多層升降橫移式立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案分析

1、文章編號(hào) ：（）多層升降橫移式立體車(chē)庫(kù)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(duì)垂直升降式 、層和多層升降橫移式 種立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和存車(chē)效率進(jìn)行了分析研究 ，提 出了 車(chē) 輛 立 體存放中升降 、橫移運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作要求 ，介 紹了多層升降橫移式立體車(chē)庫(kù)中雙功能車(chē)位車(chē)輛存取的工作原理 ，分 析了立體車(chē)庫(kù)存車(chē)單元中每一車(chē)位平均造價(jià)的影響因素 ，為立體車(chē)庫(kù)的方案設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù) 關(guān) 鍵 詞： 多層立體車(chē)庫(kù) ；升 降框架 ；橫 移框架 ；雙 功能車(chē)位 ；存 車(chē)效率中圖分類(lèi)號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 ： ：隨著人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步、城市人口的擴(kuò)張 ，城市交通 壓力越來(lái)越大，停

2、車(chē) 難已成為困擾人們?nèi)粘Ｉ畹纳?會(huì)難題若 要 解 決 此 難 題，車(chē) 輛 的立體存放是必然趨 勢(shì)目 前，地 面、地 下停車(chē)場(chǎng)已不能滿(mǎn)足正常的停車(chē) 需求，因此，設(shè)置各種形式的立體車(chē)庫(kù)將成為解決停車(chē) 難的有 效 舉 措根 據(jù) 物 流 立 體 倉(cāng) 儲(chǔ) 的 存 放 、控 制 原 理，巷 道式、垂 直升降式立體車(chē)庫(kù)存車(chē)方案較多 ，如 西安龍首北路天竹大廈 層、 個(gè)車(chē)位的電梯式停 車(chē)庫(kù)和深圳市寶安區(qū)人民醫(yī)院 層、 個(gè)車(chē)位的雙 塔式立體車(chē)庫(kù)，是垂直升降式立體車(chē)庫(kù)的典型范例 汽 車(chē)不同于其他物品，體 積、質(zhì) 量大，而 且車(chē)主更關(guān)注存 取效率本文就幾種 立體車(chē)庫(kù)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(chē)庫(kù)的

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 方案分析垂直升降式立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)如圖所示當(dāng)車(chē)輛需 要存入車(chē)庫(kù)時(shí)，需將車(chē)輛駛?cè)氩⑼７旁趦闪熊?chē)位之間的 堆垛機(jī)平臺(tái)上，由車(chē)管人員將堆垛機(jī)提升到有空車(chē)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(chē) 體和載車(chē)臺(tái)一并存入指定 的 空 車(chē) 位取 車(chē) 時(shí)，由車(chē)管人員將 堆垛機(jī)提升到指定高度，通 過(guò)三層貨 叉或輥道機(jī)構(gòu)將車(chē)體從指定車(chē)位轉(zhuǎn)移到堆垛機(jī)升降平臺(tái)上，然后由堆垛機(jī)將車(chē)體下降并停放到車(chē)庫(kù)臨近地坪 高度的第一層，停穩(wěn)后由車(chē)主將車(chē)輛開(kāi)出車(chē)庫(kù)圖 垂直升降式立體車(chē)庫(kù)示意圖 這種立體車(chē)庫(kù)高 ，存車(chē)數(shù)量大，缺點(diǎn)是車(chē)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(chē)輛效率 太低假如某小區(qū)該車(chē)

4、庫(kù) 某一單元中存有 輛車(chē)，每 輛車(chē)的存取時(shí) 間 平 均 為 ，而 小 區(qū) 車(chē) 主 要 在 同 一 時(shí)間取車(chē)上班，從庫(kù) 中提取第一輛車(chē)到提取最后一輛 車(chē)，需要持續(xù) ，顯然是不可行的 所 以 這 類(lèi) 車(chē) 庫(kù) 多 用于汽車(chē)銷(xiāo)售部門(mén)收稿日期 ：作者簡(jiǎn)介 ：梁 睦（），男 ，上 海人 ，教 授第 期梁 睦 ，等 ：多層升降橫移式立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案分析 · ·升降橫移式 層立體車(chē)庫(kù)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(chē)庫(kù) ，其 結(jié)構(gòu)如圖 所示 其 特點(diǎn)是 ：每 一個(gè)車(chē)位都 有自己獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)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(chē)位不能橫移 ；具 有橫移功能的車(chē)位也無(wú)法升 降 這 類(lèi)車(chē)庫(kù) 由 若 干 個(gè) 車(chē) 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(chē) 位組成 ，則 上層有 個(gè)車(chē)位 ，可 實(shí)現(xiàn)升降操作 ；底 層也有 個(gè)車(chē)位， 可升降操作 ；接 近地面的中間層只有 個(gè)車(chē)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(chē)位供 上 、下 車(chē)位升 降 操 作 存 取 車(chē) 體 ，因 此 一 個(gè) 存 車(chē) 單 元 最 多可存放 輛車(chē) 存 放在中間層車(chē)位上的車(chē)輛 ，征 得 車(chē)管員同意后可自行將車(chē)開(kāi)出車(chē)庫(kù) ；存 放在上層車(chē)位（或 下層

