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升降式立体车库传动及安全防护系统研究与设计


中图分类号: UDC:

TO273+.5



级:

公开

本校编号:

工 程 硕 士 学 位 论 文

论文题目:垂直升降式立体车库传动及安全防护

系统的研究与设计

研究生姓名:

/>学校指导教师姓名: 企业指导教师姓名:

高军年
孟建军 潘 临

学号:
职称:

G10081
教授

职称: 高级工程师

申请学位工程领域名称:
论文提交日期:
2014 年 4 月

机械工程
论文答辩日期: 2014 年 6 月

独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果,也不包含获得 兰州交通大学 或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。

学位论文作者签名:

签字日期:







学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解 兰州交通大学 有关保留、使用学位论文的规定。 特授权 兰州交通大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 (保密的学位论文在解密后适用本授权说明)

学位论文作者签名: 签字日期: 年 月 日

导师签名: 签字日期: 年 月 日

工 程 硕 士 学 位 论 文

垂直升降式立体车库传动及安全防护 系统的研究与设计
The Design and Study of Transmission System for Electronic Commutation Device with Low Cost and Mechanical Garage

作 者 姓 名: 工 程 领 域 : 学 号 : 校 内 导 师: 企 业 导 师: 完 成 日 期:

高军年 机械工程 G10081 孟建军 教授 潘 临 高工 2014 年 4 月

兰 州 交 通 大 学 Lanzhou Jiaotong University

兰州交通大学工程硕士学位论文





立体车库的出现为城市中汽车的停放提供了一种有效途径,在一定程度上缓解了目 前城市中静态交通拥挤的问题。目前,立体车库主要有以下几种形式:升降横移式、垂 直循环式、简易升降式、垂直升降式、平面移动式和巷道堆垛式等 【2】,但无论那种立 体车库,都要考虑制造成本和安全措施。本文对现有的常见立体车库进行了归纳总结和 比较,分析了各种车库的优缺点,并结合低成本机械式立体车库传动系统进行了方案设 计。该车库传动系统主要包括:拽引电机、减速机、制动系统、涡轮蜗杆啮合齿轮、行 星齿轮系、电磁离合器、链传动系统、锥齿轮动力输出装置、钢丝绳升降传动装置(含 配重)、载车板升降系统等。每 3 个停车位为 1 个载车单元,采用 1 组配重,每 36 个 车位采用 1 组电机输出机构,完成邻近 6 个载车单元升降驱动,每组载车单元之间采用 电磁离合器和制动器切换,形成单点输入,多点输出系统,对于每一组而言结构相同, 适合模块化设计和批量化生产特点, 同时, 各电机组输出之间, 汽车存取过程独立运行, 互不影响汽车在其它层上的存取运行过程,有效地提高了存取车的速度,解决了现有立 体车库造价成本高,传动系统相对独立,电机利用率低的问题。

关键词:立体车库;行星系;传动系统;低成本

论文类型:应用研究

- I -

低成本机械式立体出库传动系统电子换向装置研究与设计

Abstract
内容应与“中文摘要”对应。使用第三人称,最好采用现在时态编写。 “Abstract”不可省略。标题“Abstract”选用模板中的样式所定义的“标题 1”, 再居中;或者手动设置成字体:黑体,居中,字号:小三,多倍行距 1.5 倍行距,段后 11 磅,段前为 0。 标题“Abstract”上方是论文的英文题目,字体:Times New Roman,居中,字号: 小三,行距:多倍行距 1.25,间距:前段、后段均为 0 行,取消网格对齐选项。 Abstract 正文选用设置成每段落首行缩进 2 字,字体:Times New Roman,字号:小四, 行距:多倍行距 1.25,间距:前段、后段均为 0 行,取消网格对齐选项。 Key words 与 Abstract 之间空一行。Key words 与中文“关键词”一致。词间用分号 间隔,末尾不加标点,3-5 个,Times New Roman,小四,加粗。 Key Words:Stereo Garage;Electronic Commutation Device;LabVIEW; High Power Capacity Thesis Type: Applied Research

- II -

注: 在该页面中点击鼠标右键, 选择 “更 新域?”,在弹出窗口中选择“更新整 个目录”,确定即可自动生成目录。标 题“目录”,字体:黑体,字号:小三。 兰州交通大学工程硕士学位论文 章、 节标题和页码, 字体: 宋体, 字号: 小四。阅后删除此文本框。





摘 引

要 .................................................................................................................................... 2 言 .................................................................................................. 错误!未定义书签。 1.1 论文格式基本要求 ................................................................... 错误!未定义书签。 1.2 论文页眉页脚的编排 ............................................................... 错误!未定义书签。 1.3 论文正文格式 ........................................................................... 错误!未定义书签。 1.4 章节标题格式 ........................................................................... 错误!未定义书签。 1.5 各章之间的分隔符设置 ........................................................... 错误!未定义书签。 1.6 正文中的编号 ........................................................................... 错误!未定义书签。

Abstract ................................................................................................................................... II 1 正文格式说明 ...................................................................................... 错误!未定义书签。

2 图表及公式的格式说明 ...................................................................... 错误!未定义书签。 2.1 图的格式说明 ........................................................................... 错误!未定义书签。 2.1.1 图的格式示例 ................................................................ 错误!未定义书签。 2.1.2 图的格式描述 ................................................................ 错误!未定义书签。 2.2 表的格式说明 ........................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.1 表的格式示例 ................................................................ 错误!未定义书签。 2.2.2 表的格式描述 ................................................................ 错误!未定义书签。 2.3 公式的格式说明 ....................................................................... 错误!未定义书签。 2.3.1 公式的格式示例 ............................................................ 错误!未定义书签。 2.3.2 公式的格式描述 ............................................................ 错误!未定义书签。 2.4 参考文献的格式说明 ............................................................... 错误!未定义书签。 2.4.1 参考文献在正文中引用的示例 .................................... 错误!未定义书签。 2.4.2 参考文献在正文中引用的书写格式 ............................ 错误!未定义书签。 2.4.3 参考文献的书写格式 .................................................... 错误!未定义书签。 2.4.4 参考文献的书写格式示例 ............................................ 错误!未定义书签。 2.5 量和单位的使用 ....................................................................... 错误!未定义书签。 2.5.1 使用方法 ........................................................................ 错误!未定义书签。 2.5.2 中华人民共和国法定计量单位 .................................... 错误!未定义书签。 2.6 规范表达注意事项 ................................................................... 错误!未定义书签。 2.6.1 名词术语 ........................................................................ 错误!未定义书签。 2.6.2 数字 ................................................................................ 错误!未定义书签。

