垂直循环立体车库

技术领域

本发明涉及停车设备领域，具体地涉及一种垂直循环立体车库。

背景技术

随着汽车保有量的快速增长，停车难成为城市化发展中面临的重要难题。垂直循环立体车库以其占地面积小、土地空间利用率高、布置灵活等优点越来越受到人们的重视。典型地，垂直循环立体车库可以通过减速电机带动传动机构，驱动间隔设置于牵引链条上的多个汽车吊篮随该牵引链条一同在跑道形(环形)运行区域中循环运动，以达到存取车辆的目的。

为了保证汽车吊篮前后两端的牵引链条同步运行，传统的垂直循环立体车库通常将分别与前、后牵引链条下部配合的前拨轮和后拨轮同轴连接，以在由驱动电机驱动其中一者转动时，另一者被带动为同步转动，从而驱动前、后牵引链条同步运行。在此情形下，前拨轮与后拨轮之间连接有用于传动的传动轴，该传动轴的轴心与前拨轮和后拨轮的轮心共线，如前拨轮和后拨轮可以直接固定安装在传动轴的两端部。

这种传动轴的传动形式严重制约了垂直循环立体车库技术的发展。例如，随着以电动车为代表的新能源汽车技术日益成熟，具有充电功能的垂直循环立体车库应运而生。为了避免充电电缆在随汽车吊篮的运动而被释放和缠绕的过程中发生不必要的能耗和磨损，可以将连接多个汽车吊篮的充电电缆布置为集中出线，并由出线单元发散延伸至各个汽车吊篮。然而，由于这种出线方式需要在出线单元和汽车吊篮之间预留足够延伸长度的充电电缆，用于适应于汽车吊篮的不同停车位置，因此要求在汽车吊篮的环形运行区域环绕的空间内提供全空空间，避免或减少如上述传动轴对充电电缆布置和使用寿命的影响。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的垂直循环立体车库中传动轴的存在制约影响部件布置和运行的问题，提供一种垂直循环立体车库，该垂直循环立体车库释放出前、后拨轮之间的空间，以便改善如充电电缆等部件和设备的布置便利性。

为了实现上述目的，本发明提供一种垂直循环立体车库，包括：

机架，该机架包括彼此间隔相对设置的前主框架和后主框架，该前主框架和后主框架上分别安装有牵引链条；

多个汽车吊篮，各个所述汽车吊篮分别连接至所述牵引链条的不同位置并连接为能够相对该牵引链条枢转，以能够随该牵引链条的运行而在环形运行区域的不同停车位置保持水平状态；以及，

驱动系统，该驱动系统包括分别与安装于所述前主框架和后主框架上的所述牵引链条配合的前拨轮和后拨轮、传动连接于该前拨轮和后拨轮之间的中间传动机构，该中间传动机构包括在所述前主框架和后主框架之间延伸并相对所述前拨轮和后拨轮的轮心偏置的中央传动轴。

优选地，所述前拨轮和后拨轮同轴线布置。

优选地，所述前拨轮和后拨轮分别与对应的所述牵引链条的下部配合。

优选地，所述中间传动机构包括连接于所述前拨轮与所述中央传动轴之间并靠近所述前主框架布置的第一链传动装置和连接于所述中央传动轴与所述后拨轮之间并靠近所述后主框架布置的第二链传动装置。

优选地，所述第一链传动装置和所述第二链传动装置分别为多级传动并设置为使得所述前拨轮和后拨轮能够被驱动为同步转动。

优选地，所述驱动系统包括安装于所述前主框架和后主框架中的一者上的驱动电机，所述前拨轮和后拨轮中的一者能够由该驱动电机驱动并通过所述中间传动机构带动另一者同步转动。

