双层升降横移立体车库的结构设计文档格式.docx

1、目前世界上的停车产业正向多元化发展,其停车技术包含更多的方面,比如机械、电子、液压和计算机技术等领域2。机械方面：运用许多新材料、新工艺、新模块结构,易于组合使用、安装拆卸。安全保护装置：如汽车出入声光引导和定位、限速保护、停车泊位自动显示、重量超围报警、汽车防盗录像和灭火系统等。其参考资料图如图1.1、1.2所示：图1.1 国外高容量的立体车库图1.2 国LG公司研发的塔式1.4 国立体车库的研究现状在我国,停车库还处在初级阶段,公共停车位数量很少,乱停车的现象随处可见。在我国,停车场仍以单层的路面停车场为主,机械式立体停车库较为罕见。单层的路面停车场存有很多缺陷,如占地多、管理人员多、成本

2、高、效率低、环境污染等。由于不同人员随便进入,容易发生盗车、毁车、施暴等事件3。 2003年以后,我国很多企业为增强自身竞争力,开始引进国外技术,根据国的实际使用情况进行分析设计与改造创新,走上自主开发的道路。不过在我国,停车产业还存在一些不足,如创造的多数产品是仿效或引进国外的技术制造,技术水平低,生产能力不足,缺少科研单位的参与,对停车产业发展和管理严重滞后等4。针对这种不足,市场方面应建立车库市场运行机制,运用价格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车库,并实施政府监督和政策调控,使停车产业良性发展。调查的立体车库如图1.3所示：图1.3 某小区停车位实图1.5

3、研究设计的意义升降横移式立体停车库是机电一体化产品形式,它主要涉及机械、电子等领域,它需要专业的技术人员辅助其工作5。随着经济的飞速发展,轿车数量膨胀,而现有的车库缺点是取车等候时间长,取车繁琐,安全程度差,设计结构旧。因此,机械式立体车库显得尤为重要。作为现代化大都市,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社会中的不良现象,发展立体停车库已被多数人理解。首先,机械立体车库具有突出的节省资源优势,并且节省土建的开发成本。 其次,机械立体车库能够有效地保证人身和车辆的安全。机械立体车库能够做到彻底的人和车的分流。最后,机械立体车库耗电量低。一般是以单台集装制成。这对车库较

4、少的地区解决停车难的问题提供了方便。 因此,在升降横移式立体车库结构设计的基础上,深入地对升降横移式立体车库的框架和载车板进行的分析是十分必要、迫切而有意义的。因此,机械式立体车库具有广阔的发展应用前景。2、机械式立体车库的分析2.1 机械式立体车库及其组成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。研究开发机械立体停车设备,这可以大节省有限的土地资源,并节省土地建设的开发成本。机械立体停车库是指使用车辆之外的立体化装置来完成车辆的停放和存储的机械设施。机械式立体车库是机电一体化产品,包含机械、电子、计算机、光学等领域的先进技术6。机械立体车库主要由主体框架、横梁,纵梁

5、、载车板、传动系统、安全装置、电气控制等几部分组成。由于运行原理的差异,不同形式的机械式立体车库,其主要区别在于主体框架、载车板、传动系统等,而安全装置、电气控制与运行原理关联不大,因此基本类似。2. 2 立体车库现有种类及优缺点分析2.2.1升降横移类机械式停车设备采用载车板升降或横移形式存取车辆特点：节省资源,配置灵活,操纵方便,建设周期短,价格低,投资少,构造简单,安全可靠,运行平稳,噪声低,适用于市区、机关、住宅小区使用。缺点：设备中必须留至少一个空车位,为链条牵动的运行过程没有防止倾斜坠落的功能。2.2.2 垂直循环类机械式停车设备采用垂直方向做循环运动的形式来存取车辆占地少,两个泊

6、位面积可停610辆车,装修可加顶棚,消防利用消防栓,价格低,投资少,建设周期短,采用自动控制,运行安全可靠。设备结构复杂,没有完善的闭锁和监控系统,采用足够的安全措施和消防系统。最远的车位一般需要消耗2分钟,高峰取车时间依次变长,依次为第20辆约需30分钟以上,实用性差,因此,这种车库数量开始减少。2.2.3 水平循环类机械式停车设备采用水平循环运动的车位系统来存取停放车辆可以省去进出的车道,降低通风装置的费用。但因为只有一个出入口,所以存取车耗费时间较长。因为只有一个出入口,所以存取车耗费时间较长,一般最远车位一次取车需2分钟,高峰时取车时间消费过长,依次取车时间为第20辆约30分钟,实用性

7、差。2.2.4 多层循环类机械式停车设备采用载车板作上下循环运动来实现车辆的多层存放无需坡道,节省土地资源,自动存取,通常建设于地形细长且地面只允许有一个出入口的场所。设备结构复杂,故障率较高。最远车位一次取车需2分钟,高峰取车时间过长,依次取车第20辆需30分钟以上,实用性差。2.2.5 平面移动类机械式停车设备在同一层上用搬运或起重机平面移动车辆或者泊车板平面横移存取车辆,亦可搬运机和升降机配合来实现多层平面移动存取车辆。一般设置在地上或半地下的无人方式,地平面层为自走式,不仅降低了建立立体车库所需的投资费用,而且在地平面层可以停放大型车辆。设备结构复杂,故障率高,当存车超过20辆时,高峰

