基于二層升降橫移立體車庫的優化設計

柏玉華　李一剛

摘要：在智能機械立體車庫中，鏈條提升二層升降橫移立體車庫是發展較為成熟和運用最為廣泛的產品，但通過運用與實踐也暴露出一些問題。文章重點對其車位中距及其他有關零部件進行了優化設計，并分析了其優化設計的可行性和優缺點。

關鍵詞：鏈條提升；二層升降橫移；立體車庫；優化設計；車位中距 文獻標識碼：A

中圖分類號：U491 文章編號：1009-2374（2015）30-0028-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.30.014

1 問題的提出

在智能機械立體車庫中，鏈條提升二層升降橫移立體車庫是發展較為成熟和運用最為廣泛的產品，設備無需大規模的土建配合工程，建造方便、布置靈活，特別是對現有房產中的地下車庫改造很有針對性，且采用鏈條傳動運行平穩、噪音低、便于維護。

1.鋼結構機架；2.底層橫移系統；3.二層載車板；4.升降系統

圖1為湖南泰安智能立體車庫設備有限公司鏈條提升二層升降橫移立體車庫定型產品。主要由鋼結構機架、底層橫移系統、二層載車板、升降系統及電氣控制系統組成。二層升降橫移立體車庫自投入市場以來，為解決醫院、酒店、賓館、小區、機關等地方城市停車難的問題做出了較好的貢獻，但通過運用與實踐也暴露出一些問題，有些問題還涉及到主要技術參數、結構的合理性及運行的安全可靠性。

2 車位橫向中距優化

車位尺寸是機械式立體車庫的主要技術參數，既要保證容車規格，還要有效利用場地空間，這已成為機械式停車設備優化設計的主要攻關問題之一。

對于地下停車場其車位橫向中距更顯突出，地下車庫其柱網布置，最近的柱子凈距為7.5m，按自然停車位3輛布置（3×2.4+2×0.15=7.5m）。其機械式立體車庫橫向凈距要求為：車輛數×車位橫向中距+0.24，其中車位橫向中距設計不合理，有可能影響到車位布置數量。泰安車庫公司升降橫移立體載車板內寬為2050mm，較市面通用設備寬50mm，這可提高容車寬度規格，同規格車輛進出庫更為方便。但車位橫向中距為2450mm，較市面上通用設備寬50mm。若按三聯柱布置（3×2.45+0.24=7.59m），其空間約顯緊張。

2.1 優化設計縱梁上前吊點支座、防墜器連接板安裝位置

不影響載車板寬度及容車空間的前提下，優化設計縱梁上前吊點支座、防墜器連接板安裝位置（圖2）。

1.前吊點鏈條接頭；2.前吊點支座；3.縱梁；4.防墜器連接板；5.防墜器；6.載車板；7.后豎梁；8.平衡鏈底板接頭

前吊點左右支座、防墜器連接板向縱梁方向水平縮進25mm，其平衡鏈底板連接位置相應向后豎梁水平橫向縮進25mm，實現車位橫向中距減少50mm，即車位橫向中距由原2450mm優化為2400mm，鋼結構框架橫向中距得到相應優化。

2.2 優化設計提升架后吊座吊點位置及其相關零部件安裝位置或尺寸

1.鋼結構框架；2.提升架；3.吊點支座；4.提升鏈及接頭；5.傳動軸；6.導向支座

為實現車位橫向中距減少50mm，優化設計提升架后吊座吊點位置及其相關零部件安裝位置或尺寸（圖3）。

提升架左右吊點支座其吊點橫向內移25mm；左右導向支座其支座架橫向縮短25mm；傳動軸、后橫梁、前橫梁在中部相應縮短50mm。

2.3 可行性分析

1.鋼結構機架；2.平衡鏈條；3.載車板；4.防墜器連接板；5.前吊點支座；6.傳動裝置；7.傳動裝置機座；8.提升鏈條；9.提升架吊座；10.后測距光電

2.3.1 不影響載車板前吊點支座、防墜器連接板、載車板后吊座及其他所有需調整安裝位置或尺寸零部件的安裝及運行。

2.3.2 保證了載車板上前吊點不變，后吊點雖內移但不在容車范圍，故不影響載車板的有效容車尺寸。

2.3.3 在設備升降運行過程中，車輛通過縱梁及其吊點支座、防墜器連接板、傳動裝置間距不變，不影響鋼結構框架的有效容車尺寸；即使車輛車輪擠在載車板邊梁上（偏移中線160mm），車身最突出部位與機架最突出的防墜器連接板仍有10mm以上距離。

2.3.4 提升架吊點各橫向內移25mm、左右導向支座向橫向縮短25mm，因有后測距光電控制，其車身不可能到達其相近位置，故不影響設備正常運行。

2.3.5 縱梁上前吊點、提升架后吊點受力臂相應減少25mm，傳動軸、前橫梁、后橫梁縮短50mm的變化，對構件強度相應稍有提高。

2.4 優、缺點分析

2.4.1 車位橫向中距減少50mm，車位橫向中距由原2450mm優化為2400mm，鋼結構框架橫向中距得到相應優化，可有效利用場地空間布置機械車庫設備。如果按市面通用載車板內寬為2000mm，車位橫向中距可減少為2350mm，其適應性更強，在有限空間中有較大的優勢。建議同類產品其車位橫向中距可規范為2350mm。