6、車(chē)位）的 車(chē)輛 ，取 車(chē)時(shí)必須由車(chē)管員將該車(chē)位 下方的中間層車(chē)位移開(kāi)（不 論該車(chē)位是否有車(chē) ），將 車(chē) 體從上層車(chē)位下降到中間層車(chē)位后 ，由 車(chē)主將車(chē)輛開(kāi) 出車(chē)庫(kù) 上層提升動(dòng)力系統(tǒng) ； 上層載車(chē)臺(tái)板 ； 中間橫移載車(chē)臺(tái)板 ； 橫移臺(tái)板驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)； 下層提升動(dòng)力系統(tǒng) ； 橫移軌道及橫梁 ； 下層載車(chē)臺(tái)板 ； 搭接板圖 升降橫移式 層立體車(chē)庫(kù)這種車(chē)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)是存取車(chē)輛效率高，造 價(jià)便宜，車(chē) 庫(kù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，車(chē)輛可由車(chē)主自行開(kāi)入車(chē)位，不 需要專(zhuān)用堆垛機(jī)操作由 于存取車(chē)輛比較方便，所 以受 到了車(chē)主的普遍歡迎但 是這種車(chē)庫(kù)存車(chē)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(chǎng)、醫(yī)院等），因此不能作為大力推廣的車(chē)庫(kù)類(lèi)型 從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，為 了避免運(yùn)動(dòng)干涉，在 上、下 層車(chē)位移動(dòng)時(shí)，必須避 開(kāi)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(chē) 體 順 利 移至停車(chē)位上因此，這種車(chē)庫(kù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)更多層的車(chē)輛 存放，只能是層升降橫移式多層立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)方案分析為了發(fā)揮層立體車(chē)庫(kù)的優(yōu)勢(shì)，在設(shè)計(jì)升降橫移 式多層立體車(chē)庫(kù)時(shí) ，車(chē) 庫(kù)中必須設(shè)置具有升降橫移雙 重功能的車(chē)位，結(jié)構(gòu)如圖所示可把具有升降橫移雙重功能的車(chē)位分為 個(gè)獨(dú)立的框架部分：為車(chē)庫(kù)的 固 定 鋼 架，除 必 要 的 立 柱 橫 撐 外 ，還 須通過(guò)托腳將車(chē)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(chē) 位橫移框架 ，底 盤(pán)設(shè)置有個(gè)軸承座和個(gè)滾輪，其 中 個(gè)為主動(dòng)輪，通 過(guò)減速 電機(jī)和鏈條、傳動(dòng)鏈輪驅(qū)動(dòng)，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(chē)位升降驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng) ，通過(guò)鏈條 傳動(dòng)，車(chē) 位升降 臺(tái)及存入的車(chē)輛可按要求升降橫 移框架 是一個(gè)沒(méi) 有底面和前簾的可移動(dòng)鋼架，是 連接車(chē)庫(kù)固定鋼架 和車(chē)位升降框架的中間過(guò)渡框架為具有獨(dú)立結(jié)構(gòu)的車(chē) 位升降框架 ，底 盤(pán)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(chē)位橫移框架 ； 車(chē)位升降框架 ； 導(dǎo)向滑靴 ； 車(chē)位橫移軌道及橫梁 ； 車(chē)位橫移驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)； 車(chē)位

9、升降驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng) ； 車(chē)庫(kù)固定鋼架 ； 導(dǎo)柱 ； 車(chē)位提升鋼絲繩固定點(diǎn) 圖 立體車(chē)庫(kù)中升降橫移雙功能車(chē)位結(jié)構(gòu) 繩一端固定在吊耳上，然 后穿過(guò) 個(gè)導(dǎo)向繩輪和 個(gè)提升繩輪由升降驅(qū)動(dòng)減速電機(jī) 、傳動(dòng)鏈輪組成的傳 動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)使鋼絲繩卷筒雙向旋轉(zhuǎn) ，實(shí)現(xiàn)車(chē)位的升降要 求在車(chē)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(chē)位升降框 架上升到頂和下落到底 （借 助第 層車(chē)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(chē)庫(kù) ，在 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和 操作功能 上 都 比 層 車(chē) 庫(kù) 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(chē)位存入車(chē)輛后，只 能在車(chē)庫(kù)的第 層第 、列間左右 移 動(dòng)，這 個(gè) 車(chē)位及 存 入的車(chē)輛不可能上 升到第層并橫移到第 或第 、 列絕 對(duì)不允許車(chē) 位及存入車(chē)輛在第 層下方的任一高度懸空停留 ，以 保證安全及其他車(chē)位的正常操作我們把層以上的立體車(chē)庫(kù)稱(chēng)為多層立體車(chē)庫(kù)， 圖為升降橫移式多層立體車(chē)庫(kù)的基本車(chē)位結(jié)構(gòu)圖， 假設(shè)它由層列共 個(gè)車(chē)位組成第 層為頂層， 像層立體車(chē)庫(kù)的頂層車(chē)位一樣 ，只有升降功能，可全 部存入車(chē)輛；第 層為升降橫移雙功能車(chē)位 ，為 了 便于車(chē)輛存取，必須有一列是空位 ，作為

