双层升降横移立体车库的结构设计

双层升降横移立体车库的结构设计

1、前言

1.1设计题目

本次任务是设计一台两层五车位的小型立体停车设备，此设备主要适合于地下室使用，双层或前后排组合可有效地利用有限的空间，最大限度容纳车辆，亦可用于地面使用。

1.2设计要求

（1）结合生活中现有的升降横移式立体车库，去进一步地了解立体车库的运行原理及结构造型；

（2）查阅国内外的有关立体车库的资料，大概的了解当前的车库发展技术，以及立体车库的最新发展概况。清楚设计立体车库所需要的钢材种类，电机型号和设计方法等。

（3）根据查到的资料，进一步的设计计算立体车库的各个结构。

（4）依据所选的车库的组成部件，利用CAD绘图，同时绘制过程中可以对不合适的零部件进行更换，以达到最佳效果。

（5）书写说明书。

1.3 国外立体车库的研究现状

在国外，机械式立体车库都已有很多年的发展历史。比如日本，其机械式立体车库的发展起步较早、种类齐全、技术水平及开发的经验比较丰富，它可以根据现场的环境和客户的使用要求进行选型。

50多年前，在国外，就有立体停车的双层停车设备。它是在空地上或建筑物下面的空间建起2层升降横移停车设备，适合于城市中心或人口较多的地区使用[1]。70年代末，世界经济发展迅速，汽车变得越来越多，迫使很多人多车多的地区想更多的方法去解决停车难的问题。

目前世界上的停车产业正向多元化发展，其停车技术包含更多的方面，比如机械、电子、液压和计算机技术等领域[2]。机械方面：运用许多新材料、新工艺、

新模块结构，易于组合使用、安装拆卸。安全保护装置：如汽车出入声光引导和定位、限速保护、停车泊位自动显示、重量超范围报警、汽车防盗录像和灭火系统等。其参考资料图如图1.1、1.2所示：

图1.1 国外高容量的立体车库

图1.2 韩国LG公司研发的塔式

1.4 国内立体车库的研究现状

在我国，停车库还处在初级阶段，公共停车位数量很少，乱停车的现象随处可见。在我国，停车场仍以单层的路面停车场为主，机械式立体停车库较为罕见。

单层的路面停车场存有很多缺陷，如占地多、管理人员多、成本高、效率低、环境污染等。由于不同人员随便进入，容易发生盗车、毁车、施暴等事件[3]。

2003年以后，我国很多企业为增强自身竞争力，开始引进国外技术，根据国内的实际使用情况进行分析设计与改造创新，走上自主开发的道路。不过在我国，停车产业还存在一些不足，如创造的多数产品是仿效或引进国外的技术制造，技术水平低，生产能力不足，缺少科研单位的参与，对停车产业发展和管理严重滞后等[4]。针对这种不足，市场方面应建立车库市场运行机制，运用价格调高占路停车收费标准，逐步消除“路满库空”现象。鼓励按市场规则经营车库，并实施政府监督和政策调控，使停车产业良性发展。调查的立体车库如图1.3所示：

图1.3 某小区停车位实图

1.5研究设计的意义

升降横移式立体停车库是机电一体化产品形式，它主要涉及机械、电子等领域，它需要专业的技术人员辅助其工作[5]。

随着经济的飞速发展，轿车数量膨胀，而现有的车库缺点是取车等候时间长，取车繁琐，安全程度差，设计结构陈旧。因此，机械式立体车库显得尤为重要。作为现代化大都市，立体建筑和立体交通都有了显著发展，道路拥挤、车满为患已成为当今社会中的不良现象，发展立体停车库已被多数人理解。

首先，机械立体车库具有突出的节省资源优势，并且节省土建的开发成本。

其次，机械立体车库能够有效地保证人身和车辆的安全。机械立体车库能够

做到彻底的人和车的分流。

最后，机械立体车库耗电量低。一般是以单台集装制成。这对车库较少的地区解决停车难的问题提供了方便。

因此，在升降横移式立体车库结构设计的基础上，深入地对升降横移式立体车库的框架和载车板进行的分析是十分必要、迫切而有意义的。

因此，机械式立体车库具有广阔的发展应用前景。

2、机械式立体车库的分析

2.1 机械式立体车库及其组成

车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果。研究开发机械立体停车设备，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土地建设的开发成本。

