家用立体车库设计

垂直循环式家用立体车库设计

一、调查分析及可行性报告

1.背景

随着经济的飞速发展和人们生活水平的不断提高，汽车作为常用的交通工具逐步进入寻常百姓人家，随之而来的停车难问题越来越显现，尤其是北上广等一线城市更是面临着这样的问题。一家甚至有两到三辆车，立体车库的普及势在必行。

机械式立体车库作为改善城市静态交通的有效停车设备，具有占地面积少、造价相对低、可移动拆卸、安全防盗等优点，在国外得到广泛应用。20世纪20年代，美国学者开始研发机械式停车设备（立体车库），用于有效解决大城市“停车难”问题，并于1920年年建成了世界上第一座机械式停车设备。之后，德国、韩国、日本等一些国家，相继开始研发、制造机械式停车设备，并形成了研发、制造、安装、维护为一体的行业。我国20世纪80年代开始研发立体车库，主要是仿制韩国、日本等国家的产品，并于1989年建造了第一台垂直循环类机械式立体车库。之后，我国立体车库行业进入了十几年的低迷期。由于在我国机械式立体车库还处在发展初期阶段，存在着技术落后、推广难度大、成本高等缺点，其大范围的推广与应用还处于停滞不前状态。

近年来，随着汽车保有量的增加和“停车难”问题的凸显，立体车库市场正以突飞猛进的态势发展。为适应立体车库行业迅猛发展的需要，保证产品质量和可靠性，以规范立体车库的生产和建设，国家已出台了《机械式停车设备类别、型式与基本参数》-JB/T87130.1998等6个标准，对推动我国立体车库事业起到了极大的促进作用。国家标准把机械式停车设备（立体车库）分为8种类型。主要有以下几种形式：升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循环式、箱型水平循环式、圆形水平循环式等。

2.可行性

家用立体车库可有效改善小区停车位紧缺、普通车库建筑面积过大等问题，经济有效的提升车库的使用性能，立体车库具有操作方式方便、存取速度快捷，管理人员数量少等优点。

3.设计目的

完成家用立体车库的设计，解决现代家庭私家车数量增加与小区停车面积紧张之间的矛盾问题。并方便存取。

二、设计想法

垂直循环式立体车库，考虑到家庭用车数量及家庭来客用车，初定为四车位立体车库。

方案1想法来源于工程实例：摩天轮，同样原理利用行星轮系建立垂直循环式车库，但考虑到自平衡问题及四车位交换时的速度不能过快。同时4车位式摩天轮车库车位较少，结构建立成本较高，不适宜家庭使用。

则考虑方案2，车库结构为1-2-1三层循环车库，循环通过电机与轨道实现，使用顺时针或逆时针旋转来完成更换车位。

三、主功能及参数指标

立体车库核心功能：车辆的储存

主功能：车辆的存储与保护，停车时感应最下层是否有空位，停车时四车位间的旋转，取车时四车位间的旋转，判断取车及存车时的最短路径。

设计参数：考虑到SUV、轿车等常用私家车车型，单车位数据设计为长5米，宽2.4米，

高2.5米。

则考虑间隙问题，整个车库为长5米，宽6米，高8.5米。

四、主功能分解

五、功能元作用原理

动力源模块：提供平移、升降的动力。

车辆进出模块：如何进入车库。

存取模块：如何存取。

车辆储存与保护：车辆进入车库后左右栏杆防止侧移，车库门锁的设计等。

升降与平移：可进行上下左右车位的调整，以满足取车停车的目的。

旋转：为升降与平移，需要通过旋转来实现。

则由形态学矩阵可知，N=5x3x3x4x4=720种方案

排除不配合的方案，如A1与E3动力源有冲突不配合，则优选如下一个方案：

A动力源选择电动机，B选择自行开入，C选择下层存取，D选择轨道，E选择齿轮。

即A1+B1+C3+D1+E2

控制方面可采用PLC进行控制操作。

六、方案设备布局及结构简图

布局如图，四个车库。中间为电机驱动。

七、运动循环图