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

12、成整個(gè)存車(chē) 過(guò)程從高層車(chē)位取車(chē)的操作過(guò)程與之相反 車(chē)輛存入庫(kù)內(nèi)車(chē)位處于等待狀態(tài)時(shí)，為避免鋼絲繩斷裂、砸壞下面的車(chē)輛，在車(chē)位升降框架上部設(shè)置有 頂棚鋼構(gòu)橫撐；另外，在車(chē)位升降框架和車(chē)位橫移框 架之間 可以設(shè)置電磁鐵驅(qū)動(dòng)的電控或氣動(dòng)插銷(xiāo)裝 置，使、框架在沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)鎖閉成一 體 ；也 可 在橫移框架上設(shè) 置手動(dòng)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(méi)有標(biāo) 出），從而減少存入 車(chē)輛時(shí)鋼絲繩的受力 ，提 高存車(chē)的安全可靠性圖中第 層 （頂 層 ）車(chē) 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(chē)位升降框

13、架 落到第層地坪高度時(shí)，框 架的底盤(pán)距離車(chē)庫(kù)外地坪尚有一段距離 ，不 利于車(chē)輛 出入，可將第層橫移車(chē)位框架設(shè)計(jì)成過(guò)渡車(chē)位 ，讓升 降框架嵌入第層橫移框架內(nèi)，并形成統(tǒng)一底盤(pán)高度圖 升降橫移式多層立體車(chē)庫(kù)的基本車(chē)位結(jié)構(gòu) 這樣，第層橫移 單功能框架，即 有獨(dú)立的存車(chē)功能， 也可作為第至第 層下降或提升時(shí)的過(guò)渡平臺(tái) ，提 高車(chē)輛存取過(guò)程中的平穩(wěn) 、安全、可靠性與層立體車(chē)庫(kù)相比，多層升降橫移式立體車(chē)庫(kù) 無(wú)需設(shè)置地下車(chē)位，便 于車(chē)庫(kù)施工、檢 修但 由于車(chē)庫(kù) 高度的增加，車(chē)輛存取復(fù)雜且危險(xiǎn) 程度增加 因 此，在 車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)過(guò)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(chē)庫(kù)的存車(chē)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(chē) 數(shù)量越多，存 取 車(chē) 輛 的 效 率 就 越 低，給使用者帶來(lái)不 便若一棟樓有幾個(gè)單元 ，也可將一個(gè)立體車(chē)庫(kù)相應(yīng)分 為幾個(gè)存車(chē)單元，這樣車(chē)輛存取效率高 ，車(chē)主存取車(chē)輛 方便由于每一存取 單元都需要留出一列車(chē)位作為車(chē) 位周轉(zhuǎn)時(shí)的升降通道，這樣就會(huì)降低 立體車(chē)庫(kù)空間車(chē) 位的有效利用率另 外，每 一存車(chē)單元層數(shù)越多，車(chē) 庫(kù) 的土地利用率越高，但是由于雙功能車(chē)位數(shù)量的增加 ， 也會(huì)提高造價(jià)因此，需要合理設(shè)計(jì)多層立體車(chē)庫(kù)每一 個(gè)存車(chē)單元的存車(chē)高度與數(shù)量結(jié)語(yǔ)升降橫移式立體車(chē)庫(kù)與現(xiàn)有的垂直升降式 、堆 垛 機(jī)巷道式立體車(chē)庫(kù)相比 ，結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、施 工方便、存 取車(chē)輛效

15、率較高，且由于車(chē)輛可由車(chē)主自行駕駛?cè)霂?kù) ，省略 了專(zhuān)用堆垛機(jī)，造價(jià) 相對(duì)較低但 是，因 其土地利用率 和存取車(chē)輛效率之間的矛盾 ，以及自動(dòng)化控制水平較 低，目前仍不是 立體車(chē) 庫(kù) 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 的 最 佳 方 案，更 加 合理的立體車(chē)庫(kù)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(chē)庫(kù)的應(yīng)用與研究 機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與 創(chuàng)新 ，（）： 弋和友 錦 端園石油小區(qū)立體車(chē)庫(kù)的運(yùn)行 現(xiàn) 代 物 業(yè)，（）： 梁睦 堆 垛機(jī) 層貨叉直線(xiàn)差動(dòng)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(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 起 重 運(yùn) 輸 機(jī)械 ，（）： 梁睦 ，梁 東凱 立 體車(chē)庫(kù)的應(yīng)用及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 研 討 機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新 ，（）： 劉麗娜 淺 談立體車(chē)庫(kù)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(chē)難的創(chuàng)新方案 中 國(guó) 醫(yī) 院 建筑與裝備 ，（）：（責(zé)任編輯：