節(jié)能環(huán)保型立體停車設(shè)備

朱建華，柯禮立

寧波邦達智能停車設(shè)備股份有限公司，浙江 寧波 315013

圖1 主體構(gòu)成

圖2 構(gòu)件組合

圖3 第一構(gòu)件

圖4 第2構(gòu)件

一、主體停車設(shè)備的設(shè)計特點

1.主體組成

立體停車設(shè)備主體由橫梁A、前立柱B、縱梁C以及后立柱D組成（圖1），它們均由形狀和尺寸相同的第一構(gòu)件及第二構(gòu)件相互交錯嵌套合抱構(gòu)成，構(gòu)件呈等斷面長條形，采用較薄鋼材冷軋輥壓成型。

2.第一、第二構(gòu)件設(shè)計特點

以橫梁為例，根據(jù)橫梁A受力條件，在水平與垂直方向兩個自由度必須同時具有優(yōu)異的抗剪與抗彎特性，因此該橫梁構(gòu)件優(yōu)選采用矩形橫截面，且由第二構(gòu)件和第一構(gòu)件交錯嵌套合抱而成（圖2）。

第一構(gòu)件（圖3）的橫截面包括有兩條相互平行設(shè)置的第一橫邊11，一條第一豎邊12及第一內(nèi)嵌折邊13和第一外包折邊14。第一構(gòu)件在第一內(nèi)嵌折邊13的末端形成向內(nèi)翻折的第一彎折部131，并且，第一構(gòu)件的第一豎邊12上形成有向內(nèi)凹的第一加強筋121。

第二構(gòu)件（圖4）的橫截面包括有兩條相互平行設(shè)置的第二橫邊21，一條第二豎邊22及第二內(nèi)嵌折邊23和第二外包折邊24。第二構(gòu)件在第二內(nèi)嵌折邊23的末端同樣形成向內(nèi)翻折的第二彎折部231，并且，第二構(gòu)件的第二豎邊22上形成有向內(nèi)凹的第二加強筋221。

3.第一、第二構(gòu)件組成嵌套復(fù)合構(gòu)件

第一構(gòu)件和第二構(gòu)件之間設(shè)計為嵌套組合。第一構(gòu)件的第一橫邊11和第二構(gòu)件的第二橫邊21貼合，第一內(nèi)嵌折邊13和第二構(gòu)件的第二豎邊22內(nèi)側(cè)面貼合，第一外包折邊14和第二構(gòu)件的第二豎邊22外側(cè)面相貼合，第一彎折部131和第一加強筋121的內(nèi)側(cè)凸起部122貼合；第二內(nèi)嵌折邊23和第一構(gòu)件的第一豎邊12內(nèi)側(cè)面貼合，第二外包折邊24和第一構(gòu)件的第一豎邊12外側(cè)面貼合，第二彎折部231和第二加強筋221的內(nèi)側(cè)凸起部222貼合，上述嵌套貼合結(jié)構(gòu)保證了第一構(gòu)件相對于第二構(gòu)件沿橫邊方向的限位。

為了防止第一構(gòu)件和第二構(gòu)件脫離，當(dāng)?shù)谝粯?gòu)件和第二構(gòu)件嵌套組合后，第一構(gòu)件在第一外包折邊14的末端向內(nèi)翻折形成第三彎折部141，第二構(gòu)件在第二外包折邊24的末端同樣向內(nèi)翻折形成第四彎折部241，從而使得第三彎折141和第一加強筋121的外側(cè)凹陷部123貼合，第四彎折部241和第二加強筋221的外側(cè)凹陷部223貼合，實現(xiàn)第一構(gòu)件和第二構(gòu)件沿豎邊方向的限位。

為了提高嵌套復(fù)合后構(gòu)件的強度和剛度，第一豎邊12在第一加強筋121上還成型有截面呈C形的第一凹槽124，第一凹槽124的開口方向和第一構(gòu)件的開口方向相一致，第二豎邊22在第二加強筋221上也成型有開口方向和第二構(gòu)件的開口方向相一致的C形第二凹槽224；為了進一步提高型材強度，第一橫邊11上設(shè)有第一凸筋111，第二橫邊21上設(shè)有第二凸筋211。

