【文章內(nèi)容簡介】 出九大類近百個品種的立體停車設(shè)備，擁有停車設(shè)備制造企業(yè) 400 多家，車庫設(shè)備年增長率達 30％；臺灣擁有停車設(shè)備制造企業(yè) 268 家，產(chǎn)量幾乎兩年翻一翻；韓國現(xiàn)在擁有停車設(shè)備制造企業(yè) 400 多家，通過引進日本技術(shù)和自我開發(fā)，每年車庫設(shè)備以 30％ 的速度發(fā)展 [1]。 我國立體車庫的發(fā)展，始于二十世紀八十年代，河北承德的華一機械車庫集團有限責(zé)任公司于 1989 年建造起國內(nèi)第一臺垂直循環(huán)類機械式停車車庫，填補了國內(nèi)機械式停車車庫的空白。雖然從二十世紀八十年代就開始研制和使用機械式立體車庫，但由于市場需求原因，經(jīng)歷了十多年的溫和發(fā)展。近年來，中國經(jīng)濟騰飛，城市化進程加快，汽車工業(yè)和汽車需求市場也得到快速發(fā)展，汽車保有量的不斷增加，城市停車設(shè)施的增長青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 2 卻長期落后于車輛的增長。立體車庫產(chǎn)業(yè)在二十世紀九十年代迅速興起，步入了引進、開發(fā)、制造和使用的快車道，國內(nèi)立體停 車庫市場正以直線上升的態(tài)勢在飛速發(fā)展 [2]。到目前為止，國內(nèi)從事立體車庫研發(fā)的企業(yè)已有 100 余家，其中主機生產(chǎn)的企業(yè)有 50 多家，首批獲得國家頒發(fā)的立體停車設(shè)備制造企業(yè)資質(zhì)的有 22 家。為適應(yīng)立體車庫行業(yè)迅猛發(fā)展的需要，保證產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，以規(guī)范立體車庫的生產(chǎn)和建設(shè)，國家已出臺了《機械式停車設(shè)備類別、型式與基本參數(shù)》 JB／ T87130． 1998 等 6 個標準，對推動我國立體車庫事業(yè)起到了極大的促進作用 [3]。 立體車庫的優(yōu)點 以立體化形式存放車輛的機械式停車庫叫做機械式立體停車庫，是一種技術(shù)密集型的機電一體化產(chǎn)品 ，發(fā)展?jié)摿艽螅哂泻芏鄡?yōu)點： （ 1） 節(jié)省占地面積。一般約為平面停車場的 1／ 3～ 1／ 20，立體車庫可以打破常規(guī)縱向向上向下延伸而非單一的平面擴張，從而有效地節(jié)省土地資源，極大限度的增加停車位 [4]。 （ 2） 建設(shè)成本低。由于機械式立體停車庫主要向垂直空間擴展，雖然工程費用較高，但可省去大量的土地使用費等開支，因此就單個泊位的建設(shè)成本而言，一般低于同等規(guī)模的平面停車場。 （ 3） 自動化操控，使用方便。機械式立體停車庫自動化程度高，用戶通過簡單操作，就能實現(xiàn)車輛的自動存??；配備自動檢測系統(tǒng)以及安全保護措施，安全性能好。 立體車庫的分 類 到目前為止，立體車庫發(fā)展到現(xiàn)在有九種主要類型：升降橫移類 (PSH)、巷道堆垛類(PXD)、垂直升降類 (PCS)、垂直循環(huán)類 (PCX)、水平循環(huán)類 (PSX)、多層循環(huán)類 (PDX)、簡易升降類 (PJS)、平面移動類 (PPY)、汽車升降機 (PQS)[5]。 升降橫移式停車設(shè)備利用載車板的升降或橫移來實現(xiàn)車輛的存取，此類停車庫將載運和存放汽車的載車板與升降裝置組合在一起使用，構(gòu)成立體化存車的形式，多為中、小型車庫，泊位數(shù)目從幾輛至幾十輛不等，一般設(shè)計為 2 或 3 層。結(jié)構(gòu)上，除頂層外，每層均有一個空車位，作為交換車位 。