立体车库创新设计分析

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1背景技术

由于我国的人均土地拥有量很少，资源十分短缺，近几年来，我国在现代化城市的建设过程中，根据城市分布现状制定的城市发展策略也取得了一定的成就。但是由于资金短缺或投入不到位，以及前期规划不深入和后期管理不到位等问题，严重影响了车库的建设以及长期的安全稳定使用。实际上，前期对车库选址的调研以及细密地规划、中期对停车场进行合理的设计及保证质量的建设、后期对停车车库的运营进行有效的管理等环节，对整个车库系统地合理深入的分析和研究，对于城市健康、持续有效地发展具有十分重要的意义。但是另一方面，由于我国机动车保有量的持续增加，使城市道路设施建设已经更不上其发展步伐，同时由于先前的停车场设计没有考虑现有的汽车数量，导致很多私家车已经私自停在城市道路上，占用城市道路，不仅使城市交通瘫痪，而且破坏了城市的整体环境，使用车成本也大大提高，并且破坏了整个城市的居住环境。针对以上现象，研究设计一种新型的立体式停车车库已是迫在眉睫。立体式车库作为一种新型的停车库模式，具有占地面积比较小等特点，能够在有限的城市土地资源空间中最大化地发挥城市停车场的作用，并且其使用十分方便，安全系数较高，对于解决城市用地的紧张现状具有十分重要的工程应用价值。

2立体车库总体方案的设计

立体车库的组成一般有6大部分，分别包括结构框架、载车板、横移部分、升降部分以及整个立体车库的控制系统、整个立体车库的安全防护系统等。整个立体车库的安全防护系统装有急停防护装置，在控制系统中安装有可操作的紧急停止开关，在停车过程中发生异常情况时，可以及时地按下控制系统的开关使立体车库立即停止运转。同时，在控制系统中安装有阻车装置，其主要作用就是防止在停车的过程中机动车在停车板上随意的滑动，同时立体车库载车板的前后端安装有25mm高的阻车档块，在停车的过程中，需要将汽车停在板合适的位置上，同时把机动车的手刹拉好。立体车库中的载车板是系统中的固定装置，其为一种安装有电磁铁挂钩形式的防坠装置，其主要分布形式如图1所示。

3立体车库的创新设计内容

该立体车库是一种半潜式垂直循环立体车库，此种立体车库一方面能够减小停车场的占地面积，另一方面，该立体车库的一部分位于地面以下，不会影响矮层住户的视觉效果。该半潜式垂直循环立体车库主要包含了支撑结构、用于存放汽车的存放结构以及链传动结构等。该立体车库的支撑结构的底部安装在地下空间的地面平面，上部分露出了地表平面，立体车库中的地下支撑结构和固定链的传动副支撑结构和地下面的地面固定，立体车库的顶部和地下空间的顶部固定。3.1该立体车库选用半潜式设计的垂直循环车库，可以使车辆从地面进入到车库，不需要设计全地下式的车库，这样可以大大提高土地的资源利用率同时减少成本的投入，并且该半潜式立体车库的消防设施设计简单，通风要求低，所需要的费用大大减少。该立体车库所中的存车结构是通过三角连接板与链传动结构相连接，三角连接板主要包含三角头部和一个方形的连接部，三角头部互溶方形连接部连接成一体。采用三角连接板能够使存车结构在链传动结构上转动稳定，提高立体车库的安全性。3.2立体车库中的链传动结构包括电机、两根链条、两个主动槽轮和两个从动槽轮，主动槽轮和从动槽轮的外圆周上均设有槽口，控制系统中的电机安装在副支撑结构的上方，主动槽轮位于副支撑结构的下方，从动槽轮位于副支撑结构上方两侧。两侧的主动槽轮通过传动轴相互连接，系统中的电机通过联合器与传动轴相连接，系统中的方形部与系统中的链条相连接，方形连接部与靠近副支撑结构内侧的一端设有凸部，其凸部与槽口的相吻合。立体停车库中的副支撑结构上两侧均设有工字钢结构，第一链条和第二链条分别位于两侧的工字钢轨内。立体停车库中的存车结构包括载车板、载车板支架以及载车板横轴，载车板支架和载车板相连接，在载车板的上方还设有供载车板横轴穿过的横轴固定块。立体停车库中的三角头部设有连接孔，载车板的一端与副支撑结构一侧的连接孔连接，同时在连接孔设有轴承。3.3立体停车库中还包括有导轨支架，所述的导轨支架位于存车结构的其中一侧。导轨支架可以有效地限制载车板的转动位置，这样可以使载车板在转动过程中不产生横向位移。同时系统中的载车板设有作为停车提示的挡车器。同时立体停车库中还设置了车牌识别系统、触屏显示器、中央控制器。总之，该立体车库的配置灵活，半潜式模式可以单独进行设计，也可以依附在其他建筑物上，型式多样，适应性较广泛，结构简单，安全可靠。同时，半潜式立体停车库不仅有效地改善了周围的停车环境，也可减少废气排放、噪音及土地覆盖，改善了行车的环境，增加了行车流量，改善了人的生活环境，实现了人、车分流，同时也改善居住生活环境，停车不占地面，还增加了绿化面积。

4实际应用效果与评价

该设计采用软件SolidWorks进行模型的三维建立，按照比例1:1进行立体车库的三维实体建模，并对主支撑结构、传动部分做了设计校核。依据半循环车库的特点，对载车板的具体结构及传动链进行了相关的优化，所建立的模型能够真实低模拟实际安装过程及运行过程中的实际参数，可以大大地缩短设计时间，提高设计效率，减少设计的误差，降低设计成本，目前已将机械装置加工完成，电气部分正在进行调试状态。

5结论

本文主要介绍了立体车库的研究背景及半潜式立体车库的设计内容以及创新特点，最后进行建模及应用分析，证明半潜式立体停车库的应用前景十分良好，既能够满足不同场景的使用需求，还能够与周边环境融为一体，大大了地提升了车库的作用。利用半潜式立体车库能够实现取车自动化、便捷化、透明化，更加能够方便人们的出行，使停车取车省心、安心。

参考文献

[1]武志峰,王万雷,王国巧.垂直循环式立体车库控制系统设计[J].大连民族大学学报,2019,21(1):25-28.

[2]王琪,严政梁,陈远华.垂直循环立体车库中的偏置拨叉链传动设计与仿真[J].机械传动,2018,42(10):68-72.

[3]傅云龙,陈四杰,张元军,房轩,王琪.垂直循环式立体车库的设计[J].南方农机,2018,49(15):56--57.

作者:苏天成 刘 黄 许康康 黄 卯 单位:中国矿业大学