单元式立体车库

技术领域

本款发明专利申请名称是单元式立体车库。单元式立体车库是为了解决如医院、酒店、旅游景点、老旧小区等空间狭小场所的小汽车停放难的问题。它与现在市面上使用的立体车库相比具有空间利用率高、车辆存取速度快、节约能源等特点。

背景技术

现在市面上投入使用的立体车库每层大约停放4辆小汽车，一共5-6层为一个组合，由于上面各层的小车要下来或下面的小车要上去，就必须从上到下留出一个车位的通道，这个空间就白白地浪费掉了；由于每层小车停放的位置不同，所以每层留出通道空间的位置也不相同，如果上面某层的小车要下来或者下面的小车要上去，那么其余各层的小车都要做或左或右的移动，让出小车上或下所需通道，浪费时间；由于每层每辆小车的载体都是单独驱动的，所以不能配对重装置，小车及小车载具的全部重量都由升降动力装置承担，造成能源的浪费。

单元式立体车库能较好地解决上述问题。

发明内容

单元式立体车库为对称结构，如图1，其特征是小车直着开进升降吊篮，横着进入车库，即直进横放。一个车库单元共5层，每层于升降吊篮左右两边各有一个小车车库，中间部分是升降吊篮及升降吊篮升降的空间。每层两个车库各存放一辆小车，左右两边5层共停放10辆小车。每个单元车库长约5.2米，宽约2米，5层高约10.5米；升降吊篮长约5.1米，宽约3米，高约2.5米。升降吊篮的宽度就是小车进出的通道，左右车库的宽度加升降吊篮的宽度共约7米。车库长度方向可若干个单元相连，以6个单元为宜，总长约31米。这样一个7米X 31米的地块就可以存放60辆小车。

单元式立体车库小车的入库流程如下：每个升降吊篮下方地面都有一个凹槽，升降吊篮降到地面时就嵌入凹槽内，使升降吊篮上的滚筒的顶部与地面平齐，小车轻松地驶入或驶离升降吊篮，即直进。每个升降吊篮下面的凹槽里有4个油缸，每个油缸的推力1.5T，油缸的行程与升降吊篮底部厚度的尺寸相同，4个油缸顶着一块与升降吊篮尺寸相当的钢板，当升降吊篮上升离开地面后，4个油缸将钢板顶起，钢板与地面平齐，供小车通行，见图1。升降吊篮降到地面后，小车前后车轮驶入升降吊篮的两排滚筒之上停稳，按照指令，升降吊篮升到指定车库层，升降吊篮上的全部滚筒向左或向右旋转，同时该层左边或右边车库的全部滚筒也向左或向右旋转，升降吊篮上的小车就会被旋转的滚筒接力送到左边或右边车库的指定位置存放，即横放。完成小车存放后，升降吊篮按编程指令回到2层车库待令，升降吊篮底部与地面的空间供其他小车驶入或驶离。小车出库逆上述流程将升降吊篮降至地面即可开走。取车或存车整个流程约1分钟可以完成，耗时少。

每个车库的两排滚筒及升降吊篮的两排滚筒分别由一个液压马达驱动。所有滚筒轴都装有一个齿轮，相邻两滚筒齿轮用一个过桥齿轮连接，使所有滚筒旋转方向相同。液压马达驱动其中的一个滚筒旋转，该滚筒上的齿轮通过过桥齿轮传动相邻的滚筒齿轮旋转，依此类推，带动全部滚筒同向旋转，见图3。滚筒长250毫米，直径102毫米，见图6。滚筒间距135毫米，等距排列，这样小车横向移动时小车轮胎总是有1至2个滚筒托持，小车能平稳地移动。滚筒分前后两排，见图2，两排滚筒由一根长轴传动，长轴由液压马达通过皮带和皮带轮传动。两排滚筒的距离与小车轴距相同。液压马达的油压控制较低，以刚刚驱动滚筒负载时能够转动为宜，确保安全。液压马达在换向阀的控制下能改变输出轴的旋转方向，亦能改变滚筒的旋转方向，具备向左右车库都能输送小车的功能。小车停放位置由行程开关控制，当触动行程开关后，控制液压马达的换向阀的电路断电停止向液压马达供油，液压马达停止旋转，滚筒的输送结束。

