欒 飛 桓 源 馬 軍 李富康

(1.陜西科技大學機電工程學院 陜西 西安 710021；2.陜西農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)研究院 陜西 西安 710021；3.長安大學工程機械學院 陜西 西安 710064)

一、引言

目前地面停車場普遍存在空間利用率不高，進而車位價也是一漲再漲，甚至出現(xiàn)了車位難求的狀況。本著“安全可靠、高效、便利、環(huán)?！钡睦砟?，設(shè)計一種升降橫移式自動停取車裝置以緩解當前停車難問題。

該裝置適合于市場上所有的小型家用汽車，同時設(shè)計了可充電裝置，可以滿足電動汽車對于充電的需求，且結(jié)構(gòu)簡單，制造和安裝難度低，可以根據(jù)場地情況，有效利用空間資源。

二、總體方案設(shè)計

該裝置可實現(xiàn)全自動停取車，如某車庫設(shè)計規(guī)格為四層八車位，最底層為車主自主停車，如圖圖1所示。該停取車裝置主要由載車板、伸出板、托車板、液壓裝置、曲柄連桿、夾持裝置以及繩索牽引裝置組成，位于取車口的操作面板會實時的顯示停車情況，用戶可根據(jù)自己的意愿選擇某一停車位，完成停車。

圖1 總體設(shè)計方案圖

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計

(一)升降井頂結(jié)構(gòu)設(shè)計

如圖2所示，當升降梯下降時，鋼絲繩通過摩擦力使棘輪9逆時針轉(zhuǎn)動進而帶動中心輪轉(zhuǎn)動，使得發(fā)電機7發(fā)電，將電能儲存于蓄電池8；電梯上升時，由于棘輪特性，中心輪不轉(zhuǎn)動，發(fā)電機7停止發(fā)電。

圖2 升降井頂模型圖

(二)載車板結(jié)構(gòu)設(shè)計

圖3中，當螺桿順時針或逆時針轉(zhuǎn)動時，螺母前進或后退從而使得擋板打開或合起。同時，夾持機構(gòu)夾持板11夾住，夾持機構(gòu)移動從而帶動載車板移動。電機通過齒輪連接從而帶動螺桿13轉(zhuǎn)動。

圖3 載車板模型圖

四、控制系統(tǒng)設(shè)計

采用西門子公司的S7-200型PLC可編程控制器完成升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計，確保車庫的各運動機構(gòu)能夠準確無誤完成所要求的動作，并對車庫現(xiàn)場的工作狀況進行實時監(jiān)控，把監(jiān)控信息反饋至上位機控制軟件進行實時處理。

五、車庫工作原理

本文升降橫移式立體車庫主要通過三個方向的運動來完成停取車作業(yè)。

(1)上下移動：通過位于車庫頂部電機的正反轉(zhuǎn)，帶動滑輪組控制繩索的收放，來實現(xiàn)載車板的上下移動。所用滑輪組如圖4所示，前后共設(shè)計有兩組定滑輪，電機帶動兩組滑輪實現(xiàn)繩索的同步收放，然后通過載車板上的動滑輪使載車板可完成上下的移動。

圖4 升降梯滑輪組

(2)前后移動：圖5中，位于載車板下方液壓裝置的運動可使載車板以及其上方的托車板共同實現(xiàn)伸出與縮回。導軌用于支撐伸出板，同時起導向作用。

圖5 伸縮板結(jié)構(gòu)模型圖

(3)左右移動：圖6中，當載車板帶著托車板到達相應高度以后，電機驅(qū)動錐齒輪轉(zhuǎn)動進而帶動齒輪轉(zhuǎn)動完成夾持動作，然后通過控制夾持裝置的左右移動使得托車板回到原位。

圖6 夾持結(jié)構(gòu)模型圖

六、車庫特點分析

(1)設(shè)備頂層設(shè)計的太陽能發(fā)電裝置一定程度上為設(shè)備的運轉(zhuǎn)提供電能，而且高層取車放繩索期間，繩索帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電能，并儲存于蓄電池內(nèi)，用于后續(xù)汽車的充電和設(shè)備的日常運行。

(2)安全裝置：位于載車板下的曲柄連桿機構(gòu)可將載車板固定于已選停車位的高度，使得之后載車板的水平運動更加平穩(wěn)，提高了設(shè)備運行的穩(wěn)定性；當載車板進行停車作業(yè)時，位于軌道兩側(cè)的電磁自鎖裝置彈開，可對滾輪起到阻擋作用從而使托車板可以固定于該位置。

(3)該停車裝置不局限于小型家用汽車的存放，也可用于其他小型機械產(chǎn)品的存放，該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單便于安裝，可根據(jù)場地和車位數(shù)量的具體要求，進行靈活設(shè)計與施工。

七、結(jié)束語

該裝置主要為中小型汽車提供存取車服務，其可設(shè)置于人員密集的住宅小區(qū)，也可設(shè)置于商業(yè)區(qū)、辦公區(qū)等人流量大場所，以有效解決這類區(qū)域停車難的問題。具體建設(shè)時，可以根據(jù)場地的面積和停車位數(shù)量的實際情況，進行靈活設(shè)計，在滿足停車需要的同時，可以最大限度地利用有限的土地資源。