【文章內容簡介】 高技術方向的發(fā)展，形成停車場產業(yè)。我國停車場的需求在不斷增大，盡管我國立體停車設備工業(yè)起步較晚，但人們己經認識到立體停車場建設的必要性和緊迫性。我國機械停車行業(yè)從第一臺機械式立體停車設備的建成到現在，己經走過了二十多個年頭時間。從姍姍 起步到近幾年的高 速蓬勃發(fā)展機械式停車設備，從最初人們對它的陌生和排斥使用到如今在大中城市的現代化建筑、居民小區(qū)等場合被大量采用，最終成為解決城市“停車難”的一種有效工具，立體車庫經歷了它發(fā)展的低谷和高潮， 特別是機械式立體車庫在最近幾年發(fā)展尤其迅速，可以預見在未來時間里立體車庫將會呈現處越來越多的優(yōu)勢，使立體車庫技術會像汽車一樣得到飛躍式的發(fā)展。 雖然我國停車設備行業(yè)和技術得到了快速發(fā)展，但與停車設備的市場需求還相差甚遠。停車設備需要進一步降低制造成本，提高技術含量以及設備使用的安全性和可靠性。 立體車庫發(fā)展趨勢 隨著當今社會各種高新技術的引入，立體車庫正在向專業(yè)化、復雜化、智能化和高自動化方向發(fā)展，重點表現為以下幾個方面 ①專業(yè)化立體車庫系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，能正常運行而不出故障是用戶的首要要求，也是一套停車場系統(tǒng)的重中之重。因此，必須提高制造廠家的專業(yè)化程度，才能保證設備的可靠性，立體車庫的軟硬件設施及各種設備的配套也應當達到專業(yè)化程度。 ②復雜化立體車庫產業(yè)正在向多元化方向發(fā)展，它已經不僅是純粹的機械設備，還包含了當今機械、電子、建筑、液壓、光學、磁控、管理和計算機技術等領域的大量先進技術。 立體停車系統(tǒng)己經日臻完善，如汽車出入車庫時采用聲光引導和定位、汽車尺寸和重量自動 識別、限速保護與多重機構互鎖、停車泊位自動跟蹤、鏈繩長度超范圍報警和彈性變形自動補償、汽車安全檢測、圖像識別技術、科學管理等，各種領域先進技術的綜合使用，已經使立體車庫成為一個獨立的大型復雜的高技術設備。 ③智能化立體車庫的發(fā)展越來越向著智能化方向發(fā)展，一些新技術正在迅速進入該領域，如變頻技術、全電腦控制系統(tǒng)、導航定位技術、圖像識別技術、傳感技術、光纖通訊技術、防火防盜系統(tǒng)、停電及電源故障的自動判別排除及處理系統(tǒng)等。對于全電腦 自動控制系統(tǒng)，要開發(fā)、設計專用硬件系統(tǒng)和專用軟件，使之適用于存取車全過程的管理和控制，尤其是對于“模塊”閣架式立體車庫的電梯調配，自動送車找位、自動平層，應快捷、準確、可靠。系統(tǒng)安全裝置的設置要與動態(tài)過程安全檢測形成閉環(huán)，確保存取車過程的安全運行。 ④高自動化立體車庫的高自動化主要表現為先進的自動控制技術和科學的管理方法。控制技術和管理方法互為所長，大幅度提高了存取車效率。在控制方法上采用了遙控技術和自動識別系統(tǒng)車輛?？糠€(wěn)妥在車庫外面需要自動轉向后，車庫可以將汽車自動停放到合適的位置，可實現無人操作在科學管 理方面，計算機中心對停車場實行全方位管理，整個停車場完全在計算機監(jiān)控之下，包括設備監(jiān)控、出入口 監(jiān)控、停車場內部監(jiān)控，整個停車場運行的狀態(tài)信息都可以存入計算機，通過便捷的人機管理界面，實現車流量統(tǒng)計、系統(tǒng)故障查詢、收費狀況查詢、進出車輛信息查詢、系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時查詢，同時可以設置打印報表功能。 未來的車庫系統(tǒng)管理更開放、更靈活，整個管理系統(tǒng)能夠實現控制與管理一體化，系統(tǒng)操作更加簡便，功能更加強大。整個車庫的管理可以納入樓宇自動化系統(tǒng)，聯入網絡，形成一個綜合的計算機管理網絡信息系統(tǒng)，真正實現立體車庫的無人化管 理。 課題的主要研究內容 隨著土地資源的不斷開發(fā)，城市人均占地面積不斷縮小，代表著機械與電氣控制最新科技的立體車庫將是未來商業(yè)賓館、酒店、辦公娛樂場所及居民小區(qū)的主要停車方式。本課題以升降橫移式立體車庫為主要研究對象，通過對國內知名立體車庫制造企業(yè)和濟南等地立體車庫實際使用情況的市場調研，針對立體車庫的鋼結構和系統(tǒng)控制中排隊論和控制策略進行了研究。 