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1、华东交通大学毕业设计1 绪 论1.1立体车库的发展随着人类社会的不断进步和科学技术的发展，人类的生产、生活方式趋于集中，城市的规模越来越大，人们在城市里的生存空间却越来越小，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，于是出现了要利用空间的理念，城市中开始建设立体建筑、立体交通和立体停车库。作为现代大都市的标志，城市商住区高楼大厦林立；社区道路、高架交通干道、立交桥和地下铁路编织出城市立体交通网。李立体车库也出现在了这个世界。立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近30-40年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于90年代初开始研究开发机械立体停车设
2、备，距今已有十年的历程。由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。首先，机械车库具有突出的节地优势。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就要占据40平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高8090，如果采用地上多层（21层）立体式车库的话，50平方米的土地面积上便可存放40辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本。机械车库与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车
3、库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。根据我国汽车行业的报告，2006年，中国汽车产量为728万辆，比上年增长27.6%，已超过德国，仅次于美国、日本，居世界第三位，未来1020年我国GDP平均增长将保持在7%左右，汽车工业在本世纪前10年
4、按年均10%5%增长计算，在2010年之后产量可达到1000万辆左右；此后按年均5%10%增长计算，在2020年前后产量将可达到1800万辆左右。因此，每年将有几百万辆汽车进入全国各个城市，但是迫于我国现实情况，车多路窄、停车场少、人口多、城市拥挤、乱停车已经给交通、城管、市民生活带来诸多不便。城市中车辆增多与可供停车面积少的矛盾日益突出，为此，1996年国务院就汽车及停车场发展问题，下达了硬性规定，城市要发展汽车就必须建立停车场，没有停车场就不能发展汽车，因此，停车场将成为城市发展的必须。1.2 立体车库的特点 机械式立体停车场是指汽车的存取是用机械进行的。移动汽车用的机械设备有电梯、升降机
5、（液压或电动）、提升机（链式或板式）、移动托盘等。 机械立体停车场式样规格较多，可为双层2车位，也可多层或者几百车位。层内部的水平移动的机械化设备一般采用传送带、搬运小车和迁车台等。根据环境条件和实际需要，可任意组装和拆卸。机械式立体停车场，主要优点是占地面积小，存放车位多，灵活多样，安全方便，经济性好，特别适用住宅区停车和城市中心区停车。1.3 机械式立体停车场的类型目前，立体车库主要有以下几种形式：升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、水平循环式、多层循环式、圆形水平循环式等。1.3.1 升降横移式停车场利用存车板的升降或（和）横向平移存取停放车辆。将平面停车场扩展到空间多层存放，可因地势建
6、造不同的停车位，可以设置于地面，也可选址地下室，根据场地大小和空间高度自由设置层数和列数，无需大规模的地基作业工程，建造方便，布置灵活，出入库有底层和中间层（半地下层）形式，采用链轮，链条（钢索）机构传动，安全可靠，故障率低，进出车速度快。升降横移式立体车库采用模块化设计，每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式，车位数从几个到上百个。此立体车库适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低。如图1。图1 升降横移式停车场示意图主要特点：1)节省占地，配置灵活，建设周期短。2)价格低，消防、外装修、土建地基等投资少。3)可采用自动控制，构造简单，安全可靠。4)存取车迅速，等候时间短。
7、5)运行平稳，工作噪声低。6)适用于商业、机关、住宅小区配套停车场的使用。1.3.2 垂直提升式立体停车场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。垂直提升式立体车库一般高度较高（几十米），对设备的安全性，加工安装精度等要求都很高，因此造价较高，但占地却最小。 图2是垂直升降式停车场示意图（正视图和左视图）。图2 垂直升降式停车场示意图1.3.3 水平循环式停车场用一个水平循环运动的车位系统存取停放车辆。当汽车出入时有一个存车位移至车前，便于车辆出入。该类型有利于充分利用车库空间；但每有一辆汽车存出，整个系统就要一起运动，既耗能，
