多层升降横移式立体车库结构设计方案分析

1、文章编号 ：（）多层升降横移式立体车库结构设计方案分析梁睦，李铬，程军红，李坤（中 原工学院，郑州 ）摘要：对垂直升降式 、层和多层升降横移式 种立体车库的结构设计方案和存车效率进行了分析研究 ，提 出了 车 辆 立 体存放中升降 、横移运动执行机构的动作要求 ，介 绍了多层升降横移式立体车库中双功能车位车辆存取的工作原理 ，分 析了立体车库存车单元中每一车位平均造价的影响因素 ，为立体车库的方案设计提供了参考依据 关 键 词： 多层立体车库 ；升 降框架 ；横 移框架 ；双 功能车位 ；存 车效率中图分类号： 文献标志码 ： ：随着人类社会的进步、城市人口的扩张 ，城市交通 压力越来越大，停

2、车 难已成为困扰人们日常生活的社 会难题若 要 解 决 此 难 题，车 辆 的立体存放是必然趋 势目 前，地 面、地 下停车场已不能满足正常的停车 需求，因此，设置各种形式的立体车库将成为解决停车 难的有 效 举 措根 据 物 流 立 体 仓 储 的 存 放 、控 制 原 理，巷 道式、垂 直升降式立体车库存车方案较多 ，如 西安龙首北路天竹大厦 层、 个车位的电梯式停 车库和深圳市宝安区人民医院 层、 个车位的双 塔式立体车库，是垂直升降式立体车库的典型范例 汽 车不同于其他物品，体 积、质 量大，而 且车主更关注存 取效率本文就几种 立体车库结构的设计方案进行分 析研究垂直升降式立体车库的

3、结构设计 方案分析垂直升降式立体车库的结构如图所示当车辆需 要存入车库时，需将车辆驶入并停放在两列车位之间的 堆垛机平台上，由车管人员将堆垛机提升到有空车位 的指定高度，然后由堆垛机采用三层货叉机构或辊道 机构将车 体和载车台一并存入指定 的 空 车 位取 车 时，由车管人员将 堆垛机提升到指定高度，通 过三层货 叉或辊道机构将车体从指定车位转移到堆垛机升降平台上，然后由堆垛机将车体下降并停放到车库临近地坪 高度的第一层，停稳后由车主将车辆开出车库图 垂直升降式立体车库示意图 这种立体车库高 ，存车数量大，缺点是车辆存取单 靠唯一的进出口和堆垛机 ，升降速度慢，存取车辆效率 太低假如某小区该车

4、库 某一单元中存有 辆车，每 辆车的存取时 间 平 均 为 ，而 小 区 车 主 要 在 同 一 时间取车上班，从库 中提取第一辆车到提取最后一辆 车，需要持续 ，显然是不可行的 所 以 这 类 车 库 多 用于汽车销售部门收稿日期 ：作者简介 ：梁 睦（），男 ，上 海人 ，教 授第 期梁 睦 ，等 ：多层升降横移式立体车库结构设计方案分析 · ·升降横移式 层立体车库的结构 设计方案分析目前 ，居 民小区使用较多的是升降横移式 层立 体车库 ，其 结构如图 所示 其 特点是 ：每 一个车位都 有自己独立的运动驱动系统 ，上层和 底层只有升降功 能 ，中 间 层 （临 近

5、 地 坪 ）只 有 水 平 横 移 功 能 具 有 升 降 功能的车位不能横移 ；具 有横移功能的车位也无法升 降 这 类车库 由 若 干 个 车 位 组 成 一 个 操 控 单 元，如 某一个操控单元由 个（ 的整数倍）车 位组成 ，则 上层有 个车位 ，可 实现升降操作 ；底 层也有 个车位， 可升降操作 ；接 近地面的中间层只有 个车位可实现 水平横移式操作 中 间层则必须留出至少一个车位供 上 、下 车位升 降 操 作 存 取 车 体 ，因 此 一 个 存 车 单 元 最 多可存放 辆车 存 放在中间层车位上的车辆 ，征 得 车管员同意后可自行将车开出车库 ；存 放在上层车位（或 下层

