【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 缺的情況下通過(guò)地面增加車(chē)位己成為城市發(fā)展的巨大矛盾指引 [10]。 為了解決這些，我國(guó)從二十世紀(jì)八十年代開(kāi)始使用機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。此時(shí)我國(guó)的立體車(chē)庫(kù)技術(shù)較為落后僅只能進(jìn)行自我的研究和開(kāi)發(fā)，此階段生產(chǎn)企業(yè)無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，而自動(dòng)車(chē)庫(kù)種類(lèi)單一，技術(shù)落后， 無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)較大的要求。到二十世紀(jì)九十年代，我國(guó)開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)，由于大量國(guó)外企業(yè)進(jìn)入中國(guó)的立體車(chē)庫(kù)行業(yè)，形成了比較多的中外合資企業(yè)。而有些有實(shí)力的中國(guó)企業(yè)開(kāi)始向國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，在國(guó)內(nèi)由于其生產(chǎn)成本與國(guó)外相比較為低廉，這些企業(yè)利用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)并 根據(jù) 我國(guó)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)情況開(kāi)發(fā)出符合我國(guó)的先進(jìn)的自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)。到如今經(jīng)過(guò)近 30 年的發(fā)展歷史，尤其是 2021 年以后得到了高速發(fā)展，現(xiàn)在我國(guó)的自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)行業(yè)正處于快速發(fā)展階段并很快進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展階段，未來(lái)市場(chǎng)巨大。尤其在，我國(guó)的大中型城市中，自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)需要巨大。但用戶(hù)對(duì) 產(chǎn)品的要求有兩點(diǎn)，第一點(diǎn)是降低產(chǎn)品的價(jià)格，第二點(diǎn)是提高產(chǎn)品技術(shù)和性能。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，城市規(guī)劃不斷完善，自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)將使一個(gè)充滿(mǎn)生機(jī)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，它的技術(shù)將得到長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。 在我國(guó)隨著現(xiàn)代各種高科技技術(shù)的發(fā)展，諸如計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的高速發(fā)展，越來(lái)越多的新功能被引入到立體車(chē)庫(kù)中，讓其向?qū)I(yè)化、復(fù)雜化和智能化方向發(fā)展。重點(diǎn)表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：①專(zhuān)業(yè)化 :立體車(chē)庫(kù)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠硬件設(shè)施及各種設(shè)備的配套都達(dá)到專(zhuān)業(yè)化程度。②復(fù)雜化 :立體車(chē)庫(kù)產(chǎn)業(yè)正在向多元化方向發(fā)展子、建筑、液壓、光學(xué)、磁控、管理和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域的大量先進(jìn)技術(shù)。立體停車(chē)系統(tǒng)保護(hù)與多重機(jī)構(gòu)互鎖、停車(chē)泊位自動(dòng)跟蹤、鏈繩長(zhǎng)度超范圍報(bào)警和彈 性變形自動(dòng)補(bǔ)償、汽車(chē)安全檢測(cè)、圖像識(shí)別技術(shù)、科學(xué)管理等庫(kù)成為一個(gè)獨(dú)立的大型復(fù)雜的高技術(shù)設(shè)備。③智能化 :一些新技術(shù)正在迅速 進(jìn)入該領(lǐng)域變頻技術(shù)、全電腦控制系統(tǒng)、導(dǎo)航定位技術(shù)、停電及電源故障的自動(dòng)判別排除及處理系統(tǒng)等 [14] [11]。 