多層升降橫移式立體車庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案分析

1、文章編號 ：（）多層升降橫移式立體車庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案分析梁睦，李鉻，程軍紅，李坤（中 原工學(xué)院，鄭州 ）摘要：對垂直升降式 、層和多層升降橫移式 種立體車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和存車效率進(jìn)行了分析研究 ，提 出了 車 輛 立 體存放中升降 、橫移運(yùn)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作要求 ，介 紹了多層升降橫移式立體車庫中雙功能車位車輛存取的工作原理 ，分 析了立體車庫存車單元中每一車位平均造價(jià)的影響因素 ，為立體車庫的方案設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù) 關(guān) 鍵 詞： 多層立體車庫 ；升 降框架 ；橫 移框架 ；雙 功能車位 ；存 車效率中圖分類號： 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 ： ：隨著人類社會的進(jìn)步、城市人口的擴(kuò)張 ，城市交通 壓力越來越大，停

2、車 難已成為困擾人們?nèi)粘Ｉ畹纳?會難題若 要 解 決 此 難 題，車 輛 的立體存放是必然趨 勢目 前，地 面、地 下停車場已不能滿足正常的停車 需求，因此，設(shè)置各種形式的立體車庫將成為解決停車 難的有 效 舉 措根 據(jù) 物 流 立 體 倉 儲 的 存 放 、控 制 原 理，巷 道式、垂 直升降式立體車庫存車方案較多 ，如 西安龍首北路天竹大廈 層、 個(gè)車位的電梯式停 車庫和深圳市寶安區(qū)人民醫(yī)院 層、 個(gè)車位的雙 塔式立體車庫，是垂直升降式立體車庫的典型范例 汽 車不同于其他物品，體 積、質(zhì) 量大，而 且車主更關(guān)注存 取效率本文就幾種 立體車庫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分 析研究垂直升降式立體車庫的

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 方案分析垂直升降式立體車庫的結(jié)構(gòu)如圖所示當(dāng)車輛需 要存入車庫時(shí)，需將車輛駛?cè)氩⑼７旁趦闪熊囄恢g的 堆垛機(jī)平臺上，由車管人員將堆垛機(jī)提升到有空車位 的指定高度，然后由堆垛機(jī)采用三層貨叉機(jī)構(gòu)或輥道 機(jī)構(gòu)將車 體和載車臺一并存入指定 的 空 車 位取 車 時(shí)，由車管人員將 堆垛機(jī)提升到指定高度，通 過三層貨 叉或輥道機(jī)構(gòu)將車體從指定車位轉(zhuǎn)移到堆垛機(jī)升降平臺上，然后由堆垛機(jī)將車體下降并停放到車庫臨近地坪 高度的第一層，停穩(wěn)后由車主將車輛開出車庫圖 垂直升降式立體車庫示意圖 這種立體車庫高 ，存車數(shù)量大，缺點(diǎn)是車輛存取單 靠唯一的進(jìn)出口和堆垛機(jī) ，升降速度慢，存取車輛效率 太低假如某小區(qū)該車

4、庫 某一單元中存有 輛車，每 輛車的存取時(shí) 間 平 均 為 ，而 小 區(qū) 車 主 要 在 同 一 時(shí)間取車上班，從庫 中提取第一輛車到提取最后一輛 車，需要持續(xù) ，顯然是不可行的 所 以 這 類 車 庫 多 用于汽車銷售部門收稿日期 ：作者簡介 ：梁 睦（），男 ，上 海人 ，教 授第 期梁 睦 ，等 ：多層升降橫移式立體車庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案分析 · ·升降橫移式 層立體車庫的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)方案分析目前 ，居 民小區(qū)使用較多的是升降橫移式 層立 體車庫 ，其 結(jié)構(gòu)如圖 所示 其 特點(diǎn)是 ：每 一個(gè)車位都 有自己獨(dú)立的運(yùn)動驅(qū)動系統(tǒng) ，上層和 底層只有升降功 能 ，中 間 層 （臨 近

