机械式立体停车库的外观设计

刘皋

摘要：为解决目前停车难、机动车乱停放等问题，基于慧鱼模型设计了机械式立体车库。机械式立体车库系统由车辆承载运输装置、控制装置、车库顶棚防护装置组成。通过车辆承载运输装置将底层车辆移至上层停车区，增大了空间利用率；车库顶棚可沿固定轴转动一定角度，当雨雪天来临时，利用气压泵提供动力，将顶棚一侧顶起，倾斜一定的角度，实现除雨雪的功能。

关键词：立体车库；慧鱼模型；机械式

传统的机械式立体车库每个车子的位置都存在载车板，中间层的载车板既可以平移又可实现升降，最底层的载车板只能实现左右平移。本论文设计的3×3型七车位的机械式立体车库，较传统立体车库的不同点在于，最上层载车板也可以实现升降运动，此立体车库通过中间层和下层的空位，利用载车板平移来变换空位，将汽车停到指定位置，需要强调第一层的汽车无需变换位置，可以直接实现开进与开出。由于机械式的立体车库对场地的要求不大，且针对不同的地形以及空间可灵活适应的特点，广泛被应用。

1械式立体车库控制系统硬件设计

机械式立体停车库控制系统中的PLC主要完成对载车板、载车板位置以及完成相应存取车的操作。用按钮开关、行程开关实现位置监控，用相应接触器、继电器实现电机的起停控制。对电机正反转的控制实现对相应车位载车板的控制。同时此机械式立体车库还应该具有互锁装置，即载车板的升降动作与平移动作不能同时进行。行程开关的设定能够实现载车板动作的精确定位，能够到达平移或升降的预定位置，从而可以保证存取车安全可靠，行程开关的逻辑同样需要严格互锁。行程开关以及压力传感器根据其位置布置的不同功能不同，安装在载车板左右两边的行程开关，主要用于检测载车板上的车是否停放到指定位置，安装在每层底部的行程开关，主要用于确保载车板到达指定位置。载车板对角线上安装压力传感器可以用来判断载车板上是否有车。同时在此立体车库中还运用了位移开关，报警装置，紧急停车开关，手动按钮，复位开关等。

2机械式立体停车库的外观设计

2.1车辆承载运输装置设计

传输机构由电机、齿轮、光杆导轨、支架、车辆承载板、丝杆、螺母等组成。水平传输机构利用电机提供动力，通过齿轮啮合传输动力，使车辆承载板沿水平光杆导轨移动。水平传输机构具有两个固有车位，均为下层车位，另有一空位可作为临时车位，利用该空位可在存取车时将固有车位移动至空位处，实现协调存取车的功能。竖直传输机构具有三个固有车位，可沿Ｚ轴方向竖直升降。存取车时，将车辆从上层移至下层，或在存车时将车辆从下层移动至上层。如有车辆需要存入时，可将其中一个上层车辆承载板移动至下层车位处，待车辆驶入承载板后，升至上层。

2.2控制装置设计

机械式立体车库的控制装置包括总开关、ＲＯＢＯＴＸ控制器、指示灯和触发开关。整个系统的运行由控制装置中的总开关控制，ＲＯＢＯＴＸ控制器为控制装置的核心部件。触发开关包括限制车辆运输装置运动范围的限位开关和控制装置局部模块运行的控制开关，每个车位车辆的存取对应其相应的控制开关。各指示灯可实时显示整个系统的运行状况，引导实施车辆存取，其中蓝灯亮表示系统进入工作状态；红灯亮表示系统正在运行；绿灯亮表示车主可将车辆驶入或驶出。

2.3车库顶棚防护装置设计

顶盖与防护支架用折页连接，顶盖可沿防护支架顶端连线做定轴转动，旋转角度可达４５°旋转的动力源来自于气压传动，将顶盖升起或降落，绕防护支架顶端做定轴转动。车库顶棚防护装置的主要功能是对车辆起到一定的保护作用，如避免车辆在阳光下直射、防止雨雪落在车辆上，若顶盖上端雨雪堆积量较大时，可通过顶盖的定轴转动对雨雪进行清理。

3工作原理分析

该程序中Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3均为升降装置，Ｍ4、Ｍ1ＥＭ1为横移装置，Ｍ2ＥＭ1、Ｍ3ＥＭ1、Ｍ4ＥＭ1均为信号灯，Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3均为存取车按键，ＥＭ1Ｉ1、ＥＭ1Ｉ2、ＥＭ1Ｉ3、ＥＭ1Ｉ4均为限位开关，Ｉ4为程序结束开关。开始，黄灯亮起（表示可以进行存取车辆），当按下１号车位存车开关Ｉ１时，电机Ｍ４开始正转，４号车位向右移动，当触碰到限位开关ＥＭ1Ｉ2时，电机Ｍ4停转，同时电机Ｍ１正转，1号车位下降，6ｓ后电机Ｍ1停转，车位下降到与路面平齐的位置，此时车主将车开进1号车位，车主下车后，电机Ｍ1反转，1号车位上升，6ｓ后电机Ｍ1停转，１号车位上升至顶端，然后电机Ｍ4开始反转，4号车位向左移动，当触碰到限位开关ＥＭ１Ｉ１时，电机Ｍ４停转，此时所有车位均在初始位置。取车的过程与存车时相同，一个车位对应一个按钮，由于４号车位和5号车位与地面平齐，存取车时无需进行移动，所以没有４号车位和５号车位的存取按键。整个车库模型具有两层车位，共5个车辆承载板，即5个车位。各车位位置相对固定，下层中间位置为空位。触发总开关，指示灯中蓝色指示灯亮，系统进入工作状态。如有车辆需要存放，优先选取的车位是下层两个车位，上层3个车位会停留在上端固有位置处。下层两车位存取车相对简单，存车时驾驶员只需选取下层两车位中一个车位，将车辆驶入即可。取车时，将车辆从下层对应车位驶出即可。如下层两车位已停满车辆，此时可将车辆存入上层车位。以选取上层左侧车位为例，触发上层左侧车位在控制装置中触发开关所对应触发器，此时指示灯中红色指示灯亮，左侧下层车位车辆承载板移动至中间空位处，上层左侧车位车辆承载板下移至下层车位处。指示灯中绿色指示灯亮，待车辆驶入后，绿灯熄灭，红灯亮。上层左侧车位车辆承载板恢复至上层左侧车位处，同时下层位于中间的车辆承载板移动至其左侧固定位置处，完成存车。如车辆存入后出现雨雪天气，车库顶棚防护装置可将上层雨雪清除，其工作原理是利用气泵控制活塞顶起支撑架顶端连接的挡板，对上层雨雪进行清理。

结束语：

机械式立体车库结构简单，占地面积相对较小，能有效地解决城市老旧小区停车难的问题。利用车库顶棚防护装置可对存入的车辆进行一定的保护，同时在雨雪天气下，可保证雨水、积雪不会囤积在车库顶棚上，减轻雨水、积雪对车库机构造成的重力负载。利用半自动化的控制装置，可确保整个系统安全、稳定地运行。

参考文献：

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[3]任伯淼.机械式立体停车库[M].北京：海洋出版社，2001.