升降旋轉式智能地下立體停車庫的研究

方凱飛 胡晨蕾 單奕杰 喬麗萍

寧波財經學院機械電氣工程學院

引言：隨著國民經濟的不斷發展，人們的生產消費水平逐步提高，出了城市汽車數量繁多，車位供不應求的現象。為緩解因車輛劇增而產生的停車難問題，各種立體車庫應運而生。不僅能夠緩解車輛占位與城市空間之間的矛盾，而且帶動了新興產業的興起，促進城市的建設與發展。但縱觀目前有的各種類型的立體車庫，都有其不足，或在地面上的形態龐大，然而我國土地資源緊缺，體型過于龐大不利于土地規劃；或效率不高，停車時需要排隊等待，這無疑是另一個需要解決的問題；或不夠智能，幾乎人工操作。針對以上情況，本文設計了一款新式的立體車庫，使其主要解決現有同類產品停車速度較慢、停車數量有限、智能化程度低的技術問題。

一、方案設計

本文設計的立體車庫主要包括其機械控制部分以及創新特色方面。該車庫的運作系統由升降系統、平移系統、旋轉系統、智能控制系統以及安全保障系統組成。

二、機械控制部分

（一）升降系統

升降系統（圖一）與貨運升降電梯相似，以機械升降為主，拽引機作為驅動機構。固定在升降板塊上的導靴可以沿安裝在建筑物井道墻體上的固定導軌往復升降運動，防止升降板塊在運行中偏斜或擺動。

（二）平移系統

平移升降系統的目標是將汽車從升降板塊自動平移至旋轉板塊（圖二黃色部分）停放。該系統主要完成升降裝置與存放板塊間運輸小車（圖二紅色部分）的平移，升降板塊與旋轉板塊相嚙合時形成軌道，升降板塊內的運輸小車通過液壓升降裝置將汽車頂起，運輸小車沿著軌道將汽車平移到存放板塊，運輸小車與旋轉板塊的鋸齒狀面互補，相互嚙合。運輸小車在軌道間的運行主要通過運輸小車下方的電機帶動車輪轉動，實現運輸小車從升降系統到存放板塊的水平移動。

（三）旋轉系統

存放板塊在環形存放區域間的平移旋轉，旋轉系統（圖三）的移動在軌道中完成，環形區域中間設有凹型區域，形成存放板塊運行的軌道，每塊存放板塊下有三個導輪，導輪順著導軌進行運動，存放板塊位于存放區域上方。一塊存放板塊帶動四塊存放板塊沿軌道進行運動。

圖一 升降系統示意圖

圖二 整體結構透視圖

圖三 旋轉系統示意圖

（四）智能控制系統

內部智能控制系統與升降系統、平移系統、旋轉系統和記憶系統相連，檢測到遠程控制系統的信號后，通過內部系統的智能分析，規劃出最優存/取路線，同時將信號發送與各個系統，實現高效安全的存/取車工作。

（五）安全保障系統

安全保障系統主要由排水系統、通風系統、防火系統組成：

排水系統分為地面和地下兩部分組成，地上部分主要是在四個車位附近構造一圈水溝，地下部分設有排水口，將流入車庫內的水排出車庫，流入下水道。

通風系統主要防止車庫內溫度過高，熱敏傳感器檢測到溫度過高時，排風扇啟動，從而控制車庫內溫度，減少車輛因溫度過高而發生意外。

防火系統由若干噴頭和煙霧傳感器組成，一旦發現火情，煙霧傳感器產生信號，噴頭噴水。

三、整體運行說明

（一）如何存車？

停車時，車主根據終端系統顯示，將車輛停放到指定地面車位的指定位置上，待車主離開后，關上車位閘門，根據系統指示，驅動升降系統，使運輸小車下降至指定層數；對接平穩后，運輸小車小距離上升，高于旋轉板塊同時將車輛帶起。然后由系統控制，驅動電機將運輸小車送入存放板塊，待鋸齒與存放板塊鋸齒互相錯開時，使運輸小車下降，使車輛平穩停在存放板塊上，完成停放，小車返回旋轉板塊中。

（二）如何取車？

取車時，車主在終端輸入車位號，并通過微信、支付寶等完成停車費支付，旋轉板塊會來到指定位置。若要取得車輛沒有正對旋轉板塊取車口，那么存放板塊會根據就近原則進行轉動，使其正對旋轉板塊取車口；然后運輸小車在下方平移進入存放板塊，在互補的位置上升，將車輛頂起，然后回到旋轉板塊，再降下，待車輛在旋轉板塊上停穩后，旋轉板塊上升到達指定地面車位，然后整個板塊旋轉180度，使車輛車頭朝外，待板塊停穩后打開閘門，車主完成取車。

四、項目特點

（1）實用性：采用四車位升降裝置，實現存/取車同時進行，大大縮減等待時間；

（2）環保性：將立體車庫建在地下，節約地面空間，在有限的區域實現一定數量的汽車停放，緩解了地面的擁擠情況，提升了城市形象與城市綠色。