优选地，所述驱动电机具有刹车装置，该刹车装置具有用于释放刹车状态的刹车拨杆，该刹车拨杆连接有刹车拉线。

优选地，所述中央传动轴设置于由多个所述汽车吊篮所在的所述环形运行区域环绕的空间中。

优选地，所述中央传动轴设置于分别安装至所述前主框架和后主框架上的所述牵引链条的运行中心所在的竖直中心面上，并且/或者，所述中央传动轴的高度位置相比分别安装于所述前主框架和后主框架的所述牵引链条环绕的区域中心的连线高0-2.5m。

优选地，所述垂直循环立体车库包括充电系统，该充电系统包括环绕所述中央传动轴布置的中央出线单元、分别设置于所述汽车吊篮上的充电组件和从所述中央出线单元对应地发散延伸至各个所述充电组件以能够向该充电组件供电的多条充电电缆。

优选地，所述中央传动轴上套设有两端分别连接至所述前主框架和后主框架的电缆支架，所述中央出线单元安装于该电缆支架上以环绕所述中央传动轴布置。

优选地，所述中央出线单元安装于所述电缆支架的中段位置，所述充电组件设置于所述汽车吊篮的靠近所述前主框架或后主框架的一端。

优选地，所述充电组件设置于所述汽车吊篮的靠近所述后主框架的一端，所述充电电缆从所述中央出线单元朝向所述前主框架一侧对应地发散延伸至各个所述汽车吊篮，并沿该汽车吊篮的吊篮上梁延伸至所述充电组件。

优选地，所述充电电缆从所述后主框架一侧沿所述电缆支架延伸，并穿过所述中央出线单元对应地发散延伸至各个所述汽车吊篮。

优选地，所述电缆支架上自由套设有空套环，该空套环设置为将所述充电电缆的从所述中央出线单元延伸至各个所述充电组件的部分与所述电缆支架相隔。

通过上述技术方案，本发明的垂直循环立体车库将用于传动的中央传动轴设置为相对前拨轮和后拨轮的轮心偏置，由此能够释放出汽车吊篮环形运行区域环绕的空间中位于前拨轮和后拨轮之间的空间，在例如为中央集中出线的具有充电功能的垂直循环立体车库中，充电电缆的延伸长度可以相对适中，便于自由布置，且能够避免其绕过传动轴弯折延伸导致的折损。

附图说明

图1是根据本发明一种优选实施方式的垂直循环立体车库的主视示意图；

图2是图1中垂直循环立体车库的驱动系统的结构示意图；

图3是图1中垂直循环立体车库的左视图；

图4是图1中垂直循环立体车库的驱动系统的传动路径；

图5是根据本发明另一种优选实施方式的垂直循环立体车库的主视示意图。

附图标记说明

1-前主框架；2-后主框架；3-上框架；4-汽车吊篮；5-牵引链条；6-前拨轮；7-后拨轮；8-中央传动轴；9-驱动电机；91-刹车拨杆；92-刹车拉线；10-电机链轮；11-前传动链条；12-主动链轮；13-第一链轮；14-第二链轮；15-第三链轮；16-第四链轮；17-第五链轮；18-第六链轮；19-第七链轮；20-第八链轮；21-第一链条；22-第二链条；23-第三链条；24-第四链条；25-轴承座；26-电缆支架；27-中央出线单元；28-充电组件；29-充电电缆；30-吊篮三角板；31-空套环。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指参考附图所示的上、下；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。为方便清楚说明，鉴于在将汽车停入垂直循环立体车库时通常从该垂直循环立体车库的前侧驶入，即沿图1和图5中所示的汽车驶入方向(由左至右)，因此本发明中所使用的方位词“前、后”通常对应于图1和图5所示的左、右，如前主框架1、后主框架2；使用的方位词“左、右”则通常对应图3所示的左、右。