同理，前立柱、后立柱與縱梁根據(jù)它們特定的受力條件，優(yōu)選采用“工”形與“U”形的橫截面，且同樣由第一構(gòu)件和第二構(gòu)件相互交錯嵌套合抱而成的。

二、嵌套復(fù)合型材構(gòu)件主體的連接結(jié)構(gòu)與工藝特點

1.連接結(jié)構(gòu)特點

前后立柱、前橫梁和縱梁相互之間全部采用薄壁鑄件連接裝置，并通過插配方式連接，以替代焊接工藝。由于采用插配連接方式，使得上述各構(gòu)件的內(nèi)腔允許設(shè)有加強筋。連接裝置分別設(shè)置有相互垂直的橫向和豎向特種異型緊固螺栓，實現(xiàn)雙向固定并消除了嵌套復(fù)合后的第一構(gòu)件與第二構(gòu)件之間的配合間隙，從而顯著提升嵌套復(fù)合構(gòu)件的強度與剛度；與此同時，有效地控制設(shè)備主體連接部位的復(fù)雜形變，確保設(shè)備運行精度以及使用可靠性與安全性。

2.工藝特點

毋須焊接的薄壁構(gòu)件全部采用冷軋輥壓成型，而且構(gòu)件的沖孔、凸筋、凹槽等工序以及第一構(gòu)件與第二構(gòu)件的嵌套復(fù)合工序，全都在同一條生產(chǎn)線上連續(xù)進行，實現(xiàn)嵌套復(fù)合型材構(gòu)件的自動化生產(chǎn)，不僅提高設(shè)備加工工藝精度與生產(chǎn)效率，而且大大降低原材料與能源消耗、改善生產(chǎn)環(huán)境。

三、結(jié)語

由于上述嵌套復(fù)合型材的構(gòu)件所選用的是具有框式結(jié)構(gòu)幾何形狀斷面型材，所以其力學(xué)性能較佳。然而，它們又是半封閉式框式結(jié)構(gòu)的單一構(gòu)件，所以需要進一步采用反向成對嵌套復(fù)合工藝，制成封閉式框式結(jié)構(gòu)的嵌套復(fù)合構(gòu)件，從而極大地提高了它的構(gòu)件斷面特性及其結(jié)構(gòu)剛度，根據(jù)嵌套復(fù)合材料結(jié)構(gòu)特征互補原理，獲得優(yōu)異的綜合力學(xué)性能與物理性能的理想效果。除此之外，還可顯著降低能源消耗、改善環(huán)境污染；同時，設(shè)備的運行性能與使用壽命也獲得相應(yīng)提 高。

上述嵌套式復(fù)合型材部件也適用于具有架體結(jié)構(gòu)的設(shè)備改造以及建筑領(lǐng)域的柱梁框架結(jié)構(gòu)改造中。

本設(shè)備還設(shè)有輔助架及第一車位板與第二車位板的載車盤改造、載車盤的安全提升裝置改造以及智能泊車信號處理系統(tǒng)等，使得本設(shè)備更安全、更可靠、更節(jié)能與更環(huán) 保。

此創(chuàng)新成果已先后獲得中國發(fā)明專利授權(quán)12項、歐洲發(fā)明專利授權(quán)1項（授權(quán)號EP2474499）、日本發(fā)明專利授權(quán)3項（授權(quán)號特許第5314223、特許第5314221、特許第5341256）、美國發(fā)明專利授權(quán)1項（授權(quán)號US8413958B2）。

近兩年來本設(shè)備已經(jīng)在寧波、上海以及江蘇、西安、重慶等地區(qū)的政府機關(guān)、學(xué)校與住宅小區(qū)安裝千余臺套。除上述優(yōu)異的節(jié)能與環(huán)保特點外，還 具備外形簡潔美觀的特點，值得大力推廣。