這種類型的立體車庫造價不高，車位的布置緊湊，易于實現(xiàn)自動控制，在樓字地下室或住宅小區(qū)的空地上布置較為方便。缺點是每塊載車板都需要配套的驅(qū)動機構(gòu)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可靠性不易保障；層數(shù)不宜設(shè)計太高，車位數(shù)不宜太多，否則存取流程過于冗雜，能源浪費很大 [6]。 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 3 垂直循環(huán)式立體停車庫是循環(huán)式中最有代表性的，主體是垂直回轉(zhuǎn)鏈式輸送機，車輛停放在呈圓形或長圓形配置的數(shù)個托盤上，由鏈條帶動做垂直循環(huán)運動，在平動機構(gòu)控制下保持車位水平。這種車庫由單一大型電機驅(qū)動，最大的優(yōu)點是電氣控制系統(tǒng)簡單，但缺點也很明顯，例如泊位數(shù)受電機 功率及結(jié)構(gòu)等因素限制、傳動噪音大、存取速度慢、能耗高等，因此呈逐步淘汰之勢。 垂直升降類立體停車設(shè)備利用升降機構(gòu)將車輛提升到目標層，再啟動橫移機構(gòu)把車存入泊位中，工作方式類似于電梯。這種車庫有幾十米高，每層可設(shè) 2 個或多個泊位，可單獨建設(shè)或安裝于建筑物內(nèi)，一般采用可編程序邏輯控制器構(gòu)成其自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛的全自動存取等功能 [7]。 巷道堆垛類立體停車設(shè)備是利用巷道堆垛機或橋式起重機作為搬運裝置，進入到搬運裝置中的車輛可同時進行兩維的運動，快速到達指定車位，再用存取機構(gòu)將車存入泊位。這種車庫類似于立體倉庫， 最早出現(xiàn)在美國，適合于上百個、甚至是上千個停車位的大型自動化立體停車庫，當然造價也是很高的。 畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容及研究思路 (1)認真閱讀相關(guān)書籍資料，仔細研究各種類型立體車庫的特點，通過對比的方面的原理和特點，選擇性價比較高的車庫類型。 (2)根據(jù)車庫選型，參考一些成熟技術(shù)，設(shè)計立體車庫的硬件部分，在此基礎(chǔ)上考慮車庫整個運行流程，考慮車庫的高效性、可靠性、安全性，分析設(shè)計方案。 (3)根據(jù)車庫運行流程及其實現(xiàn)功能，選擇合適的控制系統(tǒng)和軟件實現(xiàn)方案，并進行編制相應(yīng)的程序，在逐步完善相應(yīng)功能。 (4)調(diào)試運行程序，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，優(yōu)化 功能。 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 4 第 2章 立體車庫的 結(jié)構(gòu)及運行原理 車庫選型 通過分析比較各種立體車庫類型的優(yōu)缺點，結(jié)合技術(shù)可行性和經(jīng)濟性可行性，本文的立體車庫類型設(shè)計為塔式即垂直升降式立體車庫，這是因為在眾多的立體車庫類型中，塔式（垂直升降式）是本文認為綜合性能最好的一種，塔式立體車庫空間利用率高、自動化程度高、配置靈活、運行噪聲小、能源消耗低、維護方便，所以具有廣闊的發(fā)展前景。 立體車庫的總體結(jié)構(gòu) 垂直升降式立體車庫的機械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，必須對關(guān)鍵機構(gòu)進行重點設(shè)計，其中主要包括鋼架結(jié)構(gòu)，升降裝置、存取裝置、載車臺回轉(zhuǎn)裝置、安全保護裝置等 [8]。 