链驱动双层升降横移式立体车库.docx

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链驱动双层升降横移式立体车库

摘要

就目前的小区来看，由于一般住宅小区的车位设置在项目设计和规划阶段就已经确定了数量，因此在已建设成的住宅小区中再设置机动车位，实际上是很难再有所作为了。

因此车位的紧缺就成为今后较长时间内的业主的一大生活难题和物业管理公司管理难点了。

建造立体钢结构车库可能就是解决停车位不足的可靠的途径之一。

本文简要介绍了各类立体停车库的结构和特点,和小区车库的发展概况,并对立体停车库的设计要点进行了简要的说明.本文重点介绍了立体车库升降的结构设计和停车设备传动系统的设计.

本设计重点内容包括升降机构的结构设计，材料的选择，制造方法。

在升降传动系统设计中升降链条的设计计算，链轮的设计计算。

升降部分的电机选择和校核，钢丝绳的选择和计算也是本设计重点。

本设计的主要特点是:

节省资源,控制方便。

关键词立体停车库升降装置链驱动

Abstract

Onthecurrentquarter,generalresidentialneighborhoodparkingspacesintheprojectdesignandplanningstageshavebeenidentifiedonthequantity,Sohastheconstructionofresidentialquartersasfurthersetupvehiclespaces,isactuallyverydifficulttodoanythingof.Thustheshortageofparkingspacesonthefutureofalongtimeoneoftheownersoflargeproblemsinlifeandpropertymanagementcompaniesforthemanagementofdifficult.

Constructionofathree-dimensionalsteelgaragemaysolvetheshortageofparkingspacesoneofthesurestways.

Thepapersummarizesthestructureandthefeaturesofdifferentofparkingplace.Theintroductionofthemainperformanceparametersandintroducedtoo.Thispapermainlyintroducesthedesignofmaincomponentsofitselevatorandconveyingappliance.

Thedesignfocusincludeliftingthestructuredesign,thechoiceofmaterials,manufacturingmethods.

Movementsinthedesignoftransmissionchainofdesignmovements,thesprocketdesign.

Motormovementsoftheoptionsandchecking,ropechoiceandcalculationofthedesigniskey.

Thedesignmaincharacteristicis:

savestheinvestment,thecontrolisconvenient.