参照图1至图3所示，根据本发明一种优选实施方式的垂直循环立体车库，包括机架、多个汽车吊篮4和驱动系统等。其中，机架包括彼此间隔相对设置的前主框架1和后主框架2，该前主框架1和后主框架2上分别安装有牵引链条5。为了便于表现关键部件及其连接关系，图1仅显示了从竖直剖面视角观察的部分相关部件，而牵引链条等则省略。一般地，机架可由钢制型材焊接而成，作为汽车吊篮4等功能部件的安装基础和承重基础。

为了使得机架具有较高的整体稳定性，在本发明一种优选实施方式的垂直循环立体车库中，前主框架1和后主框架2之间可以连接有上框架3和下框架。可以理解的是，该前主框架1和后主框架2也可以通过地脚螺栓固定在地面上，并通过设置钢筋混凝土地基以增强二者在下端的整体性。

安装于前主框架1和后主框架2上的牵引链条5可分别在竖直平面内呈跑道形布置并彼此相对，并可由例如为电机等的驱动装置以及前拨轮6和后拨轮7等中间传动机构驱动为沿其各自的延伸方向运行。多个汽车吊篮4分别(通过如吊篮三角板30)连接至牵引链条5的不同位置，并连接为能够相对该牵引链条5枢转，以能够随该牵引链条5的运行而在环形运行区域内运动至不同停车位置，并在各个停车位置保持水平。可以理解的是，随着牵引链条5的运行，汽车吊篮4沿该牵引链条5的延伸方向运动，但为了保持汽车(未标记)可靠停放，汽车吊篮4应当保持水平状态，因而需将汽车吊篮4连接为能够相对该牵引链条5枢转。

并且，随着汽车吊篮4在不同停车位置之间运动，全部所述汽车吊篮4的运行区域恰好形成一个环形运行区域(在汽车吊篮4不被允许沿牵引链条4运动满一周时，单个汽车吊篮4仅可经过该环形运行区域的部分区域)，且在不同竖直截面位置处，环形运行区域的截面与牵引链条5环绕的跑道形平面均构成彼此平行的相似图形。以图3所示的具有均匀分布的八个汽车吊篮4的垂直循环立体车库为例，当牵引链条4被驱动为逆时针运行，使得最底部的汽车吊篮4运动至最顶部的汽车吊篮4的位置处时，该最顶部的汽车吊篮4恰运动至最底部的汽车吊篮4的位置。也就是说，(假定)当允许各个汽车吊篮4沿牵引链条5运动一周时，各个汽车吊篮4扫过的空间区域彼此重叠，即所述环形运行区域。在其他实施方式中，垂直循环立体车库也可以具有其他数量的汽车吊篮，如12个、16个等。

本发明的垂直循环立体车库还具有驱动系统，包括前拨轮6、后拨轮7以及传动连接于该前拨轮6和后拨轮7之间的中间传动机构。其中，前拨轮6与安装于前主框架1上的牵引链条5配合，后拨轮7与安装于后主框架2上的牵引链条5配合。中间传动机构包括在前主框架1和后主框架2之间延伸并相对前拨轮6和后拨轮7的轮心偏置的中央传动轴8，该中央传动轴8可以通过轴承座25枢转安装于前主框架1和后主框架2上。其中，为了便于拆装，中央传动轴8可以为由联轴器连接的多段。

由此，与传统技术中传动轴与前、后拨轮同轴布置在牵引链条环绕的环形区域的底端不同地，本发明将用于传动的中央传动轴8设置为相对前拨轮6和后拨轮7的轮心偏置，由此能够释放出汽车吊篮4环形运行区域环绕的空间中位于前拨轮6和后拨轮7之间的空间，在例如为中央集中出线的具有充电功能的垂直循环立体车库中，充电电缆的延伸长度可以相对适中，便于自由布置，且能够避免其绕过传动轴弯折延伸导致的折损。

