低温冷（lěng）库环境下的穿梭式货架系统与仓储传统穿梭车货架系统在设计上会有一些改进（jìn），很多零部件需（xū）要耐低温的性质。在冷库等仓库中使用穿梭式货架系统能（néng）最大限度地提高仓（cāng）库的空间利用率，可与（yǔ）叉车（chē）作业配合实现仓储管理的半自动化存储（chǔ）作业，或（huò）与自动化堆垛机配合作业实现全自动立体存储。

　　低温冷库（kù）环境下的穿梭车设计应该考虑的问题包含：车（chē）体及轮轴等钢（gāng）结构零部件的选材及其结构性设计规（guī）避，考虑低温环境下的电气元件及其部件的性（xìng）能影响与选型，以减少低温环境下的设计安全隐患，以提高（gāo）低温环境下（xià）的穿梭车操作（zuò）使用的稳定可靠。分析在低温情况（kuàng）下穿梭车的运行可靠（kào）性非常迫切，难度也较（jiào）大，因为其涉及各种（zhǒng）材料、电子元器件的（de）选用和加（jiā）工（gōng）工艺的处理，产品的安装、调试（shì）等问题，也缺乏低温使用的产品标准和试验数据支撑（chēng），需要不断分析低温（wēn）环境下的运行试验数据和客户应用体验报告等，探索、完（wán）善设计理论和标准可比性试验及其（qí）标准。

　　一、金属材料的低温性能改（gǎi）变（biàn）及其设计特征
　　低（dī）温使得钢材及其部件的脆性断裂倾向加大，其主要力学性能指标，如屈服强度fy、极限强度fu、断（duàn）后伸长率（lǜ）δ和破坏截面的断面收缩率ψ等随着（zhe）温度降低而发生低温冷脆性变化，这种“低温冷脆现象”主要表（biǎo）现为脆性（xìng）破坏的突然性，没有明显的塑性（xìng）变形，而（ér）且构件破坏时的承载能力很低，必须在钢材的选择（zé）、螺栓紧固件或其他标（biāo）准件的选用、轮轴的结构设计等方面进行合理设计与验证（zhèng），避免或降低应力集（jí）中现象，提高钢结构体或零部件的设计安全（quán）性，确定穿梭车能（néng）稳（wěn）定可（kě）靠地运行。

　　穿梭车的主体车架采用优质钢（gāng）板整体大圆弧角折弯拼接而成，可以有效（xiào）防止弯角变形应力（lì）影响，拼接角焊接变形量小，让焊接缺（quē）陷不成为穿梭车车体强度的影响主体，并（bìng）选用优质合金焊条尽量减少焊接应力（lì）影响或焊（hàn）接缺陷，所有关键孔采用数控加工（gōng），保证尺寸及工（gōng）艺要求，穿梭车的传动轴、轮等结构采用大（dà）圆弧过渡，尽量减缓应力集中效应，穿梭车的抬举（jǔ）机构采用凸轮连杆机构，避免加工所形成（chéng）的尖角、微缺陷裂纹等，确保穿梭车钢（gāng）结构（gòu）主体在重载情况下的低温（wēn）强度和稳定性。

　　在低（dī）温环境下需要考虑热膨胀对（duì）穿梭车中的零部件装配公差、间隙配合及装配预紧力等的（de）影响，以避免装配机构的卡死（sǐ），或者温度应力引起的锁紧力变化（huà）造成部件的开裂、强度（dù）削减等；标准件（jiàn）的选（xuǎn）配也要考虑低温影响，在设计强度满足（zú）的（de）前提下尽量选用塑性高的材（cái）料（liào）。

　　在低温环境下，部分电气元件的机械部分（fèn）的特性也会（huì）产生影响，如动作部件内弹簧特性变化，造（zào）成本身弹性力的波（bō）动、动作阻（zǔ）力增大，动作时间延长，动作速度降低，甚至拒动，对（duì）于低温工作环境的穿梭车的重要部件的选用就需要测试验证，或者提（tí）出低温要求。

　　二、非金属材料的低温性（xìng）能改变及其设计特征
　　低温环境会造成空气动力学性能变化，也会对穿梭车的主要部件性能产生影响，非金属材料的低温性能变化、润滑系（xì）统性能的（de）降低，加热环境的变化与波动、甚至（zhì）会造成（chéng）某些部件的低温失效；低温环境（jìng）也增加了对穿梭车的调试、运行及维护（hù）难度。

　　1、PLC、控制器、电路板、电子元器件（电（diàn）容、电阻、芯片等）均有工作温度要求，低（dī）温环境下，超出其工作温（wēn）度范围时，可能导致芯片无法工作（zuò）、控（kòng）制性能下降、工作不稳定（dìng）等问题，并影响其使用寿（shòu）命。如：PLC的工作（zuò）温度（dù）一般在0-60度左右，有一些PLC能达到零下20度，但购置成本、采购周期也（yě）会大增，对使（shǐ）用环境（jìng）中的（de）凝露，灰尘，盐分等要求也更严（yán）苛，部（bù）件的可选用范围也大（dà）大缩小（xiǎo）。

　　2、低温（wēn）环境会影响一些（xiē）开关、断路器等电气元件的弹簧机构，传动配合、工作响应（yīng）速度等，如低温对（duì）断路器的热脱扣和热继（jì）电器的动作有影响。