但在我國(guó)現(xiàn)有的自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展并不十分完善，如在我國(guó)車(chē)庫(kù)行業(yè)中并沒(méi)有可依據(jù)較高的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；大部分車(chē)庫(kù)是根據(jù)或引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，但技術(shù)水平不高；并且我國(guó)國(guó)內(nèi)并沒(méi)有較大規(guī)模的車(chē)庫(kù)生產(chǎn)加工企業(yè)，其大規(guī)模量產(chǎn)能力明顯不足。在國(guó)內(nèi)自動(dòng)車(chē)庫(kù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)無(wú)序，小型企業(yè)為搶占市場(chǎng)份額，進(jìn)行惡性競(jìng)爭(zhēng)；同時(shí)我國(guó)沒(méi)有相關(guān)的部門(mén)參與詳細(xì)研究，使其技術(shù)創(chuàng) 新能力落后于其他國(guó)家；國(guó)家也沒(méi)有相關(guān)政策進(jìn)行扶持。為了解決上述問(wèn)題，國(guó)家需要出臺(tái)相關(guān)市場(chǎng)政策、管理方案等。 雖然立體車(chē)庫(kù)在我國(guó)的發(fā)展勢(shì)頭非常的迅猛，但是目前立體車(chē)庫(kù)在住宅小區(qū)內(nèi)的應(yīng)用，卻還是少的可憐。其主要原因還是人們的思維觀念沒(méi)有轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)，而技術(shù)上的問(wèn)題已經(jīng)退無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 居其次。可以說(shuō)，當(dāng)前的技術(shù)已經(jīng)完全可以滿(mǎn)足小區(qū)內(nèi)建造立體車(chē)庫(kù)的主要要求，急需解決的是人們的思想問(wèn)題 [12]。伴隨著我國(guó)住房業(yè)的迅速發(fā)展，小區(qū)式居住方式已經(jīng)成為市民住房方式的主流。并且，伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們擁有自己的私家車(chē)也已經(jīng)成為一種必然。所 以，正是由于小區(qū)與私家車(chē)的數(shù)量越來(lái)越多，一旦人們的思想方式轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)，那么應(yīng)用于小區(qū)內(nèi)的立體車(chē)庫(kù)必將會(huì)如同雨后春筍般迅速地生長(zhǎng)起來(lái)。而且，立體車(chē)庫(kù)的技術(shù)也必然在今后的若干年內(nèi)有大幅度的發(fā)展 [13]。所以，無(wú)論是立體車(chē)庫(kù)技術(shù)的研究，還是立體車(chē)庫(kù)工程的建造，發(fā)展前景都是非常樂(lè)觀的，都必將在不久的將來(lái)得到豐厚的回報(bào)。 本章小結(jié) 本章主要介紹了自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的主要研究?jī)?nèi)容和及其意義，詳細(xì)對(duì)自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況做了詳細(xì)介紹，在我國(guó)自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)有較大的發(fā)展前景。本文將對(duì)車(chē)庫(kù)主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，關(guān)鍵部件校核，傳動(dòng)部件 及液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和主要機(jī)械部位總裝配圖及主要零件圖。 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 2 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的 總體設(shè)計(jì)方案 目前，立體車(chē)庫(kù)主要有以下幾種形式：升降橫移式、垂直循環(huán)式、簡(jiǎn)易升降式、垂直升降式、平面移動(dòng)式、巷道堆垛式 [14]。而在中國(guó)使用較多的是 升降橫移式 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)和簡(jiǎn)易升降式 車(chē)庫(kù)， 升降橫移式 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)具有 存取車(chē)快捷便利 ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。