垂直升降式立體車庫的設(shè)計與研究

蔣貞雪 陳劍嘯

摘 要： 隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提高，我國機動車的數(shù)量正在不斷增長，城市發(fā)展面臨著停車難的問題，因此，需要對傳統(tǒng)的車庫車輛儲存方式進行改良，垂直升降式立體車庫，能夠減少車輛的占地面積，提高車庫的空間利用率，在當前城市建設(shè)過程中得到了廣泛應用。垂直升降式立體車庫能夠有效解決停車困難的問題，本文主要探討了垂直升降式立體車庫的設(shè)計以及特點，希望能夠滿足現(xiàn)代化人們的車輛管理需求，加快城市建設(shè)步伐，對傳統(tǒng)的停車方式進行改良優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：垂直升降式;立體車庫;設(shè)計研究

我國汽車工業(yè)近年來得到了飛速發(fā)展，受到人們工作與生活的影響，對汽車的需求正在不斷增長，目前汽車已是我國普遍存在的交通工具，據(jù)不完全統(tǒng)計大多數(shù)的車輛，屬于非工作狀態(tài)，因此，需要具有充足的停車空間，目前停車難的問題日益加劇，許多城市隨處可見車輛占據(jù)公共道路的問題。為了有效緩解土地資源壓力，需要改良傳統(tǒng)的停車方式，更好地應對當前城市建設(shè)過程中存在的交通擁擠問題。

1.垂直升降式立體停車設(shè)備的主要特點

垂直升降式立體車庫的設(shè)計，能夠減少占地面積，提高車庫空間的利用率，只需要保留足夠的停車空間，建立升降井道，設(shè)計好鋼結(jié)構(gòu)框架，預留外包裝墻體位置，除此之外不需要過多的占用土地資源，能夠全面提高車庫的空間利用率，與平面停車方式相比，具有存取簡便、存儲量大的應用優(yōu)勢。垂直升降式立體停車設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)全自動化機械運行，通過計算機控制中心進行統(tǒng)一管理，在車輛存取的過程中，只需要在計算機內(nèi)輸入特定的存取車輛車牌號，就能夠通過計算機的遠程操控，將車輛自動運行到停車位，將對應車輛輸送到出入口。整個車輛存取流程十分穩(wěn)定，采用軟啟動、緩控制的方式，進行指定車輛的高速運行，同時，計算機會自動完成車輛存取情況的記錄，并將車輛的存取流程顯示到控制中心屏幕中，實現(xiàn)人機之間的實時交互，全面提高車輛存取的可靠性。垂直升降式立體停車設(shè)備，在設(shè)計過程中會設(shè)置多項安全保護功能，有效預防設(shè)備運行可能存在的風險問題，能夠自動完成車輛尺寸和重量的檢測，并在系統(tǒng)中心設(shè)置緊急停止開關(guān)，定期對設(shè)備的鋼繩完好程度進行檢測，并附加強制減速和停止裝置。安全保護是為了保證立體停車設(shè)備的穩(wěn)定運行，降低故障的發(fā)生幾率，為車輛的維修和保養(yǎng)提供便利，能夠有效預防人為參與所造成的設(shè)備損壞，設(shè)備管理屬于全封閉式的運行模式，除車輛存儲過程外禁止入內(nèi)，避免造成物品遺失和車輛損壞。

2.立體車庫總體結(jié)構(gòu)研究

如圖所示：垂直升降式立體車庫的設(shè)計，分為上下兩層共五個車位，但占地面積較小，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化遠程管理，只需要控制中心的簡單操控，就能夠自動化完成車輛的存儲，不僅能夠為人們停車提供便利，同時能夠提高車輛儲存的可靠性。

垂直升降式立體車庫設(shè)計，首先需要選擇合理的機械構(gòu)件，安裝電氣傳動系統(tǒng)，為垂直升降式立體裝置提供服務，為了保障車輛停靠的安全性，需要通過光電檢測系統(tǒng)進行車輛尺寸和重量的檢測，將得到的數(shù)據(jù)反饋到控制中心，運用PLC控制系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理。機械構(gòu)件主要包括立樁，負責荷載車輛的車板，負責升降的懸臂和升降架，負責移動機構(gòu)調(diào)整的橫移機械，負責車輛安全的保護裝置等等。電氣傳動系統(tǒng)構(gòu)建，主要分為負責拖動、升轉(zhuǎn)、橫向移動等工作階段電動機裝置，通過橫移機械與電動機共同組成的升降橫移裝置，能夠滿足車輛存取的升降需求，能夠?qū)崿F(xiàn)所有車輛的橫向移動，通過升降裝置中的搬運器實現(xiàn)車輛橫向移動，采用車盤升降和橫向移動等計算機操作方式，減少停車取車所用的時間。通過多元化系統(tǒng)模塊化設(shè)計，設(shè)備能夠支持幾個到幾百個車位的停放，該系統(tǒng)可安裝到地面停車位和地下停車場，為了節(jié)省空間可以進行半地下設(shè)計，系統(tǒng)構(gòu)成十分靈活，不需要高成本投入。

