升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備的機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、北京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)JOURNAL OF BEIJING INSTITUT E OFCIVIL ENGINEERING AND ARCHITECTURE文章編號(hào):1004-6011(200302-0062-03升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備的機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)X連香姣赫亮李丹(機(jī)電系,北京100044摘要:發(fā)展立體車(chē)庫(kù)是當(dāng)今的社會(huì)趨勢(shì),文章敘述了最為常用的升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備的工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法。關(guān)鍵詞:升降;橫移;立體停車(chē)設(shè)備中圖分類(lèi)號(hào):TU857B TH-39文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A0引言當(dāng)前,我國(guó)的大中城市,幾乎都被停車(chē)問(wèn)題所困擾,車(chē)輛多,車(chē)位少,停車(chē)難。如何在有限的面積內(nèi)發(fā)展更多的車(chē)位,是當(dāng)今

2、停車(chē)產(chǎn)業(yè)著重解決的問(wèn)題。機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)以其占地少,存車(chē)多,性?xún)r(jià)比大,安全性好等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越受到人們的青睞。機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)是指用機(jī)械來(lái)存取停放車(chē)輛的停車(chē)庫(kù),它包括了機(jī)械式停車(chē)設(shè)備、車(chē)道、通風(fēng)及照明設(shè)備等,機(jī)械式停車(chē)設(shè)備種類(lèi)繁多,本文將介紹其中一種最為常用的升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備的設(shè)計(jì)方法。1升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備工作原理升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備是指利用存車(chē)板的升降或橫向平移存取停放車(chē)輛的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。圖1為一個(gè)地上5車(chē)位的升降橫移式停車(chē)設(shè)備,其工作原理是:上層三個(gè)車(chē)位可以升降,下層的兩個(gè)車(chē)位只能橫移,空車(chē)位供上層的車(chē)位下降時(shí)倒用。1、2號(hào)車(chē)位可以直接存放車(chē)輛;4號(hào)車(chē)位需下降后再存放車(chē)輛;3號(hào)

3、車(chē)位,則需先將1號(hào)存車(chē)板右移,再將3號(hào)存車(chē)板下降;5號(hào)車(chē)位,則需先將2號(hào)存車(chē)板左移,再將5號(hào)存車(chē)板下降。由于升降橫移式停車(chē)設(shè)備對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性強(qiáng),可根據(jù)不同的地形和空間進(jìn)行任意的組合、排列,規(guī)?？纱罂尚?對(duì)土建的要求比較低,因此,應(yīng)用非常 廣泛。圖1五車(chē)位升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備工作原理圖2升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備的機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)211結(jié)構(gòu)框架該設(shè)備主要由左右側(cè)桁架、前后橫梁、上下層的縱梁、立柱、上下載車(chē)板等通過(guò)高強(qiáng)度螺栓連接構(gòu)成。結(jié)構(gòu)主體采用熱制H型鋼、工字鋼、槽鋼、角鋼和鋼板等型材制造,具有較好的強(qiáng)度和剛度,輕巧、美觀(guān),并可二次拆卸安裝,運(yùn)輸方便。212上載車(chē)板及其升降系統(tǒng)每塊上載車(chē)板都配有

4、一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)與鏈傳動(dòng)組合的傳動(dòng)系統(tǒng)。其工作原理如圖2,電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),載車(chē)板上升,電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),載車(chē)板下降。第19卷第2期Vol.19No.2 2003年6月Jun.2003X收稿日期:2003-04-02作者簡(jiǎn)介:連香姣(1966年,女,工學(xué)碩士,講師,機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)。 圖2 上載車(chē)板升降原理圖根據(jù)載車(chē)板及車(chē)重確定鏈條所需的傳動(dòng)力。根據(jù)傳動(dòng)力及載車(chē)板的移動(dòng)速度確定電機(jī)功率。根據(jù)車(chē)身高度確定上下載車(chē)板間的距離,根據(jù)這個(gè)距離確定鏈條的長(zhǎng)度,最后根據(jù)傳動(dòng)力確定鏈輪大小,鏈節(jié)形狀及大小。213 下載車(chē)板及其橫移系統(tǒng)由于下載車(chē)板不需懸掛鏈條,所以為了節(jié)省材料,下載車(chē)板比上載車(chē)板要短。每塊

