龙门式立体车库的结构设计

谢宜宁

（延边大学，吉林 延吉 133002）

引言

随着我国经济水平的增长、城市规范化建设的加速，在私家车为城市居民带来便利的同时，城市用地也日愈紧张，小区居民停车难的问题日趋严肃。现今，我国在汽车停车方面仍依据《根据城市交通管理办法》规定采用传统划线停车方法，这浪费了大量的人力、物力[1]。目前立体车库的发展已成为城市建设所必要考虑的停车解决方案，发展前景很广阔，现有的立体车库在结构和设计的方面还不完善。立体车库大致可分为循环方式、升降或横移方式、巷道堆垛方式以及旋转方式，现有的立体车库存在着存取速度过慢、机构过于复杂能耗高、噪音和震动大、停车规模有限等问题[2]。本次研究基于升降横移式立体车库的基础对送车机构进行改进，结构为龙门式机构。

1 设计方法简介

现阶段升降横移式立体车库提升装置可分为钢丝绳提升型式、链条提升型式、液压缸提升型式、螺杆提升型式、组合提升型式五类，送车机构按设备结构分四柱结构型式和二柱结构型式（亦叫后悬臂型式）。本次设计考虑到整体结构的稳定性和提升装置的高效安全性，将送车机构改进为龙门式立体机构，提升装置为综合提升型，将龙门式送车机构三个自由度的运动分别进行分析，提高整个装置的综合性能[3]。

2 工作原理

2.1 送车机构总体设计

结合现实情况，汽车质量大部分为2～3 t左右，运车平台在收到力的作用下会很容易变形失效，影响送车平台的精度，甚至造成严重事故。龙门式机构的优点在于结构简单，承受力量较大，模仿龙门式起重机、龙门式举升机、龙门式三轴机械手等装置，将送车机构改进为龙门式结构，如图1所示，两根X方向同步带滑台与滑块共同构成底座，Y方向滚珠丝杠为衡量，Z方向为以齿轮齿条机构为基础的移动机构。

图1 龙门式送车机构

2.2 送车机构X轴设计（见图2）

图2 X轴方向移动机构

如图2所示，X方向为步进电机带动同步带实现滑台的移动。滑台与导轨之间通过滚轮连接，传动平稳，摩擦力小。前后滚轮支撑整个装置，分担载荷使传动更加平稳。传输用同步带传动具有准确的传动比，无滑差，可获得恒定的速比，传动平稳，能吸振，噪音小，传动比范围大，一般可达1∶10。传动效率高，可达0.98，节能效果明显。

2.3 送车机构Y轴设计（见图3）

图3 Y轴方向移动机构

如上页图3，Y方向为步进电机带动滚珠丝杠实现滑台的移动；由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有很多滚珠在做滚动运动，所以能得到较高的运动效率。由于滚珠丝杠副是利用滚珠运动，启动力矩极小，不会出现滑动运动那样的爬行现象，能保证实现Y向精确的微进给运动。

2.3 送车机构Z轴设计（见图4）

图4 Z轴方向移动机构

如图4，Z方向为步进电机通过齿轮齿条机构带动滑台的竖直方向运动；齿轮齿条机构的承载力大，传动精度较高，可达0.1 mm，可无限长度对接延续，传动速度可以很高，＞2 m/s，与导轨之间通过滚轮连接，传动平稳，摩擦力小。

3 结语

本次针对升降横移式立体车库的送车机构进行机构改进，利用同步带滑台，滚珠丝杠与齿轮齿条机构相结合构成龙门式送车机构，此次改进机构总体稳定性大大提高，在对托车板进行运送的过程中能够实现精准、稳定进库。

[1]刘丽娜.浅谈立体车库的特点及其应用[J].智能建筑与城市信息，2007（12）：96-98.

[2]徐宁.智能立体车库的应用与研究[J].机电产品开发与创新，2009（1）：60-62.

[3]张云生.升降平移式立体车库传动控制[J].昆明理工大学学报，2003（16）：77-79.