基于堆垛机状态监测与故障诊断的研究进展

施明

摘要：随着当前我国社会经济的不断增长，在仓储物流发展过程中，自动化立体仓库得到了广泛的应用，其是由仓库管理系统、控制系统以及运输系统共同构成。而堆垛机是仓库运输系统中的一种核心设备，关系到整个仓库的运行效率。因此本文主要阐述堆垛机状态监测的研究现状，分析其常见故障，并基于状态监测和故障诊断提出相关措施，以保障仓储物流系统的高效运行。

关键词：堆垛机;状态监测;故障诊断

堆垛机是仓储物流系统中一种比较复杂和精密的设备仪器，当其在运行状态下，发生故障时，就有很大可能出现设备受损等情况，从而影响整条作业线的正常、稳定运行。因此为避免对操作人员的人身安全以及企业的经济造成伤害和损失，则需要对堆垛机的运行状态进行检测，针对可能出现的故障问题进行准确诊断，充分提高自动化立体仓库的整体工作效率。

1.堆垛机状态监测研究现状

在现阶段科学技术不断发展的背景下，机电设备的创新优化逐渐趋于数字化、柔性化和智能化，有效提高作业效率。堆垛机作为物流仓库中的一项重要设备，其能够完成人力无法完成的工作，对加快仓储物流作业效率具有积极意义。而对堆垛机进行状态监测是保障其设备正常运行的关键手段，其运行原理如图1所示，通过选取合理的状态评估指标，以准确反映设备的运行状态的优劣性。同时需要保障选取指标具有完备性、独立性、客观性、灵敏性和一致性。此外在对故障类型数据进行收集时，可以对运行环境等参数进行分析，以保障堆垛机设备的健康运行，始终处于科学的监控状态下。

2.堆垛机常见故障分析

2.1 行走机构故障

堆垛机的组成部分主要包括驱动电机、减速机、导向轮以及下横梁等，一般情况下，堆垛机的运行范围是在仓库内的货架附近，通过导向轮的引导沿既定轨道进行运动。而在长时间的运行过程中，導向轮极容易发生松动现象，当堆垛机的运行速度较快或者运行振动较为剧烈的情况下，就会发生导向轮脱落的情况。相关维修养护人员即应当定期对行走机构进行状态检测，如有松动迹象，必须要立即处理。

2.2 提升机构故障

堆垛机载货台是依靠提升机构的动力作用而实现在垂直方向的上升和下降，比较常见的提升方式包括有链条提升、钢丝绳卷筒提升以及钢丝绳拽引轮提升等。当堆垛机处于运行状态下，一旦链条之间产生的摩擦力过大，就会发出较大的噪音。而当载货负载过重时，钢丝就可能发生断裂，导致升降不够稳定，引起货物晃动，严重情况会造成货物跌落损坏。对于这一故障，技术人员通常是定期在提升机构的链条位置添加一定量的润滑剂，同时对钢丝的质量和韧度进行检查，保障载货台的平稳性。

2.3 叉货机及电机故障

堆垛机的叉货机故障表现主要有叉货位置不不准确、设备货叉轴承损伤等。这是由于叉货机在长时间运行中，链条发生老化现象，同时货叉轴承又比较缺乏密封性，在运输货物超重的情况下，就会造成叉货机的工作效率较低。

而电机故障则是在堆垛机运行过程中，因为电源的供电质量与实际要求不符，或者是存在工作温度过高、通风条件不好等，很容易致使电机运行的温度过高，从而造成电机转子、导条等发生断裂，影响堆垛机的正常稳定运行。

3.基于堆垛机状态监测与故障诊断研究进展

3.1 事后维修

在堆垛机应用的初级阶段，事后维修是主要的故障诊断处理方式，这是因为这一阶段，相关操作人员和维修养护人员对其性能的认知还存在不足，各种诊断技术还不够完善，所以在堆垛机运行状态下，一般采用人工监测方法，当设备出现异常后，再组织相关人员进行检查和诊断，定位故障位置和原因，并采取相应的处理措施。整体上来说其是基于堆垛机状态检测进行故障诊断的初级阶段，实践效率不高。

3.2 定期检测维护

在仓储物流系统不断创新发展的形式下，堆垛机的使用频率和范围逐渐扩大。并且在仓储作业活动地位越来越高的状况下，物流企业开始注重对堆垛机的保养和维护，同时运用先进的专业仪器对堆垛机的关键部位开展定期检测。在这一过程中，经过对比检测数据和固定参数，可以及时、有效的发现堆垛机运行故障。相比于事后维修来说，定期检测维护在很大程度上降低了严重性事故的发生几率，进一步提高了堆垛机的使用安全性。不过在实施发展中，其也存在一定的弊端，比如缺少针对性、容易出现过度维修、浪费人力物力等。

3.3 实时监测诊断

堆垛机的实时监测诊断是基于计算机技术、信息技术和人工智能技术发展的一种方法，其依托于现代网络通讯技术，对机械设备进行实时的监测维修。在具体应用时，相关技术人员通过在堆垛机的关键部位上安装适当的传感器，借助计算机控制将传感器上的数据有效传递到监控室中，经过比对实时检测数据以准确判断堆垛机运行状况是否正常，具有较强的时效性，可以节省大量的检测维修时间，是未来堆垛机状态监测和故障诊断的主要发展趋势。

结束语：

综上所述，堆垛机是仓储物流系统中的关键运输设备，能够在实际作业中，节省大量的人力和时间，有利于提高整个物流环节的工作效率。不过堆垛机在长期运行中，也会发生一定的故障，比如行走机构故障、提升机构故障、叉货机及电机故障等。相关技术人员需要在堆垛机状态监测和故障诊断的研究发展基础上，通过实时监测诊断，以提高堆垛机的运行质量。

参考文献：

[1]范红岩， 刘军， 张可薇. 堆垛机状态监测与故障诊断的研究和进展[J]. 物流技术， 2017， 36（002）：33-37.

[2]张帅， 刘军， 刘欢. 堆垛机故障分析与健康状态监测研究[J]. 设备管理与维修， 2017， 000（006）：35-36.