CN112124840A - 库区密堆积钢卷鞍座和密堆积方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种库区密堆积钢卷鞍座和密堆积方法,钢卷鞍座主要由底板(1)波浪型表面(2)支撑块(3)组成,通过在底板上安排不同尺寸波浪单元,不同外径规格的钢卷占用数量不等的波浪单元,满足卷径方向上的变化;通过占用数量不等的列,实现钢卷宽度方向上的变化,可以大幅提高库区钢卷存储密度,特别适用于运行有无人化起重机的智能仓库。
Description
技术领域
本发明涉及冶金装置领域,具体地,涉及一种库区密堆积钢卷鞍座和密堆积方法,尤其涉及一种可以在库区里以高密度方式存储钢卷的鞍座。
背景技术
钢铁生产企业有大量钢卷(包括热轧钢卷和冷轧钢卷)需要在库区存放,大部分都属于卧式钢卷(即卷芯平行于地面),钢卷在库区存放一般都使用鞍座,鞍座有钢筋混凝土预制的,也有焊接的。钢卷外半径(或称为卷径)、宽度规格范围一般变化较大,以冷轧钢卷为例,同一钢厂钢卷内半径一般比较固定,常见的有254mm 和305mm,但是外半径可从400mm到1000mm;钢卷宽度从800mm到2000mm都有。
目前一般都是制作同一规格(尺寸固定)的鞍座以存放不同卷径,在宽度方向上往往钢卷之间空档较大(适应最大宽度),库区总体利用率不高。说明:热轧卷和冷轧卷由于重量和对表面质量要求不一样,鞍座的具体规格、形式也略有差异。
有些库区内设置了2~3种规格鞍座,一定程度上可以提高库区利用率,但是仍存在空间浪费的情况;有些库区内设置了可手动变规格的鞍座,但是需要人工频繁调整,操作不方便。在如今仓储成本和人工成本越来越贵的情况下,如何以较低成本实现高密度钢卷存储就是一个现实问题。
现有技术,如专利文献CN109018483A公开的一种一种适用于不同卷径规格钢
卷的钢卷活动鞍座,包括两个相对放置的底座,每个底座上均倾斜固接有升降液压缸,每个升降液压缸的伸缩端均位于两个底座间,每个升降液压缸的伸缩端均固接有升降液压缸,两个升降液压缸平行设置,且两个升降液压缸间留有间隙。
上述现有技术主要靠调节升降液压缸的升降和距离来适应不同规格钢卷,结构非常复杂,操作麻烦,成本较高。
因此,提供一种库区密堆积钢卷鞍座和密堆积方法具有较高的实用价值和意义。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种库区密堆积钢卷鞍座和密堆积方法。
根据本发明提供的一种库区密堆积钢卷鞍座,包括底板、波浪型表面以及支撑块;单个波浪型表面称为一个单元,在单元的接头处设置支撑块在底板上以固定和支持波浪型表面。
优选地,所述底板采用普碳钢钢板。
优选地,所述底板的尺寸参数范围为:长度5000mm~6000mm、厚度10mm~15mm、宽度250mm;所述支撑块的尺寸范围为高度10mm~15mm、厚度10mm~15mm、宽度250mm。
优选地,所述波浪型表面通过焊接固定设置在支撑块和/或底板上。
优选地,单个钢卷堆放占用的鞍座数量,即单元数量不固定。
优选地,所述波浪型表面上设置有尼龙垫和/或橡胶垫。
根据本发明提供的一种库区钢卷密堆积方法,利用上述的库区密堆积钢卷鞍座,单个波浪型表面的长度能够通过如下步骤计算得到;
单元长度计算步骤:记一个波浪型表面为一个单元,记单元长度为L,记最大钢卷外径为Rmax,记支撑块的高度为h,则单元长度L满足第一公式;
所述第一公式为:
优选地,所述库区钢卷密堆积方法利用库区管理系统,所述库区管理系统实时保存每个鞍座上放置的钢卷信息。
优选地,所述库区钢卷密堆积方法还包括如下步骤:
在钢卷放置到鞍座前,库区管理系统根据所获得钢卷外径、宽度等信息、库区内空闲的鞍座信息以及周边已经存放钢卷的信息,进行库位推荐;无人化起重机根据所推荐库位将钢卷放置到目标鞍座并更新WMS数据库。