6、车位）的 车辆 ，取 车时必须由车管员将该车位 下方的中间层车位移开（不 论该车位是否有车 ），将 车 体从上层车位下降到中间层车位后 ，由 车主将车辆开 出车库 上层提升动力系统 ； 上层载车台板 ； 中间横移载车台板 ； 横移台板驱动动力系统； 下层提升动力系统 ； 横移轨道及横梁 ； 下层载车台板 ； 搭接板图 升降横移式 层立体车库这种车库的优点是存取车辆效率高，造 价便宜，车 库结构简单，操作方便，车辆可由车主自行开入车位，不 需要专用堆垛机操作由 于存取车辆比较方便，所 以受 到了车主的普遍欢迎但 是这种车库存车数量少，占 地 面积大，土地利 用率低，不适 合人口密集的地区建设 （

7、如商场、医院等），因此不能作为大力推广的车库类型 从结构设计而言，为 了避免运动干涉，在 上、下 层车位移动时，必须避 开中间层的横移轨道及固定横梁 （如图所示 ），并 借 助 于 搭 接 板 ，才 能 将 车 体 顺 利 移至停车位上因此，这种车库无法实现更多层的车辆 存放，只能是层升降横移式多层立体车库的结构 设计方案分析为了发挥层立体车库的优势，在设计升降横移 式多层立体车库时 ，车 库中必须设置具有升降横移双 重功能的车位，结构如图所示可把具有升降横移双重功能的车位分为 个独立的框架部分：为车库的 固 定 钢 架，除 必 要 的 立 柱 横 撑 外 ，还 须通过托脚将车位横移必须具备的

8、横梁 、钢轨固定 在钢架上为具有独立结构的车 位横移框架 ，底 盘设置有个轴承座和个滚轮，其 中 个为主动轮，通 过减速 电机和链条、传动链轮驱动，可在固定钢架的钢轨上 双向横移；另外，在横移框架的上部托板上，还安装固定 有车位升降驱动动力系统 ，通过链条 传动，车 位升降 台及存入的车辆可按要求升降横 移框架 是一个没 有底面和前帘的可移动钢架，是 连接车库固定钢架 和车位升降框架的中间过渡框架为具有独立结构的车 位升降框架 ，底 盘设置固 定有组钢丝绳轮托脚 和钢丝绳导向绳轮 条 钢 丝 车位横移框架 ； 车位升降框架 ； 导向滑靴 ； 车位横移轨道及横梁 ； 车位横移驱动动力系统； 车位

9、升降驱动动力系统 ； 车库固定钢架 ； 导柱 ； 车位提升钢丝绳固定点 图 立体车库中升降横移双功能车位结构 绳一端固定在吊耳上，然 后穿过 个导向绳轮和 个提升绳轮由升降驱动减速电机 、传动链轮组成的传 动系统，驱使钢丝绳卷筒双向旋转 ，实现车位的升降要 求在车位升降框架的两侧 ，安装固定有个半圆柱套筒式导向滑靴 ，与 固定在横移框架 上的 个 导 向立柱组成组半圆柱面导向装置 ，在车位升降框 架上升到顶和下落到底 （借 助第 层车位的导柱 ）时， 起到安全可靠的导向、定位作用这种具有升降横移双功能的车库 ，在 结构设计和 操作功能 上 都 比 层 车 库 复 杂，造 价 也 高由 图 可

10、知，横移框架只 能在固定的高度左右横移 ；升 降框 架也只能上升到指 定的高度 如 图 所示，第 列 第层的车位存入车辆后，只 能在车库的第 层第 、列间左右 移 动，这 个 车位及 存 入的车辆不可能上 升到第层并横移到第 或第 、 列绝 对不允许车 位及存入车辆在第 层下方的任一高度悬空停留 ，以 保证安全及其他车位的正常操作我们把层以上的立体车库称为多层立体车库， 图为升降横移式多层立体车库的基本车位结构图， 假设它由层列共 个车位组成第 层为顶层， 像层立体车库的顶层车位一样 ，只有升降功能，可全 部存入车辆；第 层为升降横移双功能车位 ，为 了 便于车辆存取，必须有一列是空位 ，作为

