【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 需求市場(chǎng)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(zhǎng)青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 卻長(zhǎng)期落后于車輛的增長(zhǎng)。立體車庫(kù)產(chǎn)業(yè)在二十世紀(jì)九十年代迅速興起，步入了引進(jìn)、開發(fā)、制造和使用的快車道，國(guó)內(nèi)立體停車庫(kù)市場(chǎng)正以直線上升的態(tài)勢(shì)在飛速發(fā)展 [2]。到目前為止，國(guó)內(nèi)從事立體車庫(kù)研發(fā)的 企業(yè)已有 100 余家，其中主機(jī)生產(chǎn)的企業(yè)有 50 多家，首批獲得國(guó)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(kù)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(kù)的生產(chǎn)和建設(shè)，國(guó)家已出臺(tái)了《機(jī)械式停車設(shè)備類別、型式與基本參數(shù)》 JB／ T87130． 1998 等 6 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)推動(dòng)我國(guó)立體車庫(kù)事業(yè)起到了極大的促進(jìn)作用 [3]。 立體車庫(kù)的優(yōu)點(diǎn) 以立體化形式存放車輛的機(jī)械式停車庫(kù)叫做機(jī)械式立體停車庫(kù)，是一種技術(shù)密集型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，發(fā)展?jié)摿艽?，具有很多?yōu)點(diǎn)： （ 1） 節(jié)省占地面積。一般約為平面停車場(chǎng)的 1／ 3～ 1／ 20，立體車庫(kù)可以打破常規(guī)縱向向上向下延伸而非單一的平面擴(kuò)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(jī)械式立體停車庫(kù)主要向垂直空間擴(kuò)展，雖然工程費(fèi)用較高，但可省去大量的土地使用費(fèi)等開支，因此就單個(gè)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(chǎng)。 （ 3） 自動(dòng)化操控，使用方便。機(jī)械式立體停車庫(kù)自動(dòng)化程度高，用戶通過簡(jiǎn)單操作，就能實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)存??；配備自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)以及安全保護(hù)措施，安全性能好。 立體車庫(kù)的分類 到目前為止，立體車庫(kù)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(jiǎn)易升降類 (PJS)、平面移動(dòng)類 (PPY)、汽車升降機(jī) (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(shí)現(xiàn)車輛的存取，此類停車庫(kù)將載運(yùn)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(kù)，泊位數(shù)目從幾輛至幾十輛不等，一般設(shè)計(jì)為 2 或 3 層。結(jié)構(gòu)上，除頂層外，每層均有一個(gè)空車位，作為交換車位。這種類型的立體車庫(kù)造價(jià)不高，車位的布置緊湊，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(diǎn)是每塊載車板都需要配套的驅(qū)動(dòng)機(jī)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(jì)太高，車位數(shù)不宜太多，否則存取流程過于冗雜，能源浪費(fèi)很大 [6]。 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 垂直循環(huán)式立體停車庫(kù)是循環(huán)式中最有代表性的，主體是垂直回轉(zhuǎn)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，車輛停放在呈圓形或長(zhǎng)圓形配置的數(shù)個(gè)托盤上，由鏈條帶動(dòng)做垂直循環(huán)運(yùn)動(dòng)，在平動(dòng)機(jī)構(gòu)控制下保持車位水平。這種車庫(kù)由單一大型電機(jī)驅(qū)動(dòng)，最大的優(yōu)點(diǎn)是電氣控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)也很明顯，例如泊位數(shù)受電機(jī)功率及結(jié)構(gòu)等因素限制、傳動(dòng)噪音大、存取速度慢、能耗高等，因此呈逐步淘汰之勢(shì)。 