转盘式停车装置的设计

2019-02-22谢友春王彬帆刘东王祥

中国设备工程 2019年3期

谢友春，王彬帆，刘东，王祥

（西南石油大学，四川南充 637001）

随近年来，随着城市人口的不断增多，小区非机动车的数量不断增多，由于小区本身规划的非机动车停放处远远不够，而小区内又不能将仅有的所剩不多的绿化带改建为停车棚，或者是小区所建的集中停车棚距离部分单元楼较远，许多车主便将车辆随意停放在小区路边或停放在单元楼过道处，这样不仅影响了居民的出行，更是堵住了发生事故时的生命通道。小区停车问题让很多居民非常烦心，同时也给小区物业管理带来很多难题。因此，如何有效的利用小区的空余面积来停放更多的车，是很多物业和房地产商的难题。

1 设计方案

为了最大限度地节约地面空间，本停车装置整体设计成蘑菇亭的形状。停车装置底部为底板，底板上面固定支撑柱，下面与地面相连；滚珠丝杆安装在支撑柱内部，支撑柱上部安装承重板，轨道安装在承重板上。车位可在大齿轮转盘的带动下在水平方向旋转，实现车位的选择。由于此停车装置车位为扇形结构，亭子中心处空间较窄，不能用于停车，于是我们将电机设置在中心处（如图1所示）。

图1 转盘式停车装置整体结构

1.1 升降装置设计

传统的升降装置一般采用钢丝拉吊、链条带动、液压升降等，而本装置的智能升降台的升降结构为滚珠丝杆（如图2）。滚珠丝杆具有传动效率高、磨损小、运动平衡、转动精度高等优点。丝杆装在支撑柱内部，通过安装在顶部的电机带动滚珠丝杆转动，带动固定在丝杆螺母上的升降台升降，从而实现车辆存取，让用户使用起来更加安全便捷。采用丝杠升降的好处在于，由于升降台是通过螺旋带动的，升降过程可以达到的精度较高，确保升降托板安全准确导出。同时，采用丝杆结构可以完全安装在支撑柱内部。综上，本转盘式停车亭选用丝杠升降作为提升机构。

图2 升降装置

1.2 刷卡装置设计

由于电子技术的发展使得各种各样的电子产品都趋于方便携带和小型化，使得非接触式IC卡控制系统有了更好更快的发展。51单片机的IC卡门禁系统是对传统门等的很大改变，受此启发，我们在转盘式停车亭利用上了IC卡刷卡来取车，既安全、方便管理，又减少了看管的费用。在刷卡装置上设有一个按钮，装置出卡处内部装有舵机，用户存车时，按下按钮，刷卡装置就会启动内部舵机转动，将最下面一张IC卡弹出，用户取出该卡，停车装置就会将对应车位降下，可以在刷卡装置的投卡口处安装有读卡器，用户在取车时只需要将卡投入刷卡装置中，就可以取到自己的车，使用非常方便。同时，因为车停在亭子顶部且只能用对应的IC卡才能取车，车辆的安全性高，图3为采摘运输机构结构示意图。

图3 采摘运输机构结构示意图

1.3 升降托板装置

升降托板（如图4所示）安装在滚珠丝杆螺母上，随丝杆的转动而作升降运动。在停车托板上设置固定车位的装置，以保证车辆在随托板上升或下降时不会滑动或跌落造成损坏，让用户放心的使用本装置。

图4 升降托板装置

1.4 水平转盘装置

现有的很多停车装置的循环结构是垂直方向的，这样车辆在循环运动时电机的载荷会非常高，相应的能耗也会提高。而此停车装置的循环结构在水平方向，运动时只需克服摩擦力即可。这样可以降低整个装置的能耗，也增强了装置的可靠性。

2 工作原理及具体实施方式

用户在使用本停车装置时，按下刷卡装置上的取卡按钮，刷卡装置内的驱卡机构将会弹出一张IC卡，用户取出IC卡即可。在刷卡装置弹出IC卡的同时，程序快速识别空车位，控制安装在承重板上的电机，将空车位转动到升降托板处。空车位就位后，支柱顶部的电机通过丝杆转动带动升降托板向下运动，升降托板到达底部且停平稳后，道闸门打开。此时用户就可以将车停至停车平台，停好车，用户走出道闸门后，道闸装置上的红外识别装置将用户已经离开的信息反馈给道闸装置，控制道闸门关闭。此时，升降托板在支柱顶部电机的带动下沿丝杆迅速将车及车位返回至原来位置。从而完成停车的过程。用户在取车时，只需将存车时得到的IC卡插入刷卡装置中，程序会快速找到取车用户的车，并将控制电机带动车位及停在车位上的车辆转动至升降托板处。支柱顶部的电机通过丝杆带动升降托板向下运动，升降托板到达底部且停平稳后，道闸门打开。这时，用户可以进来取走自己的车。在用户安全离开后，道闸门关闭，升降托板带动车位回到原来位置，工作流程如图5所示。