3.車庫的存取機構(gòu)研究設(shè)計

垂直升降式立體車庫，車輛存取主要采用智能運送的方式，實現(xiàn)存取過程的全封閉式處理，司機只需要將車輛行駛到車庫的入口處，通過載車板的運用就能夠完成存車，想要取出車輛，要運用立體車庫控制系統(tǒng)進行操作，讓特定車輛向前行駛，無需進行運行狀態(tài)改變，具有較高的車輛運送安全度。車輛存取的過程屬于三維運動的過程，需要在計算機操控過程中，明確標準水平運動方向、橫移方向和垂直升降運動，當運動形式為電梯升降時，水平運動需要通過進出裝置的前后運行來實現(xiàn)，橫向運動由橫移裝置的橫移操作實現(xiàn)，通過三維運動分析，計算得出車輛的存取周期。不同的運動方向，會受到車輛的尺寸和車輛運動速度的影響，一部分負責完成車輛運動的部件存在著互鎖關(guān)系，升降裝置與進出裝置出現(xiàn)分離時，會同時采取相應的動作，當電梯升降裝置內(nèi)部存在車輛時，裝置只支持電梯動作。

4.立體車庫升降機構(gòu)的研究與設(shè)計

垂直升降式立體停車場合庫的建立，需要進行多樣化升降驅(qū)動的運用，常見的升級驅(qū)動類型有：通過曳引繩進行重物提取的曳引驅(qū)動方式，由曳引繩的一端進行重物提升，借助繩槽曳引輪的摩擦完成車輛的垂直運動，鋼絲繩卷筒驅(qū)動方式、鏈輪鏈條等驅(qū)動形式的工作原理與曳引驅(qū)動相似，但各自存在不足。曳引驅(qū)動對曳引系統(tǒng)能夠承載的容量與設(shè)備運行的強度范圍進行明確規(guī)定，需要結(jié)合車輛的提升高度進行曳引繩長度調(diào)節(jié)，鋼絲繩卷筒驅(qū)動過程中卷筒的長度會受到限制。在驅(qū)動過程中出現(xiàn)重物、平衡重碰底現(xiàn)象時，曳引驅(qū)動的曳引繩與曳引槽的摩擦力會隨之減小，導致曳引過程打滑，鋼絲繩卷筒驅(qū)動中的卷筒在出現(xiàn)摩擦力減小時，會導致失控卡住的問題，嚴重情況下會引發(fā)曳引繩斷裂事故。

常見的電梯升降系統(tǒng)構(gòu)建中，曳引驅(qū)動形式的運用更加頻繁，但在停車設(shè)備設(shè)計的過程中，搬運輸送的車輛通常具有較大尺寸，對自動升降裝置有著特殊要求，因此，車庫升降系統(tǒng)驅(qū)動形式設(shè)計，需要運用定滑輪機構(gòu)保證曳引驅(qū)動過程的穩(wěn)定性，曳引電機要放置在上方，機房的位置要處于升降設(shè)備上方，實現(xiàn)升降轎廂四點起吊，設(shè)計壓向?qū)л喸黾愉摻z繩與曳引輪的包角。

5.垂直升降式立體停車系統(tǒng)的控制系統(tǒng)

在進行垂直升降式全自動立體車庫設(shè)計過程中，設(shè)備系統(tǒng)的垂直高度要符合場地標準，并對停車室的層數(shù)進行調(diào)整，大型車庫要求每層設(shè)置左右兩個停車室，并在停車室中配備主要停車設(shè)施--載車板，同一車庫系統(tǒng)中的載車板規(guī)格要保持一致，設(shè)備室安置在頂部設(shè)備層，在地面車輛進出區(qū)域設(shè)置回轉(zhuǎn)臺和出入口。安裝自動門將車庫系統(tǒng)與其他空間分離開，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，垂直升降式立體停車設(shè)備中設(shè)置多元化的搬運系統(tǒng)。

常見的搬運系統(tǒng)有梳齒、叉式兩種形式，在應用過程中不要求搬運器平層精度，但為其服務的傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分復雜，要求傳感控制的精度達到相應標準，因此，可以運用鏈條傳動的方式，簡化傳動系統(tǒng)，加強對車輛和系統(tǒng)運行情況的檢測，通過變頻器的使用提升系統(tǒng)平層速度。

總結(jié)：垂直升降式立體車庫的設(shè)計，主要通過智能化控制系統(tǒng)的應用，通過升降裝置將車輛送達不同的停車層次，采用橫移機構(gòu)進行車輛移動，垂直升降式立體停車裝置，能夠減少車庫的占地面積，具有較大的車輛容量，節(jié)約車輛存取時間。

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作者簡介：

陳劍嘯（1984—），男，民族：漢族，籍貫：河南輝縣，學歷：大專? ?職稱：工程師，研究方向：機械停車的研究與安裝;

蔣貞雪（1990—），女，民族：漢族，籍貫： 江蘇揚中，學歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：機械車位的設(shè)計與研發(fā)。

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