李子威

（中南大學(xué)機電工程學(xué)院，湖南長沙 410000）

居民小區(qū)新型立體車位的設(shè)計

李子威

（中南大學(xué)機電工程學(xué)院，湖南長沙 410000）

為了解決居民住宅小區(qū)停車難的問題，本文設(shè)計一種新型立體車位，包括工作原理、特點、結(jié)構(gòu)組成、車輛提取方式等。實際運行檢驗表明該設(shè)計存取車輛效率高，操作簡單安全，運行平穩(wěn)，適用于大部分小區(qū)的立體車位建設(shè)。

新型立體車位；設(shè)計；居民小區(qū)

1 我國立體車位發(fā)展現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，機動車保有量迅速增長，小汽車在我國城市家庭中越來越普及，給城市交通帶來越來越重的壓力。目前我國汽車保有量從2007年的0.57億輛上升到2015年的1.72億輛，翻了近兩番，年復(fù)合增長率約14.8%，照此速度發(fā)展，預(yù)計2020年中國汽車保有量將突破2億輛［1］（見圖1）。

圖1 2009-2015年中國汽車保有量及增速

雖然私家車數(shù)量不斷上升，保有量迅速增長，但小區(qū)停車位卻規(guī)劃滯后，停車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和管理跟不上，尤其是大城市轎車保有量的增長數(shù)量遠遠大于停車位的增長數(shù)量，居民住宅小區(qū)停車難問題日益突出，而且可能成為國家實施汽車產(chǎn)業(yè)政策及其他相關(guān)政策的“瓶頸”。因此，解決好停車難問題，特別是居民小區(qū)停車難問題顯得尤為重要。

目前，已有許多高級商場、醫(yī)院等公共場所采用了立體車庫的方式來解決停車難的問題，然而在居民住宅小區(qū)這樣的設(shè)計并不合適。一方面，這種昂貴且繁重的大型機構(gòu)難以構(gòu)建，投入大，運行成本高，難以實現(xiàn)；另一方面，這種設(shè)計難以做到快速提取，尤其在上下班高峰時段甚至可能出現(xiàn)交通堵塞。因此，設(shè)計一個新型立體車位來解決居民住宅小區(qū)車位不足，隨意存放提取車輛不便的問題，成為急需研究的課題。

2 設(shè)計基本思路

新型立體車位采用上下提取式，可根據(jù)地下車庫高度設(shè)計車位層數(shù)。本設(shè)計按照一般地下車庫3.5～4.0m的高度設(shè)計為兩層單列式，每個立體車位為獨立單元，包括上下2個車位。主要由地坑、框架、載車提籃、提升系統(tǒng)、上下行程限位裝置和控制系統(tǒng)六大部分組成。采用在地下開設(shè)一個地坑，底部安裝液壓升降系統(tǒng)的方式，方便快速提取車輛。升降系統(tǒng)由2臺剪式液壓機并列構(gòu)成，車位承載主體是一個二層載車提籃，通過下方液壓升降平臺推動載車提籃上下運動。載車提籃由4根角鋼支柱和具有感應(yīng)裝置的載車板構(gòu)成。第一層載車板下方和液壓升降臺緊密連接，各層安裝卡扣固定裝置，保證車輛存取及停放時載車板平穩(wěn)。這種升降臺相比橫移式的立體車位，節(jié)省了停車空間，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

3 車輛的存放和提取

3.1 存放和提取第一層車輛

剪式液壓升降平臺提升載車提籃至第一層與地面高度平行時，提籃上行限位裝置開啟，液壓升降平臺停止工作，存放和提取第一層車輛。

3.2 存放和提取第二層車輛

剪式的液壓升降平臺下降載車提籃至第二層與地面高度平行時，下行限位裝置開啟，升降平臺停止工作，存放和提取第二層車輛。

4 整體構(gòu)成

4.1 地坑

在地面以下開挖深度為2.0～2.5m地坑，用于安裝提升設(shè)備，作為車輛停放和提取時的過渡空間。地坑內(nèi)安裝上下扶梯，用于調(diào)試、檢查、維修機械設(shè)備時使用。

4.2 框架

主體鋼結(jié)構(gòu)框架主要由4根鋼柱通過緊固件連接或焊接而成，具有足夠的強度和剛度。4根鋼結(jié)構(gòu)支柱分別安裝導(dǎo)軌，便于載車提籃升降。

