自动立体停车场入口停车装置设计目录v前言v第一章 立体停车库概述v第二章 立体停车场的总体设计v第三章 入口停车设计v第四章 载车板设计v第五章 结束语v第六章 参考文献前言 随着汽车消费时代的到来，各大城市中运行的汽车量大大增加，而停车位的建设远低于此。传统的地面停车场已经远不能满足汽车消费的需要，停车难所导致交通堵塞的问题越来越严重。自动立体停车场在中国是一个新兴的行业，具有充分利用有限的土地资源，发挥空间的优势，改善了居住环境，最大限度的缓解停车紧张的问题，是公共停车场现代化的发展方向。第一章 立体停车库概述1.1 立体停车场的研究背景及意义 1.2 立体停车场的发展概况 1.3 自动立体停车场的分类 1.1 立体停车场的研究背景及意义 v停车难的问题是现代化城市对土停车难的问题是现代化城市对土地开发强度日益增加产生的结果，地开发强度日益增加产生的结果，为了解决停车问题，人们开始通为了解决停车问题，人们开始通过机械技术研究自动立体停车场，过机械技术研究自动立体停车场，开发可利用空间。由于自动立体开发可利用空间。由于自动立体停车场多为立体式、室内式停车停车场多为立体式、室内式停车场，因此，有人将自动立体停车场，因此，有人将自动立体停车场称为机械停车库、机械停车楼场称为机械停车库、机械停车楼等等11。伴随快速增长的汽车量和。伴随快速增长的汽车量和滞后的停车建设之间矛盾的出现，滞后的停车建设之间矛盾的出现，自动立体停车设备以其结构灵活自动立体停车设备以其结构灵活的特点，发展前景广阔的特点，发展前景广阔。v自动立体停车场与传统的自然地自动立体停车场与传统的自然地下停车场相比，自动立体停车场下停车场相比，自动立体停车场可以节省大量空间，因此在人口可以节省大量空间，因此在人口稠密、空间狭小的地区，自动立稠密、空间狭小的地区，自动立体停车场可以发挥更大的作用。体停车场可以发挥更大的作用。这也是近几年自动立体停车场在这也是近几年自动立体停车场在大城市被日益广泛采用的原因。大城市被日益广泛采用的原因。其次，自动立体停车场全封闭式其次，自动立体停车场全封闭式机械管理，提高了汽车的安全性。机械管理，提高了汽车的安全性。最后，由于更容易确认停车位置，最后，由于更容易确认停车位置，因此，更容易找到自己的汽车，因此，更容易找到自己的汽车，从而减少了找车、取车的时间和从而减少了找车、取车的时间和步行距离。除此之外，立体停车步行距离。除此之外，立体停车场的建设不仅解决了土地资源珍场的建设不仅解决了土地资源珍贵的问题提高了土地利用率，更贵的问题提高了土地利用率，更因其高端精确的设备和靓丽的外因其高端精确的设备和靓丽的外观设计为城市增添一道靓丽的风观设计为城市增添一道靓丽的风景线。景线。1.2 立体停车场的发展概况v车辆无处停放已成为国内外城市发展的一个公共性难题，据IHS分析师Charles Chesbrough在日前发布的报告中预测，2013年全球汽车产销规模预计为8,200万辆，到2014年将提高到8,500万辆，截至2013年10月底，北京市机动车保有量539.8万辆，停车位仅约276.3万个，这意味着一半车辆没有车位可停2。停车资源变得极为紧张，道路因此也变得十分拥挤，同时给人安全造成了隐患，解决车辆无处停放的问题迫在眉睫。v自动立体停车行业前景非常广阔，可发展性很强，但是立体停车在我国还是新兴行业。我国自2000年以来，汽车市场始终保持高速发展，年产量由2000年的207万辆增长至2013年的2212万辆，销量由209万辆增长至2198万辆，年复合增长率均达到20%3。有关资料显示，我国汽车销量已经超过发达国家，每年对停车位的需求都大大增加，而v已经使用的立体车位仅三万多个，所以，立体停车设备是未来停车产业发展的必然趋势，前景广阔。1.2.1 当前发展概况当前发展概况 v自动立体停车场在国外的发展已有50多年的历史了，许多发达国家早已有先进的停车设备技术。日本自上世纪六十年代开始研究立体停车设备，至今已经研发生产近百个品种的停车设备，技术已经相当成熟，并且应用十分广泛，已经形成了一个庞大的停车产业。