【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車庫(kù)由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù) 40 平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫(kù)，可使地面的使用率提高 80％ — 90％，如果采用地上多層（ 21 層）立體式車庫(kù)的話， 50 平方米的土地面積上便可存放 40 輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并 節(jié)省土建開發(fā)成本。 機(jī)械車庫(kù)與地下車庫(kù)相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫(kù)內(nèi)或車不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備便不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)該說，機(jī)械車庫(kù)從管理上可以做到徹底的人車分流。 在機(jī)械車庫(kù)中采用機(jī)械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運(yùn)行中的耗電量比工人管理的地下車庫(kù)低得多。機(jī)械車庫(kù)一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺(tái)集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢(shì)，在住宅區(qū)的每個(gè)組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車樓。這對(duì)眼下車庫(kù)短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。 立體停車庫(kù)分類及優(yōu) 點(diǎn) 1. 立體停車庫(kù)的分類： 停車庫(kù)就其結(jié)構(gòu)特征來分類，可分為平面式及立體式，平面式又分為地下平面式停車庫(kù)、地上平面式停車庫(kù)；立體停車庫(kù)又可分為自行式立體停車庫(kù)、半自動(dòng)立體停車庫(kù)和全自動(dòng)立體停車庫(kù)，而全自動(dòng)立體停車庫(kù)還可分為兩層或多層平面式全自動(dòng)立體停車庫(kù)、豎向密集型全自動(dòng)立體停車庫(kù)以及特殊造型結(jié)構(gòu)全自動(dòng)立體停車庫(kù)。 目前，立體車庫(kù)主要有以下幾種形式：升降橫移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循環(huán)式、箱型水平循環(huán)式、圓形水平循環(huán)式 ]3[ 。 (1). 升降橫移式 升降 橫移式立體車庫(kù)采用模塊化設(shè)計(jì)，每單元可設(shè)計(jì)成兩層、三層、四層、五層、半地下等多種形式，車位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)。此立體車庫(kù)適用于地面及地下停車場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低。 圖 11 升降橫移式立體停車庫(kù) 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1) 節(jié)省占地，配置靈活，建設(shè)周期短。 2) 價(jià)格低，消防、外裝修、土建地基等投資少。 3) 可采用自動(dòng)控制，構(gòu)造簡(jiǎn)單，安全可靠。 4) 存取車迅速，等候時(shí)間短。 5) 運(yùn)行平穩(wěn)，工作噪聲低。 6) 適用于商業(yè)、機(jī)關(guān)、住宅小區(qū)配套停車場(chǎng)的使用。 安 全裝置：防墜裝置，光電傳感器、限位保護(hù)器、急停開關(guān)等。 (2). 巷道堆垛式 巷道堆垛式立體車庫(kù)采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工具，所有車輛均由堆垛機(jī)進(jìn)行存取，因此對(duì)堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺(tái)堆垛機(jī)成本較高，所以巷道堆垛式立體車庫(kù)適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用。 圖 12 巷道堆垛式立體停車庫(kù) (3). 垂直提升式立體車庫(kù) 垂直提升式立體車庫(kù)類似于電梯的工作原理，在提升機(jī)的兩側(cè)布置車位，一般地面需一個(gè)汽車旋轉(zhuǎn)臺(tái)，可省去司機(jī)調(diào)頭。垂直提升式立體車庫(kù)一般高度較高（幾十米），對(duì)設(shè)備的安全性，加工安裝精度等要求都很高，因此造價(jià)較高，但占地卻最小。 圖 13 垂直提升式立體停車庫(kù) (4). 垂直循環(huán)式 圖 14 垂直循環(huán)式立體停車庫(kù) 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1） 占地少，兩個(gè)泊位面積可停 6~10 輛車。 2） 外裝修可只加頂棚，消防可利用消防栓。 