立體車庫的鋼結構是車庫重量的主要部分，鋼結構的材質型號及板料厚度對車庫的安全性起著至關重要的作用由于車庫在停放車輛的時候，需要將汽車進行橫移或升降，汽 車的重量本身會對車庫產生一定的作用力，存取車動作時的動力勢能也會加重這種作用，因此，如果車庫板材厚度不夠，會影響車庫整體的剛度和強度，對車庫的安全性有一定的隱患如果車庫板材過厚，一方面會加重車庫的總重量，不便于移動和運輸，同時也會增加車庫自身的制造成本另一方面，會對鋼鐵造成浪費，這與國家“十一五”規(guī)劃強調的“節(jié)能減排”約束性指標相矛盾。 因此，為了滿足企業(yè)的發(fā)展需求，同時使車庫整體剛度和強度滿足使用要求，達到車庫停放車輛的安全性指標，也為了滿足減少材料浪費的目標，課題研究了以下幾個內容： （ 1）立體車庫的方 案選型和確定 通過對立體車庫各種型號結構、原理及其特點的分析研究，確定出企業(yè)開發(fā)車庫的類型，并對車庫的機械結構方案和控制方案進行初步規(guī)劃。 （ 2）立體車庫受力情況分析，確定主要受力構件，分析其穩(wěn)定性，并對車庫 進行模型簡化 考慮車庫在運行過程中所要承受的力和其他各種外部因素，對車庫鋼結構 進行受力情況分析，確定出存取車過程中的主要影響因素和關鍵受力部件，并 對車庫模型進行簡化。 （ 3）通過分析軟件對機械結構進行分析優(yōu)化 運用分析軟件對簡化后的車庫鋼結構模型進行分析優(yōu)化，得到最優(yōu)化結構尺寸，并與原先設計的鋼結構進行比較。 第二章 升降橫移式立體車庫的總體方案設計 產品的選型和定位 多層式立體車庫普遍采用高架式存放，它的特點是節(jié)省土地面積，即在一個單位的面積上可以容納多個車位同時，可以根據場地的大小、形狀排列，具有靈活多變的特性。停車位有一個橫移矩形框架及一個載車板組成，載車板為保安全采用鏈條傳動或鋼絲繩傳動。傳動件密封于橫移框架中，可免受風吹雨淋，對延長壽命及降低維護費用有明顯效果。 除以上獨特性以外，現代先進的立體車庫更具備 詳盡完善的安全保護功能以及引進國外技術與器件的電腦全自動操作的管理系統(tǒng)。 另外，對于不同型號的立體車庫，又具備其獨特的結構和運行模式，能適用于不同的場地和現有停車空間。因此，如何選擇一款合適的立體車庫型式作為企業(yè)進行市場推廣的切入點，對于企業(yè)未來生存和市場競爭力有著緊密的聯系。下面我們通過對系列不同車庫的原理和適用情況的分析，來確定作為該企業(yè)市場切入口的車庫類型。 當前立體車庫的種類及其特點 立體車庫的類別根據 JB/T87131998 機械行業(yè)標準，按其工作原理區(qū)分主要包括以下九種 :(1)升 降橫移類 SH。(2)垂直循環(huán)類 CX；（ 3）水平循環(huán)類 SX。(4)多層循環(huán)類 DX。(5)平面移動類 PY。(6)巷道堆垛類 XD。(7)垂直升降類 CS。(8)簡易升降類 JS。(9)汽車升降機類 QS。 (1)升降橫移類 利用存車板升降或橫移存取車輛，適用于地面及地下停車場，配置靈活，造價較低。它以鋼結構框架為主體，采用電機驅動鋼絲繩或鏈條帶動載車板做升降橫移運動，實現存取車輛。每個車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過升降橫移運動到達地面層，駕駛員進入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫內地面的車輛只作橫 移，不必升降，而停泊在頂層的車輛只作升降，不作橫移。中間 層則通過升降橫移運動為頂層車輛讓出空位，或存取車輛（見圖 21） (2)垂直循環(huán)類 垂直循環(huán)類停車庫采用垂直方向做循環(huán)運動的方式，通過電機帶動傳動機構，在牽引構件一鏈條上，每隔一定距離安裝一個存車托架，當電機啟動時，存車托架隨鏈條一起做循環(huán)運動，達到存車目的（見圖 22）。 圖 21 升降橫移類 圖 22 垂直循環(huán)類 （ 3）水平循環(huán)類 用一個 水平循環(huán)運動的車位系統(tǒng)存取停放車輛，減少平面停車的跑車道。該類車庫利用機械升降橫移原理，由控制車輛存取停放的車位系統(tǒng)在水平面上作循環(huán)運動，將所需存取車輛的載車板移到入口處，駕駛員再將汽車存入或取出。車輛通過車位系統(tǒng)定位檢出，提供最佳安全防護。它可以省去原平面停車的進出車道，提高土地利用率，最適合建于狹長地形的地方，如地下室即可采用這種型式。由于車輛存取是在出入口，原有行車道由停車機械代替，不僅提高了土地利用率，還減少了 廢氣排放和污染，降低拉通風裝置的費用。