【正文】 ........................ 7 立體車庫機(jī)械部分部件結(jié)構(gòu)和功能 ..................................... 8 升降橫移式立體停車庫的優(yōu)越性 .......................................... 9 研究升降橫移式立體停車庫的意義 ....................................... 10 3 升降橫移式立體停車庫模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ....................................... 11 概述 ................................................................. 11 初步參數(shù)的確定 .................................................... 13 自動(dòng)立體車庫模擬裝置的開發(fā) II 橫移傳動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇 .......................................... 13 橫移鏈輪的設(shè)計(jì) ..................................................... 13 橫移傳動(dòng)軸 A 的設(shè)計(jì) ................................................ 14 橫移傳動(dòng)軸 B 的設(shè)計(jì) ................................................ 15 鏈輪的齒數(shù)、鏈節(jié)數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì) ........................................ 16 橫移傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..................................................... 12 升降傳動(dòng)系統(tǒng) ......................................................... 18 升降傳動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī) 的選擇 .......................................... 18 升降鏈輪的 設(shè)計(jì) .................................................... 19 鋼絲繩的 選用 ...................................................... 20 卷筒 A 的設(shè)計(jì) ...................................................... 20 卷筒 B 的設(shè)計(jì) ...................................................... 20 升降軸的 優(yōu)化設(shè)計(jì) .................................................. 21 卷筒配合優(yōu)化設(shè)計(jì) .................................................. 22 安全制動(dòng)設(shè)計(jì) ......................................................... 22 主框架部分 ........................................................... 23 4 立體車庫電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................ 25 電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) ................................................. 25 電氣系統(tǒng)關(guān)鍵部分設(shè)計(jì) ................................................. 27 PLC 控制程序設(shè)計(jì) ..................................................... 28 5 結(jié) 論 .................................................................. 33 參考文獻(xiàn) ................................................................... 34 致 謝 ..................................................................... 35 自動(dòng)立體車庫模擬裝置的開發(fā) 1 前 言 近幾年來，隨著汽車工業(yè)和建筑業(yè)兩大支柱產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在一些大、中城市相繼出現(xiàn)了停車難和亂停車的現(xiàn)象。為了使停車設(shè)備滿足使用要求，根據(jù)國家關(guān)于機(jī)械式停車設(shè)備通用安全要求的標(biāo)準(zhǔn)、 PSH7D 升降橫移式立體停車庫的實(shí)際，在 PSH7D 升降橫移式立體停車庫中使用了一些必要的安全技術(shù)，這樣保證了車輛的絕對(duì)安全，使得整個(gè)車庫安全平穩(wěn)的運(yùn)行。在對(duì) PSH7DK 升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用了先進(jìn)的 PLC 控制。運(yùn)用力學(xué)求解器對(duì) PSH7D 升降橫移式立體停車庫的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的力學(xué)分析，包括 PSH7D 升降橫移式立體停車庫的框架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、橫移傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度和升降傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度等。自動(dòng)立體車庫模擬裝置的開發(fā) I 摘 要 本文以作者完成的課題 —— PSH7D 升降橫移式立體停車庫為例，介紹和分析了升降橫移式立體停車庫的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)。 就當(dāng)前社會(huì)對(duì)于立體停車庫的需求，本文分析了各種型式立體停車庫的特點(diǎn)，選出了一種能廣泛滿足社會(huì)需求的機(jī)械式立體停車庫 —— 升降橫移式立體停車庫。本文還對(duì) PSH7D 升降橫移式立體停車庫的整體框架和局部進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使整 體框架的強(qiáng)度提高了，重量減輕。其穩(wěn)定、可靠、快速、性價(jià)比高的特點(diǎn)使得控制系統(tǒng)非常完美。經(jīng)過最后車庫樣機(jī)的試制、檢驗(yàn)，該車庫運(yùn)行良好，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或高于國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，證明本文進(jìn)行的整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化和采用的控 制方法具有創(chuàng)造性且其結(jié)果是非常令人滿意的。在解決城市停車難的問題中，歐美國家和亞洲國家采取的措施有所不同。 機(jī)械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。機(jī)械式立體停車設(shè)備以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，引起了各界的重視，得到了廣泛的應(yīng)用。 