）第二部分：表示叉车的结构类型。（3）第三部分：表示叉车的动力源为电动式，用字母D表示。（4）第四部分：表示叉车的额定起

7、重量，用数字表示，数字是其额定起重量的10倍。（5）第五部分：表示叉车的换代号，按英文字母顺序表示。例：CQD10 CQD30B CQD45 实物参考： http:/ 目前叉车中应用最广泛的结构形式，货叉伸出在车身正前方，货物中心位于叉车前部，车位部配有平衡重物。车后部配有平衡重物内燃式叉车电动式叉车l（2）插腿式叉车有两条前伸的支腿，支腿由小轮子支撑。作业时，插腿与货叉一起插入货物的底部，叉取货物后，由货叉将货物提升一定高度，并适当倾斜后安全运行。具有较好的平稳性。一般采用蓄电池作为动力源。l（3）前移式叉车门架前移式（左）货叉前移式（右）与插腿式叉车结构类似，但这种叉车前腿的前轮直径较大。

8、一般由蓄电池作为动力源。l（4）侧叉式叉车门架和货叉位于叉车的一侧，可上下运动和前后伸缩。主要用于搬运长大件货物。货物沿着叉车的纵向放置可减少长大货物对通道宽度的要求货物重心位于车轮支承平面内，具有较好的稳定性司机的视野开阔但只能在一侧装卸，偶尔装货后，需调头才能卸载一般由柴油机为动力源l（5）拣选叉车 拣选：按要求从储存地拣选出物品到指定地点的作业 拣选叉车：辅助完成拣选作业的叉车l（6）跨运叉车 跨云叉车是由门形车架和带抱叉的提升架组成的装卸搬运设备。 作业时，门形车架跨在货物上方，由抱叉托起货物后，进行搬运和码垛。 通常采用内燃机驱动，起重量在1015吨。 搬运和堆码钢材、木材等长料货物

9、。l7.2.3叉车的基本结构组成 虽然不同的叉车在结构上有一定的差异，但其基本结构一般都由动力装置、起重工作装置、叉车底盘（包括传动系、转向系、制动系、行驶系）和电气设备构成。l1.动力装置 叉车正常工作的动力来源。目前主要有内燃机式和电动式。内燃机式优点 功率大、爬坡能力强、作业持续时间长、对路面的要求低，维修方便，基本投资少缺点 运动噪声和振动较大，营运费用高、环保性差、整车使用年限短电动式优点 外形尺寸小、运转平稳、噪声小、检修容易、操纵简单、营运费用低、环保性好缺点 需配套的充电设施、基本投资大、充电时间长，连续工作时间较短，对路面要求高，功率小、爬坡能力小l2.起重工作装置 起重工作

10、装置是完成起升、降落、门架倾斜等功能的工作装置，主要由工作装置和液压控制系统组成。见课本P120图7-9工作装置门架叉架货叉链条和导向滑轮液压控制系统油泵工作油缸油箱滤清器及各种阀门 l3.叉车底盘 叉车底盘是决定叉车各种性能的主要组成部分，主要由传动系、转向系、制动系、行驶系组成。（1）传动系：将动力装置发出的动力高效、经济和可靠地传给驱动车轮；（2）转向系：控制叉车运行方向。叉车的作业环境要求叉车的转向必须灵活、轻巧。（3）制动系：使叉车能够迅速地减速或停车，并使叉车能够稳定的停放在适当的地方。（4）行驶系：将叉车各部分组装成一体，承受并传递作用在叉车车轮和路面间的力和力矩，缓和路面对叉车

11、的冲击和震动。l4.电气设备 包括发电设备和用电设备，主要由发电机、启动机、蓄电池、灯、音响、仪表灯组成。l7.2.4叉车的使用性能1.叉车的装载性（起重能力、装卸快慢）2.叉车的牵引性（行驶、加速快慢，牵引力、爬坡能力大小）3.叉车的稳定性（抵抗倾翻的能力）4.叉车的制动性（控制车速及停止的能力）5.叉车的机动性（机动灵活性）6.叉车的通过性（克服路面障碍而通过不良路面的能力）7.叉车的经济性（全寿命周期费用最少）l7.2.5叉车的技术参数 技术参数反应叉车不同方面的工作能力，以用途广泛的平衡重式叉车为例，常见技术参数有：l1.载荷中心距C 叉车设计时规定的标准载荷重心（标准货物）到货叉垂直

12、端前壁之间的距离。l2.额定起重量Q 门架处于垂直位置，货物重心位于载荷中心距C以内时，在保证作业安全的条件下允许起升的最大重量。为什么在C以内，才能达到最大Q？货物重心到货叉前臂的距离(mm)起重量（kg）l3.最大起升高度H2和自由起升高度h 最大起升高度H2：在平坦坚实的地面上，叉车满载、轮胎气压正常，门架垂直，货物升至最高位置时，货叉水平段的上表面至地面的垂直距离。 自由起升高度：叉车的门架整体高度H不变的情况下，货叉可能起升的最大高度h。l4.门架倾角（） 前倾角：叉车在平坦、坚实的路面上，门架相对垂直位置向前倾斜的最大角度；方便叉取和卸载，介于35之间。 后倾角：叉车在平坦、坚实的

