多层泊车系统总体设计

张悦，刘元义，李晓宇，冯磊

（255000 山东省 淄博市 山东理工大学 农业工程与食品科学学院）

0 引言

近些年随着社会不断发展，城市扩展以及乡村城镇化加速推进，建筑用地逐渐增加，且私家车数量逐渐增多，但整体土地面积为固定数值，城市及城乡停车问题越来越严重，居民生活区、娱乐区、办公区内停车问题较为突出。国内目前有一些多层停车系统，一定程度上能够解决减少占地和缓解停车难的问题[1]，但是系统结构复杂，构建成本高；运输停车车辆时需要停车板，往返输送费时；停车过程较为复杂，且在一个地方建筑完成后不可移动变位[2-5]。为了克服这些不足，本文全面考虑泊车架构，设计了一种多层泊车装置。该装置能够节约停车用地，解决停车困难的问题，并且结构较简单，停车较方便，可根据实际情况改变多层泊车装置的位置，为多层泊车装置的研究提供了一种新思路。

1 设计总体结构

设计的多层泊车装置主要包括支撑板、移动车库结构、停车位移机构，如图1 所示。支撑底板上方为车库主体，为多层结构，可采用框架结构，也可以是钢筋混凝土结构。每层均设有多个固定车库，固定车库一侧呈开口状，供车辆进出。车库主体顶端设有停车位移机构，位移机构的停车吊绳与移动车库的顶面固定连接，移动车库靠近车库主体的一端和远离车库主体的一端分别为停车出口和停车进口。

图1 多层泊车装置整体结构示意图Fig.1 Schematic diagram of overall structure of multi-layer parking device

停车位移机构选择现有的行车，行车的停车吊绳与移动车库的顶面固定连接。行车通常包括两个动力驱动装置：一个动力驱动装置驱动完成竖直方向的运动，另一个驱动装置完成水平方向的运动。需要停放车辆时，将本装置通过支撑底板固定在设定位置，当使用者需要停车时，行车带动移动车库至支撑底板上表面，然后驾驶人直接将车开进移动车库，车停稳后，行车带动移动车库和车库中的车辆停至设定的固定车库位置，此时移动车库的停车出口正对固定车库的车辆进出口，驾驶人可直接将车辆开进固定车库，将车停稳，然后驾驶人跟随移动车库返回地面。停车过程较为简单。取车时，移动车库停车出口正对固定车库的车辆进出口，驾驶人直接将车辆再开进移动车库内，随后随移动车库返回地面即可。当有些场所短时间内需要多个停车位时，可将本装置运输至指定位置安装使用，使用完成后将本装置整体移动即可。

2 关键部件设计

紧急制动系统、移动车库为本多层泊车装置的关键部件。停车位移机构在行车控制竖直方向位移的绞盘一侧增设紧急制动机构，其制动吊绳与移动车库的顶面中心位置固定连接，停车吊绳缠绕在绞盘上。紧急制动机构随移动车库的水平移动而移动。在移动车库正常运行过程中紧急制动机构不发挥任何作用，也不会影响移动车库正常运行，当移动车库竖直方向不以设定的速度下降时，紧急制动机构紧急作用阻止移动车库的继续下落。

如图2 所示，紧急制动机构有收卷绳盘。收卷绳盘与绞盘的转轴一端固定，绞盘设置在绞盘支架上，收卷绳盘与绞盘同步转动，制动吊绳缠绕在收卷绳盘外周。收卷绳盘一侧设有制动单元，制动单元上有连接柱。连接柱一端与收卷绳盘一侧固定连接，另一端与 L 型杆的弯折角处通过转轴连接。L型杆的长杆一端设有配重块，L 型杆的短杆一端与制动杆一端铰接。制动杆另一端设有刹车垫，L 型杆的长杆与制动杆之间设有弹簧。刹车垫正对方向设有刹车盘，且刹车垫与刹车盘之间设有间距，刹车盘通过刹车盘支架与绞盘支架固定。正常运行情况下，弹簧拉力克服配重块的离心力，使 L 型杆保持不发生转动。当移动车库向下运动的速度超越了设定速度时，收卷绳盘转速升高，配重块的离心力大于弹簧拉力，配重块向外运动，使 L 型杆以弯折角处转轴为圆心发生转动，从而推动使制动杆带动刹车垫向刹车盘方向移动，刹车垫和刹车盘作用，使收卷绳盘和绞盘进行刹车，防止移动车库出现失重降落，保证移动车库的安全。

图2 紧急制动系统示意图Fig.2 Schematic diagram of emergency brake system

采用离心力原理，保证移动车库的安全运行。如图3 所示，正常运行情况下，弹簧拉力克服配重块的离心力，使型杆保持不发生转动。当移动车库向下运动的速度超越了设定速度时，收卷绳盘转速升高，配重块的离心力大于弹簧拉力，配重块向外运动，使型杆以弯折角处转轴为圆心发生转动，从而推动并使制动杆带动刹车垫向刹车盘方向移动，刹车垫和刹车盘作用，使收卷绳盘和绞盘进行刹车，防止移动车库出现失重降落，保证移动车库的安全。行车的其他结构没有任何改变，选择现有技术即可完成正常工作。

图3 移动车库示意图Fig.3 Schematic diagram of mobile garage

固定车库底面上表面进口端和移动车库底面上表面停车出口端均增设限速带，一定程度上避免车辆发生移动而产生危险。停车吊绳分别吊在移动车库顶面靠近四角，并且停车吊绳倾斜设置，从而使4 根停车吊绳均处于张紧状态，避免移动车库发生不必要的晃动。

移动车库的停车出口端设有停车挡板，一端与移动车库停车出口端底面铰链接，另一端连接收卷机构，收卷机构控制停车挡板呈竖直或水平状态。当驾驶人驾驶车辆进入移动车库时，停车挡板处于竖直状态，当移动车库到达指定位置时，收卷机构的收卷绳放松控制停车挡板处于水平状态，此时停车挡板可以作为过渡板，使车辆安全驶入固定车库。

3 结语

设计了一种多层泊车装置系统，包括支撑板、移动车库结构、停车位移机构等主要部件，紧急制动系统、移动车库为关键部件；采用离心力原理，保证移动车库的安全运行；其中行车包括2 个动力驱动装置完成水平、垂直方向运动。该设计能够节约停车用地，解决停车困难的问题，并且结构较简单，停车方便。可根据实际情况改变本多层泊车装置位置，并具有紧急制动机构，设计合理，可在国内泊车市场推广应用。