优选地,所述库区钢卷密堆积方法还包括如下步骤:
根据库区内钢卷外径的数量分布,设置2-3种不同单元长度L的鞍座。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、本发明提供的库区密堆积钢卷鞍座,具有结构简单、泛用性广、可靠性强的优点;
2、本发明提供的库区密堆积钢卷鞍座,在库区中可以很低的成本实现钢卷位置相对固定,满足无人化起重机吊运要求;
3、本发明提供的库区密堆积钢卷鞍座和密堆积方法,具有使用方便的优点,相比传统钢卷可以提高存储空间30%左右。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明提供的库区密堆积钢卷鞍座优选例的结构示意图;
图2为本发明提供的库区密堆积钢卷鞍座优选例的第一密堆积示意图;
图3为本发明提供的库区密堆积钢卷鞍座优选例的第二密堆积示意图;
图4为本发明提供的库区密堆积钢卷鞍座优选例的第一放置示意图;
图5为本发明提供的库区密堆积钢卷鞍座优选例的第二放置示意图。
图中示出:
底板1
波浪型表面2
支撑块3
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种库区密堆积钢卷鞍座,包括底板1、波浪型表面2以及支撑块3;单个波浪型表面称为一个单元,在单元的接头处设置支撑块3在底板1上以固定和支持波浪型表面2。所述底板1采用普碳钢钢板。所述底板1的尺寸参数范围为:长度5000mm~6000mm、厚度10mm~15mm、宽度250mm;所述支撑块3的尺寸范围为高度 10mm~15mm、厚度10mm~15mm、宽度250mm。所述波浪型表面2通过焊接固定设置在支撑块3和/或底板1上。单个钢卷堆放占用的鞍座数量,即单元数量不固定。所述波浪型表面2上设置有尼龙垫和/或橡胶垫。
根据本发明提供的一种库区钢卷密堆积方法,利用上述的库区密堆积钢卷鞍座,单个波浪型表面2的长度能够通过如下步骤计算得到;
单元长度计算步骤:记一个波浪型表面2为一个单元,记单元长度为L,记最大钢卷外径为Rmax,记支撑块3的高度为h,则单元长度L满足第一公式;
所述第一公式为:
所述库区钢卷密堆积方法利用库区管理系统,所述库区管理系统实时保存每个鞍座上放置的钢卷信息。
所述库区钢卷密堆积方法还包括如下步骤:
在钢卷放置到鞍座前,库区管理系统(Warehouse Management System,WMS)根据所获得钢卷外径、宽度等信息、库区内空闲的鞍座信息以及周边已经存放钢卷的信息,进行库位推荐;无人化起重机根据所推荐库位将钢卷放置到目标鞍座并更新WMS数据库。
所述库区钢卷密堆积方法还包括如下步骤:
根据库区内钢卷外径的数量分布,设置2-3种不同单元长度L的鞍座。
进一步地,本发明优选例提供的装置主要由底板1、波浪型表面2以及支撑块3组成,通过在底板上安排不同尺寸波浪单元,不同外径规格的钢卷占用数量不等的波浪单元,满足卷径方向上的变化;通过占用数量不等的列,实现钢卷宽度方向上的变化,可以大幅提高库区钢卷存储密度,特别适用于运行有无人化起重机的智能仓库。
本发明的优选例主要介绍一种库区高密度钢卷鞍座,采用连续小波浪形状的鞍座,这种鞍座适应不同卷径、宽度规格的钢卷,大幅提升库区仓储效率,降低仓储成本。即本发明优选例提供的装置在库区内可以较低成本实现高密度存储钢卷,适应不同卷径、宽度规格的钢卷,可提高库区仓储率20~30%,经济效益较高,与库区管理系统WarehouseManagement System,WMS结合,则可以进一步提升智能化和运行效率,特别适用于运行有无人化起重机的仓库。
更进一步地,本发明优选例的装置采用的组成结构如图1立面图所示,技术方案主要由底板1波浪型表面2支撑块3。