- III -

低成本机械式立体出库传动系统电子换向装置研究与设计

2.6.3 外文字母 ........................................................................ 错误!未定义书签。 2.6.4 量和单位 ........................................................................ 错误!未定义书签。 2.6.5 标点符号 ........................................................................ 错误!未定义书签。 3 打印说明 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 3.1 封页 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 3.1.1 封皮 ................................................................................ 错误!未定义书签。 3.1.2 封一 ................................................................................ 错误!未定义书签。 3.1.3 封二 ................................................................................ 错误!未定义书签。 3.1.4 独创性声明、授权书 .................................................... 错误!未定义书签。 3.2 中英文摘要 ............................................................................... 错误!未定义书签。 3.2.1 中文摘要 ........................................................................ 错误!未定义书签。 3.2.2 英文摘要 ........................................................................ 错误!未定义书签。 3.3 目录 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 3.4 正文 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 4 第四章题目(黑体,小三,1.5 倍行距,段后 11 磅) ....................... 错误!未定义书签。 4.1 第四章第一节题目(黑体,四号,1.5 倍行距,段前 0.5 行) 错误!未定义书签。 4.1.1 第四章第一节一级题目(黑体,小四,1.5 倍行距,段前 0.5 行)错误! 未定 义书签。 4.2 第四章第二节题目 ................................................................... 错误!未定义书签。 4.2.1 第四章第二节一级题目 ................................................. 错误!未定义书签。 5 第五章题目(黑体,小三,1.5 倍行距,段后 11 磅) ....................... 错误!未定义书签。 5.1 第五章第一节题目(黑体,四号,1.5 倍行距,段前 0.5 行) 错误!未定义书签。 5.1.1 第五章第一节一级题目(黑体,小四,1.5 倍行距,段前 0.5 行)错误! 未定 义书签。 5.2 第五章第二节题目 ................................................................... 错误!未定义书签。 结 论 .................................................................................................................................. 19 参 考 文 献 ............................................................................................................................ 21 附录 A 附录内容名称 ............................................................................................................ 22 致 谢 .................................................................................................................................. 20

- IV -

兰州交通大学工程硕士学位论文

第一章 1 课题的背景和意义

绪 论

随着当今科技的快速发展,汽车已经成为人们出行主要的交通工具之一。据 2012 年由中国汽车技术研究中心和中国汽车工业协会发布的《中国汽车工业发展年度报告》
【1】

显示,全球汽车产量突破 8000 万辆,其中 2011 年中国汽车产量达到 1842 万辆,占

全球总产量的比例达 23.0%。预计 2012 年,我国汽车销量将达到 2000 万辆,同比增长 8%左右。随着汽车数量的不断增加,土地资源紧缺,出现停车场严重不足,大量的汽 车随意停放加剧了城市交通的拥堵,制约了城市的建设和经济发展。如何在有限的空间 中存储尽可能多的车辆成为当今交通领域面对的一项重要课题。

1.1

国内外立体车库的发展现状和趋势
立体停车装备系统在世界各地的发展极不均衡。最早的立体车库 1918 年建于美国

伊利诺斯州芝加哥市,但是在德国开发最早,技术居于领先。更有意思的是日本因为国 土面积小而应用最广,自 1959 年引进立体车库技术之后,到 1983 年,就建造了 2.5 万 座各式各样的机械式立体车库,而且每年以 5%-7%的速度递增。进入 20 世纪以来,全 自动立体停车设备的容车能力及先进技术,已被世界世界各国承认和接受【5】。 我国立体车库的发展,始于上世纪八十年代,河北承德的华一机械车库集团有限责 任公司于 1989 年建造起国内第一台垂直循环类机械式停车车库,填补了国内机械式停 车车库的空白。虽然从二十世纪八十年代就开始研制和使用机械式立体车库,但由于市 场需求原因,二十多年来发展缓慢。目前国内从事立体车库研发的企业已有 100 余家, 其中主机生产的企业有 50 多家,批获得国家颁发的立体停车设备制造企业资质的有 22 家。 目前我国城市机动车的保有量与停车位之比大约是 5:1,换而言之,只能满足 20% 的车辆停放在车库里, 停车位的严重不足, 造成车辆非法停放、 占道停放现象日益严重。 从国际城市建设经验看,要保证城市交通不拥堵,除了建成 100%的基本停车位,还要 增加 20%的公共停车位,如果每年新增轿车 2000 万辆,那么,每年需新增 2900 万个停 车位,才能满足停车需求。以上海为例,160 万辆的汽车保有量计算,理想停车位应该 有 208 万个,而实际开放的社会车库仅有 3 万个车位,造成了许多车辆随意停放,交通 拥堵【4】。 就兰州而言,根据市公安局交警支队统计数据,2010 年 9 月份,兰州市机动车保有 量为 373701 辆,机动车驾驶人保有量为 355291 人;截止 2013 年 5 月份,机动车保有

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量为 553347 辆, 机动车驾驶人保有量为 614879 人。 两年多时间, 机动车增长了 48.07%, 机动车驾驶人增长了 73.06%,道路交通供需矛盾大大加剧【5】。与此同时,兰州市立体 车库建设却寥寥无几。