垂直升降類立體停車設(shè)備利用升降機(jī)構(gòu)將車輛提升到目標(biāo)層，再啟動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)把車存入泊位中，工作方式類似于電梯。這種車庫(kù)有幾十米高，每層可設(shè) 2 個(gè)或多個(gè)泊位，可單獨(dú)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(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛的全自動(dòng)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(jī)或橋式起重機(jī)作為搬運(yùn)裝置，進(jìn)入到搬運(yùn)裝置中的車輛可同時(shí)進(jìn)行兩維的運(yùn)動(dòng)，快速到達(dá)指定車位，再用存取機(jī)構(gòu)將車存入泊位。這種車庫(kù)類似于立體倉(cāng)庫(kù)，最早出現(xiàn)在美國(guó)，適合于上百個(gè)、甚至是上千個(gè)停車位的大型自動(dòng)化立體停車庫(kù)，當(dāng)然造 價(jià)也是很高的。 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容及研究思路 (1)認(rèn)真閱讀相關(guān)書籍資料，仔細(xì)研究各種類型立體車庫(kù)的特點(diǎn)，通過對(duì)比的方面的原理和特點(diǎn)，選擇性價(jià)比較高的車庫(kù)類型。 (2)根據(jù)車庫(kù)選型，參考一些成熟技術(shù)，設(shè)計(jì)立體車庫(kù)的硬件部分，在此基礎(chǔ)上考慮車庫(kù)整個(gè)運(yùn)行流程，考慮車庫(kù)的高效性、可靠性、安全性，分析設(shè)計(jì)方案。 (3)根據(jù)車庫(kù)運(yùn)行流程及其實(shí)現(xiàn)功能，選擇合適的控制系統(tǒng)和軟件實(shí)現(xiàn)方案，并進(jìn)行編制相應(yīng)的程序，在逐步完善相應(yīng)功能。 (4)調(diào)試運(yùn)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(jì)論文 4 第 2章 立體車庫(kù)的 結(jié)構(gòu)及運(yùn)行原理 車庫(kù)選型 通過分析比較各種立體車庫(kù)類型的優(yōu)缺 點(diǎn)，結(jié)合技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)性可行性，本文的立體車庫(kù)類型設(shè)計(jì)為塔式即垂直升降式立體車庫(kù)，這是因?yàn)樵诒姸嗟牧Ⅲw車庫(kù)類型中，塔式（垂直升降式）是本文認(rèn)為綜合性能最好的一種，塔式立體車庫(kù)空間利用率高、自動(dòng)化程度高、配置靈活、運(yùn)行噪聲小、能源消耗低、維護(hù)方便，所以具有廣闊的發(fā)展前景。 立體車庫(kù)的總體結(jié)構(gòu) 垂直升降式立體車庫(kù)的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，必須對(duì)關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，其中主要包括鋼架結(jié)構(gòu)，升降裝置、存取裝置、載車臺(tái)回轉(zhuǎn)裝置、安全保護(hù)裝置等 [8]。 本論文研究的塔式（垂直升降式）立體車庫(kù)以 4 層 8 庫(kù)位為例，每層 2 庫(kù)位，分 A 區(qū)、 B 區(qū)，塔式立體車庫(kù)結(jié)構(gòu)如圖 所示。由 1 臺(tái)電磁制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī) (22kW)作為主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)（曳引電機(jī)）， l 臺(tái)安全門控制電動(dòng)機(jī)， 1 臺(tái)舉升電機(jī)， 1 臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)， l臺(tái)橫向移動(dòng)取送電動(dòng)機(jī)組成。 圖 塔式立體車庫(kù)結(jié)構(gòu)圖 青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)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(kù)自身部件重量和存入車輛重量、內(nèi)置停車位并且安裝機(jī)械傳動(dòng)和電氣控制部件。每個(gè)車位初定長(zhǎng)寬高尺寸為 。 升降裝置 為了提高運(yùn)行效率，塔式（垂直升降式）立體車庫(kù)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(dòng)方式的基礎(chǔ)上，決定選用曳引驅(qū)動(dòng)技術(shù)，采用成熟的升降機(jī)提升裝置。