本发明优选例主要优点如下:1.原理简单,理论计算完备;2.可高密度存储;3.可大规模实施;4.鞍座可作为设备规模加工而不是现场制作。
底板1,采用普碳钢钢板,钢板长度、厚度、宽度可根据钢卷重量和地基情况进行设计,参考取值钢板长度5000mm~6000mm、厚度10~15mm、宽度250mm。
波浪型表面2,在底板上再焊接一层波浪型鞍座,宽度与底板一致,厚度略低于底板,一个波浪称为一个单元。为了防止钢板损伤冷轧钢卷表面质量,可在波浪型表面增加尼龙垫或者橡胶垫。每个单元的具体尺寸取决于库区钢卷外径分布,可参考后面计算。
在每个底板上可以容纳6~8个波浪单元。多个底板可以组合形成较长的一列波浪鞍座。
支撑块3,用于在底板上支撑波浪型表面,取决于鞍座上钢卷重量,设定支撑块的具体尺寸。参考高度10~15mm,厚度10~15mm,宽度与底板宽度一致。
在上述鞍座基础上,库区内进行密布,采用二条或者三条波浪型鞍座放置钢卷,适应不同宽度的钢卷;长度方向上占用二个或以上单元,适应不同卷径的钢卷。
具体效果如图2(适应不同宽度)、图3(适应不同卷径)所示。
说明:为方便库区起重机吊具能够顺利夹起钢卷,卷与卷之间(平行于卷芯方向)不能紧密贴合(也就是不同列之间应有一定间距)。可以考虑配备库区管理系统(Warehouse Management System,WMS),根据卷径、卷宽动态推荐钢卷存放位置,以发挥最大效应。
关于某一库区波浪型鞍座的具体计算过程可看下面,若库区钢卷参数如下:
表一
表二
参考图4,波浪型鞍座可放的最大钢卷外径(底部不悬空)是:
设单元长度L,支撑块高度h,最大钢卷外径Rmax,则有第二公式:
Rmax==(L2/4+h2)/2h
根据第二公式也可以推导出小波浪的单元长度,即第一公式:
L=sqrt(4*(2hRmax-h2))
从第一公式可看出波浪单元长度L取决于Rmax和h,参考下表数据:
表三
D(mm) | 1100 | 1100 | 1100 | 1400 | 1400 | 1400 | 1600 | 1600 | 1600 | 2150 | 2150 | 2150 |
R(mm) | 550 | 550 | 550 | 700 | 700 | 700 | 800 | 800 | 800 | 1075 | 1075 | 1075 |
h(mm) | 50 | 100 | 150 | 50 | 100 | 150 | 50 | 100 | 150 | 50 | 100 | 150 |
L(mm) | 458 | 632 | 755 | 520 | 721 | 866 | 557 | 775 | 933 | 648 | 906 | 1095 |
θ(度) | 5 | 10 | 16 | 4 | 8 | 12 | 4 | 7 | 11 | 3 | 5 | 8 |
如果允许钢卷底部可以适当悬空,如图5所示则L的宽度可以适当减少,但是考虑到安全因素(悬空时如果钢卷宽度方向上没有放在鞍座中心,对宽钢卷来讲则易产生倾斜),则不宜减少太多。在支撑块高度上,如果钢卷不需要双层堆放,θ角度达到8~10 度完全可以防止钢卷滚动、保持稳定。如果要求双层堆放钢卷,则需要适当加高h。
结合前面分析,在库区里面我们可以采用三种典型尺寸的波浪鞍座:
表四
为了减少制造的麻烦,也可以只用两种规格的波浪鞍座。
下面分析波浪鞍座的空间利用率,仍然利用表一和表二的钢卷数据,设库区应有6000个鞍座,实际存储5770,鞍座总体利用率为96.2%。
如果采用传统的独立鞍座,如果是单一规格鞍座,设每列鞍座最多放100个,共有60列(厂房如果分为两跨,则每跨30列),取适应最大钢卷外径并预留一定安全间隙 (2150+250)2400mm,则库区总长度是2.4m*100=240m;在宽度方向上取最大(取1900) 并预留两侧为起重机吊具所需空间(取450,含吊具自身厚度所占用空间200)则库区总宽度2.35m*60=141m。