1.2

存在问题
元的天价,缺少高容量、低成本的立体车库设施。

1.2.1 停车位身价偏高。2002 年,在北京、广州、上海一个露天泊车位就炒到 20-30 万 1.2.2 停车设施规划滞后,停车业发展无序。在城市总体规划和地区详细规划中,对停 车设施数量和密度重视不足,难以在后期扩大供应规模。 1.2.3 立体车库建设功能不完善,存取车费时费力。 1.2.4 因技术不成熟,车库设计布局不合理,车库管理者严重亏损。 1.2.5 缺乏引导立体车库设施开发的配套政策和法律保障【6】。

1.3

本论文研究的主要内容和要解决的问题
本论文介绍了常见立体车库传动系统和换向装置,并深入分析了这些装置的优缺

点,结合实际,提出了一种新型的传动系统设计方案,具有一定的探讨价值。主要包括 以下内容: 1.本着结构简单、降低成本的思路,完成立体车库传递系统的方案设计。 2.根据方案和其它技术要求,确定各分系统实现的技术原理。 3.依照原理,设计合理的结构和实现方式。 4.结合设计实现方式,完成传动系统受力相关的理论数据计算。 5.进行模拟测试,确认是否满足设计需求,对该系统做出一个客观的评定。 6.对整个车库系统进行安全性和可靠性分析。

第二章
2.1 立体车库概述

机械式立体车库

立体车库,又称之为“机械式停车设备”,它是利用机械和电气系统组成的,用来 存取储放机动车辆的机械或机械设备系统。 立体车库是集自动控制技术、 机械加工技术、 计算机技术等融为一体的智能化、立体化的车辆存储系统。机械式立体车库是指使用车 辆之外其它带有动力的搬运器,完成车辆停放、存储工作的整个设施。伴随着中国经济 的快速发展,小汽车进入家庭的步伐加快,机械式立体车库成为解决国内城市停车难题 的最佳方案。

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2.2 机械式立体车库的主要类型
根据机械工业部发布的《机械式停车设备类别、型式与基本参数》这一标准,机械 式停车设备的类别按其工作原理区分,可分为升降横移式(代号 SH)、垂直循环式(代 号 CX)、水平循环式(代号 SX)、多层循环式(代号 DX)、平面移动式(代号 PY)、 巷道堆垛式(代号 XD)、垂直升降式(代号 CS)、简易升降式(代号 JS)等。【7】其中, 垂直升降类(塔式)立体车库的土地利用率最高,三个车库位的面积可以形成 50-80 个 立体车位。简易升降类车库结构简单实用,无需特殊地面基础要求,特别适合工厂、别 墅、住宅、宾馆等停车场。而升降横移类立体车库存取车速度快,操作简单,成本低, 也受到客户青睐。

2.3 机械式立体车库的优点
机械式立体车库能够在近年来得到快速的发展,主要依靠其本身的优点,主要体现 在以下几个方面。 2.3.1 向空间发展,节省占地。以停放 100 辆车辆为例,含车道,正常需要占地 2100 ㎡; 采用 3 层简易升降式车库停放含车道占地约 700 ㎡,节省占地 66%;采用 3 层升降横移 式停放车辆占地约 810 ㎡,节省占地 61%;采用 45 米高电梯式停放占地约 70 ㎡,节省 占地 96%;采用 6 层巷道式停放占地约 315 ㎡,11m 净空,节省占地 85%。 2.3.2 模块化设计。便于使用者灵活选用,设计者简化设计。 2.3.3 对地形条件要求不严,可随地形变化。 2.3.4 征地费用降低。 2.3.4 建设可分期分批进行,扩充性强。 2.3.6 PLC 控制,具有联网功能。 2.3.7 减少盗车事件发生。 2.3.8 为社会解决再就业机会,同时提高就业人员的技术水平。 2.3.9 实现计算机收费,避免人工干扰,规范管理。 2.3.10 缓解交通拥堵。
【8】

第三章

立体车库传动系统和换向装置的研究

3.1 垂直升降式立体车库传动和换向系统
垂直升降类停车库的工作过程是:存车时,车辆驶进车库入口,由升降机构将车辆或载 车板升降到目的层, 然后用提升机构上的横移装置把车辆或载车板送进存车室; 取车时,

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由横移装置把指定存车室上的车辆或载车板取进升降机构, 然后由升降机构把车辆升降 至车库出口处,司机再把车辆开走。 垂直升降类停车库与其它类型停车库相比较特点是:( 1)由于可以建得很高,其 平面和空间的利用率较高;(2)控制系统先进,使得存取车迅速,运行平稳,运转效 率较高;(3)具有安全可靠的机械及光电安全装置,同时由于封闭可防火、防盗、防 异物伤害;(4)与垂直循环类相比,整个系统不作整体运动,节省电能;(5)噪声较 低;(6)电脑操作,使用方便。因此该类停车库适用于如城市中的繁华中心区等需要 车辆集中停放的场所。 当然,这类停车设备也有一定缺点:(1)升降机构的通道不能作为停车位使用; (2)垂直升降和水平横移这 2 个动作之间有间歇,而使存取车周期加长,近年来通过 提高升降速度、预先让横移装置待机等措施已得到缓解;( 3)一次性投资设置需要较 多资金。 垂直升降类停车库的主要结构见图 1,

1.1

钢结构架

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第四章 低成本立体车库传动系统和换向装置的设计

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第二章 总体设计方案
2.1 车库运行过程
该设备的整体结构为两排六列三层,每三层一列为一个独立单元,上 中下停放三辆轿车,载车板只需上下升降,地下高度位置可占据为两层。 汽车驶入时,从两排中间过道进入,以后排空位为主,进入要求的与地面 相平的车位后,载车板被向上提升一层,下部层位空余等待汽车占位。汽 车驶出时,从两排中间过道进出,驶出要求的车位上的车时,载车板被向 下降低一层,该层与地面相平,汽车驶出。整个过程即可完成。