韩国停车产业自八十年代开始引进日本技术以来，通过移植制造，使停车设备本土化，开发了各种机械停车设备,停车产业也得到了蓬勃发展，不但解决了汽车停放问题，还出口技术，停车产业已经进入稳步发展阶段。v由于欧美国家人少地多，所以无处停放汽车问题不严重，立体停车产品多以垂直升降式为主。但是借助于汽车产业发达，欧美国家研究停车设备也较早，现在设备也比较先进。实行停车产业化，不仅有效地利用空间资源，解决了停车问题，还能够为社会提供更多的就业机会，使得停车产业得到良性发展。1.2.2 1.2.2 国外发展状况国外发展状况v我国自动立体停车场的早期研究开发工作始于上世纪八十年代中期，九十年代初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。1992年以后得到较快的发展，但是就规模和发展水平而言国内的立体停车产业还处于萌芽阶段。以烟台为例，近几年烟台汽车产业发展很快，去年全年市汽车保有量达一百八十万，而自动立体停车场却屈指可数，主要原因在于：停车产业化还没形成完整思路，没有广泛的应用于城市中。v近年来，我国相关部门已经十分重视立体停车研究，许多高校也参与其中，对立体停车设备技术方面进行系统的研究。近几年，相关部门通过引进国外的技术，通过改造创新，已经开发出了许多优良的停车设备，满足了国内立体停车需要，取得了一系列成果。1.2.3 1.2.3 国内发展状况国内发展状况1.3 自动立体停车场的分类v自动立体停车场主要由停车托盘、横移机构、升降机构、控制系统组成，一般设置在交通发达而用地空间紧张的地段，形式多样。自动立体停车场可按空间水平和垂直两个方向分类，此外还可以按升降结构运行方式、操作方法、传动方式进行分类，常见种类如下：v2. 垂直循环式v每个车位垂直纵向排列，既能横向移动，又能垂直移动，实现存取车辆的自动立体停车库。 v1.升降横移式：v每个车位均有载车板，所需存取车辆的载车板通过升、降、横移运动到地面层，驾驶员进入车库、存取车辆，完成存取过程。1.3.1 1.3.1 按升降结构运行方式分类按升降结构运行方式分类v4垂直提升式v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。v3多层循环式v在垂直平面停车托盘设置为两层或两层以上，通过升降和横移机械循环移动车辆，实现存取过程。v5巷道堆垛式v巷道两侧布置车位，通过堆垛机在巷道做升降横移运动，来完成车辆存取。 v1、准无人式自动立体停车场：当人员走进自动 立体停车场，出去停车场后，开始工作，实现车辆存取功能的停车场。v2、无人式自动立体停车场：人员不进入自动立体停车场，通过机械将汽车移动的停车场。v3、同乘式自动立体停车场：载车板可以同时承载驾驶员与车辆，来实现车辆存取功能的停车场。1.3.2 1.3.2 按操作方法分类按操作方法分类v1、链条式自动立体停车场：通过电动机驱动链轮机构，牵引链条使机械停车托盘升降，实现汽车移动的方式。v2、钢丝绳式自动立体停车场：通过卷扬机构牵引钢丝绳使机械停车托盘升降，实现汽车移动的方式。v3、液压式自动立体停车场：通过液压缸伸缩，驱动机械停车托盘升降，实现汽车移动的方式。1.3.3 1.3.3 按传动机构的形式分类按传动机构的形式分类第二章 立体停车场总体设计v2.1 设计方案的选取v自动立体停车场在设计和选择方案时应考虑以下因素：停车场的停车容量、停放车辆的规格、停车场的存（取）车时间、管理与收费、车位周转率及停车场所服务的区域半径等，同时还应考虑设备成本、使用寿命、使用后收益率等因素7。一般情况下，各种形式的立体停车场都有其特点，表1对各种常见机械式立体车场适用场合及特点做了总结。