而 簡(jiǎn)易升降式 車(chē)庫(kù)所能停車(chē)輛數(shù)量較少不適合較大規(guī)模應(yīng)用，無(wú)法滿(mǎn)足較大空間的大規(guī)模布置。所以選擇 升降橫移式 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 如圖 所示為 升降橫移式 立體車(chē)庫(kù)示意圖。 圖 升降橫移式 立體車(chē)庫(kù)示意圖 升降橫移 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)選型 升降橫移 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)按照主框架可分為兩種。 1． 四柱結(jié)構(gòu)型式：這種型式的停車(chē)設(shè)備的鋼結(jié)構(gòu)框架穩(wěn)定性好，有較好的強(qiáng)度和剛度，特別適用于多層式或重列式的升 降橫移類(lèi)停車(chē)設(shè)備。 2． 二柱結(jié)構(gòu)型式，亦叫后懸臂型式 立體車(chē)庫(kù)如圖 ：這種型式的停車(chē)設(shè)備的最大優(yōu)點(diǎn)是視野寬闊，存取車(chē)方便。缺點(diǎn)是對(duì)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)框架的強(qiáng)度、剛度、設(shè)計(jì)要求嚴(yán) 格 。 圖 后懸臂型式 立體車(chē)庫(kù)示意圖 按車(chē)位布置形式分 可分為 全地上布置 ， 半地下布置 ， 重列式布置 。 全地上布置：有二層、三層、四層、五層，一般不超過(guò)五層，但也七層以上的，有的還做到了 18層，但相對(duì)無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 于低層提升速度要提高以保證客戶(hù)使用要求。半地下布置：這種布置形式比全地上布置能多建車(chē)位，空間利用率高，但土建投資大。重列式布置： （對(duì)于只能設(shè)置一個(gè)車(chē)道，或設(shè)置兩個(gè)車(chē)道太浪費(fèi)，但有能停放兩排或兩排以上車(chē)輛長(zhǎng)度的停車(chē)位時(shí)，可用這種方式布置）這種布置可充分利用平面減少車(chē)道占地，但進(jìn)出車(chē)較麻煩一些。 由于車(chē)庫(kù)要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單充分利用土地，所以選擇第 四柱結(jié)構(gòu)型式 的兩層立體車(chē)庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù) 提升方式 的選擇 升降橫移 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的提升方式有六種： （ 1）鋼絲繩式提升型式 （ 2）鏈條式提升型式 （ 3）液壓式提升型式 （ 4）螺桿式提升型式 （ 5）液壓馬達(dá)、鋼絲繩組合提升型式 （ 6）鏈條、鋼絲繩組合提升型式 而車(chē)庫(kù)選用液壓馬達(dá)、鋼絲繩組合 提升型式，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)速度快、低速平穩(wěn)性好，并且產(chǎn)生噪音低，其升降傳動(dòng)方式如圖 所示 圖 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)提升裝置示意圖 而車(chē)庫(kù)橫移傳動(dòng)方式也可選用液壓馬達(dá)帶動(dòng)導(dǎo)輪進(jìn)行傳動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)是可與升降系統(tǒng)使用同一液壓泵減少了系統(tǒng)的占用空間。 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的其他部件 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的其他部件還包括載車(chē)板，安全系統(tǒng)，橫移系統(tǒng)，橫移系統(tǒng)，控制系統(tǒng)等。 載車(chē)板是用于車(chē)輛停放以及移動(dòng)升降車(chē)輛的載 體，所以載車(chē)板設(shè)計(jì)必須穩(wěn)定安全便于用戶(hù)停放車(chē)輛。而載車(chē)板按照其結(jié)構(gòu)形式可分為兩種，一種是拼裝式一種是整體式 [11]。拼裝式載車(chē)板主要使用普通鋼板彎折成形，載車(chē)板面板使用波浪板沖壓成形，并用螺栓固定。整體式載車(chē)板使用防滑花紋鋼板焊接在加強(qiáng)筋上而成。由于整體式載車(chē)板加工方便快捷，穩(wěn)定安全性高。所以車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)中使用整體式載車(chē)板。 