3） 價(jià)格低，地基、外裝修、消防等投資少，建設(shè)周期短。 4） 可采用自動(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠。 2. 立體車庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)： 立體停車系統(tǒng)，特別是自動(dòng)立體停車設(shè)備在國(guó)際上發(fā)展迅猛，在國(guó)內(nèi)倍受青睞是因?yàn)楸仍械睦鲜酵＼噹?kù)有著較多的優(yōu)點(diǎn) ]2[ ： 1). 高倍率的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 自動(dòng)立體停車庫(kù)停車容量大。占地面積小，也可停放各種類型的車輛，特別是轎車。而投資卻比同等容量的地下停車庫(kù)少，施工周期卻短，耗電省，占地面積也遠(yuǎn)比地下車庫(kù)少。 2). 外觀同建筑協(xié)調(diào)，管理方便 自動(dòng)立體停車庫(kù)最適合用于商場(chǎng)、賓館、辦公樓前、旅游區(qū)。在老式卻獨(dú)具風(fēng)格的建筑物前，采用優(yōu)質(zhì)合金材料，用新型裝飾材料，可以達(dá)到耳目一新的效果。 許多裝置基本無須專門的操作人員，一個(gè)司機(jī)就可單獨(dú)完成。 3). 完備的配套設(shè)施及 “ 綠色 ” 環(huán)保 自動(dòng)立體車庫(kù)具有完 整的安全系統(tǒng)，如障礙物確認(rèn)裝置、緊急制動(dòng)裝置、防止突然落下裝置、過載保護(hù)裝置、漏電保護(hù)裝置、車輛超長(zhǎng)及超高檢測(cè)裝置等等，如果應(yīng)用于公共場(chǎng)合，還可以配有計(jì)時(shí)裝置，滿足收費(fèi)要求。存取過程可由人工完成，也可以配備計(jì)算機(jī)設(shè)備全自動(dòng)完成，這也給今后的開發(fā)設(shè)計(jì)留有大的空間。 由于車輛在存取過程中只在極短的時(shí)間內(nèi)低速行駛，故而噪聲、排氣極其輕微。 研究升降橫移式立體停車庫(kù)的意義 升降橫移式立體停車庫(kù)是一種比較典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品形式，它主要涉及機(jī)械、電子、建工等多個(gè)領(lǐng)域，它需要各方面的專業(yè)技術(shù)人員協(xié)同工作 。在現(xiàn)代化大都市中，升降橫移式立體車庫(kù)己經(jīng)滲入到人們的各個(gè)生活領(lǐng)域，在機(jī)關(guān)、賓館酒店、醫(yī)院和居民區(qū)等許多地方，升降橫移式立體停車庫(kù)成了一道必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。但是我國(guó)的機(jī)械式停車庫(kù)技術(shù)發(fā)展比較晚，大部分還沿用著日本 80 年代的技術(shù)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，轎車擁有量的迅速膨脹，機(jī)械式車庫(kù)的現(xiàn)有功能已落后于人們的要求?，F(xiàn)有車庫(kù)技術(shù)的不足主要表現(xiàn)在取車得時(shí)間比較長(zhǎng)，智能化程度比較低，安全程度不夠，設(shè)計(jì) 形式 比較陳舊。上海和北京等地現(xiàn)有的許多高質(zhì)量的立體停車庫(kù)，都是運(yùn)用大量的外匯從國(guó)外進(jìn)口的，并且售后服務(wù)也得不到令人滿 意的保障。為了打破這種依賴進(jìn)口的格局，打出具有自身特色的車庫(kù)產(chǎn)品，就得要在原有技術(shù)上有重大突破，從而帶動(dòng)國(guó)內(nèi)車庫(kù)行業(yè)的發(fā)展，因此 ， 對(duì)升降式立體停車庫(kù)的系統(tǒng)研究顯得尤為重 要。 升降橫移式車庫(kù)的工作原理 升降橫移式立體車庫(kù)是指利用載車板的升降或橫向平移存取停放車輛的機(jī)械式停車設(shè)備。升降橫移式立體車庫(kù)每個(gè)車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過升、降、橫移運(yùn)動(dòng)到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫(kù)，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫(kù)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(jìn)入車庫(kù)內(nèi)將汽車開進(jìn)或開出車庫(kù)。 圖 15 七車位升降橫移式立體車庫(kù)工作原理圖 圖 15 為一個(gè)地上 7 車位的升降橫移式停車設(shè)備，其工作原理是：三層三個(gè)車位可以升降，二層兩個(gè)車位可以升降和平移，一層的兩個(gè)車位只能橫向橫移，空車位供三層和二層的車位下降時(shí)借用。 1 、 2 號(hào)車位可以直接存放車輛； 7 號(hào)車位需下降后再存放車輛； 3 號(hào)車位，則需先將 1 號(hào)和 2 號(hào)載車板右移，再將 3 號(hào)載車板下降； 4 號(hào)車位，則需先將 2 號(hào)載車板右移，再將4 號(hào)存車板下降； 5 號(hào)車位需要先將 4 號(hào)四個(gè)載車 板右移，再將 5號(hào)載車板下降； 6 號(hào)車位則需要先 將 4 號(hào)載車板右移 ，再將 6 號(hào)載車板降下。