小型立体停车装置机械设计

小型立体停车装置机械设计 摘要：随着我国社会经济快速增长，私家车数量不断增多，但目前我国城市老旧小区的停车场主要以平面为主，车主面临着严重的停车难;问题。为此，设计了一种小型立体停车装置。该立体停车装置安装在现有停车位上，由支撑框架与升降装置两部分组成，相较于市场上现有的立体停车装置，其具有存取车效率高、占地面积小、安装方便、空间利用率高等优点。安装该装置后停车数量可在原有的停车面积基础上增加到原来的3倍，极大地方便了人们的日常出行。关键词：立体停车装置；机械设计；支撑框架；升降装置0引言随着我国社会经济快速发展，私家车数量不断增多，与此同时，停车难;问题变得日趋严重1。目前，城市老旧小区的停车场主要以地面单层停车为主，不但占地面积大，且停车数量少，车位短缺诱发了不少车主乱停车行为，造成道路拥堵，出入不便。因此，使用立体车库成为必然的发展趋势2，对于老旧小区的停车场不能进行大的改建，只能在现有基础上进行完善。本文在现有停车位基础上将其改造成立体停车装置，约占用两个停车位的面积，共分为3层，每层可停放两辆汽车。第一层为原有停车位，第二三层设置在一层正上方，每层垂直高度均为2m。第三层上方安装有太阳能电池板，为本装置的运转提供能源。本文主要是对立体车库的支撑框架和升降装置进行机械设计。1立体停车装置的工作原理立体停车装置的整体结构如图1所示，一层地面的中心和四角处各设有一根竖直承重柱，相邻两根竖直支撑柱的2m和4m高度处分别通过水平承重杆连接，即构成二层和三层的水平支撑架，每层水平支撑架上装有两个大小不一的圆形轨道，旋转圆盘安装在这两个圆形轨道上，两个大小相等的停车板并列放置在旋转圆盘上，并随旋转圆盘一起旋转。旋转圆盘的动力由电动机提供，通过停车板的整体旋转可以实现停放在第二层或第三层的两辆汽车的位置互换，为下一步的存取车辆做好准备。2立体停车装置支撑框架的设计立体停车装置支撑框架的设计主要包括顶部能源系统、停车板、旋转圆盘、水平承重杆、竖直压杆的设计。2.1顶部太阳能电池板的设计综合寿命与造价等方面考虑3，本装置的顶部太阳能采用单晶硅太阳能电池。由于陕西省延安市的纬度为36.60°，所以选择的倾斜角为30°，电池板实际安装效果如图2所示。2.2停车板的设计第二、第三层停车板材料均选用厚度为3mm的圆豆形（YD）花纹钢板与工字钢焊接组合而成。停车板在上升或下降时受到倾覆力作用，其应有坚固的支撑框架来提高钢板刚度4，如图3所示。2.3旋转圆盘的设计旋转圆盘安装在旋转轨道与停车板之间，一个旋转圆盘上刚好可以并排放置两个停车板。其下边安装有小圆轮，可以在旋转轨道上跟随电机转动，取两辆车中的其中一辆时不受另一辆的限制，旋转圆盘设计效果如图5所示。3存取车升降装置的设计存取车升降装置是立体停车装置的主要组成之一，用于将载有小车的停车板取出或存进立体停车装置中，其主要由叉架、电动推杆、升降套杆、钢丝、滑轮、电机等组成，如图6所示。（1）叉架，材料选取40Cr钢，截面为矩形。（2）升降套杆，最外层升降杆选取型号为30a型槽钢，最内层升降杆选取型号为250×250型H钢，内外层套杆所留有的缝隙用相同材料的矩形钢块进行填充，以进一步加强升降套杆的安全性。（3）钢丝绳，选取型号为136×7-WSC1570BSZ（GB8918-2006）的钢丝绳。（4）电动推杆，查第六版机械设计手册可知，图6中推杆1采用型号为DYTZ-C10000/40，其额定推力为9800N，额定行程为502500mm；电动推杆2采用型号为DYTZ-C2500/90，额定推力为24500N，额定行程为502000mm5。（5）驱动电机，根据立体停车库需要，本设计选用型号为MLHPS585的重载低速大扭矩电机。升降装置安装在第一层停车位的外侧，其为套层结构，最内层与中间层通过安装在升降装置后侧的电动推杆实现伸缩，第三层套杆的高度均为3m，当取第三层的车辆时，最内层装置升出高度可达到5m。升降装置可沿着第二层水平支承架上的滑轨前后移动，实现了停车板的水平移动。升降装置上安装有4个限位器，分别安装在2m、最内层升出总高度达到4m处。本装置的操作基于PLC实现自动控制，人只需按下按钮就可以存取车，充分体现了其高度自动化优势。4结语本设计主要有两方面创新点：（1）占地面积小，容量大。城市空间有限，立体车库相比地下单层车库，在占地面积相同的情况下，能充分利用空间，停车量是原来的3倍。（2）存取车效率高。相比市场上目前的立体停车库，一次只能取一辆车，而本设计采用叉架取车，设有上下两层，可将第二、第三层车辆同时取出，节约时间，提高取车效率。鉴于未来市场对车库的需求，将会向两个极端发展：一是价格的极端，以价格优势占领市场；另一个极端是技术与性能的极端，要求停车设备操作方便、存取快捷6，而本设计均可满足上述需求。虽然本设计主要针对老旧小区，但对新小区的高层建筑也可大面积推广使用，存取过程可配备计算机设备实现全自动化操作。