我們選用高效節(jié)能的三相異步電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)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(yùn)行平穩(wěn)性，還可滿足停車庫(kù)對(duì) 平層精度的要求。 升降裝置包括： 1)曳引驅(qū)動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和制動(dòng)器； 2)傳動(dòng)部件，包括鋼絲繩和滑輪等； 3)對(duì)重和平衡鏈； 4)載車臺(tái)，用于升降時(shí)支托車輛； 5)升降導(dǎo)軌和對(duì)重導(dǎo)軌。曳引機(jī)通過鋼絲繩驅(qū)動(dòng)載車臺(tái)升降，同時(shí)對(duì)重也相應(yīng)運(yùn)動(dòng)。對(duì)重可稱為重量平衡系統(tǒng)，其功能是在工作中使升降臺(tái)和對(duì)重間的重量差保持在某一限額內(nèi)，保證電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)重由對(duì)重架、對(duì)重塊、導(dǎo)軌、緩沖器碰塊以及鋼絲繩組成。升降裝置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) (包括電機(jī)，滑輪等 )設(shè)在停車庫(kù)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(tái)等部分組成。通過比較分 析現(xiàn)存同類立體車庫(kù)的橫移與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，把旋轉(zhuǎn)裝置與橫移裝置全部放在升降機(jī)上，采用內(nèi)置式轉(zhuǎn)盤。 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過回轉(zhuǎn)支承、電機(jī)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)，從車輛進(jìn)入載車平臺(tái)后，通過電機(jī)正反轉(zhuǎn)觸碰行程開關(guān)來實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)到位。 需要回轉(zhuǎn)時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪減速箱，其輸出小齒輪驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)大齒輪完成回轉(zhuǎn)動(dòng)作 [9]。 例如左側(cè)車位，需要電機(jī)正轉(zhuǎn)觸發(fā)平臺(tái)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(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳 動(dòng)部件少，運(yùn)行效率高，更適合中小型車庫(kù)使用?？紤]到存取車時(shí)間是一個(gè)影響立體車庫(kù)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(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是安裝叉梳的旋轉(zhuǎn)臺(tái)必須能作旋轉(zhuǎn)才能實(shí)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(jì)論文 6 能實(shí)現(xiàn)左右方向存取車輛，但是要實(shí)現(xiàn)雙向推出，其橫移機(jī)構(gòu)就要復(fù)雜許多，而且會(huì)增加橫移叉梳的寬度，從而增加升降機(jī)井道的寬度，故選擇單向伸縮叉式存取機(jī)構(gòu) [10]。 叉梳機(jī)構(gòu) 叉梳機(jī)構(gòu)是指庫(kù)位和升降機(jī)上各有一對(duì)相互交錯(cuò)的叉梳（ 實(shí)際上庫(kù)位是一個(gè) 叉梳，而升降機(jī)中還有一個(gè)與它相錯(cuò)的叉梳 ），這兩個(gè)叉梳相互交錯(cuò) ,從而使車輛能順利的實(shí)現(xiàn)庫(kù)位和取送機(jī)構(gòu)之間的傳送。 存車時(shí) 取送電機(jī)將叉梳機(jī)構(gòu)伸出，舉升機(jī)構(gòu)向下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)車輛由升降機(jī)到庫(kù)位的交接，取車時(shí)正好相反。 叉梳結(jié)構(gòu)如圖 所示。 圖 叉梳結(jié)構(gòu) 停車位的叉梳設(shè)計(jì)為固定的，升降機(jī)中的叉梳在動(dòng)力系統(tǒng)的帶動(dòng)下可以橫向移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)臺(tái)能實(shí)現(xiàn) 90176。正反向旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)的帶動(dòng)下，橫移叉梳只需單向伸縮就可實(shí)現(xiàn)對(duì)井道兩邊庫(kù)位上汽車的存取。這樣固定停車位就不需要?jiǎng)?