11、车辆存取的升降通道，所以这个车位空间只能设置个车位，最 多存入辆车；第 层临近地坪高度，设 置的车位也 只有横移功能，为便 于车辆存取、出 入，只 能设置 个车位因此这种存车单 元最多只能存入 辆车，比 层立体车库造价高 ，有效存车位数量少，存取车辆效率 低当车辆需要存车入库时 ，最简单、快捷的方式是直接将车存入第层车位，这 样存车、取车用时都最少 ； 当需要将车辆存放在高层车位时 ，需 要车管人员将空 车位下方存有车辆的车位向两边横移 ，腾 出空车位下 降的通道，然后把空 车位下降到临近地坪的第一层高 度，由车主将车辆开入指定的空车位 ，由车管人员将载入车辆的车位上升到原来的高度 ，由 此完

12、成整个存车 过程从高层车位取车的操作过程与之相反 车辆存入库内车位处于等待状态时，为避免钢丝绳断裂、砸坏下面的车辆，在车位升降框架上部设置有 顶棚钢构横撑；另外，在车位升降框架和车位横移框 架之间 可以设置电磁铁驱动的电控或气动插销装 置，使、框架在没有相对运动时锁闭成一 体 ；也 可 在横移框架上设 置手动杠杆、四 连杆机构，将 升降 框架与横移框架 互锁连接成一体 （图 中没有标 出），从而减少存入 车辆时钢丝绳的受力 ，提 高存车的安全可靠性图中第 层 （顶 层 ）车 位虽然只有升降 功能，从安全可靠性要 求出发 ，也 需要在固定框架 顶层上设置相关固定的安全保护和导向装置考虑车位升降框

13、架 落到第层地坪高度时，框 架的底盘距离车库外地坪尚有一段距离 ，不 利于车辆 出入，可将第层横移车位框架设计成过渡车位 ，让升 降框架嵌入第层横移框架内，并形成统一底盘高度图 升降横移式多层立体车库的基本车位结构 这样，第层横移 单功能框架，即 有独立的存车功能， 也可作为第至第 层下降或提升时的过渡平台 ，提 高车辆存取过程中的平稳 、安全、可靠性与层立体车库相比，多层升降横移式立体车库 无需设置地下车位，便 于车库施工、检 修但 由于车库 高度的增加，车辆存取复杂且危险 程度增加 因 此，在 车库的设计过程中，需要设计安全保护装置随着多层升降横移式立体车库的存车高度和数量 增加，土地的利

14、用率 得到了改善 但 是高度越高，存 车 数量越多，存 取 车 辆 的 效 率 就 越 低，给使用者带来不 便若一栋楼有几个单元 ，也可将一个立体车库相应分 为几个存车单元，这样车辆存取效率高 ，车主存取车辆 方便由于每一存取 单元都需要留出一列车位作为车 位周转时的升降通道，这样就会降低 立体车库空间车 位的有效利用率另 外，每 一存车单元层数越多，车 库 的土地利用率越高，但是由于双功能车位数量的增加 ， 也会提高造价因此，需要合理设计多层立体车库每一 个存车单元的存车高度与数量结语升降横移式立体车库与现有的垂直升降式 、堆 垛 机巷道式立体车库相比 ，结 构简单、施 工方便、存 取车辆效

15、率较高，且由于车辆可由车主自行驾驶入库 ，省略 了专用堆垛机，造价 相对较低但 是，因 其土地利用率 和存取车辆效率之间的矛盾 ，以及自动化控制水平较 低，目前仍不是 立体车 库 结 构 设 计 的 最 佳 方 案，更 加 合理的立体车库结构方案还需要进一步研究参考文献： 徐宁 智 能立体车库的应用与研究 机电产品开发与 创新 ，（）： 弋和友 锦 端园石油小区立体车库的运行 现 代 物 业，（）： 梁睦 堆 垛机 层货叉直线差动机构的设计 起 重 运 输机械 ，（）： 梁睦 货 叉式与辊道式立体仓库结构设计 起 重 运 输 机械 ，（）： 梁睦 ，梁 东凯 立 体车库的应用及结构设计方案 研 讨 机电产品开发与创新 ，（）： 刘丽娜 浅 谈立体车库的特点及其应用 智 能 建 筑 与 城市信息 ，（）： 夏建民 一 种解决医院停车难的创新方案 中 国 医 院 建筑与装备 ，（）：（责任编辑：