论文部分内容阅读
摘要：随着机动车的大量增加，“停车之痛”已成为城市通病，建设智能立体停车库是一种缓解城市停车和城市用地矛盾有效方法。本文研究的一种立体停车设备，是一种格栅式智能型立体停车库，能够根据所占用地的实际情况进行设计安装，利用效率高，泊车与取车全自动化，可利用狭小空间建设一定量的停车泊位。
关键词：智能;立体停车库;格栅式;自动化
一、 概况
目前流行的立体停车库，通常由地面开始到一定高度，分别用于停车，即该停车库整体需要占用一定的地面面积，无法用使用该部分地面区域进行通车运行。如今市面上的半自动停车设备大多存在以下几个问题：
（一）部分半自动停车设备存在与简易停车设备相似的问题，例如取上方车辆时，必须对下方车辆进行移动，
（二）部分半自动停车设备仅仅提供了自动泊车的便捷，但未增加车位数，仅提供了停车的方便，并未从根本上解决停车难的问题。
（三）部分半自动停车设备由于其技术的特殊性，仅能进行大体积的车库建设，否则其使用的效益与经济投入不成正比。
二、研究内容
本项目的主要研究内容为智能格栅式立体停车设备的关键技术研究及应用，包含支撑一侧安装有固定车库，支撑柱另一侧设有移动车库，移动车库包括载车板、顶板和升降机构，固定车库上部设有带动移动车库移动的横移机构，升降机构包括丝杆和电机，电机装在顶板的侧壁，丝杆上端向上穿过顶板并通过带轮、链条与电机连接，丝杆下端延伸至固定车库下部并通过轴承与连接块安装连接，连接块活动卡装在固定车库下部设置的导槽中，顶板装接有导向柱，该导向柱下端与连接块固定连接，顶板的侧壁与固定车库上部设置的滑槽活动连接，丝杆上装有丝杆螺母与载车板相连，载车板上设有车辆移动机构。本产品停车方便，空间利用率高。
三、技术路线
（一）设备总体方案与布局，设计分析与计算，人性化整体设计，钢结构架体或框架模块化设计; 由于立体车库所受载荷复杂，现阶段对立体车库载荷计算和动态分析的精度较低，限制了对立体车库进行深度优化设计。因此，必须继续完善载荷计算理论，通过更精准的载荷计算和仿真，优化立体车库载车板、执行机构和控制系统性能。
（二）电气及自动控制系统的研究（自动收费管理系统、自动存取车系统、远程诊断系统、监控安保系统、自动道闸等），采用 PLC 自动控制系统，选择可编程控制器（PLC）控制自动存取车，利用 PLC 和微型计算机作为控制系统将使停车库实现智能化、网络化，保证设备操作自如和正常运转。现阶段 PLC 控制系统迟钝的响应速度和微秒级的运算速度难以满足智能化立体车库的要求，采用 DSP+CPLD 新型数字信号控制系统不但能提高控制精度和响应速度，而且能降低立体车库的研发、制造、运行及维护成本。在 DSP+CPLD 双控制核心系统中，CPLD核心完成庞大且复杂的逻辑运算，DSP 核心完成控制系统的数字运算任务，这将大大提高立体车库存取车效率、运行可靠性以及控制系统冗余度。
（三）新材料、新工艺、新技术等应用，选用新型 H 型钢做钢梁，组合镀锌板做载车板，运用了高性能防水、防腐蚀新工艺技术，采用了当前机械、电子、光学、磁控和计算机等领域的先进适用技术，提高产品整体技术水平;
（四）对多项安全装置及安全消防系统进行研究、设置及运用，如载车板防跌落装置、消防自动报警系统和水喷淋自动灭火系统、声光引导及定位装置、手动驱动装置等，尽可能设有完善的、全方位的闭锁和监测系统，保证设备的安全可靠地使用。
（五）立体车库+智能手机app使立体车库停取车更加方便、高效。当前智能手机已经十分普遍，研发安全、稳定的立体车库手机软件，使消费者能使用手机随时预约停取车，监控停车场状况，网上完成停车费支付，提高用户体验。
四、拟采用的方法、技术路线以及工艺流程
（一）解决方案