由于升降橫移式停車設(shè)備對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性強(qiáng)，介紹系統(tǒng)各機(jī)械部分部件結(jié)構(gòu)和功能可根據(jù)不 同的地形和空間進(jìn)行任意的組合、排列，規(guī)?？纱罂尚?，對(duì)土建的要求比較低，因此，應(yīng)用非常廣泛。 升降橫移式庫(kù)機(jī)械部分部件結(jié)構(gòu)和功能 以三層三列式立體車庫(kù)為模型建立研究對(duì)象。升降橫移式立體車庫(kù)主要由結(jié)構(gòu)框架部分、載車板部分、橫移系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)六大部分組成。下面我們重點(diǎn)對(duì)車庫(kù)的主要組成 (圖 16所示 )進(jìn)行分析。 圖 16 升降橫移式立體車庫(kù)主要組成 (1) 結(jié)構(gòu)框架 立體車庫(kù)一般主要以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫(kù)中選用鋼架結(jié)構(gòu) (如圖 16所示 )。 結(jié)構(gòu)主體采用熱制方鋼、角鋼和鋼板等型材制造，具有較好的強(qiáng)度和剛度，輕巧、美觀，并可二次拆卸安裝，運(yùn)輸方便。 (2) 上載車板及其提升系統(tǒng) 每塊上載車板都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)與鏈傳動(dòng)組合的傳動(dòng)系統(tǒng)。其工作原理如圖 15 ，電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車板上升，電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車板下降。根據(jù)載車板及車重確定鏈條所需的傳動(dòng)力。根據(jù)傳動(dòng)力及載車板的移動(dòng)速度確定 電機(jī)功率。根據(jù)車身高度確定上下載車板間的距離，根據(jù)這個(gè)距離確定鏈條的長(zhǎng)度，最后根據(jù)傳動(dòng)力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。 (3) 下載車板及其橫移系統(tǒng) 由于下載車板不需懸掛鏈條，所以為了節(jié)省材料，下載車板比上載車板要短。每塊下載車板后部都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)。在下載車板底部裝有四只鋼輪，可以在導(dǎo)軌上行走，其中兩只為主動(dòng)輪，裝于長(zhǎng)傳動(dòng)軸兩端，另兩只為獨(dú)立安裝的從動(dòng)輪。電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)，長(zhǎng)傳動(dòng)軸上的主動(dòng)鋼輪在導(dǎo)軌上滾動(dòng)行走從而使下載車板作橫向平移運(yùn)動(dòng)。根據(jù)載車板及車輛的重量、行走速度、滾輪 與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)確定橫移電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率。 (4) 安全裝置 上載車板上裝有上下行程極限開關(guān)和防墜落安全裝置。防墜落安全裝置裝在縱梁與上載車板上停位之間，在縱梁兩測(cè)各裝兩只掛鉤，上載車板兩側(cè)相應(yīng)位置處各裝兩只耳環(huán)，當(dāng)上載車板上升到位后，縱梁下面的四只掛鉤便自動(dòng)套入四只耳環(huán)內(nèi)，以防止升降電機(jī)常閉制動(dòng)器慢釋放后，上載車板在汽車和載車板本身的重力作用下慢慢下滑，壓壞下層汽車。另外也防止制動(dòng)器一旦失靈，上載車板從上停車位墜落，砸壞下層汽車。下載車板的安全裝置主要是行程極限開關(guān)和防碰撞板。行程極限開關(guān)的作用是使載車 板橫移到位后自動(dòng)停止。防碰撞板的作用是：下載車板橫移時(shí)，如果碰撞到人、遺留行李或車主寵物時(shí)，切斷橫移電機(jī)電源，橫移停止。 (5) 控制系統(tǒng) 升降橫移式立體停車設(shè)備的控制系統(tǒng)采用 PLC 可 編程序控制器控制，主要有手動(dòng)、自動(dòng)、復(fù)位、急停四種控制方法。自動(dòng)控制應(yīng)用于平時(shí)的正常工作狀態(tài)，手動(dòng)控制應(yīng)用于調(diào)試、維修狀態(tài)，復(fù)位應(yīng)用于排除故障場(chǎng)合，急停應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)異常的緊急場(chǎng)合。對(duì)于本文中所列的 7 車位升降橫移式立體停車設(shè)備， PLC 主要要控制二、三層五個(gè)升降電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和一、二層四個(gè)橫移電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。此外要控制上層車位上安全 鉤的電磁鐵和系統(tǒng)報(bào)警顯示裝置等。 