13、路面上，门架相对垂直位置向后倾斜的最大角度；防止货物滑落，介于1012之间。l5.最大起升速度V升maxl 叉车在坚实的地面上满载时，门架处于垂直位置，货物上升的最大速度（m/min），大部分叉车的平均起升速度在1120m/min，在港口使用的叉车平均起升速度在1520m/min。l 起升速度的大小主要影响叉车的作业效率，取决于液压控制系统。综合考虑货损、机器损伤、电池容量、电动机功率等。l6.最高行驶速度V行max 叉车在平坦的坚实水平路面上，满载运行时所能达到的最大速度。据统计，叉车作业时，行驶时间一般占总作业时间的2/3，因此提高行驶速度、缩短行驶时间，对于提高叉车的作业生产效率具有重要

14、意义。 但不可一味追求最高行驶速度，应综合考虑运输距离、倒退行驶需要。l7.最大爬坡度imax 叉车在正常路面情况下，以低档速度等速行驶时所能爬越的最大坡度，以百分数表示，分为空载和满载时的最大爬坡度两种情况。内燃机的最大爬坡度为20%30%。l8.最小转弯半径rminl 叉车在空载、低速行驶、打满方向盘时，车体上最外侧的点到瞬时转向中心的距离。l9.最小离地间隙G 指除了车轮外，车体上固定的最低点至车轮接地表面之间的垂直距离，它表示叉车无障碍地越过地面凸起障碍物的能力。l10.直角最小通道宽度、直角交叉最小通道宽度l11.最大牵引力 包括轮周牵引力和拖钩牵引力。 轮周牵引力轮周牵引力 原动机

15、发出的扭矩，经过减速传动装置，最后在驱动轮轮周上产生的驱动力称为轮周牵引力。 拖钩牵引力拖钩牵引力 轮周牵引力在克服叉车行驶时所遇到的外部阻力以后，在叉车尾部的拖钩上剩余的牵引力。l12.叉车的外廓尺寸总长：L1+L总宽：W总高：Hl13.自重和自重利用系数自重：包括油、水在内的叉车本身的总质量。自重利用系数：（1）额定起重量/叉车自重*100%（2）起重量*载荷中心距/叉车自重*100%更合理，考虑载荷中心距7.3自动导引搬运车自动导引搬运车l7.3.1概述 自动导引搬运车简称AGV（automated guided vehicle）。我国国家标准物流术语中对AGV的定义是： AGV：装有自

16、动导引装置，能够沿规定的路径行驶，在车体上具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物流移载功能的搬运设备。 AGVS：一个物流系统中，多台AGV小车，在控制系统统一指挥下，组成一个柔性化的自动搬运系统，称为自动导引车系统。lAGV的发展20世纪50年代初，美国Barrett电子公司成功开发第一台AGV1954年，英国研制了电磁感应导向的AGVS1960年，欧洲普遍推广应用20世纪60年代，计算机技术的加入，进一步促进了AGV的发展1976年，我国第一台AGV由北京起重机研究所研制，之后随着工业现代化发展，AGVS在我国得到更入推广和应用。lAGV的特点和类型AGV的特点AGV的类型自动化智

17、能化柔性好环保性好按导引方式不同：固定路径自由路径按用途和结构不同：无人搬运车无人牵引车无人叉车l7.3.2 AGV的基本结构组成自动导引搬运车机械系统动力系统控制系统车体车轮转向装置移载装置安全装置运行电动机转向电动机移载电动机蓄电池及充电装置信息传输及处理装置驱动控制装置转向控制装置移载控制装置安全控制装置l1.机械系统（1）车体。车体是AGV的基本骨架，是其他部件安装的平台，需具备足够的强度和刚度。（2）车轮和转向装置。AGV的车轮有驱动轮、转向轮和驱动转向轮。（3）移载装置。是实现AGV与其他装置之间货物转换的装置，如叉式移载、推挽式移载、辊道式移载、链式输送机移载、升降机移载和机械手

18、移载等。（4）安全装置。主要作用是保证AGV的安全运行，遇到障碍时能够自动或人为的停车。车上装有接触式和非接触式防碰撞传感器，同时四角设有急停开关，另外还有醒目的信号灯和声音报警装置。l2.动力系统蓄电池和充电系统蓄电池和充电系统为AGV提供动力来源，电压一般为24V或48V，且在额定电流下，工作时间应保证在8小时以上。当电量不足时，通过充电系统充电。功能电机功能电机运行电机：驱动AGV运行转向电机：实现转向移载电机：实现货物装卸l3.控制系统 控制系统是AGV的核心指挥系统，负责收集信息、处理信息和传递信息。通过向驱动控制装置、转向控制装置、移载控制装置、安全控制装置等发布指令，实现最AGV

