2025GSLC | KIS柯拉思利吴元朕：以“防”止“殇”——堆垛机轮箱轴承布置解析

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2025年12月11～12日，由《物流技术与应用》杂志主办的“第十三届全球智能物流产业发展大会暨2025全球物流装备企业家年会”成功举办。会上，柯拉思利工业科技（上海）有限公司行业销售总监吴元朕先生发表题为《以“防”止“殇”——堆垛机轮箱轴承布置深度解析》的演讲，详细分析了堆垛机轮箱轴承常见失效现象的形式、成因及改善措施。演讲内容整理如下：

吴元朕

柯拉思利工业科技（上海）有限公司行业销售总监

轴承是机械设备中的一种重要零部件，可应用于不同场景。吴元朕表示，在与工程师交流时很多人会将轴承视为标准件，其实在整体使用过程中，不仅要考虑轴承的选型与应用，还需要轴承本身和各部分组件形成良好配合才能达成一个稳定状态。在仓储物流系统中，轴承作为核心零部件主要应用于堆垛机等设备，本次演讲将主要对堆垛机轮箱轴承布置进行专业解析。

关于KIS

据吴元朕介绍，KIS成立于1988年，总部位于德国多特蒙德市，为全球客户提供依托于专业轴承应用技术的标准/定制轴承解决方案、轴承产品，目前已为45个国家，提供8大轴承品类，超过9000种不同型号产品。

随着欧洲客户在华发展，KIS也进入中国市场，2014年在上海成立亚太合资分公司——柯拉思利工业科技（上海）有限公司，并从2021年开始正式服务中国本土企业客户。吴元朕表示，他们致力于为细分市场客户提供深度服务，通过其轴承应用技术、设计技术及制造技术，从客户需求出发，提供系统化轴承解决方案及产品。

在物流仓储设备的运行过程中，轴承作为核心传动部件，起着确保设备高效、稳定、长寿命运行的关键作用。KIS专门针对物流仓储设备的特点，设计并制造出一流品质的轴承产品，在堆垛机等设备中得到广泛应用，并取得显著效果。

堆垛机新趋势与新要求

轮箱轴承是堆垛机最核心的零部件之一，对于承重和运行驱动发挥着关键作用。随着特定化的需求，对轮箱的要求也会发生转变。

比如，堆垛机的立柱越来越高，承重越来越重，速度越来越快，伴随客户对于更高、更快、更重、更智能化等需求的增长，对于轮箱的设计、应用和选型的要求也会越来越高。KIS针对不同的细分使用场景，如重载的、高速的、超高的等都会有相应选型产品。

堆垛机轮箱常见失效现象

吴元朕强调，堆垛机的行走轮箱轴承失效问题一旦发生，会造成停机影响生产效率，也会影响仓储物流企业的口碑。为此，需要做一些提前性预防，包括从应用选型到中间部件的推荐，从而使设备运行更为稳定。

一般而言，常见的失效现象包括轴承的油脂失效，轮轴被磨损或磨细，甚至是异响以及轮箱破裂。这些现象除与轴承的基础应用选择相关外，很多时候也与相关的生产配套因素有关。

以调心轮箱为例，在配合出现异常的情况下，如应该用紧配合或紧配安装，实际却选用一个松配合，就会导致磨轴。而在内圈承受重载的同时内圈转动，正常情况下轴和轴承内圈就要使用过盈配合，如果不使用过盈配合，在堆垛机启停过程中，内圈和轴就会产生相应的“蠕动”，也就是微小形变，从而导致轴承和轴表面发生细微的质量变化，最后引起整个轮箱的垮裂。因此，有些客户在使用堆垛机2、3 年后出现轮箱垮塌的状况，并不仅仅是轴承本身问题，还要看周围相关的配置。

堆垛机轮箱失效现象的预防

吴元朕认为，要预防失效现象产生，最重要的是从研发阶段或者最开始使用阶段，就要考虑一系列结构问题，如轴承的选型问题、周边的布置问题、后续的运行维护问题等，来全面防止问题的产生。

关于轮箱失效问题的提前预防，要考虑到整体轮箱的结构，针对可拆卸式、非可拆卸式等不同的结构形式，选择不同的轴承种类。这些要结合堆垛机的实际情况，如堆垛机整体重量、承载、库温等因素。比如，在-20℃或-25℃的低温冷库中，油脂的不同选择就会对轮箱的实际使用产生很重要的影响。