Keywordsstereogarageelevatinggearchainactuation

目录

1绪论

1.1概述……………………………………………………………………………………1

1.2升降横移式立体车库的特点…………………………………………………………3

1.3机械式立体车库的分类………………………………………………………………3

1.4立体车库的控制系统…………………………………………………………………4

1.5研究升降横移立体车库的意义………………………………………………………6

1.6结束语…………………………………………………………………………………7

2设计的基本思想和方案比较

2.1移动方案的比较………………………………………………………………………8

2.2横移机构方式的选用…………………………………………………………………9

2.2.1横移的方式和电机的放置位置…………………………………………………9

2.3提升机构所选用方式的比较和选择…………………………………………………10

2.3.1提升的原理和电机安放位置……………………………………………………11

2.3.2设计时注意要点…………………………………………………………………11

2.4设计数据………………………………………………………………………………12

3升降横移设备的结构设计

3.1升降横移式二层车库工作原理………………………………………………………13

3.2横移结构设计…………………………………………………………………………13

3.2.1托盘的结构设计……………………………………………………………………13

3.2.2导轨的设计…………………………………………………………………………15

3.3升降机构的结构设计…………………………………………………………………15

3.4升降横移机构整体框架设计…………………………………………………………16

3.4.1材料的选择…………………………………………………………………………16

3.4.2制造方法……………………………………………………………………………17

3.4.3结构的强度校核……………………………………………………………………17

4升降横移停车设备传动系统的设计

4.1横移传动系统设计……………………………………………………………………19

4.1.1平移装置中齿轮、齿条、传动驱动电机的选择…………………………………19

4.1.2齿轮、齿条的设计…………………………………………………………………20

4.1.3联轴器的选择………………………………………………………………………23

4.1.4键联结的强度校核…………………………………………………………………23

4.2升降传动系统的设计…………………………………………………………………24

4.2.1升降传动系统的内容介绍…………………………………………………………24

4.2.2升降机构的工作原理………………………………………………………………24

4.2.3链轮、链条、钢丝绳的选择计算和校核…………………………………………25

4.2.4驱动机构的设计……………………………………………………………………28

4.2.5轴承寿命的计算……………………………………………………………………32

4.2.6滚筒与定滑轮的选择………………………………………………………………33

4.2.7升降机构的控制与维护……………………………………………………………33

5控制系统

5.1控制的结构形式与特点………………………………………………………………34

5.2车库运行原理…………………………………………………………………………34

5.3安全装置………………………………………………………………………………35

5.4控制系统………………………………………………………………………………35

结论…………………………………………………………………………………………38

致谢…………………………………………………………………………………………39

参考文献……………………………………………………………………………………40

附录

附录1………………………………………………………………………………………41

附录2………………………………………………………………………………………45

1绪论

1．1概述

随着人类社会的不断进步和科学技术的发展，人类的生产、生活方式趋于集中，城市的规模越来越大，人们在城市里的生存空间却越来越小，于是出现了要利用空间的理念，城市中开始建设立体建筑、立体交通和立体停车。

作为现代大都市的标志，城市中心商住区高楼大厦林立；社区道路、高架交通干道、立交桥和地下铁路，编织出城市立体交通网；汽车的住宅--停车场也有了长足的发展，由平面停车向立体停车，由简单的机械停车设备向计算机管理高度自动化的现代立体停车演变，成为具有较强的实用性、观赏性和适合城市环境的建筑。

伴随着汽车进入家庭，城市动态、静态交通管理制度的不断完善和人们对居住环境要求的提高，给停车产业提供了前所未有发展机遇，停车产业市场前景广阔。

早在50多年前，立体停车就在国外有所发展，先后出现了针对家庭使用的双层停车设备；利用住宅空地建起2-4层升降横移停车设备；适合城市中心商住区使用的停车楼和停车塔；利用广场、建筑物下面的空间建设地下停车库。

自70年代末起，世界经济高速发展，汽车逐渐普及，保有量不断增加，迫使地少人多、车多的国家、地区和一些发达国家积极开展了机械式停车技术的研究开发和制造应用，以日本、美国、德国等为代表的发达国家在停车技术领域的研究处于世界领先水平，韩国和港、澳、台地区的停车业也通过引进--移植制造，得到了蓬勃发展，较好地解决了本地区的停车难，并开始向外输出技术和出口产品。

目前世界停车产业正向多元化发展，其停车技术几乎包含了当今机械、电子、液压、光学、磁控和计算机技术等领域的所有成熟先进技术。

机械方面，应用了许多新材料、新工艺。

设备结构采用模块化设计，便于组合使用，易于安装拆卸。

钢结构选用新型优质钢材，既提高了设备的强度和刚度，又使设备轻巧美观，载车板采用一次成型的镀锌板或彩涂板组装，美观、强韧、耐用。

控制技术方面，广泛采用可编程序控制器和矢量变频变压调速闭环控制技术，使运行高速平稳，节省电力，振动和噪音也趋于最小。

控制形式有，按钮式、锁匙式、IC卡式、键盘式、触摸屏式、遥控式等。

安全元件采用各种光栅显示屏、光电管、机械式行程开关、磁性接近开关、光敏感应开关等，安全保护装置日臻完善，如汽车出入声光引导和定位、汽车尺寸和重量自动识别、限速保护与多重机构互锁、停车泊位自动跟踪、链条和钢丝绳长度超范围报警和弹性变形自动补偿、汽车图象摄影对比安全检测、自动消防灭火等。