2.2 工作原理
根据机械式三层升降式立体车库的运行方式,车库总体采用钢结构设 计。在整个机构中有立柱、横梁和纵梁还有纵向导轨组成。每层有可以放 置汽车的载车板,三层载车板都连接与纵向导轨上,构成一个框架结构整 体,三层只能通过传动机构上下升降。升降运动采用升降电动机、链条或 钢丝绳提升。

2.3 车库的整体布局
升降式立体停车库由于适应性强而备受青睐 , 该类车库每个车位均有 载车板,所需存取车辆的载车板通过升、降运动到达地面层,驾驶员进入车 库存取车辆完成存取过程。停泊在这类车库内地面的车只作升降,上层车位 或下层车位需升降通过中间层腾出空位,将载车板升或降到地面层驾驶员 才可以进入车库内将汽车开进或开出车库。升降由一台电机驱动通过钢丝 绳拖动三位一体的载车框架通过导轨上下垂直升降,它的主要优点在于通 过快速提升来存取汽车,并且动作时间短缩短了存取车的时间。 如图 2.1 所示升降式立体车库可以分成钢结构部分、载车板部分、传 动系统、控制系统、安全防护系统五大部分组成。且六个三层一体存车独 立单元由一套传动装置传递动力,每个独立单元可以自由工作。

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因为我们主要研究的是机械部分因而主要对传动系统、钢框架部分、 对重部分、引导部分、载车板部分、安全防护系统进行研究和设计。

1- 传动系统 安全防护系统

2-钢框架部分 3-对重部分 4-引导部分 5-载车板部分

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图 2.1 升降式立体停车库布局图

1号 3号 5号

2号 4号 6号

图 2.2 升降式立体停车库车位分布图 车库的运行情况如下:图 2-2 中的底层即 1、2 号车位上要存取车,直 接进行存取;3、4 号车位上要存取车,必须提升车架向上一层到地面层后 进行存取;5、6 号车位上要存取车,必须提升车架向上两层到地面层后进 行存取。由于升降式立体停车库对场地的适应性较强,可根据不同的地形 和空间进行排列,六个车位为一个模块,规模可大可小对土建的要求比较 低,在地面以下建造两层的凹槽,因此升降式立体停车库应用十分广泛普 遍。 升降式立体停车库的结构设计在整个车库中非常重要钢框架部分、载 车板部分和传动系统是升降式立体停车库的主要组成部分,钢框架部分承 担着整个升降式立体停车库的总量而且它的轻重、稳定性和可靠性以及载 车板部分还影响着整个立体停车库的重量、材料和成本的多少,以及安全 性传动系统决定着升降式立体停车库运行的好坏,所以如何设计钢框架部

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分、载车板部分和传动系统成为影响整个立体停车库的关键因素。

2.4 传动系统
传动力系统见图 2-2 所示,即主机一般为电动机和减速机。电机减速 机用于起重升降部分的主机且必须设有制动系统制动系统采用常闭式制动 器对控制升降运动的制动器其制动力矩不小于 1.2 倍额定载荷的制动力矩。 减速机输出轴上安装涡轮蜗杆啮合齿轮,传递力方向变换 90 度带动大环形 齿轮转动,大环形齿轮周围传动六只行星齿轮,六只行星齿轮通过离合器 将各自的力传递到链条型传动装置,链条型传动装置上的力再通过锥齿轮 传递到钢丝绳型升降传动装置,钢丝绳型升降传动装置将载车板从底层停 车位提升到上层车位架或从上层车位架放到底层来存取车辆。

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4

3 2 1

1- 电动机

2- 制动器

3- 减速机

4- 涡轮蜗杆 5- 环形齿轮 6- 行星齿轮 10-滑轮装置

7-离合器 8-链轮装置

9-锥齿轮装置
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图 2.3 升降式立体停车传动系统图

2.5 钢框架部分

种特点 1.可靠性高;2.材料的强度高,钢结构自重小;3.材料的塑性和韧 性好;4.钢结构制造简便,施工工期短;5.钢结构密闭性好,因而在升降 式车库中我们选用钢架结构。 主框架体系的基本构成是由水平方向的梁和垂直方向的柱通过钢性结 点连接而成。这种结构体系通过结构构件的抗弯刚度来抵抗侧向力的作用。 主框架体系是典型的柔性结构体系,受层间位移的限制,结构的刚度在设 计中起控制作用。 停车设备的主框架主要采用热轧 H 型钢槽钢角钢矩形钢和钢板焊接成 型以其作为承重结构。 升降式立体停车库主框架根据不同的结构要求有单柱形式、跨梁形式 等。升降式立体停车库主框架的几种典型形式见图 a 和 b 所示。单柱型式 结构紧凑,安装、搬运方便给驾驶员一种导正的作用。若装有平衡装置在 升降过程中有全程平衡保护。跨梁形式结构较简单,但较单柱形式跨度大, 所以进出车辆较方便。所以在车进出口采用跨梁式结构,在其他三面采用 单柱式结构。 单柱形式在结构上稳定性好,其强度、刚度比较好,安装也较方便, 特别适用于多层式和重列式的升降式立体停车库。但是这种形式不便于车 辆的驶入,车库的成本也相应的提高了。跨梁式中应用比较典型的是二柱 结构型式,这种型式的停车设备的最大优点视野宽阔,存取车方便。不利 的方面主要表现在对设备运行的稳定性和结构框架的强度、刚度、设计要 求高。因而我们采用两种结合的形式。

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图 a 单立柱形式

图b

图 2.4 升降式立体停车库主框架的典型形式,在主框架设计中因为受 到侧向力作用下竖向支撑析架表现为弯曲型变形,因此使用人字形支撑结 构。在升降式立体停车库的主框架设计中一个重要部分—安装连接形式设 计的是否合理直接影响结构的质量、安装速度及经济效益,常规的主框架 的连接有焊接、铆接与螺栓连接三种。扭剪型高强螺栓是一种新型连接方 法具有受力性能好、耐疲劳、可拆换、施工方便及安全可靠等优点,同普 通螺栓相比,单位体积耗钢减少 30~50%。近年来在主框架的设计中广为采 用,因此使用扭剪型高强螺栓连接。