序号序号类型型应用及特点用及特点1 1升降横移式占地面积大，适应性较强，结构简单，对土建要求较低，能耗造价低，规模可大可小，操作简便，存取车快捷2 2垂直循环式存取自动化程度低，占地面积小，空间利用率高，工作时产生震动大，噪音也比较大，工作效率较低，能耗高，使用不方便3 3水平循环式结构简单，维修方便，工作稳定，产生的噪音低，空间利用率低4 4多层循环式机械化程度高，操作简单，空间利用率较高，多适合公园、道路地下等地方安装5 5平面移动式结构简单，形式多样，低能耗，空间利用率低，技术要求低，适用范围广6 6巷道堆垛式噪音低，能耗低，操作方便，自动化技术高，等待时间长7 7垂直升降式耗能低，空间利用率高，环境影响小，但造价比较高一般高度较高8 8垂直升降式成本较低，结构简单，操作容易9 9汽车升降机节省空间，提高车库利用率，但仅起搬运作用v1）本设计立体停车场每个车位的载车板无需移动，则节省了许多电动装置和传送装置，所以相对造价比较低，消耗的功率也大大减少，技术难度也随之降低。同时每层车库都配备一个托盘取送车辆，使得出入车快，进出入车方式自由，这样又大大缩短了存取车的时间。v2）自动机械化程度高，无需操作人员即可完成整个存取车的过程。同时还增加了防火、放盗装置，不但可以保证汽车的安全，还提高了存取车的效率，使操作更简单、更便捷。v3）解决了小区、单位、商场等公共场合停车难的问题，改善了市容环境。现代化的停车场在设计中不仅解决了停车问题，还注重与停车场附近环境相融合，使停车场不仅具有实际作用，还有美化环境的作用，成为城市一道独特的风景建筑。v4）巷道堆垛式立体停车场还具有技术性能好、空间利用率高、节能、存取车快、噪声底等优点。巷道堆垛式立体停车场是一种机械化程度较高，使用较方便的一种停车场，具有广阔的发展前景。 巷道堆垛式停车场优缺点：巷道堆垛式停车场优缺点：巷道堆垛式停车场优缺点：巷道堆垛式停车场优缺点： 一、优点：一、优点：v巷道堆垛式立体停车场相较于其他形式的停车场可能空间利用率会低一点，因为中间导轨部分占据了整个停车场的三分之一的空间，但相较于地面停车场，已经节省了许多占地面积，利用了许多空间，即巷道堆垛式停车场还是可行的。二、缺点：2.2 设计数据(长)(宽)(长)(宽)项目目设计说明明外形外形两列五两列五层立体式立体式停停车位位2 25 59 9位位占地面占地面积250m250m7.5m7.5m车位尺寸位尺寸( (高高) )容容车参数参数( (高高) )容容车重量重量2000Kg2000Kg运行速度运行速度升降机升降机70m/min70m/min, , 横移托盘移动速度横移托盘移动速度80m/min80m/min安全装置安全装置限高杆、车位限高杆、车位OKOK引导灯、报警装置、摄像监控装置、引导灯、报警装置、摄像监控装置、防止载车板坠落装置、红外线感应装置、防止载车板坠落装置、红外线感应装置、自自动库门、红绿灯、灯、红外外线地感装置、警示地感装置、警示线操作方式操作方式智能智能ICIC卡卡v本文设计的巷道堆垛式立体停车场为两列五层，每层9个停车位，整个停车场最大容车量为90，总占地面积不到1800平方米。停车场入口和出口分别位于两列第一层车库的第一个车位处，每一列都配有一个升降机构，即入口处一个升降机，出口处一个升降机。两列车位中间是横移机构，每一层都装有导轨负责车辆的横向移动，每个导轨上又有一个移动托盘，移动托盘进行车辆的存取工作。整体框架如图1所示。2.3 2.3 主要设计内容和工作原理主要设计内容和工作原理工作原理是： 优先第一层车库存车，即当第一层车库没停满时，优先第一层车库存车，升降机不工作，这样既可以大大缩短了存取车的时间，又降低了升降机工作所消耗的功率。工作过程如下：（1）存车时：1）停车场运行指示灯绿灯亮后，人员驾驶车辆驶近停车场入口，停车场红外线地面感应装置收到停车信号，将信号经控制系统传给扬声器，扬声器提示驾驶员由智能IC刷卡机刷卡进入，驾驶员刷卡后，停车场入口库门开启。2）驾驶员经停车场入口导向水泥台和语音导向系统引导，将车辆开至入口规定停车位，扬声器语音提示标准停车后，人员下车，从左侧人员通道离开停车场。3）当第一层车库停车位没满时，一层的移动托盘到达停车场入口，库门（与停车场入口库门不同）打开，移动车盘与载车板相配合将车辆提走，然后由移动托盘通过横移机构将车辆存入停车位。