换言之，本发明的垂直循环立体车库具有与传统技术完全不同的驱动系统布置结构，“舍近求远”地将中央传动轴8布置为相对前拨轮6和后拨轮7偏置，由此显著地改善了相关部件和设备的布置便利性。例如，当需要在汽车吊篮4环形运行区域环绕的空间中布置自由延伸的充电电缆时，该充电电缆不必绕过传统技术中连接在前拨轮6和后拨轮7之间的底部传动轴，因而其延伸长度不必过长即可满足汽车吊篮在不同停车位置的充电需要，且可以避免充电电缆弯折角度较大导致的折损。

需要说明的是，尽管本发明基于具有充电功能的垂直循环立体车库的技术发展需要提出驱动系统的布置结构，并解决了传动轴对充电电缆布置和使用寿命影响的问题，但本发明的垂直循环立体车库并不限于充电式车库，其也可以为非充电式车库。通过利用中央传动轴8传递前拨轮6和后拨轮7之间的动力，可以在车库相对靠近地面的位置释放布置空间，可以用于布置除上述充电电缆之外的其他任何安全设施，如可以在前主框架1和后主框架2上连接延伸至该空间内的消防水管等。

为了避免占用较大的空间，如图示地，中央传动轴8设置于汽车吊篮4所在的环形运行区域环绕的空间中。在其他实施方式中，中央传动轴8还可以设置于相对前拨轮6和后拨轮7的轮心偏置的其他位置，只要其不与汽车吊篮4的运行发生干涉即可。优选地，中央传动轴8设置于分别安装至前主框架1和后主框架2上的牵引链条5的运行中心所在的竖直中心面上，以便如随后所述的中央出线单元27与各个汽车吊篮4的距离基本相等。

在图示优选实施方式中，前拨轮6和后拨轮7同轴线布置靠近牵引链条5下部的位置，并分别与前主框架1和后主框架2上的相应牵引链条5配合。在其他实施方式中，前拨轮6和后拨轮7可以与牵引链条5的不同位置配合，如前拨轮6仍如图示地与安装在前主框架1上的牵引链条5的下部配合，而后拨轮7与安装在后主框架2上的牵引链条5的上部配合等。将前拨轮6和后拨轮7保持在与传统技术相同的位置有利于其安装和维护方便性。

根据前述，在一种优选实施方式中，中央传动轴8可以相对前拨轮6和后拨轮7位于牵引链条5高度方向的中部位置附近，以释放下部空间。在此情形下，中央传动轴8相对前拨轮6和后拨轮7具有较大的径向偏移，动力传动路径较长。为此，可以在前拨轮6与中央传动轴8之间、中央传动轴8与后拨轮7之间采用链传动方式传递动力。具体地，用于在前拨轮6和后拨轮7之间传动的中间传动机构可以包括连接在前拨轮6与中央传动轴8之间并靠近前主框架1布置的第一链传动装置和连接于中央传动轴8与后拨轮7之间并靠近后主框架2布置的第二链传动装置。由此，不仅可以满足较长路径的传动需要，还便于通过合理设置链轮直径或传动比而保持前拨轮6与后拨轮7同步转动。

例如，在图示优选实施方式中，前拨轮6和后拨轮7分别通过轴承座25安装于机架上。安装该前拨轮6的轮轴上还同轴安装有第一链轮13，该第一链轮13配合连接有同时与第二链轮14配合连接的第一链条21；第二链轮14与第三链轮15同轴安装，该第三链轮15配合连接有同时与第四链轮16配合连接的第二链条22，其中，第四链轮16与中央传动轴8固定连接。由此，第一链轮13、第二链轮14、第三链轮15、第四链轮16以及连接在其间的第一链条21和第二链条22组成前述第一链传动装置，能够将前拨轮6的动力传递至中央传动轴8。与此对称地，第二链传动装置可以包括固定安装在中央传动轴8上的第五链轮17、同轴安装的第六链轮18和第七链轮19、与后拨轮7同轴安装的第八拨轮20以及连接于其间的第三链条23和第四链条24，用于将来自中央传动轴8的动力传递至后拨轮7。其中，与同一链条配合连接的两个链轮可以具有相同的齿数，如第一链轮13和第二链轮14为相同规格，第三链轮15和第四链轮16为相同规格，由此第一链传动装置的传动比为1。

