機(jī)械式立體車庫(kù)的研究

謝龍魁

（廈門安防科技職業(yè)學(xué)院，福建廈門 361102）

0 引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的逐漸提高，擁有私家車的家庭越來(lái)越多，對(duì)停車設(shè)施的需求也逐年增加，如何充分利用現(xiàn)有的面積停放更多的車輛成為急需解決的難題。最常見(jiàn)的地下停車場(chǎng)雖然能夠解決部分停車難題，但是占地面積大，容易造成擁堵，出現(xiàn)交通混亂現(xiàn)象，并且所有車主需要自己停取車輛，這樣也造成車主時(shí)間浪費(fèi)。于是機(jī)械式立體車庫(kù)就應(yīng)運(yùn)而生。

1 研究?jī)?nèi)容

一種小型立體停車庫(kù)，主要具有立框架和存取機(jī)構(gòu)兩大部分。立框架具有至少一層且呈懸空的車位層，每車位層具有并排的若干車位。當(dāng)然車位層可以設(shè)計(jì)兩層甚至多層，為了從實(shí)用方面考慮，以設(shè)計(jì)一層或者兩層為佳。存取機(jī)構(gòu)根據(jù)車位層同時(shí)分別管控各自的車位層。

立框架可以由鋼管或者鋼筋水泥簡(jiǎn)單橫縱搭建出若干車位。每車位均具有平面支撐部，該平面支撐部可以為板狀支撐平面，只要能夠形成支撐活動(dòng)載車板即可。當(dāng)然平面支撐部以不完全覆蓋整個(gè)車位平面空間為佳，以此為夾板部提供讓位空間，每車位均配置有一對(duì)應(yīng)的活動(dòng)載車板。

存取機(jī)構(gòu)包括有橫軌道、移動(dòng)小車及夾板單元。設(shè)定車進(jìn)出車位的方向?yàn)榍昂蠓较颉M軌道呈前后延伸設(shè)于立框架上方，移動(dòng)小車活動(dòng)架設(shè)于橫軌道上。該橫軌道橫截面呈倒梯形狀凹槽，移動(dòng)小車移動(dòng)輪的輪面呈對(duì)應(yīng)的梯形狀結(jié)構(gòu)，借助梯形結(jié)構(gòu)配合，以加強(qiáng)移動(dòng)小車移動(dòng)的精準(zhǔn)、平穩(wěn)性。夾板單元連設(shè)于移動(dòng)小車下方，并且該夾板單元具有可作升降的夾板部。具體而言，夾板單元具有連接部，該連接部與移動(dòng)小車連接，夾板部可升降地連接在連接部的下方。

移動(dòng)小車靠近前端設(shè)有第一輪，靠近后端前后依次設(shè)有第二輪和第三輪。橫軌道上的對(duì)應(yīng)靠近車位前、后端的正上方分別設(shè)有第一弧形沉位和第二弧形沉位，該第二弧形沉位靠近橫軌道的后端部設(shè)置，當(dāng)?shù)诙喌闹行囊浦恋诙⌒纬廖坏那岸它c(diǎn)處時(shí)，第三輪的中心至少已處于橫軌道后端部處并即將移出橫軌道，以此實(shí)現(xiàn)第二輪能夠沉陷于第二弧形沉位的作用。

該第一弧形沉位與第二弧形沉位的中心間距，為第一輪與第二輪間的中心間距。當(dāng)移動(dòng)小車處于前端位置，由于有第一輪、第二輪和第三輪3 個(gè)輪體支撐，移動(dòng)小車往后移動(dòng)中，第三輪越過(guò)第一弧形沉位和第二弧形沉位，以及第二輪越過(guò)第一弧形沉位的過(guò)程中，第三輪和第二輪均不會(huì)沉陷于沉位內(nèi)，均能夠平穩(wěn)地跨越沉位，移動(dòng)小車始終作平穩(wěn)地移動(dòng)。隨著移動(dòng)小車?yán)^續(xù)后移，當(dāng)?shù)诙喛拷诙⌒纬廖坏那岸它c(diǎn)時(shí)，第三輪伸出橫軌道而處于懸空狀態(tài)，此時(shí)隨著繼續(xù)后移，第一輪、第二輪分別同步適緩沉陷于第一弧形沉位和第二弧形沉位內(nèi)，此時(shí)移動(dòng)小車后移到位。

當(dāng)?shù)谝惠喅料萦诘谝换⌒纬廖粌?nèi)時(shí)，第二輪對(duì)應(yīng)沉陷于第二弧形沉位內(nèi)，此時(shí)整個(gè)移動(dòng)小車及夾板單元處于下沉狀態(tài)，對(duì)應(yīng)夾板部上夾持的活動(dòng)載車板恰好對(duì)位于相應(yīng)的車位上，并且活動(dòng)載車板恰好緊貼于車位的平面支撐部上，活動(dòng)載車板轉(zhuǎn)而由平面支撐部支撐。反之，在其他任何位置，即當(dāng)?shù)谝惠單闯料萦诘谝换⌒纬廖粌?nèi)，此時(shí)整個(gè)移動(dòng)小車及夾板單元始終處于抬高狀態(tài)，活動(dòng)載車板與平面支撐部間留有適當(dāng)間距。