就當(dāng)前社會(huì)對(duì)于立體停車庫的需求，本文介紹了各種型式立體停車庫的特點(diǎn)，選出了一種能廣泛滿足社會(huì)需求的機(jī)械式立體停車庫 升降橫移式立體停車庫 ，它也是比較典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。該車庫依據(jù)升降橫移類機(jī)械式停車設(shè)備運(yùn)行原理 ,采用鋼架結(jié)構(gòu)搭建而成。本文還對(duì) PSH7D 升降橫移式立體停車庫的整體框架和局部進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使整體框架的強(qiáng)度提高了，重量減輕。發(fā)展較早、較好的有日本、韓國、德國等。 日本從事機(jī)械式立體停車庫及其設(shè)備開發(fā)、制造的共有 200 多家，其中生產(chǎn)機(jī)械式立體停車設(shè)備的約 100 多家，比較大的公司有新明和、日精、三菱重工、大福、日成、東急、內(nèi)外及昭和起重機(jī)等，產(chǎn)品既有出口的，也有進(jìn)口的。 20 世紀(jì) 70 年代中期為起步階段， 80年代為引進(jìn)階段， 90 年代為供應(yīng)使用階段。 我國在 20 世紀(jì) 80 年代初開始研制和使用機(jī)械式停車設(shè)備?，F(xiàn)在從事停車設(shè)備制造的企業(yè)數(shù)約有 100 家，其中主機(jī)生產(chǎn)企業(yè)超過 50 家。產(chǎn)品經(jīng)引進(jìn)技術(shù)和自我研制開發(fā)，生產(chǎn)技術(shù)水平有了很大的提高。還采用一些新材料、新工藝，如采用 H型鋼做鋼梁，組合的鍍鋅板或一體成型的鍍鋅板坐載車板；安全保護(hù)方面采用了聲光引導(dǎo)、定位裝置及自動(dòng)消防滅火系統(tǒng)等。 由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為 1:1，為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾，立體機(jī)械停車設(shè)備以其平均單車占地面積小的獨(dú)特特性，已被廣大用戶接受。首先，機(jī)械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。 機(jī)械車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫內(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)。 在機(jī)械車庫中采用機(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低得多。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。 立體停車庫分類及 優(yōu)點(diǎn) 停車庫就其結(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、地上平面式停車庫；立體停車庫又可分為自行式立體停車庫、半自動(dòng)立體停車庫和全自動(dòng)立體停車庫，而全自動(dòng)立體停車庫還可分為兩層或多層平面式全自動(dòng)立體停車庫、豎向密集型全自動(dòng)立體停車庫以及特殊造型結(jié)構(gòu)全自動(dòng)立體停車庫。 立體停車系統(tǒng)，特 別是自動(dòng)立體停車設(shè)備在國際上發(fā)展迅猛，在國內(nèi)倍受青睞是因?yàn)楸仍械睦鲜酵＼噹煊兄^多的優(yōu)點(diǎn)： 自動(dòng)立體停車庫停車容量大。而投資卻比同等容量的地下停車庫少，施工周期卻短，耗電省，占地面積也遠(yuǎn)比地下車庫少。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。 “ 綠色 ” 環(huán)保 自動(dòng)立體車庫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。 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。停車位需求按 1： (100%的基本停車位和 20%的公共停車位 )計(jì)算，總需增加停車位 480 萬個(gè)。如僅考慮 10%進(jìn)機(jī)械式停車庫，這每年需提供機(jī)械式停車庫 萬個(gè)車位。目前香港、澳門及新加坡、印尼、馬來西亞、泰國等地區(qū)和東南亞國家的停車設(shè)備主要是靠進(jìn)口，因此從現(xiàn)有的停車位的缺口情況 和今后市場(chǎng)的需求可以看出，機(jī)械式停車設(shè)備的國際、國內(nèi)市場(chǎng)前景十分良好。 升降橫移式，見圖 圖 升降橫移式立體停車庫 升降橫移式立體車庫采用模塊化設(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)。 1. 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1) 節(jié)省占地，配置靈活，建設(shè)周期短。 3) 可采用自動(dòng)控制，構(gòu)造簡單，安全可靠。 5) 運(yùn)行平穩(wěn)，工作噪聲低。 2. 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。 垂直提升式立體車庫，見圖 圖 垂直提升式立體停車庫 垂直提升式立體車庫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。 垂直循環(huán)式，見圖 自動(dòng)立體車庫模擬裝置的開發(fā) 7 圖 垂直循環(huán)式立體停車庫 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1) 占地少，兩個(gè)泊位面積可停 6~10 輛車。 3) 價(jià)格低，地基、外裝修、消防等投資少，建設(shè)周期短。 綜上所訴，從各方面因素的考慮，我們選擇了升降橫移式立體停車庫作為本課題的研究項(xiàng)目。升降橫移式立體車庫每個(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，存取車輛，完成存取過程。圖 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。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)模可大可小，對(duì)土建的要求比較低，因此，應(yīng)用非常廣泛。升降橫移式立體車庫主要由結(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。 圖 升降橫移式立體車 庫主要組成 ① 結(jié)構(gòu)框架 立體車庫一般主要以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫中我們選用鋼架結(jié)構(gòu) (如圖 )。 自動(dòng)立體車庫模擬裝置的開發(fā) 9 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)。根據(jù)載車板及車重確定鏈條所需的傳動(dòng)力。根據(jù)車身高度確定上下載車板間的距 離，根據(jù)這個(gè)距離確定鏈條的長度，最后根據(jù)傳動(dòng)力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。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)，藏于載車板內(nèi)。電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)長傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)，長傳動(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)。 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。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。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。 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。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)。 升降橫移 式立體停車庫的優(yōu)越性 在眾多的停車設(shè)備中，升降橫移式立體停車的優(yōu)點(diǎn)比較突出，主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面： 自動(dòng)立體車庫模擬裝置的開發(fā) 10 ① 節(jié)約占地面積，充分利用空間。 ② 相對(duì)造價(jià)比較低。 ③ 使用方便，對(duì)操作人員的要求不高，