机械立体停车库是指使用车辆之外的立体化装置来完成车辆的停放和存储的机械设施。机械式立体车库是机电一体化产品，包含机械、电子、计算机、光学等领域的先进技术[6]。

机械立体车库主要由主体框架、横梁，纵梁、载车板、传动系统、安全装置、电气控制等几部分组成。由于运行原理的差异，不同形式的机械式立体车库，其主要区别在于主体框架、载车板、传动系统等，而安全装置、电气控制与运行原理关联不大，因此基本类似。

2. 2 立体车库现有种类及优缺点分析

2.2.1升降横移类机械式停车设备

采用载车板升降或横移形式存取车辆

特点：节省资源，配置灵活，操纵方便，建设周期短，价格低，投资少，构造简单，安全可靠，运行平稳，噪声低，适用于市区、机关、住宅小区使用。

缺点：设备中必须留至少一个空车位，为链条牵动的运行过程没有防止倾斜坠落的功能。

2.2.2 垂直循环类机械式停车设备

采用垂直方向做循环运动的形式来存取车辆

特点：占地少，两个泊位面积可停6~10辆车，装修可加顶棚，消防利用消防栓，价格低，投资少，建设周期短，采用自动控制，运行安全可靠。

缺点：设备结构复杂，没有完善的闭锁和监控系统，采用足够的安全措施和消防系统。最远的车位一般需要消耗2分钟，高峰取车时间依次变长，依次为第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此，这种车库数量开始减少。

2.2.3 水平循环类机械式停车设备

采用水平循环运动的车位系统来存取停放车辆

特点：可以省去进出的车道，降低通风装置的费用。但因为只有一个出入口，所以存取车耗费时间较长。

缺点：因为只有一个出入口，所以存取车耗费时间较长，一般最远车位一次取车需2分钟，高峰时取车时间消费过长，依次取车时间为第20辆约30分钟，实用性差。

2.2.4 多层循环类机械式停车设备

采用载车板作上下循环运动来实现车辆的多层存放

特点：无需坡道，节省土地资源，自动存取，通常建设于地形细长且地面只允许有一个出入口的场所。

缺点：设备结构复杂，故障率较高。最远车位一次取车需2分钟，高峰取车时间过长，依次取车第20辆需30分钟以上，实用性差。

2.2.5 平面移动类机械式停车设备

在同一层上用搬运或起重机平面移动车辆或者泊车板平面横移存取车辆，亦可搬运机和升降机配合来实现多层平面移动存取车辆。

特点：一般设置在地上或半地下的无人方式，地平面层为自走式，不仅降低了建立立体车库所需的投资费用，而且在地平面层可以停放大型车辆。

缺点：设备结构复杂，故障率高，当存车超过20辆时，高峰阶段取车时间过长，依次取车20辆需要30分钟以上，实用性较差。

2.2.6 堆垛类机械式停车设备

以巷道堆垛机或桥式起重机将进入到搬运器的车辆水平且垂直移动到存车位，并用存取机构存取车辆。巷道堆垛类立体停车库是一种专门用于停放小型汽车的立体停车设备，也是一种集机、光、电、自动控制为一体的全自动化立体停车设备[7]。它的出现解决了人们的大型自动化停车难的问题。

特点：车库全封闭，存车安全，完善的闭锁和监控系统，足够的安全措施和消防系统。

缺点：设备结构复杂，故障率比较高。取最远车位的车一般一次需2分钟，高峰取车时间一次变长，依次取车为第20辆约需30分钟以上，实用性差。而且堆垛机的技术要求较高，单台堆垛机成本较高，所以巷道堆垛式立体车库主要适用于需要车位数较多的客户。