5、 地 坪 ）只 有 水 平 橫 移 功 能 具 有 升 降 功能的車位不能橫移 ；具 有橫移功能的車位也無法升 降 這 類車庫 由 若 干 個(gè) 車 位 組 成 一 個(gè) 操 控 單 元，如 某一個(gè)操控單元由 個(gè)（ 的整數(shù)倍）車 位組成 ，則 上層有 個(gè)車位 ，可 實(shí)現(xiàn)升降操作 ；底 層也有 個(gè)車位， 可升降操作 ；接 近地面的中間層只有 個(gè)車位可實(shí)現(xiàn) 水平橫移式操作 中 間層則必須留出至少一個(gè)車位供 上 、下 車位升 降 操 作 存 取 車 體 ，因 此 一 個(gè) 存 車 單 元 最 多可存放 輛車 存 放在中間層車位上的車輛 ，征 得 車管員同意后可自行將車開出車庫 ；存 放在上層車位（或 下層

6、車位）的 車輛 ，取 車時(shí)必須由車管員將該車位 下方的中間層車位移開（不 論該車位是否有車 ），將 車 體從上層車位下降到中間層車位后 ，由 車主將車輛開 出車庫 上層提升動力系統(tǒng) ； 上層載車臺板 ； 中間橫移載車臺板 ； 橫移臺板驅(qū)動動力系統(tǒng)； 下層提升動力系統(tǒng) ； 橫移軌道及橫梁 ； 下層載車臺板 ； 搭接板圖 升降橫移式 層立體車庫這種車庫的優(yōu)點(diǎn)是存取車輛效率高，造 價(jià)便宜，車 庫結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，車輛可由車主自行開入車位，不 需要專用堆垛機(jī)操作由 于存取車輛比較方便，所 以受 到了車主的普遍歡迎但 是這種車庫存車數(shù)量少，占 地 面積大，土地利 用率低，不適 合人口密集的地區(qū)建設(shè) （

7、如商場、醫(yī)院等），因此不能作為大力推廣的車庫類型 從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，為 了避免運(yùn)動干涉，在 上、下 層車位移動時(shí)，必須避 開中間層的橫移軌道及固定橫梁 （如圖所示 ），并 借 助 于 搭 接 板 ，才 能 將 車 體 順 利 移至停車位上因此，這種車庫無法實(shí)現(xiàn)更多層的車輛 存放，只能是層升降橫移式多層立體車庫的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)方案分析為了發(fā)揮層立體車庫的優(yōu)勢，在設(shè)計(jì)升降橫移 式多層立體車庫時(shí) ，車 庫中必須設(shè)置具有升降橫移雙 重功能的車位，結(jié)構(gòu)如圖所示可把具有升降橫移雙重功能的車位分為 個(gè)獨(dú)立的框架部分：為車庫的 固 定 鋼 架，除 必 要 的 立 柱 橫 撐 外 ，還 須通過托腳將車位橫移必須具備的

8、橫梁 、鋼軌固定 在鋼架上為具有獨(dú)立結(jié)構(gòu)的車 位橫移框架 ，底 盤設(shè)置有個(gè)軸承座和個(gè)滾輪，其 中 個(gè)為主動輪，通 過減速 電機(jī)和鏈條、傳動鏈輪驅(qū)動，可在固定鋼架的鋼軌上 雙向橫移；另外，在橫移框架的上部托板上，還安裝固定 有車位升降驅(qū)動動力系統(tǒng) ，通過鏈條 傳動，車 位升降 臺及存入的車輛可按要求升降橫 移框架 是一個(gè)沒 有底面和前簾的可移動鋼架，是 連接車庫固定鋼架 和車位升降框架的中間過渡框架為具有獨(dú)立結(jié)構(gòu)的車 位升降框架 ，底 盤設(shè)置固 定有組鋼絲繩輪托腳 和鋼絲繩導(dǎo)向繩輪 條 鋼 絲 車位橫移框架 ； 車位升降框架 ； 導(dǎo)向滑靴 ； 車位橫移軌道及橫梁 ； 車位橫移驅(qū)動動力系統(tǒng)； 車位