本論文研究的塔式（垂直升降式）立體車庫以 4 層 8 庫位為例，每層 2 庫位，分 A 區(qū)、 B 區(qū)，塔式立體車庫結(jié)構(gòu)如圖 所示。由 1 臺電磁制動三相異步電動機 (22kW)作為主拖動電動機（曳引電機）， l 臺安全門控制電動機， 1 臺舉升電機， 1 臺旋轉(zhuǎn)電機， l臺橫向移動取送電動機組成。 圖 塔式立體車庫結(jié)構(gòu)圖 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 5 鋼結(jié)構(gòu)框架 鋼結(jié)構(gòu)框架主要由立柱、橫梁、車位架等組成，用于承受車庫自身部件重量和存入車輛重量、內(nèi)置停車位并且安裝機械傳動和電氣控制部件。每個車位初定長寬高尺寸為 。 升降裝置 為了提高運行效率，塔式（垂直升降式）立體車庫要求升降系統(tǒng)具有較高的提升速度和良好的可靠性。在參照和比較幾種現(xiàn)有升降驅(qū)動方式的基礎(chǔ)上，決定選用曳引驅(qū)動技術(shù)，采用成熟的升降機提升裝置。我們選用高效節(jié)能的三相異步電動機作為動力源，控制方式 采用變頻變壓調(diào)速技術(shù)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)良好的調(diào)速性能和運行平穩(wěn)性，還可滿足停車庫對平層精度的要求。 升降裝置包括： 1)曳引驅(qū)動機、減速機構(gòu)和制動器； 2)傳動部件，包括鋼絲繩和滑輪等； 3)對重和平衡鏈； 4)載車臺，用于升降時支托車輛； 5)升降導(dǎo)軌和對重導(dǎo)軌。曳引機通過鋼絲繩驅(qū)動載車臺升降，同時對重也相應(yīng)運動。對重可稱為重量平衡系統(tǒng)，其功能是在工作中使升降臺和對重間的重量差保持在某一限額內(nèi)，保證電動機正常運轉(zhuǎn)，對重由對重架、對重塊、導(dǎo)軌、緩沖器碰塊以及鋼絲繩組成。升降裝置的傳動機構(gòu) (包括電機，滑輪等 )設(shè)在停車庫的頂 部 [8]。 回轉(zhuǎn)升降裝置 升降回轉(zhuǎn)裝置由回轉(zhuǎn)支撐、回轉(zhuǎn)臺等部分組成。通過比較分析現(xiàn)存同類立體車庫的橫移與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的優(yōu)缺點，把旋轉(zhuǎn)裝置與橫移裝置全部放在升降機上，采用內(nèi)置式轉(zhuǎn)盤。 旋轉(zhuǎn)機構(gòu)通過回轉(zhuǎn)支承、電機實現(xiàn)平臺旋轉(zhuǎn)，從車輛進入載車平臺后，通過電機正反轉(zhuǎn)觸碰行程開關(guān)來實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)到位。 需要回轉(zhuǎn)時，通過旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動齒輪減速箱，其輸出小齒輪驅(qū)動回轉(zhuǎn)大齒輪完成回轉(zhuǎn)動作 [9]。 例如左側(cè)車位，需要電機正轉(zhuǎn)觸發(fā)平臺左限位開關(guān)后，表示旋轉(zhuǎn)到位。 存取裝置 伸縮叉梳式交接系統(tǒng)機構(gòu)簡單，傳 動部件少，運行效率高，更適合中小型車庫使用。考慮到存取車時間是一個影響立體車庫使用的重要因素，所以選擇效率較高的叉梳式存取方式。 叉梳的推出方式有雙向和單向兩種方式，單向推出叉梳的橫移機構(gòu)簡單，但是安裝叉梳的旋轉(zhuǎn)臺必須能作旋轉(zhuǎn)才能實現(xiàn)左右方向存取車輛；雙向推出叉梳不需要作旋轉(zhuǎn)就青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 6 能實現(xiàn)左右方向存取車輛，但是要實現(xiàn)雙向推出，其橫移機構(gòu)就