斜式立體停車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)

廖萬(wàn)明　王挺　曾剛柱　郭鵬遠(yuǎn)　劉棟良　蔣蘭

摘 要：隨著國(guó)家的繁榮富強(qiáng)，人民的生活水平也逐漸提高，經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，家用轎車(chē)成為人們主要的出行工具，車(chē)輛的增多導(dǎo)致停車(chē)難的問(wèn)題急需解決，現(xiàn)單層平面停車(chē)庫(kù)已滿足不了空間利用需求。根據(jù)中國(guó)城市土地寸土寸金的現(xiàn)狀來(lái)看，普通的停車(chē)庫(kù)將逐漸衰退，新型立體停車(chē)庫(kù)將逐漸取而代之，本次設(shè)計(jì)的立體停車(chē)庫(kù)采用斜式立體停車(chē)的方式，大大減少了土地使用面積，實(shí)現(xiàn)了用多層升降可平移停車(chē)位來(lái)存取車(chē)輛。主要通過(guò)對(duì)斜式立體停車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)原理的研究，運(yùn)用PLC編程實(shí)現(xiàn)對(duì)斜式立體停車(chē)庫(kù)的控制。

關(guān)鍵詞：斜式立體停車(chē)庫(kù);升降平移;PLC

中圖分類(lèi)號(hào)：U491文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.02.008Open Science Identity（OSID）

基金項(xiàng)目：重慶市大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“快速升降橫移主體車(chē)庫(kù)”（201810642019）

作者簡(jiǎn)介：廖萬(wàn)明（1998-），男，重慶開(kāi)州人，本科在讀，專(zhuān)業(yè)方向：機(jī)械電子工程，E-mail：1034287495@qq.com。

通訊作者：郭鵬遠(yuǎn)（1981-），男，黑龍江方正人，工學(xué)碩士，研究方向：模具設(shè)計(jì)與制造、CAD/CAM/CAE智能制造與數(shù)控技術(shù)，E-mail：471952724@qq.com。

0 引言

采用立體停車(chē)庫(kù)是目前解決普通停車(chē)位大面積占用土地的最有效辦法，現(xiàn)如今停車(chē)難的問(wèn)題隨處可見(jiàn)，大到北上廣等大城市，小到區(qū)縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)等地方。近些年，為解決這個(gè)問(wèn)題，建設(shè)了一些立體停車(chē)庫(kù)，但其結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，制造成本較高，適應(yīng)能力較差，實(shí)用價(jià)值并不太高，所以并沒(méi)有得到廣泛使用，本文針對(duì)現(xiàn)有問(wèn)題設(shè)計(jì)了一款3×3型九車(chē)位斜式立體停車(chē)庫(kù)（如圖1）。和傳統(tǒng)的立體停車(chē)庫(kù)不同點(diǎn)在于，上下層皆可實(shí)現(xiàn)斜式停車(chē)和隨時(shí)存取的功能，靈活采用PLC控制，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)存取車(chē)輛功能，使立體停車(chē)庫(kù)更加智能、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)，可在一定程度上解決停車(chē)難的問(wèn)題。

1 斜式立體停車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)原理

1.1 功能概述

該立體停車(chē)庫(kù)采用斜式停車(chē)的方式，大大縮小停車(chē)位占地面積，斜式立體停車(chē)庫(kù)主要包括斜式停車(chē)板液壓升角裝置、停車(chē)庫(kù)整體車(chē)架、停車(chē)位、驅(qū)動(dòng)裝置、PLC控制單元。主要工作過(guò)程為：當(dāng)有車(chē)輛需要停放時(shí)，首先倒車(chē)入庫(kù)停在第一層停車(chē)位，進(jìn)入第一層第一個(gè)停車(chē)位后，停車(chē)板上的阻動(dòng)裝置升起將車(chē)輛輪胎固定，由液壓裝置將停車(chē)板前端頂起45°角度使得車(chē)輛停在45°的斜坡上;當(dāng)?shù)谝粚油M，車(chē)輛駛?cè)胪＼?chē)升降區(qū)，再由升降平移裝置將斜板運(yùn)輸?shù)蕉舆M(jìn)行停車(chē)，以此累加。當(dāng)車(chē)輛需要出庫(kù)時(shí)，第一層采用平移裝置將車(chē)輛向左邊平移出來(lái)再下降斜板至水平狀態(tài)，并收起阻動(dòng)裝置，車(chē)輛駛出車(chē)庫(kù);第二層以上出庫(kù)時(shí)和入庫(kù)一樣，以此類(lèi)推。

