智能立体车库结构及系统设计

应用技术
幸福生活指南 2019年第36期
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幸福生活指南
智能立体车库结构及系统设计
王义然
江苏润邦智能车库股份有限公司 江苏 南京 210000
摘 要：当前随着我国交通流量的不断扩增，自行车得益于其诸多便利性，在人们的日常出行中占据了重要地位。

然而，交通设施的缺乏导致自行车停放困难的问题日益显著，如何科学合理的解决城市交通密集区域自行车停车现象已经引起了人们的重点关注。

基于此，本文设计了智能化多层升降横移循环式立体自行车库系统，首先介绍了该系统的基本结构设计，其次分析了PLC控制系统，以便为相关政府部门交通管理提供参考依据。

关键词：自行车；结构设计；控制系统
引言： 对于目前市场上常见的公共自行车存储停放而言，智能化立体自行车停车库的设计具有极其重要的现实意义，我国城市中心的可利用区域不断减少，且人口密度的增加，
每日较大的交通流导致自行车公共租赁行业
的发展，但是自行车存取站点较为疏散，且
每个站点的自行车既有量不足、管理混乱等
现象阻碍了人们出行的便利性，如何有效的
充分利用地上空间优势，最大化进行自行车
停放储存的车库设计是当前解决自行车租赁
行业管理问题的重要措施。

智能化多层升降
横移循环式立体自行车库综合考虑了传驱动机械结构及控制系统，具有现代化经济成本、环保美观等特点，具备良好的应用发展前景。

1.基本结构设计 多层升降横移循环式立体自行车库整体性能发挥主要是利用自身的停车台各向移动进行自行车的存储停放，该车库主要包含如下几个方面，即停车台、结构框架、纵向提升系统、横向移动系统、智能PLC 控制系统。

该车库具备较为明显的应用优势，其城市土地利用区域较小，且动力较为单一，操作简洁；停车台附近的停车柱可以进行刷卡停车记录，停车库首层停车层、中间停车层可以通过移动提供必要的空间给上面的停车层进行上下移动，且电机驱动形式主要依赖链条进行，其停车层的纵横向移动速度能够大大提升（一般为7m/min ），松链检测器及链条防断平衡装置的设计可以有效提升系统的稳定可靠性[1]。

本文所设计智能化车库中的每层停车台都具备相应数量的停车位，如果用户需要提取自行车辆，则可以对停车台进行地面层的上下升降及水平平移完成，用户继而进入车库，进行车辆提取，5号停车台车库升降横移设备设计如图1所示，其中，5个自行车位构成一个停车台，其中1层的2个停车台只能发生横向的移动，2层的3个停车台则可以发生纵向升降，借用空置停车台则主要在2层停车台下降时使用，1、2号的停车台可以进行车辆的直接存储，5号停车台则需要采取纵向升降进行车辆的存储使用，3号则需要先对1、2号停车台进行水平移动，继而纵向下降使用，4号则需要将2号进行水平移动，才能下降使用。

该车库整体具备良好的空间适应能力，且不同结构之间的衔接较为简单，外形结构主要采取易组装的钢、木混合结构，施工技术成本要求也较低。

其中，主体框架采取承载强度较高的钢结构，包括横梁、纵梁、立柱等，如图1所示，框架主体结构主要对电机
驱动系统、停车台荷载、自行车重量、链传
动系统等起支撑作用，框架钢材表现为轧制型，加强肋板则可以在一些关键连接部位进行使用，停车台的结构主要考虑到施工成本，
则采取木质框架结构为主[2]。

图1停车库结构设计原理示意图
常见的停车库传动设计则主要分为钢丝
绳传动、液压传动、链传动。

液压传动具备
一定的环境污染，且安装设计精度要求较高；钢丝绳传动则在现场的尺寸控制较为困难，且重物容易发生传动位置偏移，弹性较大；链传动结构具备一定的安全系数，整体不易扭转，本文采取的链传动结构在停车库中的应用主要包括减速器、电机、链传动组合，如图
2所示，电机、减速器与链轮进行连接，
牵引停车台左右两侧的链条与中间封闭的链传动固联。

停车台上升时，电机逆向旋转；反之，则顺向旋转，停车台之间的位置偏移则可以根据车辆存储高度要求进行有效确定，链条的长度及提升距离也可以以此判定。

图2 停车台传动示意图 对于下停车台及其横移系统而言，由于下停车台只具备横向移动系统，悬挂链条则不需要进行设置，电机、减速器控制下停车台的移动，通过电机的减速转动控制通过链传动传递到横移主轴，继而导致钢轮在导轨上发生行走移动，进行横向平移的驱动。

其中，下停车台共安装4个钢轮,2个是与驱动轴固连的主动轮,另2个是独立安装的从动轮[2]。

2.控制系统 该车库的控制系统主要通过单台的PLC 进行监控管理，对停车台的横纵向传动装置进行控制，结合车辆情况根据相应的调度策略实现自行车辆的提取储存。

本文所设计立体车库共有5个停车台，其编号、车库的初始状态如图3所示，车库每次应用前都会进行自动复位，且手动系统的配置能够减少故障的长期存在，3号停车台的提升则主要依赖3、4号电机；4号停车台的提升则主要依赖5、6号电机；5号停车台的提升则主要依赖7、8号电机。

1-6号制动器则主要配备3-8号电机，指示灯的不同颜色具备不同功能，红灯亮则表示行人勿近；PLC 控制系统具备应用灵活、占用空间小等特点，能够满足车库运行要求，其信号输出为继电器输出，PLC 所编程序经调试、
运行，证明采用PLC 作为控制系统具备良好的可控性[3]。

图3控制系统示意图 小结：
总而言之，城市区域交通的不断发展，导致公共租赁自行车辆停放提取的车库设计具有良好的发展前景，且智能立体化、美观简便化等特点是车库建设的主要态势，本文所设计智能化多层升降循环立体车库占用空间较小，操作简单，在城市中心具备明显的应用优势，能够大大缓解当前的城市交通流压力，为人们的日常出行提供便利。

参考文献： [1]Zhi-FengWU,Wan-LeiW,Guo-QiaoW.垂直循环式立体车库控制系统设计[J].大连民族学院学报,2019,021(001):25-28. [2]莫玲,张旭波.AGV搬运立体车库控制系统设计[J].轻工科技,2018,000(011):P.49-53. [3]刘宇程.多层垂直提升式立体车库及控制系统设计[J].电子世界,2019,000(014):114-117. 作者简介：王义然，1992.08，男，汉，安徽滁州，本科，助理工程师，目前从事立体车库设计工作。