2 工作原理

立體停車庫(kù)存取車過(guò)程原理：以存車為例，活動(dòng)載車板置于地面上由夾板單元夾持，汽車駛?cè)牖顒?dòng)載車板上定位后，由夾板單元工作帶動(dòng)活動(dòng)載車板上升到設(shè)置的固定高度，之后移動(dòng)小車沿橫軌道往后移動(dòng)，移動(dòng)小車在還未后移到位前，移動(dòng)小車及夾板單元始終處于抬高狀態(tài)，活動(dòng)載車板可以順利地從平面支撐部上方錯(cuò)過(guò)進(jìn)入車位上方；之后隨著移動(dòng)小車移動(dòng)到位過(guò)程中，活動(dòng)載車板適緩下沉并恰好對(duì)位緊貼于車位的平面支撐部上，至此完成存車過(guò)程，汽車始終由相應(yīng)車位的活動(dòng)載車板支撐，活動(dòng)載車板無(wú)需分為先作提升、移入對(duì)位、再放下的3 個(gè)過(guò)程，而是采用邊移邊沉降過(guò)程，動(dòng)作簡(jiǎn)潔高效，不僅確保過(guò)程平穩(wěn)特性，同時(shí)還提升存車效率。

移動(dòng)小車設(shè)有小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由該小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)移動(dòng)小車沿橫軌道來(lái)回移動(dòng)。該小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以有多種形式，小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為液壓氣缸機(jī)構(gòu)，由液壓氣缸活塞伸縮動(dòng)作來(lái)帶動(dòng)移動(dòng)小車來(lái)回移動(dòng)。本文給出另一種較佳實(shí)施例，包括有電機(jī)、主輪、第一輔輪、第二輔輪及調(diào)節(jié)桿。各部件可均設(shè)在橫架上，該橫架可以固定設(shè)于橫軌道的下方。主輪安裝在電機(jī)的輸出軸上；主輪與第一輔輪的轉(zhuǎn)軸間采用第一鏈條傳動(dòng)鏈接。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)主輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主輪經(jīng)由第一鏈條帶動(dòng)第一輔輪轉(zhuǎn)動(dòng)，至此第二輔輪及第二鏈條隨之同步轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)的第二鏈條帶動(dòng)調(diào)節(jié)桿的一端隨之繞第二鏈條的軌跡轉(zhuǎn)動(dòng)，最終經(jīng)由調(diào)節(jié)桿帶動(dòng)移動(dòng)小車沿橫軌道來(lái)回移動(dòng)。調(diào)節(jié)桿的一端的行走軌跡為對(duì)應(yīng)第二鏈條的閉環(huán)軌跡，可以依次分為第一上弧段、上平行段、第二上弧段、第二下弧段、下平行段、第一下弧段，在同等驅(qū)動(dòng)力情況下，調(diào)節(jié)桿一端的前后移動(dòng)速率對(duì)應(yīng)依次為先平緩、快速、平緩、平緩、快速、平緩。

小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理與移動(dòng)小車的工作過(guò)程是相匹配的，是達(dá)到最優(yōu)效果不可分割的組合形式。不管移動(dòng)小車前移還是后移過(guò)程中，小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的緩—快—緩特性與橫軌道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)，后端的平緩為第二輪沉入或者移出第二弧形沉位，以及第一輪沉入或者移出第一弧形沉位提供極有利保障，前端的平緩為第二輪、跨過(guò)第一弧形沉位提供極有利保障。立體車庫(kù)側(cè)視圖如圖1 所示，立體車庫(kù)立框架、小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及夾板單元二齒排與二齒輪配合如圖2 所示。

圖1 立體車庫(kù)側(cè)面

圖2 立框架和小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及二齒排與二齒輪

3 結(jié)論與展望

3.1 結(jié)論

（1）機(jī)械式立體停車庫(kù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔緊湊，只需建設(shè)一簡(jiǎn)潔的立框架，每個(gè)車位只需搭建簡(jiǎn)易的平面支撐部以及配置簡(jiǎn)潔的活動(dòng)載車板即可；另外配置一存取機(jī)構(gòu)，即可對(duì)整個(gè)車位層的多個(gè)車位進(jìn)行簡(jiǎn)潔又快速地存取車操作，搭建簡(jiǎn)單快速、成本低。

（2）機(jī)械式立體停車庫(kù)，一車位配置一活動(dòng)載車板，一車輛不管在存車還是取出過(guò)程中，車輛始終只安置在對(duì)應(yīng)車位的對(duì)應(yīng)活動(dòng)載車板上，無(wú)需作任何移位，以此確保車輛的穩(wěn)定安全，并且保證存取車的效率。

（3）機(jī)械式立體停車庫(kù)存取機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，在承載活動(dòng)載車板移入或者移出車位過(guò)程中，直接準(zhǔn)確、無(wú)摩擦、無(wú)振動(dòng)、定位、平穩(wěn)地導(dǎo)入，整個(gè)過(guò)程巧妙、精準(zhǔn)又快速。

（4）機(jī)械式立體停車庫(kù)的小車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用的是調(diào)節(jié)桿和鏈輪的配合模式，能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)初始到結(jié)束為較緩慢—快速—較緩慢地移動(dòng)過(guò)程，以此在充分保證存取過(guò)程中整個(gè)機(jī)構(gòu)及車輛平穩(wěn)性的同時(shí)，盡可能地提高速度，以此來(lái)提高存取效率。

3.2 展望

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，大城市人口越來(lái)越集中，每個(gè)家庭的經(jīng)濟(jì)水平逐年提高，買車的家庭越來(lái)越多，停車的車位越發(fā)緊張，機(jī)械式立體車庫(kù)會(huì)發(fā)揮出越來(lái)越巨大的作用。在建設(shè)高素質(zhì)高顏值現(xiàn)代化國(guó)際化大城市和土地資源有限的雙重挑戰(zhàn)下，使用機(jī)械式立體車庫(kù)是明智、正確的選擇，機(jī)械式立體車庫(kù)將有廣闊的發(fā)展空間。