在主辅框架左右两侧悬吊有若干能上下循环运动载车吊篮，在该载车吊篮一侧与辅框架设有导轮框架，在所述辅框架内设有外导轨，导轮框架与外导轨之间通过6个小导轮接触并相互固定，在整个车库弧形段运行过程中，始终有3个小导轮跟外导轨有接触，原理就是这3个小导轮跟车盘轴一起4点约束，保证整个车盘在弧形段平稳运行，其中在直线段是2个小导轮跟车盘一起3点约束，该导轮框架左右对称，其左右两端分别设有折弯板并通过螺栓与载车吊篮固定相连，主框架和辅框架由定距杆链接，中间定距杆设有呈十字交叉的斜拉杆及位于中间的纵向垂直的竖拉杆。外导轨由上导轮导轨、下导轮导轨及中间导轮导轨构成，其中上导轮导轨与中间导轮导轨一体化相连，在上导轮导轨内侧设置有左右对称的过渡导轮导轨。上导轮导轨具有朝内的分轨与过渡导轮导轨相接，中间导轮导轨下端则与下导轮导轨一体化相连，下导轮导轨上设有导轮槽，并在导轮槽处分支成内侧的内导轨和外侧的底板。主辅框架由底部的立柱进行支撑，主辅框架与立柱之间通过丝杆固定相连。
（二）技术路线;
1）整体力学分析。钢结构是整个车库的支撑，其性能决定整个车库的运行稳定性。
2）传动系统是垂直循环类车库的心脏部分，使车辆能够做循环运动。垂直循环类车库的优越性必须通过传动系统的运行才能充分体现出来。
3）理论研究阶段贯穿项目全过程。
4）试验检测分析。实验阶段包括：基于研究结果，开展产品设计和试制、试验检测分析，提供样品测试评价。
5）小批量生产，技术改进后开始批量生产。
（三）核心技术;
1）载车板可正反垂直循环运动，外导轮导轨采用双导轨装置， 运行稳定靠。
2）导轨装置可调节， 随时方便调节导轨长度， 下导轨采用3块圆弧板焊接成，其中最下面圆弧板为12mm厚锰板过渡，同时满足链条滚轮和拔叉轮过渡转过。
3）米字型架拉杆，利用两个载车板之间的空隙通过米字型架拉杆把主副两个框架保证相互平衡垂直水平面。
五、结论
项目产品开发成功后，将为我省和国家在交通运输领域进行现代化建设提供急需的配套设施，产品的使用可大大节省土地空间，减轻城市交通擁堵，提高土地利用率，节约资源。
作者简介：
李锐伟（1993—），男，工学硕士，研究方向： 工程机械。
关键词：智能;立体停车库;格栅式;自动化
一、 概况
目前流行的立体停车库，通常由地面开始到一定高度，分别用于停车，即该停车库整体需要占用一定的地面面积，无法用使用该部分地面区域进行通车运行。如今市面上的半自动停车设备大多存在以下几个问题：
（一）部分半自动停车设备存在与简易停车设备相似的问题，例如取上方车辆时，必须对下方车辆进行移动，
（二）部分半自动停车设备仅仅提供了自动泊车的便捷，但未增加车位数，仅提供了停车的方便，并未从根本上解决停车难的问题。
（三）部分半自动停车设备由于其技术的特殊性，仅能进行大体积的车库建设，否则其使用的效益与经济投入不成正比。
二、研究内容
本项目的主要研究内容为智能格栅式立体停车设备的关键技术研究及应用，包含支撑一侧安装有固定车库，支撑柱另一侧设有移动车库，移动车库包括载车板、顶板和升降机构，固定车库上部设有带动移动车库移动的横移机构，升降机构包括丝杆和电机，电机装在顶板的侧壁，丝杆上端向上穿过顶板并通过带轮、链条与电机连接，丝杆下端延伸至固定车库下部并通过轴承与连接块安装连接，连接块活动卡装在固定车库下部设置的导槽中，顶板装接有导向柱，该导向柱下端与连接块固定连接，顶板的侧壁与固定车库上部设置的滑槽活动连接，丝杆上装有丝杆螺母与载车板相连，载车板上设有车辆移动机构。本产品停车方便，空间利用率高。
三、技术路线
（一）设备总体方案与布局，设计分析与计算，人性化整体设计，钢结构架体或框架模块化设计; 由于立体车库所受载荷复杂，现阶段对立体车库载荷计算和动态分析的精度较低，限制了对立体车库进行深度优化设计。因此，必须继续完善载荷计算理论，通过更精准的载荷计算和仿真，优化立体车库载车板、执行机构和控制系统性能。
