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东南大学机械工程学院

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二、背景及原理

2.1背景

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，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。作为现代大都市的标志，城市中心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，汽车的住宅——停车场也有了长足的发展，由平面停车向立体停车，由简单的机械车库向计算机管理高度自动化的现代立体停车演变，成为具有较强的实用性、观赏性和适合城市环境的建筑。伴随着汽车进入家庭，城市动态、静态交通管理制度的不断完善和人们对居住环境要求的提高，给停车产业提供了前所未有发展机遇，停车产业市场前景广阔。

近年来，随着经济的发展，我国的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽车数量的不断增加。截至2003年底，我国个人汽车保有量为12427672辆。其中，个人轿车4890387辆，比2002年增加1462441辆，增长率为42.7%，但与此同时，汽车停车场地的增长却不能与之同步，汽车泊位与汽车数量的比例严重失调，由此带来停车难、违章停车、停车管理困难等一系列问题。当以往的路边、人行道上停车、地下或地面停车场均解决不了上述问题时，采用机械式立体停车设备是一个非常有效的措施。机械式立体停车设备又名立体车库，它占地空间小，并且可最大限度地利用空间，安全方便，是解决城市用地紧张，缓解停车难的一个有效手段。国家计委已明确机械式立体停车设备及城市立体停车场为国家重点支持的产业，1998年1月1日起执行的《国家计委6号令》把机械式停车序和立体停车场列入“国家重点鼓励发展的产业、产品和技术日录”，国家海关总署对机械式停车产品规定“国内投资项目给予免征进口税”、上述措施为我国立体车库产业的成长提供了良好的条件、也为我国解决城市停车间题提供了机会。可以预见立体车库具有非常广阔的市场前景。

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日本是最早应用机械式车库的国家之一，其在上世纪60年代初就开发并使用可最大限度的利用空间的机械式停车设备。当时日本全国汽车保有量大约为500万辆，大多采用的是垂直循环式停车设备。从80年代开始，日本开始向亚洲地区的韩国、中国及台湾地区出口产品及技术。韩国机械车库技术是日本机械停车技术的派生。其机械停车产业从20世纪70年代中期开始起步，80年代开始引进日本技术，经过消化生产和本土化，90年代开始为供应使用阶段。由于这几个阶段得到政府的高度重视，各种机械停车设备得到普遍开发和利用，韩国近几年增长速度都在30%左右。目前韩国停车设备行业进入稳步发展阶段。

2.2原理

本次设计所做为双层升降横移式立体车库，这也是升降横移立体车库中最为简单，但同时也是最为典型的设计。立体车库的上层只能够进行升降，而下层只可以横移，下层有一个车位空出，以便下层两个载车板能够横移方便。下层车位存取车无需移动或升降，可由驾驶员直接驶入车库停车，上层车位存车需先由下层横移电机带动下层载车板横移留出空位，然后上层升降电机驱动上层载车板向下移动到下层，以便驾驶员停车入库，人离开车库后升降电机反转，将载车板重新拉回上层，然后横移电机反转，将下层载车板移动到原有位置，驾驶员取车时，步骤与存车相同。车库工作原理示意图如下，其中6号车位空缺：

图2.2 升降横移式立体车库工作原理

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三、总方案设计

3.1 升降横移式立体车库结构的选择

升降横移式立体车库主框架有三种形式：1、单柱型2、跨梁型3、后悬臂型。后悬臂式无前柱，对汽车进出载车板较好，但因其主框架在后侧，稳定性较差。本方案选用后悬臂式，为了弥补稳定性差，在载车板上添加侧臂。

图3.1 单柱式框架

图3.2 悬臂式框架

图3.3 跨梁式框架

3.2 车库主体结构设计

该两层三列升降横移立体车库主体框架全部选用钢结构组件，立柱和横梁用H型钢，同时立柱通过膨胀螺栓与地基相连，立柱和横梁之间通过高强

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度螺栓连接成如图结构。根据车位要求，主框架尺寸为

8300mm?5900mm?4332mm。

3.3 载车板的设计

载车板有两种形式：框架式和拼接式，框架式载车板用型钢和钢板焊接承载框架，并多数采用中间凸起结构，在两侧停车通道和中间凸起的顶面铺设不同厚度的钢板。拼接式载车板用镀锌钢板一次冲压或滚压成组装件，采用咬合拼装成载车板，用螺栓紧固链接，拼装前可以进行各种表面处理，轻巧美观。框架式载车板的优点是可按照需要设置行车通道宽度，并具有良好的导入功能。故此次设计选用框架式载车板。

框架式载车板底盘采用一体板冲压成型，可使底盘重量轻、厚度薄、刚度好。对于上载车板，根据车位尺寸，将其尺寸设为5600mm?2400mm?5mm，上载车板材料均用5mm的菱形花纹钢板拼合而成，引坡可以直接将钢板弯折加工而成。查GB/T 3277?82，上载车板重量

5.6m?2.4m?42.3kgm2?568.512kg，考虑等其他因素影响，上载车板重量取600kg。下载车板重量也取600kg。

3.4 升降机构的选择

目前升降横移式立体车库主要有以下几种传动方案：

传动方式 钢丝绳传动 优点 承载能力强，结构简单便于维缺点 提升晃动幅度大，需要外 配置方法 护，载车板提升高度不加限制，卷筒和刹车盘，成本较高，跳丝、断丝容易判断 电机、减速器、易损坏，需频繁更换，需更卷筒、滑轮、钢换整条钢丝绳 丝绳、配重 密封性要求高 滚珠丝杠副传动 电机带动滚珠丝杠副驱动载成本较高，运行平稳较链车板坐升降移动。摩擦阻力小，传动差，要求滚道密封性好 结构简单 7