在该优选实施方式中，第一链传动装置和第二链传动装置分别采用二级传动。在其他实施方式中，中央传动轴8与前拨轮6和/或后拨轮7之间采用一级传动或多级传动，这可以根据车库中车位的高度等因素确定。

通过上述中间传动机构，前拨轮6和后拨轮7可以被驱动为同步转动，以驱动分别安装在前主框架1和后主框架2上的牵引链条5同步运行。在此情形下，只要驱动系统中的任一者被驱动，即可实现垂直循环立体车库的存取车操作。典型地，驱动系统包括安装于前主框架1和后主框架2中的一者上的驱动电机9，前拨轮6和后拨轮7中的一者能够由该驱动电机9驱动并通过中间传动机构带动另一者同步转动。在图示优选实施方式中，驱动电机9安装于前主框架1一侧，其动力输出轴上安装有电机链轮10，该电机链轮10通过前传动链条11传动连接于与前拨轮6同轴安装的主动链轮12，该主动链轮12的齿数大于电机链轮10的齿数，由此，驱动电机9输出的动力能够被减速传动至前拨轮6，并通过中间传动机构带动后拨轮7同步转动。

图4显示了从驱动电机至汽车吊篮的传动路径。驱动电机9输出动力，经电机链轮10和前传动链条11传递至主动链轮12，实现减速增扭。主动链轮12、前拨轮6和第一链轮13安装在同一轴上，因而同步转动，前拨轮6驱动安装在前主框架1上的牵引链条5运行。第一链轮13的转动依次通过第一链条21、第二链轮14、第三链轮15、第二链条22传递至第四链轮16，因该第四链轮16固定于中央传动轴8，因而该中央传动轴8被驱动为转动。进而，中央传动轴8通过靠近后主框架2一端的第五链轮17继续向后输出动力，依次经第三链条23、第六链轮18、第七链轮19、第四链条24带动第八链轮20转动。该第八链轮20与后拨轮7安装在同一轴上，由此驱动安装在后主框架2上的牵引链条5与安装在前主框架1上的牵引链条5同步运行。安装在前主框架1和后主框架2上的牵引链条5带动汽车吊篮4前后两端的吊篮三角板30沿该牵引链条5的延伸方向运动，从而实现汽车吊篮4位置的变化。在此过程中，汽车吊篮4相对吊篮三角板30和牵引链条5枢转，以保持为水平状态。

在车库停电时，驱动电机9可以设置为自动刹车，以免发生事故。为此，可以在驱动电机9中设置刹车装置，该刹车装置可以设有用于释放刹车状态的刹车拨杆91，该刹车拨杆91连接有刹车拉线92。由此，可以人工释放驱动电机9的刹车状态，便于在停电状态下取出停放在车库中的汽车。其中，为了便于操作人员操控，可以使得刹车拉线92从驱动电机9向下延伸至靠近地面的位置。

进一步地，汽车吊篮4上可以设置有充电组件28，如充电器及电连接该充电器的充电枪。各个汽车吊篮4可以均设有充电组件，在其他实施方式中，也可以仅在部分汽车吊篮4上设置充电组件，以使得垂直循环立体车库中仅部分车位具有充电功能。为了向充电组件提供电力，除了该充电组件外，充电系统还包括中央出线单元27和从该中央出线单元27对应地发散延伸至各个所述充电组件28的多条充电电缆29。换言之，连接各个充电组件28的充电电缆29在中央出线单元27处集中出线、发散延伸。其中，中央出线单元27电连接至如供电柜等外部电源，以能够通过充电电缆29向充电组件28供电。

