一種整體橫移式立體車庫的設計

李 華

貴州航天南海科技有限公司

一種整體橫移式立體車庫的設計

李 華

貴州航天南海科技有限公司

提出了一種整體橫移式立體車庫的設計方案，闡述了車庫的結構組成及工作原理，并對主要構件進行強度校核及受力分析，證明設計方案的可行性。

整體橫移；立體車庫

1 引言

傳統升降橫移式立體車庫的主體框架與地基為剛性連接，主體框架無橫移功能，車庫內需預留用于交換的空車位，車庫體積較大，占地面積寬，空間利用率低，需倒車入庫（出庫），使用不便。

為此，本文提出了一種無需預留交換空車位的可實現主體框架整體橫移的立體車庫，從而減小車庫體積，提高空間利用率，無需倒車入庫（出庫），使用方便。

2 技術指標

（1）容車尺寸：≤[長]5000×[寬]1850×[高]1550（mm）；

（2）容車重量：≤1700kg；

（3）升降速度：7m/min±8%；

（4）框架橫移速度：2.6m/min±8%；

（5）車板橫移速度：6.8m/min+10%、-5%；

（6）動力電源：AC380V，50Hz，三相五線；

（7）噪聲：≤85dB；

（8）存取車操作方式：遙控、按鍵、刷卡。

3 設計方案

本車庫為兩層一列框架結構，共2車位，主要由框架、橫移傳動、升降裝置、升降車板、橫移車板、導軌、控制系統、安全裝置八大部分組成。

本車庫包括框架橫移傳動、升降傳動、車板橫移傳動共三個傳動系統。框架橫移傳動為減速電機+鏈輪鏈條傳動，升降傳動為減速電機+鏈輪鏈條+卷筒鋼絲繩傳動，車板橫移傳動為減速電機+鏈輪鏈條傳動。

3.1 框架

框架包括四根立柱，四根立柱的縱向通過一對縱梁相連，橫向通過一對橫梁連接，縱梁下方設置有邊縱梁，橫梁下方設置有邊梁，立柱底部用于連接一對主動輪和一對從動輪。構成主體框架的立柱位于矩形的四個頂點處，橫梁和縱梁位于矩形的相應邊上。

3.2 橫移傳動

橫移傳動其安裝于主體框架，用于框架的橫移，由主傳動、中間傳動、張緊裝置、主動輪、從動輪等組成。

主傳動主要由減速電機、電機鏈輪、調整螺桿、安裝架等組成。

中間傳動主要由單排鏈輪、帶座軸承、長軸、雙排鏈輪、中間軸、短軸、空心軸等組成。

張緊裝置主要由張緊鏈輪、固定軸、深溝球軸承、張緊軸、調整套、調整螺栓、定位板、防護罩等組成。

行走輪轉速nl。

車庫橫移速度：V=2.5m/min。

行走輪直徑：d=106mm。

轉速：nl=V×1000/πd=2.5×1000/3.14×106=2500/332.84≈7.52r/ min。

3.3 升降裝置

升降裝置由減速電機、電機鏈輪、鏈條、大鏈輪、卷筒、安裝架、主軸、單排繩輪、雙排繩輪、上降停止裝置、導向桿、鋼絲繩、下降停止裝置等組成。

3.4 控制系統

控制系統是整個立體車庫的核心部分，要求能夠實現順序動作控制、速度控制、定位控制和安全互鎖控制。

3.4.1 硬件組成

本車庫控制系統以可編程邏輯控制器（PLC）為控制核心，利用傳感器、電機系統等設備共同完成車輛的存取操作，并可配有人機界面和遙控器，以實現本地手動或遙控存取車功能。

檢測元件：

（1）傳感器1：檢測橫移車板出位到位狀態。

（2）傳感器2：檢測橫移車板歸位到位狀態。

（3）傳感器3：檢測框架橫移出位到位狀態。

4 工作原理

存取車前，確定操作系統處于自動狀態。存取車時，操作人員（或車主）在操作面板或遙控器上鍵入命令后，系統根據各車位的位置自動判斷路徑和方向，移動相應車位，準備就緒后，系統提示用戶進出車，完成車輛的存取操作，存、取車原理相似。

5 強度校核及受力分析

5.1 升降裝置驅動鏈條

升降車位最大理論負載為：1700kg+500kg=2200kg。

根據JB/T8910《升降橫移類機械式停車設備》要求，鏈條的安全系數準無人方式應不小于7。則本次受力分析中，加載于升降車位的負載為理論負載的7倍。

即：2200kg×7=15400kg，15400kg×9.8=150920N。

鏈條最大拉力Fmax。

Fmax=[Qa/naηt0ηtz]D1/D3=[150920/（1×0.98×0.99）]×160/218.8= [150920/0.9702]×160/218.8=155555.56×160/218.8N=113.75kN。

式中Qa-起升載荷，n-鏈條根數，ηt0-導向滑輪的效率，a-滑輪組的倍率，ηtz-滑輪組效率，D1-卷筒鋼絲繩卷繞直徑，D3-大鏈輪節圓直徑。

由GB/T1243-1997可查，鏈條24A-1，其最小抗拉強度為Qmin= 124.6kN。

Fmax（=103.75kN）＜Qmin（=111.2kN）。

故所選鏈條安全合理。

5.2 鋼絲繩

載荷條件：

升降車板許可自重W1≤600Kg，停車許可重量W2≤1700Kg。

則升降車位最大理論負載為：

W=（W1+W2）×9.8=（1700+600）×9.8=2300×9.8=22540N。

6 結束語

本文設計的整體橫移式立體車庫，結構簡單，體積小巧、能有效提高空間利用率，直行存取車，無需倒車入庫（出庫），方便實用。現樣機已試制完畢，各功能指標符合要求，優化改進后將投放市場。

[1]JB/T8910-1999《升降橫移類機械式停車設備》

[2]GB/T3811-2008《起重設計規范》

[3]GB8918-2006《重要用途鋼絲繩》