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图 2.4 升降式立体车库钢结构骨架

2.6 对重部分
对重部分位于钢框架之外,通过钢丝绳与载车架连接。在升降运行过 程中,对重装置通过对重导靴在对重导轨上滑行,起平衡作用。对重装置 由对重块和对重铁块两部分组成,采用 1:1 吊索法的对重装置如图 2.5 所 示。 对重架用槽钢和钢板焊接而成,对重铁块用铸铁做成,放置于对重架 后需用压板压紧,防止在升降运动过程中因发生窜动而产生噪音。在对重 架的上下各安装一对采用弹簧滑动的导靴,用于导向。对重架的底部安装 缓冲板,用于缓冲。
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1—导靴

2—对重架

3—绳头板 4—对重铁块 5—缓冲板

图 2.5 对重装置

2.7 引导部分
车库的引导系统,包括轿厢的引导系统和对重的引导系统。这两种系 统均由导轨、导轨架和导靴组成。 每台车库模块均具有用于轿厢和对重装置的两组至少 4 列导轨。导轨 是确保车库模块轿厢和对重装置在预定位置上作上下垂直运动的重要机 件。导轨加工生产和安装质量的好坏,直接影响着车库的运行效果。所以 使用的导轨设计为 T 型导轨,导轨的横截面形状如图 2.6 所示。

图 2.6 T 型导轨示意图

导轨架固定在车库模块钢结构上,是固定导轨的机件。每根导轨上至
少应设置两个导轨架,导轨架应用金属制作,不但应有足够的强度而且可 以针对钢结构加工误差进行弥补性的调整。导轨支架如图 2.7 所示。

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图 2.7 导轨架示意图 导靴安装在厢架和对重架上,是确保轿厢与对重沿着导轨上下运行的 装置,也是各部件之间的恒定位置关系的装置。导靴如图 2.8 所示。

图 2.8 导靴示意图

2.8 载车板
载车板用来承载入库车辆,按结构形式有框架式和拼板式两种。拼板 式载车板如图 2.9 所示。用镀锌钢板一次性冲压或滚压成组装件,并用咬 合拼装成载车板用螺栓紧固,连接拼装前可以先对组建进行各类表面处理 (如电镀、烤漆等)使载车板轻巧、美观 换性好、强度大、刚度好、重量轻、减少基础承力,而且由于是整体折弯 成型,车板厚度小,一般厚度为 50~55 毫米,整体折弯成型结构形式适合 于批量生产。框架式载车板如图 2.10 所示是先用型钢和钢板焊接成承载框 架,然后在两侧停车通道和中间突起的顶面铺设不同厚度的钢板,多数采 用中间突起结构。这种载车板的优点是可按需要设置行车通道宽度,并具 有较好的导入功能,这种结构形式较适合车型变化较多的小批量生产。

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图 2.9

拼版式载车板

1—防坠落装置 —1mm 钢板

2、4—空心方钢 图 2.10

3—3mm 钢板

5、6—角钢

7

框架式载车板

我们这里采用第二种载车板方式——框架式载车板,由空心矩形方钢、 角钢和钢板焊接而成载车板框架在框架上面铺设钢板,中间突起。同时在 行车通道上安装防滑钢板,它和中间突起的钢板一起,防止汽车在存取时 产生纵向的滑动。并且在载车板两侧装有防坠楼装置,防止因意外发生的 事故。

2.9 安全防护系统
车库设备承载的是价值昂贵的汽车,停车库的安全防护措施非常重要。 在众多的车库中车辆的高价性与车库自身的价值相差很大 库的信任度有着密切的联系。为此设计时充分考虑了设备各种运行状态下 的安全保障措施。如停车位置保护、车辆出入库保护、车辆超长保护、人

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车误入安全保护、防坠落保护、运行安全保护、电路安全保护、意外安全 保护等安全保护措施。在这里我们主要研究防止载车板坠落装置如图 2.11 所示:当载车板升至定位点后,需设置防坠装置,以防止载车板因故突然落 下伤害人车,防坠装置采用挂钩形式,挂钩防坠方式有电磁铁驱动和机械 驱动。我们选用电磁铁驱动方式。

1—冷弯方钢 2—螺栓 6—角钢 7—冷弯方钢

3—电磁挂钩

4—钢板 5—1mm 钢板

图 2.11 防止载车板坠落装置图

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立体车库电机的选型
电机应该具有以下一些特点: (1)节省空间,可靠耐用,承受过载能力高,功率范围较大; (2)能耗低性能优越,减速机效率高达 95%以上; (3)振动小,噪音低,节能高; (4)选用优质锻钢材料,钢性铸铁箱体,齿轮表面经过高频热处理; (5)经过精密加工,确保了轴平行度和定位轴承要求。 (6)技术参数:功率( 0.12 KW ~ 260 KW ),转矩(1.4 N ? m ~ 23200 N ? m ),输出 转速( 0.06 ~ 1090r / min ),安装型式(法兰安装,底脚安装立、卧型式)。 减速机的设计选型主要由车库的各项技术参数要求决定。 输出功率的计算[25] 按照设计的车库参数,提升的高度为 1.8m 至 3.6 m,选取提升和下降的最长时间为 10s 完成,而且这一过程是匀速的,这样就可以计算出提升的速度:
v= S 3600 ? =360mm / s t 10

计算所需要的功率:
P? Fv KW 1000?

