節能環保型立體停車設備

朱建華，柯禮立

寧波邦達智能停車設備股份有限公司，浙江 寧波 315013

圖1 主體構成

圖2 構件組合

圖3 第一構件

圖4 第2構件

一、主體停車設備的設計特點

1.主體組成

立體停車設備主體由橫梁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件及第二構件相互交錯嵌套合抱構成，構件呈等斷面長條形，采用較薄鋼材冷軋輥壓成型。

2.第一、第二構件設計特點

以橫梁為例，根據橫梁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異的抗剪與抗彎特性，因此該橫梁構件優選采用矩形橫截面，且由第二構件和第一構件交錯嵌套合抱而成（圖2）。

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

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

3.第一、第二構件組成嵌套復合構件

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

為了防止第一構件和第二構件脫離，當第一構件和第二構件嵌套組合后，第一構件在第一外包折邊14的末端向內翻折形成第三彎折部141，第二構件在第二外包折邊24的末端同樣向內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的外側凹陷部123貼合，第四彎折部241和第二加強筋221的外側凹陷部223貼合，實現第一構件和第二構件沿豎邊方向的限位。

為了提高嵌套復合后構件的強度和剛度，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上設有第一凸筋111，第二橫邊21上設有第二凸筋211。

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

二、嵌套復合型材構件主體的連接結構與工藝特點

1.連接結構特點

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，使得上述各構件的內腔允許設有加強筋。連接裝置分別設置有相互垂直的橫向和豎向特種異型緊固螺栓，實現雙向固定并消除了嵌套復合后的第一構件與第二構件之間的配合間隙，從而顯著提升嵌套復合構件的強度與剛度；與此同時，有效地控制設備主體連接部位的復雜形變，確保設備運行精度以及使用可靠性與安全性。

2.工藝特點

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

三、結語

由于上述嵌套復合型材的構件所選用的是具有框式結構幾何形狀斷面型材，所以其力學性能較佳。然而，它們又是半封閉式框式結構的單一構件，所以需要進一步采用反向成對嵌套復合工藝，制成封閉式框式結構的嵌套復合構件，從而極大地提高了它的構件斷面特性及其結構剛度，根據嵌套復合材料結構特征互補原理，獲得優異的綜合力學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、改善環境污染；同時，設備的運行性能與使用壽命也獲得相應提 高。

上述嵌套式復合型材部件也適用于具有架體結構的設備改造以及建筑領域的柱梁框架結構改造中。

本設備還設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等，使得本設備更安全、更可靠、更節能與更環 保。

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

近兩年來本設備已經在寧波、上海以及江蘇、西安、重慶等地區的政府機關、學校與住宅小區安裝千余臺套。除上述優異的節能與環保特點外，還 具備外形簡潔美觀的特點，值得大力推廣。