此種方式連車道空間一起利用，若多層重疊可為大型停車場 （見圖 23）。 （ 4）多層循環(huán)類 通過使載車板作上下循環(huán)運動，從而實現車輛多層停放。該類設備適合設置于建筑物的地下室，特別是鐵路、高架路的下方、一般道路的地下等，最適宜用于場地窄小，無法設置車道，且只允許設置一個出入口的場地（見圖 24）。 （ 5）平面移動類 這類車庫采用在同一層上用搬運臺車或起重機平面移動車輛，或使載車板平面橫移實現存取停放車輛，亦可用搬運臺車和升降機配合實現多層平面移動存取停放車輛。主要有搬運式和容納式兩種，搬運式只一個停車板，通過搬運臺車把車輛搬到停車位中容納式是有與停車位相同數量的 停車板，停車板下有橫移裝置。在同樣面積內，容納式比搬運式增加 30%50%的車位數（見圖 25）。 圖 23 水平循環(huán)類 圖 24 多層循環(huán)類 圖 25 平面移動類 (6)巷道堆垛類 采用巷道堆垛機或橋式門式起重機將進到搬運器的車輛水平且垂直移動到存車位，對堆垛機的技術要求較高，因此該類車庫自動化水平很高另一方面，車庫全封閉式建造，存車安全性高。這種停車設備往往用于地上或地下的大型停車庫的大型密集式存車，所以巷道堆垛式立體車庫適 用于車位數需要較多的客戶使用（見圖26）。 (7)垂直升降類 垂直升降類立體車庫又稱塔式立體車庫，是用提升機將車輛升降到指定層，并 用存取機械存取車輛。垂直提升式立體車庫類似于電梯的工作原理，在提升機的兩側布置車位，一般地面需一個汽車旋轉臺，可省去司機調頭。該類立體車庫一般高度較高（幾十米），對設備的安全性、加工安裝精度等要求都很高，因此造價也不菲，但占地卻最?。ㄒ妶D 27） (8)簡易升降類 把停車位分成上、下兩層或兩層以上，借助升降機構或俯仰機構，使車輛存入或取出，多用于私人住宅、企事業(yè)單位、地下室等該 類停車設備可充分利用地下室空間場所，在面積一定時將至少增加二倍以上的停車位。該車庫可任意遷移，具備很好的可移動性和易裝配性（見圖 28）。 (9)汽車升降機類 汽車升降機是專門用作不同平層的汽車搬運的升降機，它只起搬運作用，無直接存取功能常常用于地下或屋頂存放汽車的搬運，也可與智能小車配合使用。在立體停車庫的建設中，往往會遇到因場地狹小無法采用自走式坡道的情況，為了將汽車搬運到不同平層中存取車輛，就需要采用垂直升降的汽車專用升降機。這樣可以代替汽車進出車庫的斜坡道，大大節(jié)省空間，提高車庫利用率。這種汽車專用 升降機常用于地下或屋頂或建筑自走式車庫存取汽車的搬運。 圖 26 巷道堆垛類 圖 27 垂直升降類 圖 28 簡易升降類 立體車庫選型 通過對我國國內現有停車場停車現狀的分析和國內立體車庫使用情況的調研，綜合各種車庫的原理和適用情況，同時考慮到研發(fā)成本及維修，我們選擇三層四列十位升降橫移式立體車庫作為企業(yè)進行立體車庫研發(fā)的市場切入點。 升降橫移式立體車庫由于造價成本較低、配置靈活、拆卸也比較方便，可以最大程 度降低風險系數，取得成功，而且，目前我國多數小區(qū)采用的也是多層升降橫移式立體停車設備，大規(guī)模的倉儲式機械停車庫還很少，因此選擇升降橫移式立體車庫，易于進行后期市場推廣，可行性很高。下面我們就對升降橫移式立體車庫的系統(tǒng)結構和方案原理進行分析。 升降橫移式立體車庫的工作原理 升降橫移式立體車庫每個車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過升、降、橫移運動到達地面層，駕駛員進入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升 或降到地面層，駕駛員才可進入車庫內將汽車開進或開出車庫川。升降橫移式立體車庫變化形式較多，對場地的適應性較強，可根據不同的地形和空間進行組合排列，規(guī)?？纱罂尚。虼瞬捎么朔N形式的停車庫十分普及，占現有泊位總量，是所有種類車庫中需求量最大的一種。按照布置型式分，升降橫移式停車設備可以分為半地下布置型式和全地上布置型式。以全地上布置型三層四列十車位車庫模型為研究對象 ,工作原理圖如圖 29 所示。 圖 29 升降橫移式立體工作原理圖 車庫的運行情況如下圖中的底層即③⑥⑨號車直接進行存取，⑩號車下架到地面 層后進行存取，②⑤⑧號車位必須通過③⑥⑨號車位橫移出相應的空位，再下降到地面層存取車。如需在⑦號車位存取車，則可將⑧號和⑨號車位向右移動一個車位，⑦號車位直接下降即可，如需在②號車位存取車，則將③⑥⑨號車位右移一位，②號車下降即可。 機械結構方案設計