2.4.2 由于各受力點力臂各縮短25mm，改善了前吊點支座及縱梁、后吊點吊座、提升架、后豎梁底板的受力效果。

2.4.3 傳動軸、前后橫梁縮短50mm，改善了其受力效果，還節省材料約2%。

2.4.4 防墜器連接板上防墜器連接螺栓安裝緊湊，但不影響螺栓安裝。采取措施：（1）規范其焊縫高度或該單個螺栓附近約30mm處不施焊；（2）采取其該單個螺栓安裝使用GB/T848A級小墊圈或取消平墊圈。

3 部分裝置及結構的優化設計

3.1 載車板邊梁結構優化

改載車板直邊梁為斜邊梁。載車板邊梁設有15°斜邊，仍保留邊梁有效寬度，以保證車輪邊至梁邊緣，不會出現凸出的車身觸及到鋼結構邊框或鏈條。采用斜邊邊梁的優點：（1）車輪到邊緣，也不會出現邊梁擦摩車輪；（2）可起到車輛入庫自動歸中的作用，不會因車輪擠死邊梁熄火；（3）增加了載車板進出車輛的視覺寬度。

1.右邊梁；2.載車波紋板；3.左邊梁

3.2 后橫梁的連接方式優化

1.連接H鋼；2.后橫梁槽鋼；3.緊固件；4.后豎梁；5.連接板

取消原連接板連接方式，采取后橫梁直接連接方式。其優點：（1）更有效地保證了鋼結構框架結構穩定性；（2）增強了傳動裝置安裝強度與穩定性；（3）增加了后橫梁槽鋼作為電源線路鋪設空間；（4）節省材料及加工、安裝工序；（5）外觀更整潔、緊湊、美觀。

1.后豎梁；2.鋼板連接板；3.螺紋連接頭組件；4.T形連接銷

3.3 平衡鏈條底板固定裝置優化

以普騰停車設備公司為代表的市面通用設備采取中厚板焊接的鋼板連接板作為鏈條連接裝置，結構簡單、安裝方便，但要求施焊牢固，且采用中厚板，用材大，與焊接的底板相比有顯不協調。泰安車庫公司采取螺紋連接組件固定鏈條連接頭方式，可克服施焊不牢固的隱患，但也要求施工時螺紋緊固達到標準要求且牢固可靠。其平衡鏈條底板固定裝置優化，是采取T形連接銷穿過底板與鏈條連接的固定方式。其具有可消除施焊缺陷、螺紋連接組件緊固失效等隱患，結構簡單合理、制作安裝方便、用材少等優點。

3.4 提升鏈輪壓鏈裝置安裝方式優化

原設計提升壓鏈板裝置安裝固定螺栓設在后橫梁槽鋼上方，其位置微調是通過加墊片實現上下調整。由于其固定點在后橫梁后上方，當松邊鏈條上升時與壓鏈板接觸產生力矩，在使用中發生過振松固定螺栓，甚至損壞壓鏈板裝置的現象。其提升鏈輪壓鏈裝置安裝方式優化，是改善壓鏈板固定位置，即其固定位置設計在后橫梁槽鋼側面，壓鏈板微調是通過調整螺栓孔固定位置實現上下調整。松鏈上升時與壓鏈板接觸受力點，與固定點位置相近，又由于固定受力面積大，故不會出現螺栓松動及裝置損壞的現象。

1.連接H鋼；2提升鏈輪；3.提升鏈條；4.壓鏈板；5.后橫梁槽鋼；6.緊固組件；7.調節墊片

4 其他有關問題探討

4.1 防墜保護與斷鏈保護

現二層升降橫移立體車庫均設有防墜保護與斷鏈保護，其用于載車板及載車輛停在二層位置時的保護。但對于設備運行中，載車板及載車輛在升降過程中其斷鏈、防墜保護缺失。可借鑒電梯、立井提升斷繩、斷鏈抓捕防墜保護裝置原理，設計安裝其立體車庫升降過程斷鏈、防墜保護裝置。

4.2 基坑安裝與爬坡板

由于載車板載車面與地面有一定的高度，為方便車輛進出，往往會設計基坑安裝或爬坡板，經過多年現場實踐，基坑安裝優于爬坡板。設有爬坡板載車板，車輛進入時需加油門爬坡，且因爬坡車輛后視鏡向上無法觀察到車輪在載車板上的情況，可能會出現爬坡加油門車輛沖撞擋車桿，甚至沖出載車板現象。建議取消爬坡板設計，采用基坑安裝。對于樓板層的安裝，可加高車庫前及其道路高度，以取消爬坡板。

4.3 倒車入庫與順車入庫

現有升降橫移立體車庫基本要求倒車入庫，其目的是倒車可適當減小進出口道路寬度。但對于進出道路寬度滿足要求時，順車入庫倒車出庫便利于倒車不十分熟練的司機駕馭。

作者簡介：柏玉華，男，湖南泰安智能立體車庫設備有限公司高級工程師，郴州市智能機械立體車庫技術研發中心主任，湖南省機械工程學會理事，研究方向：工程機械設計與制造。

（責任編輯：周 瓊）