其中,F-工作机构的有效阻力(N); V-工作机构的圆周速度(m/s); η -工作机构自身的传动效率; 由于一是采用曳引轮和对重的提升结构结构, 二是提升时的导向靴和导轨之间存在 摩擦,所以使得提升的阻力分为两个部分,一部分为载车版满载时的重力和对重及补偿 链之间的最大重力差 F1,另一部分为摩擦力 F2,由此可以计算出总的工作阻力 F0:

F0 ? F1 ? F2 F2 ? F1 ? ?

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F0 ? F1 ? F1 ? ?
其中,?-摩擦系数。 对重设置的重量为满载重量的 50%时达到平衡,因此重力差 F1≤35000N(其中需考 虑到单车整备重量和补偿链的作用)。 经查表得,钢丝绳与铸铁曳引轮的摩擦系数取 ?=0.4,所以:

F0 ? F1 ? F1 ? ? ? 35000 ? 35000 ? 0.4 ? 49000N
由于采用了动滑轮的设计,所以:
F? F0 ? 24500 N 2

P?

Fv 24500 ? 0.36 ? ? 9.3KW 1000? 1000 ? 0.95

式中取? =0.95,但是实际情况需要将功率扩大些,所以:

P 1 ? 120% ? P ? 9.3 ?1.2 ? 11.14KW
输出转速与输出扭矩的计算 根据曳引轮的转速进一步选取电机
nw ? 60 ?1000v r / min ?D

其中,D-曳引轮直径, 根据计算结果得 D=400mm,经计算:

nw ? r / min ? 17.2r / min ? 0.287r / s
估算转矩:
T ? 24500 n ? 24500 ? 0.287 ? 7023N ? m

电机减速器的选型 由于输出功率为 11.14KW,所以选择 R 系列斜齿轮硬齿面减速机中的 15 KW 系列的 减速机。其选型参数如图 3.1 所示,型号编制方案如图 3.2 所示。 根据系统的安装布置型式和驱动部分应该具有变频制动功能的要求, 选择减速机型 号为: RF167-YVPEJ15-4P-79.88-M1 00 。

钢丝绳计算 1.钢丝绳实际受力计算

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当被起吊物体重量一定时,钢丝绳与铅垂线的夹角 a 愈大,吊索所受 的拉力愈大;或者说,吊索所受的拉力一定时,起重量随着 a 角的增大而 降低。 (1-1)
Q PP= ——每根钢丝绳所受的拉力( N);

Q——起重设备的重力(N); n——使用钢丝绳的根数; a——钢丝绳与铅垂线的夹角。

ncosa

2.钢丝绳绳径选择 选择钢丝绳直径时,一般可根据钢丝绳受到的拉力(即许用拉力 P), 求出钢丝破断拉力总和Σ S0, 再查表找出相应的钢丝绳直径。 如所用的是旧 钢丝绳,则以上所求得的许用拉力 P 应根据绳的新旧程度,乘以 0.4~0.7 的系数。详见下表 1。 钢丝绳的容许拉力可按下式计算: P= aΣ S0 K (1-2)

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式中 P——钢丝绳的容许拉力(kN); Σ S0——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN); a ——考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数,对 6×19、6×37、6×61 钢丝绳,a 分别取 0.85、0.82、0.80; K——钢丝绳使用安全系数。见下表 2
使 用 情 况 缆风绳用 用于手动起重设 备 用于机动起重设 备 4.5 安全系数 K 3.5 使 用 情 况 用作吊索, 无弯曲 用作绑扎吊索 用于载人的升降 机 安全系数 K 6~7 8~10

5~6

14

3.钢丝绳的选用 钢丝绳在相同直径时,股内钢丝越多,钢丝直径越细,则绳的挠性也 就愈好,易于弯曲;但细钢丝捻制的绳不如粗钢丝捻制的绳耐磨损。因此, 不同型号的钢丝绳,其使用范围也有所不同。6×19+1 钢丝绳一般用作缆风 绳、拉索,即用于钢绳不受弯曲或可能遭受磨损的地方;6×37+1 钢丝绳一 般用于绳子承受弯曲场合,常用于滑轮组中,作为穿绕滑轮组起重绳等;6 ×61+1 钢丝绳用于滑轮组和制作千斤绳(吊索)以及绑扎吊起重物等。 目前市场上有的钢丝绳公称抗拉强度为 1470、 1570、 1670、 1770、 1870 等型号, 可按其抗拉强度数值进行修正。 如抗拉强度为 1470Mpa 的钢丝绳, 其破断拉力总和的经验公式为 Σ S0= 1470 ×428d2
1400

(2). 在已知钢丝绳实际拉力 P0 时,则可按下式估算钢丝绳直径: d≥0.1 √ P0
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式中 d——钢丝绳直径(mm) P0——钢丝绳实际承受的最大拉力(N) 5.钢丝绳曲率半径对吊索安全起重量的影响 上面是一般钢丝绳强度计算方法,用作绑扎吊索的安全起重量不仅与 绳索的夹角有关,而且与绑扎时钢丝绳的曲率半径有关,如下图,一般曲 率半径大于绳径 6 倍以上时,起重能力不受影响;当曲率半径为绳径的 5 倍时,起重能力降低到原起重能力的 85%,4 倍时降低到 80%;3 倍时降低 到 75%;2 倍时降低到 65%;1 倍时降低到 50%。

6.绑扎方式对安全起重量的影响 绑扎吊索的绑扎方式也影响吊索安全起重量,因此在进行绑扎吊索的 强度计算时,其安全系数应取得大些。在估算钢丝绳直径时,应按此进行 折算。