4）当第一层车库已满时，提升机构（本文所指升降机）带动载车板提升到第二楼层，然后与第一层提车方式一样，第二层至第五层存车方式都是低层未满时优先存取低层。v（2）取车时：v1）人员由刷卡机刷卡取车，控制系统将信息传给移动托盘，如是第一层车位的车辆，则有由第一层移动托盘取出，然后通过横移机构将移动托盘上的车辆直接送到停车场出口。v2）如果取其他楼层的车辆，移动托盘则将车辆提取出来经横移机构送到升降机，再由升降机下降到停车场出口处。v3）驾驶员由人员通道进入停车场出口，驾驶车辆离去，取车完毕。第三章 入口停车设计v停车场整体停车位长宽高尺寸和入口处车位尺寸原本一样,但是考虑到停车场入口处需要驾驶员开车门下车，而停车位不需考虑此因素，所以停车场入口不能与停车位尺寸一致，所以入口处加宽W=1500mm；为了提高存取效率、降低等待时间和方便取车，我们将入口和出口分开，出口处也加宽了1500mm。3.1 3.1 入口总体设计内容及尺寸入口总体设计内容及尺寸3.2 停车设备要求v服务标志 在停车场的入口处应设置引导标识、应适应周围环境，可用双语提醒。停车场内还应设置各种识别标志、提示标志、紧急救援电话标志和安全标志，从而有利于停车场的正常运行。v警示装置 停车场入口应设置警示灯，明示安全状况，并且设置需在醒目的位置上，以此保证停车人员或行人的安全。v报警装置 当停车设备在运行时出现故障，或当有非适停车辆试图进入停车场时，报警装置将发出警示信号，并且停止设备的运行。v保护装置 停车场中如有有升降机，则需配备防坠落装置和紧急制动装置，防止设备运行中出现故障从而引发事故。v照明装置 停车场内应装有照明装置，方便驾驶员停放车辆，调整车位，但应注意灯光不宜太亮。v管理设施 停车场应装有一定数量的监控装置，保证工作人员充分地了解停车场内的情况。除此之外，为了方便管理和控制，必须配备自动控制管理系统，控制管理停车顺序和收费情况。 3.3 停车装置v（1）运行状态灯：停车场的上方装有红绿灯，指示停车场故障、工作中、可进入三种状态，驾驶员根据指示灯进行存取车。如图所示v（2）车辆定位：入口处有设有水泥台，驾驶员根据导向驶入车库，入口处的载车板周围还有钢板限位。v（3）红外线检测装置：此装置可用光电开关进行检测，当设备在运转时，如有异物出现，自动控制系统进行自锁，整个系统停止运行。v（4）光报警的检测装置：光报警装置对车辆进行检测，大于要求停放尺寸的车辆要进入时设备就开始报警7。v（5）车辆引导系统：驾驶员刷卡之后，语音提示系统会提示等待、进入等信息，进入后有车库OK引导灯进行引导，提示前进、超限、后退、OK等信息，前方还应设有引导镜，驾驶员可自行调整车辆。v（6）空间探测器：检测设备运行时是否有人滞留在车内，避免设备运行时对驾驶员造成人身伤害。v（7）光电检测装置：当超过适停车辆大小的车辆进入停车场，该装置立即锁闭系统，停止运行并报警。v（8）紧急停止装置：当发生停电、着火等紧急情况时，紧急停止装置可以使停车设备马上停止，并应设为红色，以示醒目。v（9）防止超限运行装置：当其他限位设施出现故障或限位不明显时，超限位开关可以进行辅助限位作用。v（10）蜂鸣器警示装置：设置设备的操作信号显示，提示装置在异常情况下的工作状态。第四章 载车板设计v本文所指的载车板主要是用来承载车辆的，主要是停车场入口出停放载车板，与停车位的载车板结构相同，故只需承载车辆，而不需要搬运车辆。材料的选取宜选用非燃烧材料，因为载车板需随升降机上下移动，不仅要有足够的强度和刚度，还要求质量要轻。v常见的载车板结构主要有两种，一种是框架形式的，另一种是拼板形式的，前者主要是焊接的钢结构承载框架，而后者有两种制造方法，可以由钢板经一次冲压形成，也可以经滚压整体形成。4.1 4.1 载车板介绍载车板介绍v自动立体停车场的存取方式有很多，主要有叉梳载车式、链传动载车式、滑叉载车式和履带输送式，其中前两种提取方式有个共同点，就是载车板均布在停车位上，通过机械移动载车板来搬运车辆，实现存取过程12。