垂直升降式立體車庫的設計與研究

蔣貞雪 陳劍嘯

摘 要： 隨著人們物質生活水平的不斷提高，我國機動車的數量正在不斷增長，城市發展面臨著停車難的問題，因此，需要對傳統的車庫車輛儲存方式進行改良，垂直升降式立體車庫，能夠減少車輛的占地面積，提高車庫的空間利用率，在當前城市建設過程中得到了廣泛應用。垂直升降式立體車庫能夠有效解決停車困難的問題，本文主要探討了垂直升降式立體車庫的設計以及特點，希望能夠滿足現代化人們的車輛管理需求，加快城市建設步伐，對傳統的停車方式進行改良優化。

關鍵詞：垂直升降式;立體車庫;設計研究

我國汽車工業近年來得到了飛速發展，受到人們工作與生活的影響，對汽車的需求正在不斷增長，目前汽車已是我國普遍存在的交通工具，據不完全統計大多數的車輛，屬于非工作狀態，因此，需要具有充足的停車空間，目前停車難的問題日益加劇，許多城市隨處可見車輛占據公共道路的問題。為了有效緩解土地資源壓力，需要改良傳統的停車方式，更好地應對當前城市建設過程中存在的交通擁擠問題。

1.垂直升降式立體停車設備的主要特點

垂直升降式立體車庫的設計，能夠減少占地面積，提高車庫空間的利用率，只需要保留足夠的停車空間，建立升降井道，設計好鋼結構框架，預留外包裝墻體位置，除此之外不需要過多的占用土地資源，能夠全面提高車庫的空間利用率，與平面停車方式相比，具有存取簡便、存儲量大的應用優勢。垂直升降式立體停車設備，能夠實現全自動化機械運行，通過計算機控制中心進行統一管理，在車輛存取的過程中，只需要在計算機內輸入特定的存取車輛車牌號，就能夠通過計算機的遠程操控，將車輛自動運行到停車位，將對應車輛輸送到出入口。整個車輛存取流程十分穩定，采用軟啟動、緩控制的方式，進行指定車輛的高速運行，同時，計算機會自動完成車輛存取情況的記錄，并將車輛的存取流程顯示到控制中心屏幕中，實現人機之間的實時交互，全面提高車輛存取的可靠性。垂直升降式立體停車設備，在設計過程中會設置多項安全保護功能，有效預防設備運行可能存在的風險問題，能夠自動完成車輛尺寸和重量的檢測，并在系統中心設置緊急停止開關，定期對設備的鋼繩完好程度進行檢測，并附加強制減速和停止裝置。安全保護是為了保證立體停車設備的穩定運行，降低故障的發生幾率，為車輛的維修和保養提供便利，能夠有效預防人為參與所造成的設備損壞，設備管理屬于全封閉式的運行模式，除車輛存儲過程外禁止入內，避免造成物品遺失和車輛損壞。

2.立體車庫總體結構研究

如圖所示：垂直升降式立體車庫的設計，分為上下兩層共五個車位，但占地面積較小，能夠實現自動化遠程管理，只需要控制中心的簡單操控，就能夠自動化完成車輛的存儲，不僅能夠為人們停車提供便利，同時能夠提高車輛儲存的可靠性。

垂直升降式立體車庫設計，首先需要選擇合理的機械構件，安裝電氣傳動系統，為垂直升降式立體裝置提供服務，為了保障車輛停靠的安全性，需要通過光電檢測系統進行車輛尺寸和重量的檢測，將得到的數據反饋到控制中心，運用PLC控制系統進行統一管理。機械構件主要包括立樁，負責荷載車輛的車板，負責升降的懸臂和升降架，負責移動機構調整的橫移機械，負責車輛安全的保護裝置等等。電氣傳動系統構建，主要分為負責拖動、升轉、橫向移動等工作階段電動機裝置，通過橫移機械與電動機共同組成的升降橫移裝置，能夠滿足車輛存取的升降需求，能夠實現所有車輛的橫向移動，通過升降裝置中的搬運器實現車輛橫向移動，采用車盤升降和橫向移動等計算機操作方式，減少停車取車所用的時間。通過多元化系統模塊化設計，設備能夠支持幾個到幾百個車位的停放，該系統可安裝到地面停車位和地下停車場，為了節省空間可以進行半地下設計，系統構成十分靈活，不需要高成本投入。