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安全保护装置 安全保护装置应符合 GB17907-1999《机械式停车设备通用安全要求》。 一般设有: (1)紧急停止开关; (2)防止超限运行装置(越程限位开关); (3)汽车长、宽、高、重限制装置;(4)阻车装置(防止车辆在搬运器 上滑行);(5)载车板上汽车位置检测装置;(6)出入口门、围栏联锁 安全检查装置;(7)防重叠存车自动检测装置;(8)车辆出入停车库时 警示装置;(9)升降装置失速冲顶和蹾底保护装置(如搬运器、缓冲器和 对重缓冲器);(10)车辆出入停车库自动门防夹装置;(11)车辆门弹 开自动停止运行保护装置;(12)停电时的制动及恢复时正常运行保护等。 设计停车库最大存容量时,应考虑如下参数:该停车库满负荷运行时全部 车辆出入库作业时间(一般小于 2h);满负荷运行时全部车辆出库时间和 满负荷运行时全部车辆入库时间(一般小于 1.5h)。另外还应考虑在出入 库高峰时段里,该停车库的运行不会妨碍其它各种城市设施的正常使用, 并且应尽可能缩短出入库排队时间。 对于垂直升降类停车库,单台存容量一般应取 7~56 辆;单车最大进 (出)时间应取 45~210s。 3.2 停车库出入口 净宽不小于适停车辆最大宽度加 500mm,且不小于 2 250mm;净高不 小于 1 800mm。 3.3 操作盘的位置 操作盘位置应设在操作人员能够目视(或通过监视装置监视)人员、 车辆出入状况的位置。 3.4 升降通道 (1) 搬运器(或载车板)停车表面端部与车辆出入口地表面、存车室地 表面接合处的水平距离均应不大于 40mm,垂直距离均应不大于 50mm。(2) 升降通道中的动作部分与其附近的升降通道之间的间隙应确保升降运动安 全进行。(3) 当升降装置到达最高位置时,升降装置顶部与升降通道顶部之
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间的距离,以及当升降装置到达最低位置时,升降装置底部与升降通道底 部之间的距离应符合有关规定。 3.5 机房 如果根据停车库的型式和规模需单独设机房, 则应符合以下规定。 (1) 机房楼面面积应不会妨碍设备配置和维修工作;(2)机房地板到天花板的 距离 (非液压驱动) 为: 额定速度在 60m/min 以下时为 2.0m, 60~150 m/min 时为 2.2m。 (3 ) 机房的门宽应达到 0.7m 以上, 高度应达到 1.8m 以上; (4) 通往机房的通道两侧应设置护板或护栏。 3.6 存车室的尺寸 存车室的尺寸应符合如下规定:(1)最小宽度(m)为适停车辆宽度 (m)+0.5 m;(2)最小长度(m)为适停车辆长度(m)+0.2m;(3)最 小高度(m) 为适停车辆高度(m) + 0.05m,但最小高度应大于 1.6m。如果存 车室不是相互隔开的一个个单独存车室情况时,设计时应预先设定一台车 辆的存车空间,该空间也应符合上述规定。 3.7 运行噪声 运行中,设备不得有异常撞击声。在距停车库门外 1m、高度 1.2m 处 测到的等效 A 声级噪声应不大于 70dB(A)。 4 垂直升降类停车库的设置条件 垂直升降类停车库的设置条件应符合国家有关建筑物、汽车库、交通 设施等方面的规定。 例如: JGJ100-98 《汽车库建筑设计规范》 、 GB50067 -1997 《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》、GB50057-1994《建筑物防雷 设计规范》和公安部与建设部 1988 年 10 月 3 日颁布的《停车场规划设计 规则(试行)》等。 4.1 出入口及通道 (1)垂直升降类停车库距离道路规划红线应有一定后退距离,距离城 市主要道路和次要道路以及设置的基地出入口不应小于 10m,距城市支路 以及设置的基地出入口不应小于 6m,距离基地内主要道路不应小于 6m。 (2)对于双向行驶的出入口,通道宽度不小于 6m;对于单向行驶的出入

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口, 通道宽度不小于 3.5m。 (3 ) 停车库内, 人行通道宽度不应小于 600mm, 高度不应小于 1 800mm。(4)停车库的安全通道、安全门、紧急出口应设 置醒目标志,紧急出口应能保证不会把人关在停车库内。 4.2 土建结构 (1)结构设计应符合有关结构设计规范及相应的设计标准,包括在静 载、动载或地震作用下结构的强度、稳定性、基础承载能力和变形等,钢 结构高宽比不大于 7:1。(2)停车库设在建筑物内部或相接于建筑物时, 应向建筑物土建方提交设备的静载、动载资料,且预埋件、连接点、管线 的设计必须安全可靠。停车库可运动部分与建筑物之间应留有安全的距离。 (3)用于台风区或地震区的独立式停车库应按建筑规范进行抗台风及抗地 震计算。(4)停车库内应设爬梯,由底层到顶层,可选择标准爬梯。 4.3 照明 (1)停车库出入口及停车库内应设置良好的照明和应急照明设备,照 明灯的光线不应射向行驶车辆内的驾驶员眼睛。出入口、通道路口的照度 一般不低于 30lx,机房照度不低于 5lx。(2)停车库内应设置设备维保用 的局部照明电源插座。(3)照明电源应设专用电路,与停车库动力线路、 控制线路分设。 (4)停车库址高杆照明应符合 GB5845.1《城市公共交通标 志——公共交通总标志》的规定。 4.4 通风、排烟和采暖 (1)通风设计尽量采用自然通风,以便节能。(2)机房应保持良好 的通风,使曳引驱动机及控制柜工作在-5℃~40℃的环境温度下。(3)必 要时,可在有人员通过或停留且通风较差之处设置机械通风系统以排除可 燃或有害气体。(4)面积较大的封闭式停车库应设置机械排烟系统,排烟 风机可与通风风机共用,以排除如燃烧等引起的烟气。(5)机房、控制柜 和自动喷水灭火系统在-5℃ 以下时不能正常工作,因此必要时应设采暖 系统。 4.5 排水

