蘇小華,李 宣,馬 莉,張榮毅

(北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110141)

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市車輛急劇增加，停車位愈來愈緊缺。為了解決停車難、停車無序的問題，立體車庫(kù)逐漸成為解決該問題的有效措施。目前，立體車庫(kù)的種類眾多，但存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占地面積大、存取車時(shí)間長(zhǎng)、存取靈活性差、設(shè)備運(yùn)行效率不高、能耗高、成本高等問題。為此,本文提出了一種無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)，它是一種簡(jiǎn)易立體車庫(kù)，能夠完全實(shí)現(xiàn)無障礙存取車，較好地解決了上述存在的問題[1]。

1 無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)設(shè)計(jì)方案及主要技術(shù)參數(shù)

1.1 設(shè)計(jì)方案

無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)在一個(gè)停車面積上存放兩臺(tái)車，并且整個(gè)設(shè)備不影響下層車輛正常停放的簡(jiǎn)易升降立體車庫(kù)，具有占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、安全可靠等特點(diǎn)。無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)由載車板1、載車板銷軸2、拉桿3、拉桿銷軸4、主驅(qū)桿5、從動(dòng)桿6、液壓缸銷軸7、液壓缸8、防墜器9、主驅(qū)桿銷軸10、從動(dòng)桿銷軸11、立柱12、支撐桿13和橫梁14等組成，如圖1所示。

1-載車板；2-載車板銷軸；3-拉桿；4-拉桿銷軸；5-主驅(qū)桿；6-從動(dòng)桿；7-液壓缸銷軸；8-液壓缸；9-防墜器；10-主驅(qū)桿銷軸；11-從動(dòng)桿銷軸；12-立柱；13-支撐桿；14-橫梁

拉桿3、主驅(qū)桿5、從動(dòng)桿6和立柱12構(gòu)成一個(gè)平行四連桿機(jī)構(gòu)；主驅(qū)桿5前端與拉桿3通過支撐桿13連接，后端與立柱12通過主驅(qū)桿銷軸10連接；從動(dòng)桿6前端與拉桿3通過拉桿銷軸4連接，后端與立柱12通過從動(dòng)桿銷軸11連接，確保載車板的運(yùn)動(dòng)軌跡。無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)包括兩個(gè)平行四連桿機(jī)構(gòu)，它們縱向平行安裝在地面上，并且通過支撐桿13和橫梁14連接在一起，載車板1通過載車板銷軸2與兩個(gè)平行四連桿機(jī)構(gòu)連接，液壓缸8驅(qū)動(dòng)平行四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)完成載車板的上升下降過程，防墜器9在載車板上升到位后對(duì)無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)進(jìn)行機(jī)械鎖死，以保證安全。

無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)如下：

(1) 拉桿3的末端通過支撐桿13、拉桿銷軸4分別與主驅(qū)桿5、從動(dòng)桿6連接，前端通過載車板銷軸2連接載車板1。因此拉桿3的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既要保證平行四連桿機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng)，又要確保載車板1的銷軸孔連線始終與地平面保持垂直，即確保載車板1始終處于水平狀態(tài)。

(2) 液壓缸8缸體的末端通過從動(dòng)桿銷軸11安裝在立柱12上，液壓缸活塞桿的前端通過液壓缸銷軸7連接在主驅(qū)桿5上。液壓缸的設(shè)計(jì)不僅要滿足活塞桿在液壓油的作用下做伸縮運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還要保證液壓缸8以從動(dòng)桿銷軸11為支點(diǎn)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)[2]。

(3) 主驅(qū)桿5前端通過支撐桿13與拉桿3連接，末端通過主驅(qū)桿銷軸10與立柱12連接，同時(shí)液壓缸8也連接在主驅(qū)桿5上。主驅(qū)桿5的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既要滿足平行四連桿機(jī)構(gòu)，又要保證連接的液壓缸能夠驅(qū)動(dòng)平行四連桿機(jī)構(gòu)按既定軌跡運(yùn)動(dòng)。

(4) 載車板1的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既要降低重量又要保證足夠的強(qiáng)度。兩個(gè)平行四連桿機(jī)構(gòu)與載車板1連接的位置分別位于停放車輛的前輪、后輪中心連線上，在載車板1下方焊接兩根矩形鋼管連接平行四連桿機(jī)構(gòu)，以減小載車板的彎矩及其變形[3]。