如图1所示，在一种优选实施方式中，为了避免前述中央传动轴8影响充电电缆29的布置和延伸，可以在该中央传动轴8上套设两端分别连接至前主框架1和后主框架2的电缆支架26，并将中央出线单元27安装于该电缆支架26上以环绕中央传动轴8布置。由此，当充电电缆29从中央出线单元27向各个汽车吊篮4上的充电组件28延伸过程中，汽车吊篮4所在的环形运行区域围绕的空间中没有任何止挡充电电缆29延伸的部件，使得该充电电缆29可以自由下垂，避免发生绕轴弯折等现象。其中，从外部电源连接中央出线单元27的充电电缆可以沿着电缆支架26延伸，以基本固定于该电缆支架26的外表面上或内部。

通常地，充电组件28可以吊装于汽车吊篮4的靠近后主框架2的一端，以免影响汽车从前主框架1一侧驶入汽车吊篮4。在其他实施方式中，充电组件28也可以吊装于汽车吊篮4的靠近前主框架1的一端或直接安装在汽车托板上等。

图5所示为本发明另一种优选实施方式的垂直循环立体车库的示意图。其驱动系统等结构与前述优选实施方式相同，以下将不再赘述。该垂直循环立体车库与图1所示的优选实施方式主要在于充电电缆29的延伸路径及相关部件布置。

具体地，与前述中央出线单元设置于电缆支架的靠近充电组件的位置(后端部)不同地，该优选实施方式中的中央出线单元27安装于电缆支架26的中段位置，由此充电电缆29从中央出线单元27向充电组件28延伸时的弯曲半径较大，可以减少弯折损伤。此处所述电缆支架26的中段位置为该电缆支架26在车库前后方向的中点位置或与该中点位置相邻的位置，即中央出线单元27安装于电缆支架26在车库前后方向的中点位置附近。

在图示优选实施方式中，充电组件28设置于汽车吊篮4的靠近后主框架2的一端，充电电缆29从中央出线单元27朝向前主框架1一侧发散延伸至各个汽车吊篮4，并沿该汽车吊篮4的吊篮上梁延伸至充电组件28。相比于图1所示的优选实施方式，充电电缆29从汽车吊篮4的前侧延伸可以避免导轮支杆的干涉，走线布置更便利。

充电电缆29可以从充电柜延伸，并通过后主框架2延伸至前主框架1与后主框架2之间的区域，并沿电缆支架26延伸至中央出线单元27。充电电缆29穿过该中央出线单元27对应地发散延伸至各个汽车吊篮4，由此避免从充电柜至汽车吊篮4的延伸区域内存在电缆接头，降低漏电风险。

电缆支架26的位于中央出线单元27与前主框架1之间的部分还自由套设有空套环31，即该空套环31可在电缆支架26上自由转动。由此，充电电缆29的从中央出线单元27延伸至充电组件28的部分与电缆支架26相隔，当其在该空间内自由下垂时，充电电缆29可以随着空套环31在电缆支架26上自由转动，减小磨损。

理论上讲，在上述优选实施方式中，中央出线单元27与最上端和最下端的汽车吊篮上的充电组件28的距离相同可以使得充电电缆29在从中央出线单元27延伸出之后具有最短的延伸距离。但是，为了避免因尺寸误差等导致的张力损伤，通常需要将充电电缆29设置为长于理论长度。在此情形下，牵引链条所环绕的区域中心与最上端和最下端的汽车吊篮的吊篮上梁的距离相等，若将中央出线单元27设置于该高度位置处，自由下垂的充电电缆29会与最下端的汽车吊篮的吊篮上梁相接触，产生磨损。为此，可以将中央出现单元27(即中央传动轴8)设置在相比安装于前主框架1和后主框架2的两个牵引链条环绕的区域中心的连线高0-2.5m的高度位置处，以避免或减小预留充分长度的充电电缆在自由下垂状态下与最下端的汽车吊篮的吊篮上梁接触。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。