9、升降驅(qū)動動力系統(tǒng) ； 車庫固定鋼架 ； 導(dǎo)柱 ； 車位提升鋼絲繩固定點(diǎn) 圖 立體車庫中升降橫移雙功能車位結(jié)構(gòu) 繩一端固定在吊耳上，然 后穿過 個(gè)導(dǎo)向繩輪和 個(gè)提升繩輪由升降驅(qū)動減速電機(jī) 、傳動鏈輪組成的傳 動系統(tǒng)，驅(qū)使鋼絲繩卷筒雙向旋轉(zhuǎn) ，實(shí)現(xiàn)車位的升降要 求在車位升降框架的兩側(cè) ，安裝固定有個(gè)半圓柱套筒式導(dǎo)向滑靴 ，與 固定在橫移框架 上的 個(gè) 導(dǎo) 向立柱組成組半圓柱面導(dǎo)向裝置 ，在車位升降框 架上升到頂和下落到底 （借 助第 層車位的導(dǎo)柱 ）時(shí)， 起到安全可靠的導(dǎo)向、定位作用這種具有升降橫移雙功能的車庫 ，在 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和 操作功能 上 都 比 層 車 庫 復(fù) 雜，造 價(jià) 也 高由 圖 可

10、知，橫移框架只 能在固定的高度左右橫移 ；升 降框 架也只能上升到指 定的高度 如 圖 所示，第 列 第層的車位存入車輛后，只 能在車庫的第 層第 、列間左右 移 動，這 個(gè) 車位及 存 入的車輛不可能上 升到第層并橫移到第 或第 、 列絕 對不允許車 位及存入車輛在第 層下方的任一高度懸空停留 ，以 保證安全及其他車位的正常操作我們把層以上的立體車庫稱為多層立體車庫， 圖為升降橫移式多層立體車庫的基本車位結(jié)構(gòu)圖， 假設(shè)它由層列共 個(gè)車位組成第 層為頂層， 像層立體車庫的頂層車位一樣 ，只有升降功能，可全 部存入車輛；第 層為升降橫移雙功能車位 ，為 了 便于車輛存取，必須有一列是空位 ，作為

11、車輛存取的升降通道，所以這個(gè)車位空間只能設(shè)置個(gè)車位，最 多存入輛車；第 層臨近地坪高度，設(shè) 置的車位也 只有橫移功能，為便 于車輛存取、出 入，只 能設(shè)置 個(gè)車位因此這種存車單 元最多只能存入 輛車，比 層立體車庫造價(jià)高 ，有效存車位數(shù)量少，存取車輛效率 低當(dāng)車輛需要存車入庫時(shí) ，最簡單、快捷的方式是直接將車存入第層車位，這 樣存車、取車用時(shí)都最少 ； 當(dāng)需要將車輛存放在高層車位時(shí) ，需 要車管人員將空 車位下方存有車輛的車位向兩邊橫移 ，騰 出空車位下 降的通道，然后把空 車位下降到臨近地坪的第一層高 度，由車主將車輛開入指定的空車位 ，由車管人員將載入車輛的車位上升到原來的高度 ，由 此完

12、成整個(gè)存車 過程從高層車位取車的操作過程與之相反 車輛存入庫內(nèi)車位處于等待狀態(tài)時(shí)，為避免鋼絲繩斷裂、砸壞下面的車輛，在車位升降框架上部設(shè)置有 頂棚鋼構(gòu)橫撐；另外，在車位升降框架和車位橫移框 架之間 可以設(shè)置電磁鐵驅(qū)動的電控或氣動插銷裝 置，使、框架在沒有相對運(yùn)動時(shí)鎖閉成一 體 ；也 可 在橫移框架上設(shè) 置手動杠桿、四 連桿機(jī)構(gòu)，將 升降 框架與橫移框架 互鎖連接成一體 （圖 中沒有標(biāo) 出），從而減少存入 車輛時(shí)鋼絲繩的受力 ，提 高存車的安全可靠性圖中第 層 （頂 層 ）車 位雖然只有升降 功能，從安全可靠性要 求出發(fā) ，也 需要在固定框架 頂層上設(shè)置相關(guān)固定的安全保護(hù)和導(dǎo)向裝置考慮車位升降框