立体停车库按建筑形式分为独立式和内置式两种。

独立停车建筑适用于地下广场和现有建筑群补建停车设施，规划建设时应注意其与周围环境的融合，在条件允许时，可利用外墙面布置商业或公益广告，美化环境、提高经济效益。

内置式停车设施适用于与新建筑同步规划和建设，停车设备附在建筑物内，对区域环境规划和建筑观瞻没有影响。

现代停车产业的发展已具有一定规模，并积极拓展停车设施的辅助功能，为社区提供多种服务。

我国城市停车还处在初级阶段，专用和公共停车位数量距合理的车位与车辆比率相差甚远，停车难到处可见。

目前我国的停车场仍以平面停车场、路上停车场、路外停车场、自行式停车场为主，立体停车库和机械式停车场数量还很少。

以我国停车产业发展较快的广州、上海为例，路上、路外停车仍占有相当比例，已建设的停车场大部分是地下自行式停车场和在自行式停车场的基础上安装简易停车设备，增加存容数量。

自行式停车场存有较多缺陷，如车位平均占地多、管理和保安人员多、投资多、存车效率低、耗电量大、对环境有污染等；由于允许人员进入，易发生盗车、毁车、施暴等停车场犯罪，近年来在发达国家已很少新建。

大量兴建的是具有现代水平的机械式立体停车库。

我国机械式停车设备的早期研究开发工作是从80年代中期开始，90年代开始引进和生产停车设备，在北京、上海、广州、深圳等地都有使用。

参照日本等国标准制定的我国行业标准也于近几年出台，目前停车设备生产厂已发展到几百家，生产各种类型的停车设备，有些停车设备已开始出口。

机械式立体停车库是一种具有综合性能的建筑，不仅包含了机械停车设备，其规划建设涉及到区域整体景观、交通疏导、建筑结构、供电照明、通讯监视、通风排水、环境保护、安全消防、收费管理等各学科领域，就停车设备本身而言，其机械结构的发展已形成了停车设备独有的技术特征，需要多学科、多专业的复合型人才积极参与，把国外停车技术和各领域的成熟技术移植到我国停车产业，开发出安全、经济、高效、节能、省地的产品，满足国内外市场的需求。

在我国的停车产业发展中还存在一些问题，如没有统一的技术标准；多数产品是仿效或引进国外技术制造，技术水平低；缺少具有一定规模的企业，生产能力不足；市场竞争无序，个别企业为抢占市场，采取低价竞争；缺少科研设计单位的参与，技术创新能力严重不足；政策不配套，对停车产业发展和管理严重滞后等。

解决上述问题，需要我们在政策、市场、管理和技术多方面作出努力。

政策方面应参照发达国家的有关政策法规，规划确定出专用和公共停车位的合理数量，实现投资主体多元化，确定停车库的管理属性和停车收费标准，给予投资和经营者相应的优惠政策，使其有利可图。