安全系統(tǒng)是用于防止上層車(chē)輛和載車(chē)板墜落砸壞下層車(chē)輛或砸傷駕駛員的重要車(chē)庫(kù)自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 組成部分。上層載車(chē)板安全系統(tǒng)可分為防墜鉤和防墜架。其中防墜鉤安裝于上層載車(chē)板上當(dāng)上層載車(chē)板到位后防墜鉤固定住載車(chē)板來(lái) 實(shí)現(xiàn)防墜目地。而防墜架安裝固定在下層載車(chē)板上，但體積較大不便于用戶(hù)在下層停放車(chē)輛。經(jīng)過(guò)上述分析選擇防墜鉤進(jìn)行對(duì)車(chē)輛人員的安全防護(hù)。 橫移系統(tǒng)是用于底層車(chē)位橫移的主要部件?？刂葡到y(tǒng)是控制車(chē)輛移動(dòng)的系統(tǒng)。 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)參數(shù) 停車(chē)位設(shè)計(jì)最大尺寸 5200mm 2250mm 1600mm； 最大停車(chē)質(zhì)量為 1800kg； 車(chē)庫(kù)共兩層上成層可停放 3輛車(chē)，下層可停放 2輛車(chē)，車(chē)庫(kù)使用 PLC進(jìn)行控制； 車(chē)庫(kù)載車(chē)板提升時(shí)間 10s； 下層載車(chē)板橫移時(shí)間 10s。 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求 自動(dòng)立體車(chē) 庫(kù)主體框架鋼結(jié)構(gòu)由前、后支撐柱，前、后橫梁，縱梁等組成。傳動(dòng)系統(tǒng)安裝在主體框架的縱梁與后立柱上，包含液壓缸，傳動(dòng)的鏈條鏈輪，鏈條張緊裝置和鋼絲繩。載車(chē)板與鋼絲繩相連進(jìn)行提升，而下層載車(chē)板通過(guò)電機(jī)和導(dǎo)軌進(jìn)行橫移。自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，才能安全穩(wěn)定工作。升降橫移式自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：主體框架、傳動(dòng)系統(tǒng)、載車(chē)板及安全防護(hù)裝置。 本章小結(jié) 本章主要確定了自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)主體設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，選擇二層式升降橫移自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)，其采用液壓傳動(dòng)方式進(jìn)行提升和橫移運(yùn)動(dòng)，使車(chē)庫(kù)運(yùn)行更加平穩(wěn)。還確定 了自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的安全防護(hù)等其他技術(shù)要求。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 3 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)主體框架 設(shè)計(jì) 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)主體框架在車(chē)庫(kù)穩(wěn)定和安全中起著很大作用，是車(chē)庫(kù)的基礎(chǔ)要進(jìn)行詳細(xì)的校核。 立體車(chē)庫(kù)的工作原理 圖 立體車(chē)庫(kù)的工作原理圖 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)是指利用載車(chē)板的升降或橫向平移存取停放車(chē)輛的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。如圖 ，下層載車(chē)板只作左右橫移。 立體車(chē)庫(kù)工作原理當(dāng)車(chē)輛駛?cè)胲?chē)庫(kù)，用戶(hù)根據(jù) 需要選擇所需停車(chē)位置。當(dāng)用戶(hù)選擇上層空載車(chē)板時(shí)如 1號(hào)載車(chē)板，控制系統(tǒng)會(huì)先控制 5號(hào)載車(chē)板向有移動(dòng)， 5號(hào)載車(chē)板移動(dòng)到位后系統(tǒng)控制 4號(hào)載車(chē)板向右移動(dòng)，下層載車(chē)板無(wú)法同時(shí)移動(dòng)。此時(shí) 1號(hào)載車(chē)板下方有空位，控制系統(tǒng)控制 1號(hào)載車(chē)板下移等待用戶(hù)將車(chē)輛駛?cè)耄脩?hù)將車(chē)輛停放好并確認(rèn)后，提升裝置帶動(dòng)載車(chē)板提升到二層固定位置。下層載車(chē)板只作橫移，為上層車(chē)庫(kù)下移留出空位，所以下層有一個(gè)空位。而用戶(hù)選擇下層車(chē)位時(shí)，可將車(chē)輛直接駛?cè)胲?chē)庫(kù)，但不能駛?cè)霟o(wú)載車(chē)板的空位。