　　3、低（dī）温对穿梭车锂电池也有一定的影响，在低温环境下（xià），可能造成对（duì）锂电池性能的影响，如：充放电效率降低、内阻上（shàng）升、连接电阻加大、电（diàn）池发热、放电能（néng）力下降、循环寿命降低等。零下 20℃温度状（zhuàng）态（tài）下电池的充电效率较低，需要建立特定的锂电池或（huò）者穿（chuān）梭（suō）车的充（chōng）电区，以提高充电效率；由（yóu）于电解质溶（róng）液的（de）阻抗、SEI 膜的阻抗、电荷转（zhuǎn）移的阻抗均随温度降低而增大，锂电池在低温循环过程中表现出（chū）的较快的（de）衰减率，所以配（pèi）置（zhì）在（zài）低温穿梭车上的锂电池（chí）性能上要优选、容量可以大些，或（huò）考虑（lǜ）到使用效率的减（jiǎn）低，增加备用电池（chí）比例，以确保穿梭车工作（zuò）的（de）有效（xiào）连续性。

　　4、低温对橡胶、塑料等材料的（de）影（yǐng）响也是很大的，如一些塑料在（zài）零下40°的温度下就成（chéng）了粉（fěn）末了，电缆（lǎn）的绝缘性和耐用性也严重下降，故需要选用弹性和弯曲性能比较好的优质电缆或者耐低温电缆以确保穿梭车的安全（quán）使用（yòng）；建议电路接线采用单线制（zhì），低温导线。

　　三、空气凝露现象与（yǔ）电气（qì）危害
　　即空气中的水蒸气分压在接近标准大气压的状态下，大气露点温度约零下20°C 至零下30°C左右，这时会出现水蒸气凝结，而对于穿梭车电气控制箱而言，水（shuǐ）蒸气（qì）凝结成水后以露珠形态散落于箱内各处可能导致一系列的问题，比如绝缘强度降低、线路（lù）短路、信（xìn）号（hào）误差等，不但电气系统可能工作不正常，导致系统故障问题，严重的可能会损坏元器件或设备。

　　穿梭车导轨上易结冰，且不（bú）均匀（yún），极易破坏穿梭车的（de）运动性能，造成（chéng）运动打滑、穿（chuān）梭车移位、偏位，形成安全隐患；可（kě）采用前后轮（lún）双驱动动力分配形式来改（gǎi）善穿梭车的运动性能，必要时也需增加刹车装置或（huò）者改善车轮材料，以增加车轮与导轨的（de）接触面（miàn）积和摩擦力，以增强穿梭车的安（ān）全可操纵性。

　　穿梭（suō）车在多个温度区（qū）域发生移库（kù）时，需要制定严格的操作管理程序，严防由于空（kōng）气凝露现象产生的水蒸气凝结（jié）露珠水对电气系统的影（yǐng）响，必须在操作区域静置（zhì）一定的（de）时间或开启加热装置一定时间后，确（què）保凝结露珠（zhū）水挥发（fā）后才能进（jìn）行正（zhèng）常操作使用。

　　四、设计经验（yàn）及解（jiě）决措施
　　通过以上多（duō）方面的分析与思考，可以考虑从几个方面着手（shǒu）解决：
　　1、结构强度设计：应（yīng）考虑低温环境引起的结构承载力下降的影响（xiǎng），应通过计算或试验来验证设计温（wēn）度范围内结构的可靠性。对半（bàn）延展性材料也可通过断裂力学的方法（fǎ）进行强度验证，如（rú）聚氨酯车轮在低温环境下确保（bǎo）不会出现不可接受的裂纹以及性能的变化，确保同轴车轮的运动同步性。当仓储穿梭车荷载较大时，某些非（fēi）金属材料（liào）结（jié）构的设计需要试验验证（zhèng），材料性能试验（yàn）温度应低于或等于设计最低温度。

　　2、防潮隔汽设计：针对低温穿梭车的电气控制部分独立，并整合在一个密封箱（xiāng）体内，除非箱内温（wēn）度下降明（míng）显否则箱内就不会有水蒸汽凝结；当穿梭车工作时电气元件等（děng）会产（chǎn）生一定的（de）热，能提（tí）高控制箱内气压，降低水蒸气分压，这样箱内空气露点自然降低，箱内不易于达到低的露点温度，避（bì）免或减缓凝露想象的（de）出现，PLC的电路板（bǎn）以及其他电器板本身（shēn）也会涂覆，避免凝露发生短路等故障；建议（yì）主要电气元件采用并（bìng）联电路，每个回路采用独（dú）立保险装置实现过载、短路保护，以增加穿梭车的电气可靠（kào）性。

　　3、加热与温控设计：保（bǎo）持箱内温度始（shǐ）终（zhōng）高于露点温度，增加加热器和温控设备（控制（zhì）加热器的启动和停止（zhǐ），温度低于设定温度或凝露（lù）温度时加热，但达到一定的温度是停止加热），能实现（xiàn）加热增温效果，也能达到除湿的目的。由经验可知：由于穿梭车内部元器件（jiàn）布置比较（jiào）密集，低温型电气控制箱又处于密封（fēng）状态，电气控制箱内外的温度会（huì）差（chà）别10℃～15℃以上，本着节约和延长锂（lǐ）电池的使用效率，这（zhè）个温控器的温度设置（zhì）要低（dī）些，确保控制（zhì）箱内的温度（dù）不超过（guò）0℃，应尽量保留充足的温度可调节余（yú）量。