地下立體停車場的設(shè)計研究

王琛?于嘉浩?陸雪億

摘 要：隨著私家車保有量劇增，停車難問題越發(fā)嚴(yán)重，不僅影響市民的生活質(zhì)量，也成為阻礙城市發(fā)展的頑疾。本文分析設(shè)計一種新型地下立體停車場，解決現(xiàn)有停車難等問題。通過地下結(jié)構(gòu)的拓展，提高了空間利用效率;利用結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計，有效節(jié)約了能源消耗。這是一種綠色高效的停車設(shè)施。

關(guān)鍵詞：停車難;立體停車場;停車設(shè)施

1 設(shè)計背景

我國正處于汽車化發(fā)展時代，停車難的問題日益嚴(yán)重。城市停車難問題有多方面原因。汽車保有量增長迅猛，停車供需矛盾突出，是引發(fā)停車難的直接原因。眼下，城市停車設(shè)施已經(jīng)成為城市居民日常生活和城市綜合交通體系的重要組成部分，但在原有的城市規(guī)劃中，停車設(shè)施設(shè)置并不完善。傳統(tǒng)自走式停車場，往往由于占地面積過大，空間利用率低，車位設(shè)計數(shù)量遠遠不夠，難以滿足停車需求，造成惡性循環(huán)。因此，立體停車設(shè)施的建設(shè)和推廣成為解決城市停車難問題的必然趨勢。

2 設(shè)計原理

地下立體停車場由鋼結(jié)構(gòu)框架、機械傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和載車板裝置四部分組成。鋼結(jié)構(gòu)框架包括豎向矩形鋼板、基座鋼板、鏈輪承托導(dǎo)軌和連接件;機械傳動系統(tǒng)包括電機、制動器、受電機驅(qū)動的鏈輪、四組導(dǎo)軌鏈條、齒輪鏈條和開式齒輪;控制系統(tǒng)包括上位機監(jiān)控模塊、下位機PLC控制模塊、人機交互模塊和檢測模塊。

機械傳動系統(tǒng)的電機和制動器由液壓控制系統(tǒng)控制，液壓控制系統(tǒng)接收到用戶的預(yù)約請求信號后，控制制動器瓦片打開，電機開始轉(zhuǎn)動;當(dāng)控制系統(tǒng)的檢測模塊檢測到車輛停好后，液壓控制系統(tǒng)接收到用戶的取車請求信號后，控制制動器瓦片抱緊，電機停止轉(zhuǎn)動。

多塊載車板中有兩塊載車板通過下方兩側(cè)的橫梁兩端與鏈輪固定連接，其中一側(cè)橫梁兩端的鏈輪與第一組相對設(shè)置的鏈輪承托導(dǎo)軌和導(dǎo)軌鏈條嚙合，另一側(cè)橫梁兩端的鏈輪與第二組相對設(shè)置的鏈輪承托導(dǎo)軌和導(dǎo)軌鏈條嚙合;兩塊載車板下方兩側(cè)的各橫梁中心均有開式齒輪，每個橫梁中心的開式齒輪和電機輸出軸上的開式齒輪通過齒輪鏈條交錯地嚙合傳動。除了所述的兩塊載車板外，其余載車板均直接與鏈輪固定連接。在工作過程中，利用鏈輪與鏈輪承托導(dǎo)軌和導(dǎo)軌鏈條的同時嚙合進行傳動，載車板裝置左右兩端的鏈輪分別與第一組鏈條承托導(dǎo)軌與第二組鏈輪承托導(dǎo)軌嚙合。這樣，載車板裝置及車輛自身的重力可以作為推動系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的輔助能源，可以適當(dāng)減小電機拖動系統(tǒng)時的負(fù)荷，有效節(jié)約了能源消耗。載車板在機械傳動系統(tǒng)和自身重力的共同作用下，沿鏈輪承托導(dǎo)軌循環(huán)運動，以實現(xiàn)存車和取車的功能。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3 工作過程

存車時，用戶通過觸摸屏人機交互模塊，查看車庫內(nèi)是否還存在車位，如有空位則發(fā)出存車申請，指定載車板就會到達地面的出入口。駕駛員即可將車開到已編號的載車板上，停好后電機點擊屏幕上操作按鈕;電機減速器組件啟動，載車板隨機械傳動系統(tǒng)運動，下一載車板運動到出入口位置即停止，以進行下一個存車操作。

取車時，用戶通過觸摸屏人機交互模塊，點擊所需車位編號并點擊取車，電機減速器組件啟動;通過檢測模塊中的載車板測位裝置檢測，然后在下位機PLC控制模塊的作用下，按最短路徑將車運行至出入口，用戶便可將車開出。

4 創(chuàng)新點

第一，地下立體停車場位于地面以下的空間，采用堆積的方式，不占用地面空間，有效地減小了占地面積，提高了空間利用效率。

第二，地下立體停車場有效地利用了載車板裝置及車輛自身的重力，以此作為推動系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的輔助能源，推動系統(tǒng)轉(zhuǎn)動，有效節(jié)約了能源消耗，踐行了節(jié)能環(huán)保的理念。

第三，地下立體停車場采用智能化的存取車方式，設(shè)備靈活，可以減少車輛排序的時間，方便駕駛員出庫和入庫。同時，配備以自動檢測系統(tǒng)、安全防范設(shè)施，保障了存取全程的安全可靠。

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作者簡介：王琛，男，南京林業(yè)大學(xué)家居與工業(yè)設(shè)計學(xué)院實驗師，主要研究方向：工業(yè)設(shè)計工程。