8、阶段取车时间过长,依次取车20辆需要30分钟以上,实用性较差。2.2.6 堆垛类机械式停车设备以巷道堆垛机或桥式起重机将进入到搬运器的车辆水平且垂直移动到存车位,并用存取机构存取车辆。巷道堆垛类立体停车库是一种专门用于停放小型汽车的立体停车设备,也是一种集机、光、电、自动控制为一体的全自动化立体停车设备7。它的出现解决了人们的大型自动化停车难的问题。车库全封闭,存车安全,完善的闭锁和监控系统,足够的安全措施和消防系统。设备结构复杂,故障率比较高。取最远车位的车一般一次需2分钟,高峰取车时间一次变长,依次取车为第20辆约需30分钟以上,实用性差。而且堆垛机的技术要求较高,单台堆垛机成本较高,所以

9、巷道堆垛式立体车库主要适用于需要车位数较多的客户。2.2.7 垂直升降类机械式停车设备垂直升降类汽车停车设备也称塔式立体停车设备,通过提升机的升降和装在提升机上的横移机构将车辆或载车板横移,实现存取车辆。库存量大,整个车库可多达2025层,可停放4050辆车,占地面积不到50m2 ,空间利用率最高。适宜建筑在繁华的城市中心以及车辆集中停放的集聚地。该设备结构复杂,设有完善的闭锁和监测系统,采用足够的安全措施和消防系统,因此相比于其他车库故障率较高。最远车位一般取车需2分钟,高峰取车第20辆约需30分钟以上,实用性差,因此有的用户开始改造。2.2.8 简易升降类机械式停车设备简易升降类机械式停车

10、设备是指车位分成上、下二层或二层以上,借助升降机或俯仰机构使汽车存入或取出。简易升降类机械式停车设备一般为无人方式,即人离开后再移动汽车的方式8。结构简单、操作方便,充分利用地下室空间,多用于居民小区、私人住宅、企事业单位、地下室等。在面积一定时可以增加二倍以上的停车位。对于二层以下的车库,整体结构设计不科学,力学结构不合理,而对于三层以上的,升降运行时摆动幅度过大、风力过大,而发生摇晃,存在巨大的安全隐患。2.3 升降横移式立体车库的工作原理本次设计将设计一个简单的升降横移式立体车库。简单升降横移式立体车库以钢结构框架为主题,每个车位均有载车板,所需存取车辆的载车板通过电机驱动链条来升降横移

11、运动到达地面层,实现存取车辆。图2.1是升降横移类立体车库的运行原理图。此类升降横移的车库适用于小区里使用,停放的车辆是小型轿车。此车库一共有3个出入口。底层的载车板只能进行水平的横向移动,上层的载车板只能进行竖直方向上的上下运动。本车库一共可以停放5辆轿车即一共有5个载车板。为了实现载车板的自由提升和横移,从而实现轿车的存取,底层存在一个空车位,即能够横移的载车板只有两个。现以取车为例,说明存取车的顺序。如图2.1所示,设2车位为有车位,如果要取2车位的轿车,需要将5车位的载车板横移到空车位,再把2车位下降到5车位即可以取车。需要注意的是,当轿车取走后,上层的载车板需要提升到原来的位置。存车

12、的过程和取车的过程基本相同,唯一的区别就是：存车时尽量先把轿车存放在上层的车位,最后再存放下层的车位。图2.1升降横移类立体车库的运行原理图2.4 设计升降横移式立体车库的基本参数停车尺寸：530019001550 单位：mm载车板规格：47202360 单位：停车规格：车长车宽车高5300停车最大重量：2375 kg提升时间：4m/min横移速度：8m/min3、 升降横移式立体车库的结构设计3.1结构框架立体车库一般主要以钢结构和钢筋混凝土为主,在升降横移式车库中一般选用钢架结构。因为钢架结构与其它的结构相比,有以下特点9：1 可靠性高2 材料的强度高,钢结构自重小3 材料的塑性和韧性好4

13、 钢结构制造简便,施工工期短5 钢结构密闭性好6 钢材的耐锈蚀性差结构主体采用热制H型钢、槽钢、角钢和钢板等型材制造,具有很好的强度和刚度,轻巧、美观,可二次安装拆卸,运输更方便。本次设计的两层升降横移式立体车库主体框架结构全部为钢结构组件。立柱采用工字型钢,横梁采用冷弯矩形钢管。立柱直接插入地下混凝土中。立柱与横梁之间焊接而成。立柱采用工子钢,因为工子钢有很强的承载压力的能力。一共有8根立柱,前后各有4根,采用浇注的方法固定在混凝图中地面采用混凝土。横梁采用宽高为2000mm100mm的冷弯矩形空心钢管GB6728-86,因为提升机构的电动机、联轴器和制动器要放在横梁上,所以矩形空心钢管平放在立柱上,采用焊接的方法连接。纵向梁的选择比较困难,因为纵向梁不仅可以用冷弯矩形空心钢管,也可以采用角钢相对放置构成。由前面的设计知道,链轮的结构要放在纵向梁上,不管采用那种方式的纵向梁。链轮的底板都可以方便的固定在纵向梁上。但是,当采用前者的方法时,需要在冷弯矩形空心钢管上开矩形孔,制造比较麻烦,所以决定采用两个角钢相对放置的方法来制造纵向梁,两个角钢之间存在一定的距离,距离由链条的宽度来定。纵向梁也采用焊接的方式固定在横梁上。其升降横移式立体车库的结构图如图3.1所示：图3.1升降横移式立体车库整体结构图