（二）电气及自动控制系统的研究（自动收费管理系统、自动存取车系统、远程诊断系统、监控安保系统、自动道闸等），采用 PLC 自动控制系统，选择可编程控制器（PLC）控制自动存取车，利用 PLC 和微型计算机作为控制系统将使停车库实现智能化、网络化，保证设备操作自如和正常运转。现阶段 PLC 控制系统迟钝的响应速度和微秒级的运算速度难以满足智能化立体车库的要求，采用 DSP+CPLD 新型数字信号控制系统不但能提高控制精度和响应速度，而且能降低立体车库的研发、制造、运行及维护成本。在 DSP+CPLD 双控制核心系统中，CPLD核心完成庞大且复杂的逻辑运算，DSP 核心完成控制系统的数字运算任务，这将大大提高立体车库存取车效率、运行可靠性以及控制系统冗余度。
（三）新材料、新工艺、新技术等应用，选用新型 H 型钢做钢梁，组合镀锌板做载车板，运用了高性能防水、防腐蚀新工艺技术，采用了当前机械、电子、光学、磁控和计算机等领域的先进适用技术，提高产品整体技术水平;
（四）对多项安全装置及安全消防系统进行研究、设置及运用，如载车板防跌落装置、消防自动报警系统和水喷淋自动灭火系统、声光引导及定位装置、手动驱动装置等，尽可能设有完善的、全方位的闭锁和监测系统，保证设备的安全可靠地使用。
（五）立体车库+智能手机app使立体车库停取车更加方便、高效。当前智能手机已经十分普遍，研发安全、稳定的立体车库手机软件，使消费者能使用手机随时预约停取车，监控停车场状况，网上完成停车费支付，提高用户体验。
四、拟采用的方法、技术路线以及工艺流程
（一）解决方案
在主辅框架左右两侧悬吊有若干能上下循环运动载车吊篮，在该载车吊篮一侧与辅框架设有导轮框架，在所述辅框架内设有外导轨，导轮框架与外导轨之间通过6个小导轮接触并相互固定，在整个车库弧形段运行过程中，始终有3个小导轮跟外导轨有接触，原理就是这3个小导轮跟车盘轴一起4点约束，保证整个车盘在弧形段平稳运行，其中在直线段是2个小导轮跟车盘一起3点约束，该导轮框架左右对称，其左右两端分别设有折弯板并通过螺栓与载车吊篮固定相连，主框架和辅框架由定距杆链接，中间定距杆设有呈十字交叉的斜拉杆及位于中间的纵向垂直的竖拉杆。外导轨由上导轮导轨、下导轮导轨及中间导轮导轨构成，其中上导轮导轨与中间导轮导轨一体化相连，在上导轮导轨内侧设置有左右对称的过渡导轮导轨。上导轮导轨具有朝内的分轨与过渡导轮导轨相接，中间导轮导轨下端则与下导轮导轨一体化相连，下导轮导轨上设有导轮槽，并在导轮槽处分支成内侧的内导轨和外侧的底板。主辅框架由底部的立柱进行支撑，主辅框架与立柱之间通过丝杆固定相连。
（二）技术路线;
1）整体力学分析。钢结构是整个车库的支撑，其性能决定整个车库的运行稳定性。
2）传动系统是垂直循环类车库的心脏部分，使车辆能够做循环运动。垂直循环类车库的优越性必须通过传动系统的运行才能充分体现出来。
3）理论研究阶段贯穿项目全过程。
4）试验检测分析。实验阶段包括：基于研究结果，开展产品设计和试制、试验检测分析，提供样品测试评价。
5）小批量生产，技术改进后开始批量生产。
（三）核心技术;
1）载车板可正反垂直循环运动，外导轮导轨采用双导轨装置， 运行稳定靠。
2）导轨装置可调节， 随时方便调节导轨长度， 下导轨采用3块圆弧板焊接成，其中最下面圆弧板为12mm厚锰板过渡，同时满足链条滚轮和拔叉轮过渡转过。
3）米字型架拉杆，利用两个载车板之间的空隙通过米字型架拉杆把主副两个框架保证相互平衡垂直水平面。
五、结论
项目产品开发成功后，将为我省和国家在交通运输领域进行现代化建设提供急需的配套设施，产品的使用可大大节省土地空间，减轻城市交通擁堵，提高土地利用率，节约资源。
作者简介：
李锐伟（1993—），男，工学硕士，研究方向： 工程机械。