5、下載車(chē)板后部都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng),藏于載車(chē)板內(nèi)。在下載車(chē)板底部裝有四只鋼輪,可以在導(dǎo)軌上行走,其中兩只為主動(dòng)輪,裝于長(zhǎng)傳動(dòng)軸兩端,另兩只為獨(dú)立安裝的從動(dòng)輪。電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn),長(zhǎng)傳動(dòng)軸上的主動(dòng)鋼輪在導(dǎo)軌上滾動(dòng)行走 從而使下載車(chē)板作橫向平移運(yùn)動(dòng)。圖3 下載車(chē)板橫移原理圖根據(jù)載車(chē)板及車(chē)輛的重量、行走速度、滾輪與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)確定橫移電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率。214 安全裝置上載車(chē)板上裝有上下行程極限開(kāi)關(guān)和防墜落安全裝置。防墜落安全裝置裝在縱梁與上載車(chē)板上停位之間,在縱梁兩測(cè)各裝兩只掛鉤,上載車(chē)板兩側(cè)相應(yīng)位置處各裝兩只耳環(huán),當(dāng)上載車(chē)板上升到位后,縱梁下面的四只掛鉤便自動(dòng)套入四只耳環(huán)內(nèi),

6、以防止升降電機(jī)常閉制動(dòng)器慢釋放后,上載車(chē)板在汽車(chē)和載車(chē)板本身的重力作用下慢慢下滑,壓壞下層汽車(chē)。另外也防止制動(dòng)器一旦失靈,上載車(chē)板從上停車(chē)位墜落,砸壞下層汽車(chē)。下載車(chē)板的安全裝置主要是行程極限開(kāi)關(guān)和防碰撞板。行程極限開(kāi)關(guān)的作用是使載車(chē)板橫移到位后自動(dòng)停止。防碰撞板的作用是:下載車(chē)板橫移時(shí),如果碰撞到人、遺留行李或車(chē)主寵物時(shí),切斷橫移電機(jī)電源,橫移停止。215 電器控制系統(tǒng):升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備的控制系統(tǒng)采用PLC 可編程序控制器控制,主要有手動(dòng)、自動(dòng)、復(fù)位、急停四種控制方法。自動(dòng)控制應(yīng)用于平時(shí)的正常工作狀態(tài),手動(dòng)控制應(yīng)用于調(diào)試、維修狀態(tài),復(fù)位應(yīng)用于排除故障場(chǎng)合,急停應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)異常的緊急場(chǎng)合。

7、對(duì)于本文中所列的5車(chē)位升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備,PLC 主要要控制上層三個(gè)升降電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和下層兩個(gè)橫移電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。此外要控制上層車(chē)位上安全鉤的電磁鐵和系統(tǒng)報(bào)警顯示裝置。上層車(chē)位PLC 控制流程圖如下:63第2期 連香姣 赫 亮等:升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備的機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖4 上層車(chē)位P LC 控制流程圖4 小結(jié)升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備與普通自走式停車(chē)場(chǎng)相比較,明顯具有以下優(yōu)勢(shì):占地面積明顯減少,以上所設(shè)計(jì)的最簡(jiǎn)單一種就可以節(jié)省2個(gè)車(chē)位的面積;經(jīng)濟(jì)性好,本種停車(chē)設(shè)備造價(jià)3萬(wàn)元,比購(gòu)買(mǎi)普通車(chē)位更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠;安全性好,本設(shè)備中設(shè)置了報(bào)警裝置,人或動(dòng)物不易進(jìn)入,不易發(fā)生車(chē)輛被盜現(xiàn)象。隨著我國(guó)城市居民

8、生活水平的提高,轎車(chē)進(jìn)入家庭的進(jìn)程越來(lái)越快,采用機(jī)械式停車(chē)設(shè)備解決現(xiàn)在停車(chē)難的問(wèn)題,必將是最好的辦法。參考文獻(xiàn):1中國(guó)重型機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)等編1機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)M 1北京:海洋出版社,2001,9Design of a Car Parking System Moved Vertically and HorizontallyLian Xiangjiao H e Liang Li Dan(Dept.of M echanical and Electrical Engineeri ng,B eijing 100044Abstr act :Solid car parking system is a developing trend currently.The working principle and the design method of a car parking system which can be moved vertically