3.車庫的存取機構研究設計

垂直升降式立體車庫，車輛存取主要采用智能運送的方式，實現存取過程的全封閉式處理，司機只需要將車輛行駛到車庫的入口處，通過載車板的運用就能夠完成存車，想要取出車輛，要運用立體車庫控制系統進行操作，讓特定車輛向前行駛，無需進行運行狀態改變，具有較高的車輛運送安全度。車輛存取的過程屬于三維運動的過程，需要在計算機操控過程中，明確標準水平運動方向、橫移方向和垂直升降運動，當運動形式為電梯升降時，水平運動需要通過進出裝置的前后運行來實現，橫向運動由橫移裝置的橫移操作實現，通過三維運動分析，計算得出車輛的存取周期。不同的運動方向，會受到車輛的尺寸和車輛運動速度的影響，一部分負責完成車輛運動的部件存在著互鎖關系，升降裝置與進出裝置出現分離時，會同時采取相應的動作，當電梯升降裝置內部存在車輛時，裝置只支持電梯動作。

4.立體車庫升降機構的研究與設計

垂直升降式立體停車場合庫的建立，需要進行多樣化升降驅動的運用，常見的升級驅動類型有：通過曳引繩進行重物提取的曳引驅動方式，由曳引繩的一端進行重物提升，借助繩槽曳引輪的摩擦完成車輛的垂直運動，鋼絲繩卷筒驅動方式、鏈輪鏈條等驅動形式的工作原理與曳引驅動相似，但各自存在不足。曳引驅動對曳引系統能夠承載的容量與設備運行的強度范圍進行明確規定，需要結合車輛的提升高度進行曳引繩長度調節，鋼絲繩卷筒驅動過程中卷筒的長度會受到限制。在驅動過程中出現重物、平衡重碰底現象時，曳引驅動的曳引繩與曳引槽的摩擦力會隨之減小，導致曳引過程打滑，鋼絲繩卷筒驅動中的卷筒在出現摩擦力減小時，會導致失控卡住的問題，嚴重情況下會引發曳引繩斷裂事故。

常見的電梯升降系統構建中，曳引驅動形式的運用更加頻繁，但在停車設備設計的過程中，搬運輸送的車輛通常具有較大尺寸，對自動升降裝置有著特殊要求，因此，車庫升降系統驅動形式設計，需要運用定滑輪機構保證曳引驅動過程的穩定性，曳引電機要放置在上方，機房的位置要處于升降設備上方，實現升降轎廂四點起吊，設計壓向導輪增加鋼絲繩與曳引輪的包角。

5.垂直升降式立體停車系統的控制系統

在進行垂直升降式全自動立體車庫設計過程中，設備系統的垂直高度要符合場地標準，并對停車室的層數進行調整，大型車庫要求每層設置左右兩個停車室，并在停車室中配備主要停車設施--載車板，同一車庫系統中的載車板規格要保持一致，設備室安置在頂部設備層，在地面車輛進出區域設置回轉臺和出入口。安裝自動門將車庫系統與其他空間分離開，保證系統的安全穩定運行，垂直升降式立體停車設備中設置多元化的搬運系統。

常見的搬運系統有梳齒、叉式兩種形式，在應用過程中不要求搬運器平層精度，但為其服務的傳動系統結構十分復雜，要求傳感控制的精度達到相應標準，因此，可以運用鏈條傳動的方式，簡化傳動系統，加強對車輛和系統運行情況的檢測，通過變頻器的使用提升系統平層速度。

總結：垂直升降式立體車庫的設計，主要通過智能化控制系統的應用，通過升降裝置將車輛送達不同的停車層次，采用橫移機構進行車輛移動，垂直升降式立體停車裝置，能夠減少車庫的占地面積，具有較大的車輛容量，節約車輛存取時間。

參考文獻：

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[3]楊旭，李帥強. 垂直升降式立體車庫的創新設計研究[J]. 建筑工程技術與設計，2019（28）：3659.

作者簡介：

陳劍嘯（1984—），男，民族：漢族，籍貫：河南輝縣，學歷：大專? ?職稱：工程師，研究方向：機械停車的研究與安裝;

蔣貞雪（1990—），女，民族：漢族，籍貫： 江蘇揚中，學歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：機械車位的設計與研發。

（南京車立方智能交通科技有限公司，江蘇 南京 210000）