電動(dòng)車立體車庫(kù)的研究設(shè)計(jì)

王靖凱　高鑫茹　聶永鵬

【摘 要】隨著城市的高速發(fā)展，我國(guó)的城鎮(zhèn)小區(qū)樓層越來(lái)越高，人口密度也越來(lái)越大，由此便引發(fā)了一些列問(wèn)題。目前我國(guó)的城鎮(zhèn)小區(qū)普遍存在著電動(dòng)車停車空間不足，停車難，停車雜亂無(wú)章的問(wèn)題。本文主要針對(duì)停車問(wèn)題中的電動(dòng)車停放問(wèn)題進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】立體車庫(kù)；城鎮(zhèn)小區(qū)；問(wèn)題；電動(dòng)車

1.引言

在當(dāng)前形勢(shì)下，隨著城市的高速發(fā)展，城市的交通不能完全滿足市民的出行要求，電動(dòng)車仍是市民的出行選擇之一。由于受當(dāng)前房?jī)r(jià)制約，各個(gè)小區(qū)都盡量擴(kuò)大居住面積，因此對(duì)小區(qū)內(nèi)存放電動(dòng)車的空地存在劃分不到位的情況。在這種情況下，許多市民選擇將電動(dòng)車放在樓道里，但是卻損害了其他沒(méi)有電動(dòng)車鄰居的利益，并且增加了安全隱患。因此，設(shè)計(jì)一種高效率的電動(dòng)車立體停車庫(kù)是很有必要的。立體車庫(kù)的概念早在上世紀(jì)90年代便被提出，其高效率性備受人關(guān)注。

2.電動(dòng)車立體車庫(kù)簡(jiǎn)要介紹

本設(shè)計(jì)的電動(dòng)車動(dòng)車輔助裝置是針對(duì)小區(qū)停車空間不足停車難問(wèn)題設(shè)計(jì)研發(fā)的，其總體外形尺寸為：長(zhǎng)7000mm，寬5500mm，高4500mm。該電動(dòng)停車輔助裝置其停車架子分左右相對(duì)的兩排，垂直方向停放三層，中間是二維電動(dòng)車取放平臺(tái)，總占地面積約35平方米，最大停車量為29輛，空間利用率約為正常停車放試的2.8倍，空間利用率較高。

中間是二維取放平臺(tái)，借鑒了工廠倉(cāng)庫(kù)的貨物取放方式，該取放平臺(tái)水平垂直方向同時(shí)移動(dòng)，極大減少了取放時(shí)間，方便快捷。在平臺(tái)上設(shè)計(jì)有固定裝置，防止電動(dòng)車在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中側(cè)翻，水平方向采用齒輪齒條傳動(dòng)，垂直方向上采用鋼絲繩滑輪配合牽引，并設(shè)計(jì)有配重，平衡車輛及平臺(tái)的重量，節(jié)約能源，增加穩(wěn)定性及安全性。

取放平臺(tái)，由三個(gè)電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，兩個(gè)舵機(jī)提供固定機(jī)構(gòu)動(dòng)力及轉(zhuǎn)換取車位置，通過(guò)滑塊滑軌，齒輪齒條，帶傳動(dòng)，定、動(dòng)滑輪，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)，鏈輪鏈條等機(jī)構(gòu)的配合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，電機(jī)通過(guò)stm32開發(fā)板進(jìn)行控制，取放車實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

3.電動(dòng)車立體車庫(kù)總體設(shè)計(jì)構(gòu)想及特點(diǎn)

