居民小区新型立体车位的设计

李子威

（中南大学机电工程学院，湖南长沙 410000）

居民小区新型立体车位的设计

李子威

（中南大学机电工程学院，湖南长沙 410000）

为了解决居民住宅小区停车难的问题，本文设计一种新型立体车位，包括工作原理、特点、结构组成、车辆提取方式等。实际运行检验表明该设计存取车辆效率高，操作简单安全，运行平稳，适用于大部分小区的立体车位建设。

新型立体车位；设计；居民小区

1 我国立体车位发展现状

随着经济和社会的发展，机动车保有量迅速增长，小汽车在我国城市家庭中越来越普及，给城市交通带来越来越重的压力。目前我国汽车保有量从2007年的0.57亿辆上升到2015年的1.72亿辆，翻了近两番，年复合增长率约14.8%，照此速度发展，预计2020年中国汽车保有量将突破2亿辆［1］（见图1）。

图1 2009-2015年中国汽车保有量及增速

虽然私家车数量不断上升，保有量迅速增长，但小区停车位却规划滞后，停车基础设施建设和管理跟不上，尤其是大城市轿车保有量的增长数量远远大于停车位的增长数量，居民住宅小区停车难问题日益突出，而且可能成为国家实施汽车产业政策及其他相关政策的“瓶颈”。因此，解决好停车难问题，特别是居民小区停车难问题显得尤为重要。

目前，已有许多高级商场、医院等公共场所采用了立体车库的方式来解决停车难的问题，然而在居民住宅小区这样的设计并不合适。一方面，这种昂贵且繁重的大型机构难以构建，投入大，运行成本高，难以实现；另一方面，这种设计难以做到快速提取，尤其在上下班高峰时段甚至可能出现交通堵塞。因此，设计一个新型立体车位来解决居民住宅小区车位不足，随意存放提取车辆不便的问题，成为急需研究的课题。

2 设计基本思路

新型立体车位采用上下提取式，可根据地下车库高度设计车位层数。本设计按照一般地下车库3.5～4.0m的高度设计为两层单列式，每个立体车位为独立单元，包括上下2个车位。主要由地坑、框架、载车提篮、提升系统、上下行程限位装置和控制系统六大部分组成。采用在地下开设一个地坑，底部安装液压升降系统的方式，方便快速提取车辆。升降系统由2台剪式液压机并列构成，车位承载主体是一个二层载车提篮，通过下方液压升降平台推动载车提篮上下运动。载车提篮由4根角钢支柱和具有感应装置的载车板构成。第一层载车板下方和液压升降台紧密连接，各层安装卡扣固定装置，保证车辆存取及停放时载车板平稳。这种升降台相比横移式的立体车位，节省了停车空间，结构简单，操作方便。

3 车辆的存放和提取

3.1 存放和提取第一层车辆

剪式液压升降平台提升载车提篮至第一层与地面高度平行时，提篮上行限位装置开启，液压升降平台停止工作，存放和提取第一层车辆。

3.2 存放和提取第二层车辆

剪式的液压升降平台下降载车提篮至第二层与地面高度平行时，下行限位装置开启，升降平台停止工作，存放和提取第二层车辆。

4 整体构成

4.1 地坑

在地面以下开挖深度为2.0～2.5m地坑，用于安装提升设备，作为车辆停放和提取时的过渡空间。地坑内安装上下扶梯，用于调试、检查、维修机械设备时使用。

4.2 框架

主体钢结构框架主要由4根钢柱通过紧固件连接或焊接而成，具有足够的强度和刚度。4根钢结构支柱分别安装导轨，便于载车提篮升降。

4.3 二层载车提篮

根据国内大部分地下车库和家用小车的高度，载车提篮设计为2层，高度为1.75m，底层和顶层均设载车板，底层载车板与剪式的液压升降平台连接固定。载车提篮框架采用角钢制作，四周安装滑动导向轮与安装在框架的导轨相连，以确保载车提篮上下提升时的稳定。根据机械式停车设备设计要求，载车板采用非燃烧体材料制造，并具有足够的强度和刚度。载车板安装有防止车辆滑移装置，确保车辆在提升过程中平稳。

4.4 提升系统

采用剪式的液压升降平台作为提升装置。剪式液压升降平台具有占地空间小、传导功效比高、运行平稳、安全可靠等特点。在地坑内打好地基，用地脚螺丝安装2台并列同步的剪式液压升降平台，以防止升降时载车提篮偏心。升降过程中下方升降平台提供动力推动上方载车提篮沿导轨升降。

4.5 上下行程限位装置

由载车提篮上行限位装置和下行限位装置构成。

4.5.1 上行限位装置。在框架顶部安装行程开关，当载车提篮上升至顶部触碰到行程开关时，升降系统停止上升以防冒顶，此时载车提篮底部与地面平行。

4.5.2 下行限位装置。地坑内框架角钢内侧安装4个墩柱，当载车提篮缓慢下降至触碰到下方墩柱上的行程开关时，切断制动电源，所有动作停止并发出提示，升降系统停止工作，载车提篮位于地坑内4个墩柱上，顶层与地面平行。

4.6 控制系统

控制系统采用PLC程序控制器控制，主要由手动控制、自动控制、复位、急停4种控制方法。自动控制在日常正常工作状态时使用，手动控制在调试、维修时使用，复位在排除故障时使用，发现异常的紧急场合使用急停［2］。

4.7 主要技术参数

驱动方式为固定同步剪叉式液压升降平台，传动提升速度为2～3m/min，电机功率为2kW，电源为三相380V/50HZ，停车重量为≤2 350kg，最大停车尺寸为5 250×2 350×1 750（长×宽×高）。

5 立体车库特点

5.1 经济实用

投资小，见效快，运行成本低，性价比高。占地面积小，施工周期短，简单易行，既可在新建小区地下车库时进行整体设计，也可由业主对已有的车位进行单独改造。

5.2 存放提取车辆方便

相对于大型停车库来说，每个立体车位均是独立单元，可由业主自行操作控制，存放提取车辆简单方便，可以避免上下班高峰期车辆排队拥堵。

5.3 结构牢固，维护简单方便

结构牢固，升降过程平稳，可以适用于不同的工作环境，机械结构简单，维护简单方便，故障率低。

6 结语

本文所设计的立体车位经济实用，可以任意存放提取每一层车辆，充分提高空间利用率，缓解了居民小区停车难问题。经过实际运行检验，其存取车辆效率高，操作简单安全，运行平稳，可以适用于大部分小区的立体车位建设。

［1］中国产业信息网.2016年中国汽车保有量现状及报废量预测［EB/OL］.（2016-04-19）［2017-02-16］.http://www.chyxx. com/industry/201604/407660.html.

［2］毛现霞.三层升降横移类立体停车库设计［J］.科技创新与应用，2016（6）：63.

Design of a New Type of Stereo Parking Space in Residential Area

Li Ziwei
（College of Mechanical and Electrical Engineering，Central South University，Changsha Hunan 410000）

In order to solve the problem of difficulty for parking in residential areas,this paper designed a new type of stereo parking space,including the operational principl,characteristics,structure compositions,vehicle extraction methods and so on.The actual operation showed that the design had the advantages of high efficiency,simple and safe operation,and stable operation,which is suitable for the construction of the three-dimensional parking spaces in most areas.

new type of stereo parking space；design；residential area

TU984.12

A

1003-5168（2017）04-0132-02

2017-03-05

大学生创新创业项目“居民小区新型立体车位的设计”（20161053317）。

李子威（1996-），男，本科，研究实习员，研究方向：机械设计及自动化。