电动车立体车库的研究设计

王靖凯　高鑫茹　聂永鹏

【摘 要】随着城市的高速发展，我国的城镇小区楼层越来越高，人口密度也越来越大，由此便引发了一些列问题。目前我国的城镇小区普遍存在着电动车停车空间不足，停车难，停车杂乱无章的问题。本文主要针对停车问题中的电动车停放问题进行研究。

【关键词】立体车库；城镇小区；问题；电动车

1.引言

在当前形势下，随着城市的高速发展，城市的交通不能完全满足市民的出行要求，电动车仍是市民的出行选择之一。由于受当前房价制约，各个小区都尽量扩大居住面积，因此对小区内存放电动车的空地存在划分不到位的情况。在这种情况下，许多市民选择将电动车放在楼道里，但是却损害了其他没有电动车邻居的利益，并且增加了安全隐患。因此，设计一种高效率的电动车立体停车库是很有必要的。立体车库的概念早在上世纪90年代便被提出，其高效率性备受人关注。

2.电动车立体车库简要介绍

本设计的电动车动车辅助装置是针对小区停车空间不足停车难问题设计研发的，其总体外形尺寸为：长7000mm，宽5500mm，高4500mm。该电动停车辅助装置其停车架子分左右相对的两排，垂直方向停放三层，中间是二维电动车取放平台，总占地面积约35平方米，最大停车量为29辆，空间利用率约为正常停车放试的2.8倍，空间利用率较高。

中间是二维取放平台，借鉴了工厂仓库的货物取放方式，该取放平台水平垂直方向同时移动，极大减少了取放时间，方便快捷。在平台上设计有固定装置，防止电动车在运输的过程中侧翻，水平方向采用齿轮齿条传动，垂直方向上采用钢丝绳滑轮配合牵引，并设计有配重，平衡车辆及平台的重量，节约能源，增加稳定性及安全性。

取放平台，由三个电动机提供动力，两个舵机提供固定机构动力及转换取车位置，通过滑块滑轨，齿轮齿条，带传动，定、动滑轮，曲柄滑块机构，凸轮机构，链轮链条等机构的配合实现传动，电机通过stm32开发板进行控制，取放车实现自动化。

3.电动车立体车库总体设计构想及特点

针对电动车、电动车停放的特点以及高空间利用率、便捷性、节约能源等要求，我们考虑将电动车进行3层停放，同时将车子停放设置成两侧停放形式，车子取放平台在中间，每排每层设计成五个停车位，而将其中底层一侧端部的停车位拓宽一个人的身位作为车主停、取放车子的位子，极大的提高了空间的利用及取放平台的利用效率；同时为了提高车子取放时输送的效率，将输送设计成二维输送，即水平垂直方向同步输送，整个二维平台的水平运动与横向停取平台的垂直运动同步进行，极大的挺高了输送速度。同时考虑到电动车的特点，在输送时的加减速过程中易发生侧翻，在运车平台上设计有车子固定机构，两侧的弹性伸缩杆设计，在适应不同宽度尺寸的电动车的同时起到了良好的固定作用。同时考虑到节约能源及安全稳定性，在垂直方向的升降机构中设计有平衡配重，这样设计，减小了电机所需输出功率，节约能源消耗，同时减小了冲击载荷，增加了稳定性，安全性，如图1所示。

该二维传输平台起到将电动车输送到各个位置的作用，其输送在水平和垂直两个方向同时进行，其中水平移动依靠底部的3齿轮齿条配合及4水平传动电机，齿条固定在底板上，电机轴上的齿轮与齿条啮合，实现整个二维输送装置的水方向的传动。竖直方向的输送则依靠8垂直传动电机，6、8同步带同步带轮配合及10、12、13、15的钢丝绳滑轮配合实现。其中垂直传动电机提供动力，电机轴上同步带同步带轮啮合传动，同步带一端连接15横向取、放车平台的底部，一段连接10动滑轮，而动滑轮与钢丝绳配合传动，横向取放平台的底部有两段各有一个滑轮，配合钢丝绳及同步带，带动横向取、放车平台在垂直方向上运动9平衡配重挂在定滑轮下，用于平衡横向取放平台及电动车的重力，减少能耗同时提高平台的稳定性，安全可靠性，1和11底部两根滑轨及侧面两滑轨配合滑块实现二维传输平台的导向及支撑作用，同时提高稳定性。

如图2所示，该横向取放平台的作用是取出每个车位的车辆及将电动车放回相应的车位。其中2横向传动电机提供动力，其轴上固定有齿轮，通过齿轴配合传动，带动两侧的齿轮转动，齿轮再通过轴带动链轮链条传动，链条上面固定有传动销，与带有槽口的载板配合传动，带动载板橫向移动，从而带动载板上的车进出停车位，其中3取车伸杆一端连接在链条上可伸出平台取放车，由于两侧都需要取放车子，因此设计有一个换向装置，通过曲柄连杆及凸轮机构的结合，在7舵机提供动力下实现3取车伸杆的换向，同时舵机连接的曲柄带动连杆，推动8车子固定杆伸出顶住车子，进而固定住车子，固定杆有两段组成，两端可相对伸缩，内部用弹簧连接使固定杆具有伸缩性以适应不同宽度的车子，固定杆的设计避免了车子在输送的过程中发生侧翻。

结语

本设计具有停放方便，提高土地利用率，占地面积小等优势。提出了一种能根本上解决电动车停放困难的方案，为今后的新型小区建设提供了支持，具有很高的推广价值。

参考文献：

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（作者单位：1、3华中农业大学；2山东科技大学（泰安））