4.3 二層載車提籃

根據(jù)國內(nèi)大部分地下車庫和家用小車的高度，載車提籃設(shè)計為2層，高度為1.75m，底層和頂層均設(shè)載車板，底層載車板與剪式的液壓升降平臺連接固定。載車提籃框架采用角鋼制作，四周安裝滑動導(dǎo)向輪與安裝在框架的導(dǎo)軌相連，以確保載車提籃上下提升時的穩(wěn)定。根據(jù)機械式停車設(shè)備設(shè)計要求，載車板采用非燃燒體材料制造，并具有足夠的強度和剛度。載車板安裝有防止車輛滑移裝置，確保車輛在提升過程中平穩(wěn)。

4.4 提升系統(tǒng)

采用剪式的液壓升降平臺作為提升裝置。剪式液壓升降平臺具有占地空間小、傳導(dǎo)功效比高、運行平穩(wěn)、安全可靠等特點。在地坑內(nèi)打好地基，用地腳螺絲安裝2臺并列同步的剪式液壓升降平臺，以防止升降時載車提籃偏心。升降過程中下方升降平臺提供動力推動上方載車提籃沿導(dǎo)軌升降。

4.5 上下行程限位裝置

由載車提籃上行限位裝置和下行限位裝置構(gòu)成。

4.5.1 上行限位裝置。在框架頂部安裝行程開關(guān)，當(dāng)載車提籃上升至頂部觸碰到行程開關(guān)時，升降系統(tǒng)停止上升以防冒頂，此時載車提籃底部與地面平行。

4.5.2 下行限位裝置。地坑內(nèi)框架角鋼內(nèi)側(cè)安裝4個墩柱，當(dāng)載車提籃緩慢下降至觸碰到下方墩柱上的行程開關(guān)時，切斷制動電源，所有動作停止并發(fā)出提示，升降系統(tǒng)停止工作，載車提籃位于地坑內(nèi)4個墩柱上，頂層與地面平行。

4.6 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)采用PLC程序控制器控制，主要由手動控制、自動控制、復(fù)位、急停4種控制方法。自動控制在日常正常工作狀態(tài)時使用，手動控制在調(diào)試、維修時使用，復(fù)位在排除故障時使用，發(fā)現(xiàn)異常的緊急場合使用急停［2］。

4.7 主要技術(shù)參數(shù)

驅(qū)動方式為固定同步剪叉式液壓升降平臺，傳動提升速度為2～3m/min，電機功率為2kW，電源為三相380V/50HZ，停車重量為≤2 350kg，最大停車尺寸為5 250×2 350×1 750（長×寬×高）。

5 立體車庫特點

5.1 經(jīng)濟實用

投資小，見效快，運行成本低，性價比高。占地面積小，施工周期短，簡單易行，既可在新建小區(qū)地下車庫時進行整體設(shè)計，也可由業(yè)主對已有的車位進行單獨改造。

5.2 存放提取車輛方便

相對于大型停車庫來說，每個立體車位均是獨立單元，可由業(yè)主自行操作控制，存放提取車輛簡單方便，可以避免上下班高峰期車輛排隊擁堵。

5.3 結(jié)構(gòu)牢固，維護簡單方便

結(jié)構(gòu)牢固，升降過程平穩(wěn)，可以適用于不同的工作環(huán)境，機械結(jié)構(gòu)簡單，維護簡單方便，故障率低。

6 結(jié)語

本文所設(shè)計的立體車位經(jīng)濟實用，可以任意存放提取每一層車輛，充分提高空間利用率，緩解了居民小區(qū)停車難問題。經(jīng)過實際運行檢驗，其存取車輛效率高，操作簡單安全，運行平穩(wěn)，可以適用于大部分小區(qū)的立體車位建設(shè)。

［1］中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng).2016年中國汽車保有量現(xiàn)狀及報廢量預(yù)測［EB/OL］.（2016-04-19）［2017-02-16］.http://www.chyxx. com/industry/201604/407660.html.

［2］毛現(xiàn)霞.三層升降橫移類立體停車庫設(shè)計［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（6）：63.

Design of a New Type of Stereo Parking Space in Residential Area

Li Ziwei
（College of Mechanical and Electrical Engineering，Central South University，Changsha Hunan 410000）

In order to solve the problem of difficulty for parking in residential areas,this paper designed a new type of stereo parking space,including the operational principl,characteristics,structure compositions,vehicle extraction methods and so on.The actual operation showed that the design had the advantages of high efficiency,simple and safe operation,and stable operation,which is suitable for the construction of the three-dimensional parking spaces in most areas.

new type of stereo parking space；design；residential area

TU984.12

A

1003-5168（2017）04-0132-02

2017-03-05

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目“居民小區(qū)新型立體車位的設(shè)計”（20161053317）。

李子威（1996-），男，本科，研究實習(xí)員，研究方向：機械設(shè)計及自動化。