升降吊篮在左右车库间升降是沿着车库内立柱上的轨道进行的。车库所有内立柱中间从上到下焊接一块与立柱平面垂直的扁钢，每根内立柱焊接的扁钢相互是平行的，形成升降吊篮上下运行的轨道。升降吊篮上下的8个角都安装一对滑轮，两个滑轮轴相互垂直，一个滑轮对着内立柱的平面，另一个滑轮对着焊接的扁钢，见图2局部放大图。升降吊篮上下两层共8对16个滑轮，这样滑轮沿8个面滑动，升降吊篮就能平稳升降，不会卡死。升降吊篮没有采用曳引机进行升降，而是由车库顶部的一个油缸驱动钢丝绳滚筒旋转实现升降。驱动钢丝绳滚筒旋转的是一个双活塞杆油缸，见图4。该油缸缸径80毫米，行程650毫米，活塞杆直径50毫米。油缸输入油压10Mpa，油缸推力约3T。一端的活塞杆连接一根3.5模数的齿条，齿条有效长度650毫米。活塞杆和齿条的直线运动使与之啮合的行星传动变速箱的输入齿轮旋转，行星传动变速箱的输出齿轮驱动钢丝绳滚筒旋转。行星传动变速箱为NW型，传动速比1∶4，见图9。升降吊篮配有对重装置，绕在钢丝绳滚筒上的钢丝绳的一端连接升降吊篮，另一端连接对重装置，见图5，这样升降吊篮上升，则对重装置下降，反之亦然。对重重量＝升降吊篮重量+0.5倍小车重量(小车重量约1.5T)，不考虑其他动力损耗，油缸推力负荷约0.75T，只占油缸推力的4分之1。没有连接齿条的油缸另一端活塞杆伸出方向设有3道定位挡块，见图4。当定位挡块在小型油缸的推动下伸出就会挡住主油缸活塞杆外伸，从而实现升降吊篮升降的定位。升降吊篮升降定位如下：油缸活塞停在油缸一端的端点，升降吊篮就处在车库的第1层；上升时，活塞向油缸另一端运动，当定位挡块1伸出挡住活塞杆外伸，升降吊篮就停在车库的第2层；当定位挡块2伸出挡住活塞杆外伸，升降吊篮就停在车库的第3层；当定位挡块3伸出挡住活塞杆外伸，升降吊篮就停在车库的第4层；活塞运行到油缸的另一端的端点，升降吊篮就停在车库的第5层。在活塞杆与齿条连接的这一端，也有一个定位挡块4，见图4。当升降吊篮下降时齿条碰到定位挡块4，就会停在车库2层待令。定位挡块结构如图8。升降吊篮这样定位一是定位精度高，二是定位调整方便简单，三是定位稳定性好。

单元式立体车库实行一个单元车库配备一套液压系统，见图7。液压系统执行元件较多，每个车库一个液压马达加升降吊篮一个液压马达，一个车库单元共11个液压马达；油缸共有9个，其中一个升降吊篮升降主油缸，4个定位挡块油缸，4个地面凹槽油缸，这些执行元件由若干个换向阀、调速阀、行程开关等控制。小车从入库到出库全部由PLC编程自动控制。

附图说明

图1车库立面图展示1个单元5层左右车库与升降吊篮及地面凹槽的相对位置

图2车库单层平面图展示1个单元单层车库的平面状态，5层车库状态相同

图3车库滚筒传动图展示左右车库滚筒及升降吊篮滚筒横向排列的传动关系

图4升降吊篮和对重装置升降动力系统展示油缸驱动升降吊篮、对重装置进行升降

图5升降吊篮和对重装置与升降钢丝绳滚筒连接展示升降吊篮、对重装置与钢丝绳滚筒的连接关系，钢丝绳滚筒的周长为1米

图6滚筒它是小车横向移动的基本零件，长250-300毫米，直径102毫米，由齿轮传动

图7车库液压系统小车进库与出库全流程进行的动力系统

图8油缸行程定位挡块控制活塞杆外伸长度，使升降吊篮在指定车库层精准的停靠

图9行星传动变速箱将齿条的直线运动变成圆周运动并且变速，输入与输出速比为1∶4

具体实施

单元式立体车库实行工厂生产，车库现场装配的模式。全部零部件按图纸生产成标准的组装件，其中车库框架部分，如立柱、横梁等大件运到现场装配，其余外形尺寸小一些的零件，在不影响运输的情况下，则在工厂装配成组件，如滚筒、升降吊篮等。车库层高5层，全部车库停满小车后，对地面的压强较大，所以必须按图纸打好混凝土地基，待混凝土硬化后才能安装。单元式立体车库在装配时一定要校正立柱的垂直度和横梁的水平度，这两者符合图纸要求后，才能进行其他安装。全部安装完成后需进行空车调试，合格后，在一些关键的结合部位进行点焊加固。