堆垛机在实际运转过程中，需要完成叉货、取货和运货等操作，是一个直线的往复运行过程，停止与行走都会涉及加速和减速，同时不同托盘的重量、堆垛机的摇晃等，也会使堆垛机轮箱的载荷发生变化。因此，针对不同场景通常有两种选择，一是圆锥轮箱，二是调心轮箱。

吴元朕表示，在有些标准机型中，可能会选用标准的轴承，但随着个性化需求越来越大，如立柱更高、货物更重，许多客户为增加安全系数，在选择轴承时往往倾向于大尺寸轴承，这也会造成两方面的问题：

一方面，原本可以选用一个小型化轴承轮箱，为增强安全系数或为纸面上的核算比较合适而选择大的轴承，这一定意味着制造成本的上升。另一方面，轴承在实际运动过程中，所有套圈真正受力的是滚动体，也就是轴承在一定预压之下滚动体才会受力。例如，小轴承在10吨压力之下，可能有8个滚动体受力，但如果换成1个大轴承，在10吨压力之下可能只有3至4个滚动体受力，完全已影响对于承重更高的预期。在实际运转过程中，小轴承可以转动起来，属于滚动摩擦，如果选择大号轴承后，可能就无法形成良好的滚动，而是处于一种连滑动带滚动的状态，这种轮箱同样也会出现问题。

KIS通过专业的应用分析软件，以及应用工程师经验，可以帮助客户去做最小型、最优的轴承的选择。如，通过线形图可以分析哪些滚动体受力、有几个滚动体受力、每个滚动体表面的应力是多少？从而选择最合适的轴承。在实际使用过程中，调心轮箱会分为固定端和浮动端，浮动端可以随着受力达到均衡受力，但固定端有可能会出现力的偏载，可以通过演算模拟来选择轴承，从而达到比较稳定的状态。具体到轮箱轴承的选型，有球轴承、调心轴承、圆锥轴承等等，根据不同的速度和承载来进行针对性选择。也就是轴承特性的不同，决定着在不同工况下应该选择什么样的产品。

吴元朕提醒，在轴承选用带来的直接影响外，还要注意一些常被忽略的问题。如，设计工程师如何设计与轴承相关的配套件，包括轴、轮子、基座，以及如何选择公差的配合，等等；工人在实际安装过程中，如何避免不必要的麻烦造成轮箱产生失效。在很多时候，即便轴承选得好，但周边的加工工艺、设计的缺陷、安装问题产生异常风险等一系列因素都会造成轴承的失效。

以调心轮箱为例，之所以被绝大多数人选择，不仅是本身就适用于低速、重载的情况，也因其对于轮箱机加工水平要求的精度不是很高，可以实现动态的不对中。在实际使用过程中，如果选择间隙配合或者松配合，会导致蠕动不便，导致体验失效，为什么会产生这样的问题呢？吴元朕认为有两方面原因：一是很多客户在实际安装过程中要过硬安装，需要有压机、热装，要增加额外的工时。二是因为选择松配合，可能会出现失效，在客户现场时需要更换，因没有任何拆卸工具而无法安装，为替换和安装轴承更方便，所以就会选择松配合，但装上去后更容易坏，就会再选择一个快捷接口，最终陷入恶性循环的状态。

吴元朕表示，KIS致力于改变这样的状态，如现在配有锥套的设计。当然，其标准的轮箱，如果在所有轴承选定和应用选择没有问题、所有配套加工工艺安装没有问题的情况下，可以实现使用5～8年都不会出现问题。在一个长效稳定的状况下，即便8年后更换一个整体轮箱，这种投入相对工作人员到客户现场后再去拆卸安装也会更为节省成本，更能保障客户的口碑。KIS的理念就是以专业的轴承以及轴承的应用及技术解决方案，帮助客户实现产品的稳定性、长效性。其中，KIS一直致力于轴承产品的研发创新与优化调整，从而更适用于堆垛机轮箱的使用工况。目前，在国内市场主要采用直销形式，希望让技术服务更好地覆盖客户，让客户的体验感增强，使设备性能进一步提高。

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编辑：林振强

排版：王茜

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