1.2 主要技術(shù)參數(shù)的確定

無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)的主要技術(shù)參數(shù)

2 無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)工作原理

無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)的工作原理如下：

(1) 載車板下降：防墜器的插銷下移回位，液壓系統(tǒng)通過同步閥向兩側(cè)液壓缸8的有桿腔供油，活塞桿在液壓油作用下縮回，液壓缸8帶動(dòng)平行四連桿機(jī)構(gòu)展開，即主驅(qū)桿5和從動(dòng)桿6繞著主驅(qū)桿銷軸10和從動(dòng)桿銷軸11轉(zhuǎn)動(dòng)并展開，載車板1跟隨拉桿3聯(lián)動(dòng)，在平行四連桿機(jī)構(gòu)的作用下，載車板最后降落在地面上。載車板下降過程和降到地面效果分別如圖2、圖3所示。

圖2 載車板下降過程示意圖 圖3 載車板降到地面效果

(2) 載車板上升：液壓系統(tǒng)通過同步閥向兩側(cè)液壓缸8的無桿腔供油，活塞桿在液壓油作用下伸出，液壓缸8帶動(dòng)平行四連桿機(jī)構(gòu)收回，載車板1在平行四連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)上升運(yùn)動(dòng)；當(dāng)載車板上升到停止位置時(shí)，液壓缸的活塞桿行程開關(guān)發(fā)出信號(hào)，液壓缸停止驅(qū)動(dòng)，同時(shí)防墜器的插銷伸出，插入載車板下方的矩形鋼管內(nèi)，對(duì)無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)進(jìn)行機(jī)械鎖死，雙重保護(hù)確保人員和車輛的安全。載車板上升過程和上升效果分別如圖4、圖5所示。

(3) 存取車輛：將驅(qū)動(dòng)液壓缸8與智能控制系統(tǒng)連接起來，采用IC卡對(duì)立體車庫(kù)進(jìn)行智能控制，停車時(shí)，刷一次IC卡并進(jìn)行計(jì)費(fèi)、計(jì)時(shí)，驅(qū)動(dòng)液壓缸8控制平行四連桿結(jié)構(gòu)將載車板1下降至地面，車輛停好后，載車板1自動(dòng)上升回位；取車時(shí)，再刷一次IC卡，無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)將車輛下降至地面，繳完停車費(fèi)，車輛開走后，載車板自動(dòng)上升至原位。

無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)既可以單獨(dú)使用，也可以模塊化使用，模塊化使用的效果如圖6所示。

圖4 載車板上升示意圖 圖5 載車板上升效果

圖6 無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)模塊化使用效果

3 無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)

無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)如下：

(1) 車庫(kù)結(jié)構(gòu)緊湊，成本較低。無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)采用液壓缸驅(qū)動(dòng)平行四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)載車板的上升下降，拉桿和主驅(qū)桿既是平行四連桿機(jī)構(gòu)的組成部分，又分別連接著載車板和液壓缸，二者的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)整體結(jié)構(gòu)緊湊，制造成本較低。

(2) 占地面積小，應(yīng)用范圍廣。整個(gè)設(shè)備安裝時(shí)將兩個(gè)立柱安裝到基礎(chǔ)上，每個(gè)安裝板占地面積僅為560 mm(長(zhǎng))×508 mm(寬)，設(shè)備安裝好后不影響下層車輛停(取)。無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)可廣泛用于居民區(qū)、酒店、商業(yè)街、寫字樓等停車位緊張的場(chǎng)所。

(3) 停取車不需要避讓，方便快捷。載車板平移降到地面，上層車輛可以直接開進(jìn)(出)，不需要倒車，下層車輛與平時(shí)停車相同，不用移車，也不需要為下層車輛單獨(dú)設(shè)計(jì)移進(jìn)移出裝置，存取車快捷方便。

4 結(jié)語

本文研究的無障礙側(cè)方位立體停車庫(kù)整體結(jié)構(gòu)緊湊、造價(jià)較低、占地面積小、應(yīng)用范圍廣、操作方便，停取車不需要避讓，下層車輛正常停車，不用專門設(shè)計(jì)移進(jìn)移出裝置，存取車快捷方便，對(duì)于解決城市停車位緊缺這一難題具有實(shí)際意義。