19、的控制。 例如，前进，后退，转向，装载，卸载，停止等。l7.3.3AGV的导引原理1.固定路径导引原理 事先在规划好的导引路径上设置导引媒介物，通过导引媒介物引导AGV运行的一种方式。常见的导引方式有电磁导引、光学导引、磁带导引。2.自由路径导引原理 目前自由路径导引方式一般采用激光作为导引媒介。电磁导引电磁导引 这是目前AGV采用最广泛的一种导引方式(见图7-10)。它需要在地面开槽(约51mm宽，15mm深)埋设电缆，接通低压、低频信号，在电线周围产生磁场。光学导引光学导引 这种引导方式是在地面上连续铺设一条用发光材料制作的带子，或者用发光涂料涂抹在规定的运行路线上，在车辆的底部装有检测反

20、射光传感器，通过偏差测定装置到驱动转向电机来不断调整车辆前进的方向 。激光导航激光导航 这种方式是在路径上或沿着路径设置多个标记，标记本身主动发出信号提供有关位置信息，利用三角测量原理计算出现在的位置。l7.3.4AGV的主要技术参数 AGV的技术参数是指反映其技术性能的基本参数，是选择自动导引搬运车的主要依据。1.额定载重量2.自重3.车体尺寸4.停位精度5.最小转弯半径6.运行速度7.电池电压和蓄电池容量8.工作周期l7.3.5AGV的应用AGV与自动化AGV与制造业AGV与图书馆AGV与自动化仓库和配送中心l7.4其他搬运设备 除了前面所述的叉车、自动导引搬运车属于搬运设备外，还有人力搬

21、运设备（杠杆式手推车，手动托盘搬运车，手推液压堆高车）、平台搬运设备（手推台车，登高式手推台车）、牵引车等。杠杆式手推车手推台车登高式手推台车手动托盘搬运车手动液压式堆高机固定平台搬运车防爆叉车7.5装卸搬运设备的合理配置装卸搬运设备的合理配置 在货物的搬运过程中，涉及各种各样的搬运设备，如何根据任务要求和工作特点，选择、配备合理的装卸搬运设备是企业经营决策中一项重要的工作。 从装卸搬运作业的工作流程的角度来分析，合理配备装卸搬运设备的方法如下：l7.5.1装卸搬运作业分析 装卸搬运系统涉及的范围极为广泛，因此在分析装卸搬运作业时，要从系统的观点来考虑影响装卸搬运作业的各种因素。 例如，搬运对

22、象及特性、搬运工作量、搬运距离、搬运时间、运输工具类型、物流节点类型（物流中心、配送中心、转运中心）等，从这些因素中找出能够提高装卸搬运活性指数的方法和途径。l 所谓装卸、搬运的灵活性是指在装卸作业中的物料进行装卸作业的难易程度。所以，在堆放货物时，事先要考虑到物料装卸作业的方便性。 l 装卸、搬运的灵活性，根据物料所处的状态，即物料装卸、搬运的难易程度，可分为不同的级别。 l0级物料杂乱地堆在地面上的状态。 l1级物料装箱或经捆扎后的状态。 l2级箱子或被捆扎后的物料，下面放有枕木或其他衬垫后，便于叉车或其他机械作业的状态。 l3级物料被放于台车上或用起重机吊钩钩住，即刻移动的状态。 l4级

23、被装卸、搬运的物料，已经被起动、直接作业的状态。 物品状态搬运活性指数散放在地上0装在箱中1搁在托盘上或其他支垫上2装在无动力车上3处于运行状态4l7.5.2装卸搬运方式的选择 装卸搬运方式是指物料搬运路线的表现方式，应综合考虑搬运距离、搬运工总量等因素。直达型通路型中心转运型物料搬运移动方式的选择示意图l7.5.3装卸搬运工艺流程的确定搬运移动方式确定以后，接下来的工作是根据物流量、装卸搬运的特点等确定装卸搬运工艺。具体包括：装卸搬运工艺过程具体的装卸搬运操作方法装卸搬运作业规范本课程着重学习物流设施与设备，故在此不作详细阐述。l7.5.4装卸搬运设备基本类型的确定 装卸搬运设备的类型主要有

24、间歇性装卸搬运设备和连续性输送设备等。在明确了装卸搬运工艺之后，就可以根据装卸搬运作业的特点、各作业环节之间的衔接关系，确定装卸搬运设备的基本类型了。具体而言，可以从以下几个方面的影响因素考虑：l1.货物的种类和物流量 货物的种类，主要是指货物的类型和基本属性，例如具有不同属性的件杂物、散货、金属材料、木材、液体等，都应根据其不同的特点而选择合适的设备； 货物的物流量，将直接影响着配备的装卸搬运设备的作业能力、设备类型、设备数量。作业量大时，配备作业能力强的大型搬运设备；作业量小时，配备构造简单、造价低廉而又具备一定的作业能力的中小型通用搬运设备或人力搬运设备。l2.作业场合（环境） 物流节点不同，装卸搬运作业环境各异。如仓库、货运站场、港口码头、物流中心等，对装卸搬运设备都有着不同的要求。具体而言：室内or室外？湿度、