v而本设计研究对象选取滑叉载车式与移动托盘相结合，即由移动托盘进行提取车辆，载车板不进行移动，停车场每个停车位上的载车板和停车场入口处的载车板结构一样，从而使得车辆的存取更加方便。于此同时，停车场入口处载车板不移动也节省了大量时间，使驾驶人员不会因等待耽误过多时间，提高了存取车的效率。载车板结构示意图如图6所示：4.2 4.2 存取方式存取方式4.2.1 4.2.1 存取方案确定存取方案确定v停车场入口处载车板需与移动托盘相配合将车辆取走，移动托盘的初始状态为停在横移机构上，托盘也由上板和底板构成。上板主要是由悬臂构成，起提升作用，将车辆举起，而下板主要起纵向移动作用，将车辆取走。移动托盘结构如图所示：4.2.2 4.2.2 工作原理工作原理图6 移动托盘结构示意图v移动托盘传动机构主要由驱动电机，驱动轴和车轮；升降机构主要由驱动电机、减速器、承载臂、传动轴和齿条组成。托盘的升降机构选择齿轮齿条来实现，其传动效率较高，传动扭矩大，对接长度可以无限延长，而且齿轮齿条传动机构的成本低廉，使用寿命长，传动精度很高，运行时的平稳性好。v托盘上板与载车板的上板结构相似，没有花纹钢板，托盘上板两侧也安装悬臂，托盘悬臂与载车板悬臂材料、结构和尺寸一样，并且能够嵌入载车板悬臂。托盘上板与底板之间装有升降装置，用于举升车辆。托盘通过载车板的导轨运动到载车板里，之后通过升降装置可以将托盘上板提起，通过载车板悬臂空隙将车辆举升，使车辆脱离载车板。此时，车辆的四个车轮分别脱离升降机而由托盘的承载架承担，并且托盘的升降机构保持举升状态。v移动托盘底板上装有驱动装置，安装于底板与横移机构之间，可以实现托盘的自行纵向运动，可将车辆从停车场入口处或升降机处将车辆提取出来。托盘将车辆提取出来后，载着车辆沿着轨道运动回横移机上，横移机横向移动到指定停车位并停下。托盘载着车辆移动至停车位，升降机构工作，使托盘上板下降将车辆放置在车位上，并保持降下状态。v托盘送车完毕后回到横移机构上，存车完毕。因为停车场停车位载车板和入口停车处的载车板结构相同，所以，取车时提车原理与存车时提车原理相同。4.3 4.3 载车板基本尺寸载车板基本尺寸图9 载车板尺寸图v本设计的自动立体停车场载车板主要由花纹钢板和型钢进行焊接而成，所承载的车辆主要为中型汽车或家庭轿车。载车板由停放载车板和横向移动载车板组成，设计主要内容包括对停放载车板的材料进行选取、悬臂受力分析、并校核载车板悬臂的刚度和强度。4.4 4.4 载车板的结构设计载车板的结构设计 v因为本设计采用框架式载车板，由型钢和钢板焊接成承载框架，所以对钢材的焊接性能要求比较高，所以上板选用焊接结构用耐候钢板（GB4172-84），焊接结构耐用钢板在钢中加入了少量的合金元素，其金属基体表面形成保护层，提高了钢材的耐候性，以及良好的焊接性能13，尺寸初步选长8000mm ,宽600mm,厚度为20mm。v4.4.1 4.4.1 材料的选取材料的选取图图10 载车板焊接图载车板焊接图图图11 导轨导轨图图12 12 悬臂与花纹钢板悬臂与花纹钢板图图13 13 角钢支撑示意图角钢支撑示意图未来立体车库展望 随着中国经济的腾飞，城市化进程加快，汽车越来越快的走进工薪阶层家庭，而土地越来越紧缺的情况下，为解决停车难的问题，立体停车库是必然出路。v面临着建设现代化大都市的重任和土地资源异常奇缺的情况下，使用立体停车库是可行、明智的选择，它的前景是无限美好的。v并且未来的立体车库市场，也会更加注重完善的售后服务系统、远程监控系统、远程故障处理系统参考文献v参考文献v1 关宏志,刘小明.停车场规划设计与管理.人民交通出版社，2003.9v2 北京：车停哪儿.天津网2013.11.04v3 浅谈新能源汽车市场发展对我国的影响.中商情报网2014.3.6v4 王春风.升降横移式自动立体车库的设计与研究.哈尔滨工业大学 2006v5 王辉.机械式立体车库的特点研究及其应用.湖南大学 2008v6 李振良.智能立体车库的研究.2005谢谢39 以上有不当之处，请大家给与批评指正，谢以上有不当之处，请大家给与批评指正，谢谢大家！谢大家！