1.2 工作原理

停車(chē)庫(kù)基面為長(zhǎng)方形，下方設(shè)置有液壓升降裝置、平移裝置、螺旋升降裝置。當(dāng)車(chē)輛需要停車(chē)時(shí)，為了考慮經(jīng)濟(jì)性，首先由車(chē)輛倒車(chē)入庫(kù)停在第一層車(chē)位，當(dāng)重力傳感器檢測(cè)到車(chē)輛停在升降斜板上時(shí)，車(chē)輛阻動(dòng)裝置升起將車(chē)輛輪胎固定后，液壓升降裝置開(kāi)始工作，將斜板抬高到45°角使車(chē)輛停在45°的斜坡上。當(dāng)?shù)谝粚油＼?chē)位停滿后，系統(tǒng)將提示車(chē)輛駛?cè)胪＼?chē)升降區(qū)，當(dāng)重力傳感器感應(yīng)到小車(chē)駛?cè)肷敌卑迳蠒r(shí)，阻動(dòng)裝置工作，斜板抬起45°后，升降裝置連接到斜板上，由電機(jī)帶動(dòng)螺旋桿轉(zhuǎn)動(dòng)使得車(chē)輛向上移動(dòng)，當(dāng)車(chē)輛上升到空閑車(chē)位時(shí)，平移裝置啟動(dòng)，從而帶動(dòng)斜板裝置平移使得車(chē)輛入位。當(dāng)車(chē)輛停放好后，升降裝置會(huì)在上層車(chē)庫(kù)取下空閑停車(chē)斜板升降平臺(tái)放在升降停車(chē)位置以便下一輛車(chē)輛入庫(kù)。當(dāng)一層車(chē)輛需要出庫(kù)時(shí)，斜板會(huì)向候車(chē)區(qū)平移，然后下降傾斜板，松開(kāi)阻動(dòng)裝置，車(chē)輛即可駛出車(chē)庫(kù);當(dāng)?shù)诙蛹耙陨系能?chē)輛需要出庫(kù)時(shí)，升降裝置將需要出庫(kù)的車(chē)輛運(yùn)輸?shù)胶蜍?chē)區(qū)，然后下降傾斜板，松開(kāi)阻動(dòng)裝置，車(chē)輛即可駛出車(chē)庫(kù)。

2 斜式立體停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

斜式立體停車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)主要有弱電和強(qiáng)電兩個(gè)系統(tǒng)，主要采用弱電控制強(qiáng)電，利用弱電控制傳感器，再利用傳感器反饋回來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制以強(qiáng)電為主的動(dòng)力系統(tǒng)，其主要包括電動(dòng)機(jī)、照明系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、阻動(dòng)裝置。

其工作原理為：駕駛員將車(chē)輛停入候車(chē)區(qū)后， 傳感器檢測(cè)到車(chē)輛，系統(tǒng)將用語(yǔ)音提示車(chē)主是否停車(chē)，當(dāng)車(chē)主確認(rèn)停車(chē)后，系統(tǒng)將信息反饋給輔助設(shè)備，驅(qū)動(dòng)停車(chē)裝置執(zhí)行運(yùn)動(dòng)，完成整個(gè)停車(chē)動(dòng)作。其系統(tǒng)控制流程圖如圖2所示。

3 結(jié)論

本設(shè)計(jì)結(jié)合了實(shí)際情況，對(duì)立體停車(chē)庫(kù)進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步縮小了停車(chē)位占用土地面積。采用斜式停車(chē)方式打破了原有的平面停車(chē)，增加了空間停車(chē)位疊加量，搭建了可以升降平移的機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置，運(yùn)用PLC控制整個(gè)停車(chē)庫(kù)的運(yùn)作，設(shè)計(jì)了攝像頭和重力傳感器，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化停車(chē)的功能，使得停車(chē)庫(kù)管理更加自動(dòng)化。在存取車(chē)的過(guò)程中，本設(shè)計(jì)優(yōu)化了存取方案，減少了存取車(chē)時(shí)間，提高了車(chē)庫(kù)使用效率，使得車(chē)庫(kù)運(yùn)營(yíng)更加經(jīng)濟(jì)化，具有很好的市場(chǎng)價(jià)值。

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