13、架 落到第層地坪高度時(shí)，框 架的底盤距離車庫外地坪尚有一段距離 ，不 利于車輛 出入，可將第層橫移車位框架設(shè)計(jì)成過渡車位 ，讓升 降框架嵌入第層橫移框架內(nèi)，并形成統(tǒng)一底盤高度圖 升降橫移式多層立體車庫的基本車位結(jié)構(gòu) 這樣，第層橫移 單功能框架，即 有獨(dú)立的存車功能， 也可作為第至第 層下降或提升時(shí)的過渡平臺 ，提 高車輛存取過程中的平穩(wěn) 、安全、可靠性與層立體車庫相比，多層升降橫移式立體車庫 無需設(shè)置地下車位，便 于車庫施工、檢 修但 由于車庫 高度的增加，車輛存取復(fù)雜且危險(xiǎn) 程度增加 因 此，在 車庫的設(shè)計(jì)過程中，需要設(shè)計(jì)安全保護(hù)裝置隨著多層升降橫移式立體車庫的存車高度和數(shù)量 增加，土地的利

14、用率 得到了改善 但 是高度越高，存 車 數(shù)量越多，存 取 車 輛 的 效 率 就 越 低，給使用者帶來不 便若一棟樓有幾個(gè)單元 ，也可將一個(gè)立體車庫相應(yīng)分 為幾個(gè)存車單元，這樣車輛存取效率高 ，車主存取車輛 方便由于每一存取 單元都需要留出一列車位作為車 位周轉(zhuǎn)時(shí)的升降通道，這樣就會降低 立體車庫空間車 位的有效利用率另 外，每 一存車單元層數(shù)越多，車 庫 的土地利用率越高，但是由于雙功能車位數(shù)量的增加 ， 也會提高造價(jià)因此，需要合理設(shè)計(jì)多層立體車庫每一 個(gè)存車單元的存車高度與數(shù)量結(jié)語升降橫移式立體車庫與現(xiàn)有的垂直升降式 、堆 垛 機(jī)巷道式立體車庫相比 ，結(jié) 構(gòu)簡單、施 工方便、存 取車輛效

15、率較高，且由于車輛可由車主自行駕駛?cè)霂?，省略 了專用堆垛機(jī)，造價(jià) 相對較低但 是，因 其土地利用率 和存取車輛效率之間的矛盾 ，以及自動化控制水平較 低，目前仍不是 立體車 庫 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 的 最 佳 方 案，更 加 合理的立體車庫結(jié)構(gòu)方案還需要進(jìn)一步研究參考文獻(xiàn)： 徐寧 智 能立體車庫的應(yīng)用與研究 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與 創(chuàng)新 ，（）： 弋和友 錦 端園石油小區(qū)立體車庫的運(yùn)行 現(xiàn) 代 物 業(yè)，（）： 梁睦 堆 垛機(jī) 層貨叉直線差動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 起 重 運(yùn) 輸機(jī)械 ，（）： 梁睦 貨 叉式與輥道式立體倉庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 起 重 運(yùn) 輸 機(jī)械 ，（）： 梁睦 ，梁 東凱 立 體車庫的應(yīng)用及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 研 討 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新 ，（）： 劉麗娜 淺 談立體車庫的特點(diǎn)及其應(yīng)用 智 能 建 筑 與 城市信息 ，（）： 夏建民 一 種解決醫(yī)院停車難的創(chuàng)新方案 中 國 醫(yī) 院 建筑與裝備 ，（）：（責(zé)任編輯：