市场方面应建立停车库市场运行机制，利用价格杠杆调高占路停车收费标准，逐步消除“路满库空”现象。

鼓励按市场规则经营停车库，并实施政府监督和政策调控，使停车产业良性发展。

管理方面应把停车库建设纳入城市总体规划，对停车问题进行专题研究，使停车库真正用来停车，道路用来行车，理顺停车库管理职责，制定严格的管理处罚措施。

技术方面应建立市场准入机制，实施专业化、协作化分工，发展科、工、贸一体的集团专业公司，以市场为导向，提高技术水平和产品质量，培养产品持久的竞争力。

作为现代大都市的标志，立体建筑和立体交通都有了显著发展，道路拥挤、车满为患已成为当今快节奏社会中的最不和谐之音，发展立体停车已成为人们的共识。

目前我国经济正处在高速发展时期，随着人们生活水平的不断提高，汽车进入家庭的步伐正在加快，停车产业市场前景广阔。

机械式立体停车库既可以大面积使用，也可以见缝插针设置，还能与地面停车场、地下停车库和停车楼组合实施。

是解决城市停车难最有效的手段，是停车产业发展的必由之路。

1.2升降横移式立体车库的特点

在众多的停车设备中，升降横移式立体停车的优点比较突出，主要表现在以下几个方面：

（1）节约占地面积，充分利用空间。

一般来说，升降横移立体停车库的占地面积约为平面停车场的1/2-1/25，空间利用率比建筑自走式停车库提高了75%。

（2）相对造价比较低。

升降横移式立体停车库每个泊位约需1.5万元，而建筑自走式停车库每个车位的造价约为15万以上。

（3）使用方便，对操作人员的要求不高，操作简单、安全、可靠，存取车快捷，维护也很方便。

一般存取一辆车为80秒。

（4）减少因路边停车而引起的交通事故。

在许多城市的主要地段，司机往往没有找到停车场而把车停靠在路边，这样就很容易造成交通阻塞，甚至引起交通事故。

（5）增加了汽车的防盗性和防护性，在车库的系统中配置有智能防盗装置、防火装置等，增强了车库的整体安全。

（6）改善了市容环境。

在现代化的车库设计中，不仅仅只是为了满足停车要求，更主要的是让其融入城市的整体建筑环境中，成为现代化大都市一道独特的风景。

升降横移式立体停车库是全自动化的停车方式，也是今后停车改革的主要方向。

尤其是寸土寸金的大城市。

采用机械式立体停车方式，显得尤为重要，而升降横移式立体停车库也在机械式立体停车库中显得更加普遍化、居民化、实用化。

1.3机械式立体停车库的分类

车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近30~40年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。

我国也于90年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已有十年的历程。

由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:

1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。

　　机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。

首先，机械车库具有突出的节地优势。

以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就要占据40平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高80％—90％，如果采用地上多层（21层）立体式车库的话，50平方米的土地面积上便可存放40辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本。

机械车库与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转。

应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。

在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。

机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。

这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。

这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。

目前，立体车库主要有以下几种形式：

升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循环式、箱型水平循环式、圆形水平循环式。

（一）升降横移式　　

升降横移式立体车库采用模块化设计，每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式，车位数从几个到上百个。

此立体车库适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低。

1.　产品特点：

1）　节省占地，配置灵活，建设周期短。

2）　价格低，消防、外装修、土建地基等投资少。

3）　可采用自动控制，构造简单，安全可靠。

4）　存取车迅速，等候时间短。

5）　运行平稳，工作噪声低。

6）　适用于商业、机关、住宅小区配套停车场的使用。

2.　安全装置：

防坠装置，光电传感器、限位保护器、急停开关等。

（二）巷道堆垛式　　

巷道堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆的工具，所有车辆均由堆垛机进行存取，因此对堆垛机的技术要求较高，单台堆垛机成本较高，所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数需要较多的客户使用。

（三）垂直提升式立体车库　　

垂直提升式立体车库类似于电梯的工作原理，在提升机的两侧布置车位，一般地面需一个汽车旋转台，可省去司机调头。

垂直提升式立体车库一般高度较高（几十米），对设备的安全性，加工安装精度等要求都很高，因此造价较高，但占地却最小。

（四）垂直循环式产品特点：

1）　占地少，两个泊位面积可停6~10辆车。

2）　外装修可只加顶棚，消防可利用消防栓。

3）　价格低，地基、外装修、消防等投资少，建设周期短。

4）　可采用自动控制，运行安全可靠。

1.4立体车库自动控制系统

现代大型建筑的主流是智能化大厦和小区，因此自动化立体停车设备或车库的自动控制系统将成为智能化大厦和小区的一个重要组成部分。

操作简单、迅速，使用方便，安全可靠，维护量小，为用户提供一个安全、简易的使用环境，这是自动化立体停车设备的基本特点。

停车设备的一切运行状况，车辆停放的时间，车辆存放交费情况，车库库容量，车辆存放高、低峰情况，等信息均可通过网络传送到智能化控制中心，通过智能化控制中心运算处理，与广播系统和各分部管理办公室相连，达到提前发布相关控制、管理信息，从而全部实现智能化管理。

