双层停车装置的设计*

徐子阳

（安徽三联学院机械工程学院，安徽 合肥 230601）

随着汽车总量增多，汽车停放成为目前一个大难题，且伴随着新能源汽车的研发和销售，汽车总量还在进一步增加。为解决当前停车难问题，需要有一种高效停车装置。笔者设计了一款高效双层停车装置，该装置包括：四根完全相同的可伸缩液压杆和立柱，四根立柱顶端支撑的载车板，连接载车板的履带，驱动液压立柱伸缩的电机装置，使载车板移动的钢索和滑轮牵引机构，驱动载车板移动电机装置的主控制系统，载车板与立柱，电机连接的机构装置，光感应装置，载车板水平检测的红外线装置，自动报警装置，汽车固定装置。实践证明，该装置操作简便、结构简单、空间利用率极高、高效便捷，可有效改善传统的停车方式，解决停车位紧张的难题。

1 双层停车装置的结构

1.1 设计背景

常见的停车方式都是地下（上）停车库，这种停车场地在初期建设时要投入大量的人力物力，占用较大的空间，且空间利用率低。针对汽车数量与日俱增引发的停车位不足问题，笔者设计了一种新型空间利用率高的停车装置——双层停车装置，可适用为中小型公共场所的停车场，如酒店、小区、小型商场等等。

1.2 双层停车装置的整体结构设计

双层停车装置设计图如图1所示，分为上下两个载车板，可以同时停放两辆汽车，上载车板由四根立柱铰接支撑，液压立柱缓冲支撑[1-4]。该双层停车装置结构说明如下。

1）对应车库四个角的四个伸缩液压杆和立柱。立柱与载车板的底部相连起固定作用，且立柱的两端分别与载车板和地面铰接。伸缩液压杆的设计是在载车台下放时提供缓冲下放支撑的作用，伸缩液压杆、立柱与车库对应四个角的地面铰接，液压杆和立柱与上层载车板相铰接。

2）地面后侧设计了钢索滑轮牵引结构。钢索滑轮牵引结构主要由滑轮组1、滑轮组2两组滑轮组组成，钢索滑轮组中的钢索一端与地面固连，另一端依次经过相对应的滑轮1、滑轮2后与转轴连接，滑轮1设置在上层载车板一侧相应的拐角处，滑轮2通过相对应的支架设置在地面上。转轴的左右两端分别通过相应的轴承座固定在地面上，驱动电机通过减速器与转轴连接。滑轮1通过相应的滑轮座设置在上层载车板上。钢索的一端通过相对应滑轮2的支架与地面固连。

3）舵机云台和光电传感器。光电传感器设置在舵机云台上，舵机云台和光电传感器与主控制器连接，舵机云台设置在地面停车位的侧面。钢索滑轮牵引机构的两个滑轮组，其中钢索滑轮组中的钢索一端与地面停车场的后端固连，另一端通过滑轮与上层载车板的两端相连，上端的两个滑轮设置在上层载车板两边的中间处，下端的两个滑轮通过三角支架设置在电机旁边的地面上，转轴的左右两端分别通过相应的轴承座固定在地面上。

4）支架包括三角支架固定和斜杆。三角架主要用在地面停车场，用于固定收缩钢索的滚轴，斜杆用于上载车板的支撑，斜杆交错成型，支撑载车板的上升和下降。将四根液压柱和立柱用斜杆交错固定，增加载车板的承重能力。

5）上层载车板与立柱通过斜杆连接，立柱与地面通过斜杆连接，使得上层载车板、立柱和地面组成前后两个同步运行的平行四边形四连杆机构，使得上层载车板无论是上升下降还是静止状态下都能保持水平。立柱下端与地面之间通过滑轮机构连接。

6）光电传感器设置在舵机云台上，舵机云台和光电传感器与主控制器连接，用于运行时的安全检测，舵机云台设置在地面停车位后侧的地面上。舵机云台向四周转动，带动光电传感器进行环境扫描，完成周围环境安全性的检测确认。报警装置同样设置在舵机云台上，与主控制器连接，由光感应装置扫描结束，将扫描结果传至主控制器，由主控制器对报警装置发出指令。报警装置由一个发声装置和警灯装置组成，发声装置和警灯装置串联组成。

图1 装置设计图

2 双层停车装置的工作过程

1)车主将车子开到停车坪的前方，按下按钮，主控制装置接受信号，接受之后将信号发送至光感应装置中，收到信号后光感应装置启动，红外光扫描附近是否存在障碍物体，若存在，则将信号传至报警装置，接收到信号后警报装置启动，报警装置中的警灯装置启动，报警灯启动发出刺眼的红色光芒，随后警声装置发出刺耳的警报声；若扫描不存在障碍，则信号传至电机钢索滑轮组，电机钢索滑轮组启动，电机带动钢索顺着滑轮缓慢伸长，上载车板缓慢下放，同时立柱后方连接着的液压伸缩杆缓慢伸长保持上载车板的稳定。直至上载车板平稳到达地面。

2)车主将车子启动稳定停放到上载车板上，车子稳定停放之后车主离开上载车板附近，此时上载车板三角固定装置启动将汽车四个车轮分别固定，当汽车固定完成之后，光感应装置再次启动，进行扫描，检查是否存在障碍物体，如上操作，当感应无障碍后，“可以启动”的信息传输至主控制装置中，主控制装置将信号传输到水平感应装置，水平感应装置启动，感应上载车板是否处于水平状态，若上载车板未达到水平状态，则电机带动钢索滑轮组启动对上载车板进行调节，直至上载车板处于水平状态，若上载车板处于水平状态，则电机带动主控制装置将“可以启动”的信息传输到电机钢索滑轮组装置之中，电机钢索滑轮组装置接受到信号之后操控电机启动带动钢索收缩，钢索通过滑轮收缩将上载车板水平缓慢抬起，直至达到起始位置，到达起始位置之后，水平检测感应系统进行检测，若不处于水平位置，则进行调整直至达到水平位置，若达到水平位置，则装置运行完毕，车主离开车辆。双层停车装置的工作原理如图2所示。

图2 双层停车装置的工作原理

3 创新特色

目前，市面上停车方式设计大多数是地上(下)车库或者室外车位，对于地上（下）车库建设，需要大量人力、物力、财力，且使用条件有限制，一般适用于大型商场、广场、酒店、高档小区，但对于小型的小区、饭店，人流量相对较少，建立车库不划算，而一种新型的停车设计方式可解决这一问题。本双层停车车库的设计在原有空间不变的情况下，空间利用率基本提高了1倍，运行方式采用电机带动钢索滑轮组的方式，该停车装置采用光学传感器,在其出现危险时自动报警并停止运行，充分保证该装置的安全性，具有安全、简单、便捷特点。

4 结语

本设计在保持原有空间使用基本不变的条件下提高了空间利用率，既满足了对空间的使用要求，同时滑轮钢索的组合到达了省力的作用，光感应装置的使用又提升了安全系数，与现阶段我国的大多数停车相比，虽然在资金方面可能使用较多，但在空间使用方面提升了近1倍。此装置设计使用简便、自动化程度高、高效便捷、空间利用率高。