液压式立体车库的设计及应用

周晓丽

摘 要： 近年来，停车设备的使用越来越广泛，其传动方式也有多种，本文介绍了一种液压式立体车库，利用液压传动技术、电气自动化技术及信息化技术提高车库运行速度，可靠性，降低噪音污染。

关键词： 立体车库;液压;可靠性

【中图分类号】TU992.1     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）13-0235-01

1 背景技术

现有的立体停车设备大都采用电机驱动吊索的举升方式，但电机驱动的弊端显而易见，首先是电机驱动的噪音大，运行不够平稳，其次由于电机驱动要经过减速变速箱传递动力，运行的速度无法提高， 尤其对于高层立体停车设备，取、存车时间长，影响使用效率;再次，电机的运转没有死点，一旦防护措施失误，很容易发生冒顶、摔车等事故，而为了提高安全防护措施的可靠性又会造成制造成本的提高。液压式立体停车设备能够很好地解决上述问题，液压举升器运行平稳、噪音小。另外，由于液压举升器具有足够的动力，直接作用于悬吊载车盘的绳索，不需要减速变速箱传递动力，运动速度快，存取车时间短;同时，由于液压举升器自身的结构特点，其动作具有两个极端的死点，利用液压举升器的工作死点就可以避免冒顶事故的发生。

2 液压式立体车库设计

传统的升降横移类立体车库主要采用电机减速器+卷筒钢丝绳驱动式或者电机减速器+链条驱动式，本文设计的液压式立体车库采用一套液压泵做动力装置，利用滑轮变比增速的原理，通过液压缸的收缩带动滑轮组，实现对车辆的升降，达到快速存取车辆的目的，提高了效率，同时降低了成本。

3 钢结构设计

本液压式立体车库钢结构框架包括立柱、横梁、加强梁、左纵梁、右纵梁等，采用不同类型的 H 型钢制作。安装时先由膨胀螺栓或者化学螺栓将立柱固定好，再由螺栓连接各横梁、纵梁;横梁上安装由液压油缸和定滑轮，滑轮组缠绕有钢丝绳，钢丝绳末端连接提升载车板;纵梁侧面连接有斜拉筋等，可以增加车库的整体稳定性及其刚度、强度。主体框架及主要结构件表面采用噴砂除锈、喷锌处理工艺。

3 提升机构设计

升降驱动系统采用液压驱动，由液压泵带动液压缸，液压缸采用多级滑轮组的技术方案，实现增速变比，大大提高车库的使用率。

3.1 载车板提升原理。本液压式立体车库包括构成主体框架的立柱、横梁、纵梁，横梁上平面安装有导轨;两根平行的纵支撑分别与两根平行的横支撑成直角固定连接，形成矩形的横移框架结构，水平放置于主体框架横梁的导轨上，在纵支撑上通过绳索悬吊装置连接载车盘。绳索悬吊装置，包括悬吊载车盘的绳索以及多个滑轮，悬吊载车盘的绳索一端固定连接在横移框架上，依次缠绕经过多级动滑轮组，另一端固定连接在载车盘上，定滑轮固定安装在框架上，多个动滑轮平行安装在滑轮架上，滑轮架固定连接在液压举升器的举升杆上，液压举升器安装在纵支撑上。滑轮组实现了快速升降的目的，再加上液压泵站的变频调速提升速度成倍比增加，减少了车辆出入库时间。

3.2 升降速度计算。油缸活塞杆的伸出速度，即滑轮架的运行速度V：V=4QπD2

式中，Q——液压缸流量;D——液压缸内径

经计算得：V≈3.5m/min

例如2层立体车库滑轮组采用的是1：2的传动比，则

2层提升速度V1：V1=4V伸=14m/min

3.3 钢丝绳选择。按GB8903-2005选用6*19W+FC型钢丝绳，其安全系数n=7，则单根钢丝绳的破断拉力F应满足下式：F≥（W+Q）n/m

式中 W——载车板的重量

Q——提升车辆重量

n——钢丝绳最小安全系数

m——提升钢丝绳的根数

钢丝绳直径根据计算出的F对应的数值对应选取。

4 液压系统

液压机构利用高压液体驱动机构运动，在此装置中，液压泵负责产生高压液体，通过液压管将其输送到电磁阀、分配器、液压马达等液压分配控制部件，完成预定的动作。为了采用较小的功率得到较高的压力，通常液压管的直径都比较细，相应地带来的副作用就是液体在管道中的流动速度较快，在压力频繁、大幅度变化的时候，容易产生液体碰撞管壁的噪音。尤其是对于液压升降机、液压立体车库等负载大、动作频繁、传输距离远的液压机构，其噪音危害已影响到产品质量和产品形象的提高。本文设计的立体车库，在液压泵的输出端与液压分配控制部件之间的液压管上连接有消音降噪器，可以大幅度降低液压机构运行中的噪音，选择合适的管径和长度，甚至可以完全消除液体流动产生的噪音，使用中解决了现状存在的难题。

5 电气控制

本文设计的车库为三层两列四车位布置。每个车位均有一个载车盘，除顶层外，每层设一空车位，车辆停放在载车盘上，载车盘可以横向移动。除底层外，所有车位均能自行升降。存取车辆通过载车板升、降和横移到达地面层，驾驶员进入车库，存、取车辆。停在地面的车辆只横移，不升降。上层车位通过中间层和底层横移空出车位，然后将载车板升、降到地面层，以实现存、取车辆电气控制采用PLC控制系统，汽车入库时，由车主按下人机操作界面上的“存车”按钮，将车位指令传输到控制系统，控制系统指挥执行机构调度被呼叫车位到达指定位置。门禁系统打开，车主将汽车驶入车位，如需充电则把电动汽车的充电线插入车位上的专用充电插口。车主到出入口IC卡刷卡装置处刷卡，此时系统开始计时且智能充电系统开始释放电能并通过立体车库控制系统，将充电电流输送至该停车位为所停电动汽车充电。同时，充电状态监视装置开始监视充电电流、电压等参数。门禁系统关闭，人机操作界面指示车主可离开立体停车设备，入库完成。

6 总结

本液压升降横移类立体车库在多个项目中应用并得到推广，在解决城市停车难问题、提高车库存取车效率等方面都产生了显著的经济效益和社会效益。例如，仙鹤寺项目，设计为5层液压升降横移式，共设计车位数量198个，其中一层可停放SUV，建筑高度为10米，车库设计8个分区，8辆车可以同时存取，效率高。设备采用专利技术液压驱动，安全高效，升降速度可达20m/min ，最大存取车时间仅需50s。由于停车场地理位置特殊，建设时考虑到与外围建筑风格的协调性，将项目设计为仿古式坡顶、青砖墙面，整个建筑群古色古香，体现南方水乡古典建筑之美，得到用户一致好评。

参考文献

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