通过大厦和小区的智能化控制中心还可与社会相关职能部门联网，将有关信息发布出去或收集进来，扩大车库的社会利用率和经济效益。

这将是自动化车库的发展方向。

立体车库自动化控制系统主要包含以下五个子系统：

自动收费管理系统，自动存取车系统，远程诊断系统，自动道闸，监控安保系统。

以上子系统均由中央控制室统一控制，可为客户规划停车库管理形式，发布车库库存容量，控制车流方案。

（一）自动收费管理系统　　

自动收费采用非接触式IC卡。

IC卡分长期卡与储值卡两种。

对固定用户，发行长期卡，费用可在固定用户交纳管理费用时一并交纳；对临时用户，发行储值卡，即：

用户交纳的费用存在卡内，每次停车读卡自动从卡中扣除费用。

（二）自动存取车系统　　

自动存取车系统一般由小型可编程控制器PLC控制，包括卡号识别与移动载车盘两个过程。

用户进入车库时，在门口刷卡进入，读卡机自动把数据传送到PLC控制系统，PLC系统通过判断卡号，自动把对应的载车盘移动到人车交接的位置，开启车库门，缩短存取车的时间。

存车时，司机按照指示灯信号指引入库，只有当车辆停放在安全位置后，停车正常指示灯才会亮启。

存取车完成后，车库门自动关闭。

移动载车盘时，系统严格按照各种检测信号的状态进行移动，检测信号包括超长检测、到位检测、极限位置检测、人员误入检测、急停信号检测等。

若有载车盘运行不到位或车辆长度超出车库允许的长度，所有载车盘将不进行动作，若检测到急停信号，将停止一切动作，直至急停信号消失。

以上信号均为硬件信号，除此之外，还可从控制软件中设置保护信号，比如时间保护，以保证因硬件损坏而导致信号失灵时保证主体设备及车辆的安全。

（三）远程诊断系统　　

现场控制器可以通过网卡、Hub等网络设备与控制中心的局域网相连接，可以通过MODEN实现远程管理，监测现场运行情况，当现场出现故障时，在控制中心即可进行解决，方便管理人员、安保人员异地办公。

（四）自动道闸　　

在车库出入口处各设非接触式读卡器、感应线圈及道闸，用户在车库出入口处刷卡后，系统自动判别该卡是否有效，若有效，则道闸自动开启，通过感应线圈后，自动栅栏自动关闭；若无效，则道闸不开启，同时声光报警。

（五）监控安保系统　　

监控安保系统是指在中央控制室进行监视控制车库现场的运行状况。

它具有运动检测、车牌识别、网络连接、各种类型的报警系统实现连动等功能，可以实现无人看守。

系统简介：

视频监控功能：

在车库各出入口，值班室和车库内主要区段安装定焦摄像机，在大范围车位区安装球形云台，以便实现对车库全方位的实时监控。

如果在车库光照条件不好的情况下，可选用黑白摄像机。

　运动检测功能：

可以在夜间设置车库的运动检测区域，当检测区有移动目标时，运动检测功能发出报警信号，提醒值班人员。

车牌识别功能：

它能够设置车库参照车辆的车牌、车型。

当参照车辆进入车库监视区域，系统自动对比参照车辆图像，有异常情况，发出报警信号，并自动切换和记录相关图像。

报警连动功能：

可以连动各类报警主机，如启动继电器发出声光报警通知安保人员自动放下道闸拦截车辆出入。

数字录像功能：

可以连续记录一个同在车库所发生事件，可以同步回放多个图像，可选择任意图像进行整体放大和局部放大，记录、回放、备份可同步进行各种信息。

据介绍，已经开始有越来越多的居住小区开始采用机械停车库了。

考虑到成本及维修，目前多数小区采用的是多层升降横移式立体停车设备，大规模的仓储式机械停车库还很少。

升降横移式立体停车设备的泊车流程示意如下：

（一）红绿黄指示灯指示车库运行状态。

红色指示灯指示有人正在进行操作，请稍候；绿色指示灯指示目前无人操作，可进行操作；黄色指示灯指示有故障发生，车库不能工作。

（二）存车操作　　

司机驾驶车辆从车库入口进入。

在入口处的非接触式读卡机前感应区域晃以下自己的IC卡，感应过程完毕，栅栏自动升起，司机开车进入车库。

车辆进入后，栅栏自动关闭。

划卡的同时，控制器读取车位号，车库内对应的载车盘自动移动到人车交接的位置，车库单元门自动打开。

司机开车进入，停车到位，拉手刹，下车走出车库，用IC卡在车库出