用戶(hù)取車(chē)時(shí)，停放在下層載車(chē)板的汽車(chē)可直接駛出車(chē)庫(kù)，停放在上層載車(chē)板的汽車(chē)操 作過(guò)程與停車(chē)過(guò)程類(lèi)似。升降橫移式自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)通過(guò)這種停車(chē)方式可更有效的應(yīng)用土地，增加單位面積停放汽車(chē)的數(shù)量。 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 立體車(chē)庫(kù)一般主要以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車(chē)庫(kù)中可選用鋼架結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土。鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑結(jié)構(gòu)相比，具有可靠性高，材料的強(qiáng)度高，鋼結(jié)構(gòu)自重小，材料的塑性和韌性好，鋼結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便，施工工期短等優(yōu)點(diǎn)。而使用鋼筋混凝土建設(shè)車(chē)庫(kù)，建設(shè)周期過(guò)長(zhǎng)同時(shí)也無(wú)法滿(mǎn)足其精度要求。由于自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)對(duì)其結(jié)構(gòu)精度要求比較高，所以選用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。如圖 所示自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)鋼結(jié) 構(gòu)框架圖，包括前后支撐柱，縱梁和橫梁。 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 圖 立體車(chē)庫(kù)的框架原理圖 支撐柱設(shè)計(jì) 1．支撐柱受力分析 車(chē)庫(kù)停放車(chē)輛最大質(zhì)量為 1800kg， 其車(chē)輛前后輪載荷以 3: 2分布進(jìn)行計(jì)算； 載車(chē)板質(zhì)量為約為 600kg； 每個(gè)車(chē)位滿(mǎn)載為 2400kg； 圖 立體車(chē)庫(kù)的支撐柱受力圖 當(dāng)車(chē)庫(kù)空載時(shí)支撐柱的受力如圖 所示： 13 6 0 0 0 N 9 0 0 0 N2PP? ? ? ? ?后前 （ ） 式（ ）為車(chē)庫(kù)受力計(jì)算； 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 其中 P前為前支撐柱所受的力； 其中 P后 為前支撐柱所受的力。 當(dāng)車(chē)庫(kù)滿(mǎn)載時(shí)支撐柱的受力： 1 1 33 6 0 0 0 + 3 1 8 0 0 0 N 2 5 2 0 0 N2 2 5P ? ? ? ? ? ? ?前 （ ）1 1 23 6 0 0 0 + 3 1 8 0 0 0 N 1 9 8 0 0 N2 2 5P ? ? ? ? ? ? ?后 （ ） 式（ ）（ ）為車(chē)庫(kù)受力計(jì)算。 PP? 后前 ，所以對(duì)前支撐柱進(jìn)行校核。 由于支撐柱主要受壓應(yīng)力和剪切力作用，而支撐柱受剪切力影響較小，所以主要對(duì)支撐柱的壓應(yīng)力進(jìn)行校核和穩(wěn)定性分析。 2． 支撐柱的材料選擇和校核 根據(jù)《材料力學(xué)》附錄Ⅱ表 4，選用 20a熱軋工字鋼（ GB 706— 88） [15]，材料使用 Q235A； 圖 20a熱軋鋼示意圖 20a熱軋工字鋼參數(shù)： 屈服極限 235s Mpa? ? ； 彈性模量 5206 10E Mpa?? ； 比例極限 200p Mpa? ? ； 抗拉強(qiáng)度 375 Mpa? ? ～ 500 ； 高度 h=200mm； 腿寬度 b=100mm； 腰厚度 d=7mm； 橫截面積 W=178。； 慣性矩 42370Ix cm? ， 4y 158I cm? ； 截面系數(shù) 3237Wx cm? ， cm? ； 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 慣性半徑 cm? ， cm? ； : Sx? ； 支撐柱屈服強(qiáng)度校核： 425200 7 . 0 8 M p a 2 3 53 5 . 5 7 8 1 0P s M p aW???? ? ? ? ??； （ ） 式（ ） 為支撐柱屈服強(qiáng)度公式。 支撐柱屈服強(qiáng)度遠(yuǎn)大于 ，所以符合屈服強(qiáng)度要求。 支撐柱的穩(wěn)定性校核： 壓桿的長(zhǎng)度因數(shù) u ，由于壓桿的約束條件是一端固定一端自由，所以 2u? ； 慣性半徑 min 2yi i cm?? ； 支撐柱長(zhǎng)