如果按照表二规格范围,按照200、4800、1000数量制作三种不同规格的鞍座,即使在宽度方向上不做变化(上述表格未提供宽度方向上分布),但是库区长度可以减少为(假设每列都分布一些不同规格鞍座):
[(1100+250)*200/60+(1600+250)*4800/60+(2150+250)*1000/60]/1000=192.5m
说明:上述计算未考虑鞍座取整,这么大库区可以适当调剂。
节省空间效果很明显,进一步如果用表四所述小波浪来存储钢卷,按照200、4800、1000数量制作三种波浪型鞍座,则所需空间:
长度方向上:
[(630*2)*200/60+(800*2)*4800/60+(1100*2)*1000/60]/1000=168.9m
可以看到在长度方向上比单一规格的要节约30%左右空间,比起传统多种规格的可以节约12%左右的空间。
进一步,如果考虑在宽度方向上的灵活布置,本发明的波浪型鞍座比起传统多种规格的可以节约20%~30%左右的空间,经济效益非常明显。
当然在使用了波浪型鞍座后,库区的管理难度较大,不再是传统的一对一方式,需要有库区管理系统(Warehouse Management System,WMS),根据卷径、卷宽动态推荐钢卷存放位置,以发挥最大效应,因此本方案最适合于智能仓库(配备了无人化起重机及相关系统)使用。
波浪型表面也可以做成三角形的,也可实现本发明的部分效果。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种库区密堆积钢卷鞍座,其特征在于,包括底板(1)、波浪型表面(2)以及支撑块(3);单个波浪型表面称为一个单元,在单元的接头处设置支撑块(3)在底板(1)上以固定和支持波浪型表面(2)。
2.根据权利要求1所述的库区密堆积钢卷鞍座,其特征在于,所述底板(1)采用普碳钢钢板。
3.根据权利要求1所述的库区密堆积钢卷鞍座,其特征在于,所述底板(1)的尺寸参数范围为:长度5000mm~6000mm、厚度10mm~15mm、宽度250mm;所述支撑块(3)的尺寸范围为高度10mm~15mm、厚度10mm~15mm、宽度250mm。
4.根据权利要求1所述的库区密堆积钢卷鞍座,其特征在于,所述波浪型表面(2)通过焊接固定设置在支撑块(3)和/或底板(1)上。
5.根据权利要求1所述的库区密堆积钢卷鞍座,其特征在于,单个钢卷堆放占用的鞍座数量,即单元数量不固定;不同外径规格的钢卷占用数量不等的波浪单元,满足卷径方向上的变化;通过占用数量不等的列,实现钢卷宽度方向上的变化。
6.根据权利要求1所述的库区密堆积钢卷鞍座,其特征在于,所述波浪型表面(2)上设置有尼龙垫和/或橡胶垫。
8.根据权利要求7所述的库区钢卷密堆积方法,其特征在于,所述库区钢卷密堆积方法利用库区管理系统,所述库区管理系统实时保存每个鞍座单元上放置的钢卷信息,并可用直观的图形化方式实时展示储存情况。
9.根据权利要求8所述的库区钢卷密堆积方法,其特征在于,所述库区钢卷密堆积方法还包括如下步骤:
在钢卷放置到鞍座前,库区管理系统根据所获得钢卷外径、宽度等信息、库区内空闲的鞍座信息以及周边已经存放钢卷的信息,进行库位推荐;无人化起重机根据所推荐库位将钢卷放置到目标鞍座并更新WMS数据库。
10.根据权利要求7至9种任一项所述的库区钢卷密堆积方法,其特征在于,所述库区钢卷密堆积方法还包括如下步骤:
根据库区内钢卷外径的数量分布,设置2-3种不同单元长度L的鞍座。
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