針對(duì)電動(dòng)車、電動(dòng)車停放的特點(diǎn)以及高空間利用率、便捷性、節(jié)約能源等要求，我們考慮將電動(dòng)車進(jìn)行3層停放，同時(shí)將車子停放設(shè)置成兩側(cè)停放形式，車子取放平臺(tái)在中間，每排每層設(shè)計(jì)成五個(gè)停車位，而將其中底層一側(cè)端部的停車位拓寬一個(gè)人的身位作為車主停、取放車子的位子，極大的提高了空間的利用及取放平臺(tái)的利用效率；同時(shí)為了提高車子取放時(shí)輸送的效率，將輸送設(shè)計(jì)成二維輸送，即水平垂直方向同步輸送，整個(gè)二維平臺(tái)的水平運(yùn)動(dòng)與橫向停取平臺(tái)的垂直運(yùn)動(dòng)同步進(jìn)行，極大的挺高了輸送速度。同時(shí)考慮到電動(dòng)車的特點(diǎn)，在輸送時(shí)的加減速過(guò)程中易發(fā)生側(cè)翻，在運(yùn)車平臺(tái)上設(shè)計(jì)有車子固定機(jī)構(gòu)，兩側(cè)的彈性伸縮桿設(shè)計(jì)，在適應(yīng)不同寬度尺寸的電動(dòng)車的同時(shí)起到了良好的固定作用。同時(shí)考慮到節(jié)約能源及安全穩(wěn)定性，在垂直方向的升降機(jī)構(gòu)中設(shè)計(jì)有平衡配重，這樣設(shè)計(jì)，減小了電機(jī)所需輸出功率，節(jié)約能源消耗，同時(shí)減小了沖擊載荷，增加了穩(wěn)定性，安全性，如圖1所示。

該二維傳輸平臺(tái)起到將電動(dòng)車輸送到各個(gè)位置的作用，其輸送在水平和垂直兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行，其中水平移動(dòng)依靠底部的3齒輪齒條配合及4水平傳動(dòng)電機(jī)，齒條固定在底板上，電機(jī)軸上的齒輪與齒條嚙合，實(shí)現(xiàn)整個(gè)二維輸送裝置的水方向的傳動(dòng)。豎直方向的輸送則依靠8垂直傳動(dòng)電機(jī)，6、8同步帶同步帶輪配合及10、12、13、15的鋼絲繩滑輪配合實(shí)現(xiàn)。其中垂直傳動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力，電機(jī)軸上同步帶同步帶輪嚙合傳動(dòng)，同步帶一端連接15橫向取、放車平臺(tái)的底部，一段連接10動(dòng)滑輪，而動(dòng)滑輪與鋼絲繩配合傳動(dòng)，橫向取放平臺(tái)的底部有兩段各有一個(gè)滑輪，配合鋼絲繩及同步帶，帶動(dòng)橫向取、放車平臺(tái)在垂直方向上運(yùn)動(dòng)9平衡配重掛在定滑輪下，用于平衡橫向取放平臺(tái)及電動(dòng)車的重力，減少能耗同時(shí)提高平臺(tái)的穩(wěn)定性，安全可靠性，1和11底部?jī)筛壖皞?cè)面兩滑軌配合滑塊實(shí)現(xiàn)二維傳輸平臺(tái)的導(dǎo)向及支撐作用，同時(shí)提高穩(wěn)定性。

如圖2所示，該橫向取放平臺(tái)的作用是取出每個(gè)車位的車輛及將電動(dòng)車放回相應(yīng)的車位。其中2橫向傳動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力，其軸上固定有齒輪，通過(guò)齒軸配合傳動(dòng)，帶動(dòng)兩側(cè)的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪再通過(guò)軸帶動(dòng)鏈輪鏈條傳動(dòng)，鏈條上面固定有傳動(dòng)銷，與帶有槽口的載板配合傳動(dòng)，帶動(dòng)載板橫向移動(dòng)，從而帶動(dòng)載板上的車進(jìn)出停車位，其中3取車伸桿一端連接在鏈條上可伸出平臺(tái)取放車，由于兩側(cè)都需要取放車子，因此設(shè)計(jì)有一個(gè)換向裝置，通過(guò)曲柄連桿及凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)合，在7舵機(jī)提供動(dòng)力下實(shí)現(xiàn)3取車伸桿的換向，同時(shí)舵機(jī)連接的曲柄帶動(dòng)連桿，推動(dòng)8車子固定桿伸出頂住車子，進(jìn)而固定住車子，固定桿有兩段組成，兩端可相對(duì)伸縮，內(nèi)部用彈簧連接使固定桿具有伸縮性以適應(yīng)不同寬度的車子，固定桿的設(shè)計(jì)避免了車子在輸送的過(guò)程中發(fā)生側(cè)翻。

結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)具有停放方便，提高土地利用率，占地面積小等優(yōu)勢(shì)。提出了一種能根本上解決電動(dòng)車停放困難的方案，為今后的新型小區(qū)建設(shè)提供了支持，具有很高的推廣價(jià)值。

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（作者單位：1、3華中農(nóng)業(yè)大學(xué)；2山東科技大學(xué)（泰安））