第 2 章 方案總體設(shè)計(jì) 方案總體設(shè)計(jì) 升降橫移式立體停車庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在整個(gè)車庫(kù)中非常重要，主框架部分、載車板部分和傳動(dòng)系統(tǒng)是升降橫移式立體停車庫(kù)的主要組成部分，主框架部分承擔(dān)著整個(gè)升降橫移式立體停車庫(kù)的總量，而且它的輕重、穩(wěn)定性和可靠性以及載車板部分還影響著整個(gè)立體停車庫(kù)的重量、材料和成本的多少以及安全性，傳動(dòng)系統(tǒng)決定著升降橫移式立體停車庫(kù)運(yùn)行的好壞，所以如何設(shè)計(jì)主框架部分、載車板部分和傳動(dòng)系統(tǒng)成為影響整個(gè)立體停車庫(kù)的關(guān)鍵因素。 1. 總體布局 ： 根據(jù)預(yù)期的設(shè)計(jì) 要求，要達(dá)到 7 車位的中小型轎車的存取目標(biāo)，本次設(shè)計(jì)的車庫(kù)采用三層結(jié)構(gòu)，一層和二層各兩個(gè)停車位和一個(gè)空位，三層三個(gè)停車位。需要場(chǎng)地大概為長(zhǎng) 8m，寬 6m，高 6m。 2. 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選擇 ： 本次設(shè)計(jì)是針對(duì)的轎車的存取，可以滿足驅(qū)動(dòng)力要求的機(jī)構(gòu)可以是液壓馬達(dá)或液壓泵，柴油機(jī)，汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)等。在車輛存取的過程中，要求升降或者橫移動(dòng)作平穩(wěn)，并且考慮到噪聲的大小和啟動(dòng)的頻率以及便于控制，本次設(shè)計(jì)采用電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 3. 提升方式的設(shè)計(jì)與選擇 ： 提升的方式有鏈提升和鋼絲繩提升等，通過分析，本次設(shè)計(jì)采用鋼絲 繩提升，并采用雙滾筒，可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)提升，并可以提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化。 傳動(dòng)方案 的設(shè)計(jì) 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)主要功用是傳遞原動(dòng)機(jī)的功率，變換運(yùn)動(dòng)的形式以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的要求。傳動(dòng)裝置的性能、質(zhì)量及設(shè)計(jì)布局的合理與否，直接影響機(jī)器的工作性能、重量、成本及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，合理擬定傳動(dòng)方案具有十分重要的意義。一般常用以下幾種傳動(dòng)方案 ： 方案一：帶傳動(dòng)，易于實(shí)現(xiàn)兩軸中心距較大的傳動(dòng)；具有傳動(dòng)平穩(wěn)，緩沖、吸振的特性；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；可起過載保護(hù)作用。 1電動(dòng)機(jī) 2滾筒 3傳動(dòng)軸 4傳動(dòng)帶 圖 21 帶傳動(dòng) 方案二：鏈傳動(dòng)，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠，效率較高；傳動(dòng)功率大，過載能力強(qiáng)，相同工況下的傳動(dòng)尺寸??；可在惡劣環(huán)境中工作；易于實(shí)現(xiàn)較大中心距的傳動(dòng)；結(jié)構(gòu)輕便，成本低。 1電動(dòng)機(jī) 2聯(lián)軸器 3滾筒 4減速器 5傳動(dòng)鏈 圖 22 鏈傳動(dòng) 方案 三 ：直齒輪傳動(dòng)， 傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命較長(zhǎng)，傳動(dòng)準(zhǔn)確平穩(wěn)，承載能力高 ，功率和速度適應(yīng)范圍廣。其結(jié)構(gòu)如圖 23： 1電動(dòng)機(jī) 2減速器 3滾筒 4直齒大齒輪 5直齒小齒輪 圖 23 直齒輪傳動(dòng) 傳動(dòng)方案 的選擇 好的傳動(dòng)方案除應(yīng)滿足工作機(jī)的性能和適應(yīng)工作條件外，還應(yīng)尺寸緊湊、成本低廉，傳動(dòng)效率高等。故對(duì)更方案進(jìn)行價(jià)值分析，由表 31和表 32選出較好的方案 ]5[ 。 表 21 定性判定與價(jià)值對(duì)應(yīng) 判定 不用 差 中等 滿意 較好 好 很好 超目標(biāo) 理想 價(jià)值 P 表 22 傳動(dòng)方案選擇的使用價(jià)值表 設(shè) 計(jì) 指 標(biāo) 加權(quán) 因子iW 方案一 方案二 方案三 價(jià)值 1iP iiWP1 價(jià)值2iP iiWP2 價(jià)值3iP iiWP3 傳動(dòng)精度 功 率 效 率 圓周速度 （續(xù)表） 設(shè) 計(jì) 指 標(biāo) 加 權(quán) 因 子iW 方案一 方案 二 方案三 價(jià)值 1iP iiWP1 價(jià)值2iP