8、又磨损机械设备，故应用较少。1.3.4 多层循环式停车场 多层循环式停车场呈多层配置，作循环运动；在两层运送器的两端之间，由运送器的升降形成层间循环运动。依据场地条件，汽车出入口处装设内藏型汽车旋转台，采用正面出入车，可提高安全性。若建造在楼房的地下室，车位可占满整个地下室的空间，人不必进入车库，既节省空间，又确保人身安全。1.3.5 平面移动式停车场放置轿车的托板是一种横向小车，通过控制台操作移动，轿车可以自由出入，自由移动的停车托板将轿车从中央通道的平台运到车位的电梯或出口。通过增加升降机可多层设置平面往返式停车场，停车量大，出车速度快。图3是平面移动式停车场示意图（3a主视图，3b俯视图
9、）。a 平面移动式停车场主视图 b 平面移动式停车场俯视图图31.3.6 巷道堆垛式停车场用巷道堆垛起重机或桥式起重机，将进到搬运器上的车辆水平且垂直移动到存车位，并用存取机构存取车辆。该类型建造成本高，但存车量大，安全可靠，适合建造大型停车场。图4是巷道堆垛式停车场示意图（主视图和俯视图）。 (a) (b)图4 巷道堆垛式停车场示意图(a为主视图、b为俯视图)1.3.7 垂直循环式停车场特点：1) 占地少，两个泊位面积可停6-10辆车2) 外装修可只加顶棚，消防可利用消防栓。 3) 价格低，地基、外装修、消防等投资少，建设周期短。4) 可采用自动控制，运行安全可靠。总结：机械式停车场以其种类
10、繁多，灵活多样，安全方便，美观实用，污染小，经济性好等特点，受到广泛的欢迎，正在大踏步进入大都市的街头巷尾。2 立体车库的系统结构设计2.1 方案的确定本次进行立体车库设计，我决定选择以升降平移式停车场作为本次我设计的停车场类型，升降平移式停车场目前在技术上还是相对成熟，而且有其他停车场没有的优点。设计参数如下:1) 收容车规格：长5000mm 宽1850mm 高1550mm 重1700kg存车容量：10台最长提车时间：1min 2) 本次设计的立体车库定为2层双排式，每层2米高。总高5米。2.2 升降横移立体车库运行原理 升降横移类机械停车库利用托盘移位产生垂直通道，实现高层车位升降存取车辆
11、。其车位结构为2维矩阵形式，可设计为多层和多列。由于受收链装置及进出车时间的限制，一般为24层(国家规定最高为4层)，2层、3层者居多，立体车库结构特点是：底层只能平移，顶层只能升降，中间层既可平移又可升降。除顶层外，中间层和底层都必须预留一个空车位，供进出车升降之用。当底层的车位进出车时，无需移动其他托盘就可直接进出车；中间层、顶层进出车时，先要判断其对应的下方位置是否为空，不为空时要进行相应的平移处理，直到下方为空才可进行下降动作，进出车完成后再上升回到原位置。其运动的总原则是：升降复位，平移不复位。 我本次设计的为2层升降平移式立体车库，该车库通过升降平台实现第二层车的存取；第一层的车位
12、，车可以直接开到在车盘上。 特 点： 1）该设备具有占地面积小；2）省电、噪音小、运行速度快、存取车方便；3）安全设施齐全；4）操作简单、维护方便等优点；5）运行平稳等。 2.3 车库主框架部分的设计立体车库主框架是承受整个车库的主要支撑。它受到不同的力,还有各种腐蚀等，因此主框架的材料选择及定位安装都有很大的要求，故其结构要安全、牢固、可靠。根据设计需要，我选择车库的主框架结构采用钢结构，通过螺栓连接和焊接建成。根据框架受力的要求选择钢型。根据设计要求确定车库的长、宽、高。车库为地面上双层双排结构，其车位数为10个，上层每排3个车位，共6个，下层有4个车位，其车位平面图见图5（图a为一层平面
13、图，图b为二层平面图）。一层车位只能左右平移，二层车位只能升降。45109876312（a） (b)图5立体车库的主体刚结构的材料选择，立梁选择：根据机械零件手册表2-19选用14b号槽钢，其参数：hbd=140608。h：为槽钢高；b：为腿宽；d：为腰厚。横梁的选择：根据机械零件手册表219选用20号槽钢，其参数：hbd=200759。立体车库的加固采用角钢。根据机械零件手册表2-17选用5号角钢，其参数：bdr=5055.5.立体车库的总体尺寸长宽高=8m12m5m总体结构图见图纸1。2.4 升降平台的设计 升降平台可由上梁、立梁、下梁组成。上梁和下梁各用两根10号槽钢制成，也可用38mm
14、厚的钢板压制而成。立梁用槽钢或角钢制成，也可用36mm的钢板压制而成，为了使升降系统结构显得紧凑，本次设计时将立梁设计为6mm厚的钢板压制而成。上下梁有两种结构形成，其中一种把槽钢做背靠背的放置，另一种则作面对面的放置。本次设计时将上下梁作为面对面的放置。升降平台底部用10号槽钢和角钢按设计要求的尺寸焊接成框架，然后在框架上铺设一层5mm厚的钢板而成。一般多为花纹钢板。升降平台结构如图6所示。图6 升降平台1-上梁 2-立梁 3-下梁 4-下梁升降平台与导轨架（T型导轨）之间靠滑动导靴来移动。在升降平台的上下梁上安装四个滑动导轨来限制平台在水平方向上作前后和左右的摆动。升降平台的底部比较复杂，
15、除了需有一个用槽钢和角钢焊接成的底边框外（其底边框通过螺栓与升降平台的立梁连接）还有一套超载装置。它是由机械和电气检测装置组成。可以检测升降系统的载荷情况。若把载荷情况转变为电的信号送到电气控制系统，就可以避免升降平台在超载的情况下运行，减少事故的发生。升降平台的上部与钢丝绳相连接，钢丝绳通过在主体钢结构的滑轮、导轮等部件与升降系统相连。上部在上梁上分别用三根角钢通过螺栓与之相连，角钢与角钢之间用焊接连接。在角钢的底部在焊上一块平板，作用使提升力能不集中于同一点，避免了应力集中，以便升降平台能够安全、可靠、平稳的上下运行。升降平台的宽度应该比允许停放车辆的最大宽度（含反光镜）大150mm以上。长度方向上，升降平台的长度应当比停放车辆最大长度大200mm以上，以便车库使用者和管理者能够通过目测确定车辆停放在升降平台内。故根据现有的车型数据将车盘的长度选取为5500mm，宽度选取为2500mm。立体车库的高度因该至少