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(1)应有排水措施以防止停车库底坑和通道积水;(2)水平回转台 的地坑应防止进水和积水;(3)停车库出入口应能防止雨水流入停车库。 可在停车库内最低处设一个集水坑,通过水泵或地漏将积水排出。 4.6 消防 (1)停车库的消防设施一般设置自动喷水灭火系统或 CO2 灭火系统, 同时还应设置火灾自动报警系统并与灭火系统和排烟系统联动。(2)停车 库应设消防给水系统,消防给水可由市政给水管道、消防水池或天然水源 供给。(3)停车库在防火分隔、建筑构造、采暖、通风、排烟等方面应符 合 GB 50067-1997 的规定。 为确保消防系统的可靠性,消防系统应由专业消防设计人员设计,专 业施工单位施工。 4.7 避雷 高层停车库应根据 GB5 0057-1994《建筑物防雷设计规范》设置相应的 避雷设施。 4.8 监视系统及自动收费装置 对于比较先进的垂直升降类停车库,控制室人员可以通过摄像监视装 置监视停车库出入口、水平回转台、搬运器以及存车室关键部件的状态, 以便预知或诊断故障。为了提高停车库的管理水平,加快车辆出入库的速 度,可以采用自动收费装置。该装置具有自动计时、计费和打印发票等功 能。 4.9 停车库门 停车库门是指车辆出入停车库的门,主要作用是阻止搬运器没有停放 到准确位置时人员的进入;无人看管时防止闲人进入。 4.10 其它附属设备 其它附属设备包括:(1)通风、排烟和采暖设备;(2)照明设备; (3)消防设备;(4)排水设备;(5)避雷设施;(6)电源设备;(7) 监视及自动计费设备等。 5 制订垂直升降类停车库的管理规则

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为了确保使用停车库时人、车辆和设备的安全,应制定停车库的管理 规则,以保证停车库使用人员的正确操作和维护。管理规则应强调任何时 候应把停车库使用人员的安全问题放在首位。 一般停车库的使用条件是:(1)工作温度为-5℃~+40℃;(2)最 湿月的月平均相对湿度不大于 95%;(3)海拔高度为 2 000m 以下,大气 压为 80kPa~110kPa;(4)环境中无爆炸介质,腐蚀金属、破坏绝缘的介 质,导电的介质;(5)380V、50Hz、三相四线制交流电源。 5.1 业务分工与责任 (1)除规定的操作者外,其他人员不得自行操作。(2)不论操作者 是否专职,主管负责人都应进行设备运转时的安全管理以及运转前后的例 行检查。(3)操作者应遵守的事项:酒后不允许操作,设备运转前应事先 确认安全。(4)告知存车人在安全方面应遵守的注意事项。 5.2 紧急情况下的处理方法 (1)发生人身事故时,必须采取应急措施并与有关部门联络。( 2) 发生火灾、地震时,应立即停止设备运行,进行灭火,并与有关部门联络; 重新运转设备时应进行检查和试运行。 5.3 人员、车辆及设备的安全 (1)应在停车库出入口附近明确标出适停车辆的尺寸、质量及其它事 项;(2)管理人员应禁止不适停车辆的停车;(3)对无人方式的停车库, 应在出入口附近设置“禁止存车人入内”的标志;(4)应在明显位置标出 存车人应遵守的注意事项,必要时应以口头方式传达给存车人;(5)应根 据停车库使用说明书规定的保养和检查项目,由专职人员进行定期保养和 检查,并作相应记录。 5.4 其它事项 机房的管理必须注意安全和防火工作,应保持机房出入门的锁闭和通 往机房的通道畅通,设置“严禁烟火”、“非工作人员严禁入内”等标志。
第四章 红外检测、安全防护及可靠性测试/立体车库可靠性和抗干扰设计

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安全:强度计算/维修/防腐/汽车尾气/雨水/防坠/红外/自锁/缓冲垫/防冲顶 2 个行程开关/ 防火/防晃动(滚动轮 X、Y 方向)/防盗车越位(后轮限位)/安全:防坠钩、排水设计

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第六章 模拟实验/仿真





结论是理论分析和实验结果的逻辑发展,是整篇论文的归宿。结论是在理论分析、 试验结果的基础上,经过分析、推理、判断、归纳的过程而形成的总观点。结论必须完 整、准确、鲜明、并突出与前人不同的新见解。 书写格式说明: 标题“结论”选用模板中的样式所定义的“标题 1”,再居中;或者手动设置成字 体:黑体,居中,字号:小三,1.5 倍行距,段后 11 磅,段前为 0。 结论正文选用模板中的样式所定义的“正文”,每段落首行缩进 2 字;或者手动设 置成每段落首行缩进 2 字,字体:宋体,字号:小四,行距:多倍行距 1.25,间距:前 段、后段均为 0 行。

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4 年时间,转眼即逝。在这些日子里,我认识了我的导师孟建军教授,从学习和工 作方面,他都给予了许多帮助,在孟老师的细心指导和耐心帮助下,我完成了我的论文 设计,无论是选题、还是方案讨论、项目实施、论文撰写,都凝聚了孟老师的心血,从 而使我不断提高,老师渊博的知识,严谨的治学态度和对知识孜孜不倦的研究精神,给 我留下深深的烙印,无时无刻不激励着我认真工作,不断进步。在此,深深的向我的导 师说一声“老师,您辛苦了,谢谢您!”。 同时,也感谢相识的师兄师妹,在我需要帮助的时候,伸出援助之手,使得我的专 业知识得到巩固和进一步系统化。 需要特别感谢的是我的好友刘关和王海强两位已经毕 业的硕士,在论文的设计过程中,提出了许多宝贵的建议,每当遇到疑问,总是给予我 耐心的回答和热情的帮助,每当完成一次交流,总是给人一种兴奋和继续工作的热情。 因为大家的互相支持,互帮互融,才有了好的学习氛围,借此机会,向帮助过我的每一 位朋友、亲人和同学由衷的感谢! 在论文写作过程中, 阅读并引用了许多文献资料, 向文章的作者或提供者表示敬意, 也给予诚挚的感谢。由于本人水平有限,文中错误或不足之处恳请大家批评指正。

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参 考 文 献
中外文参考文献不少于 30 篇,其中近三年文献不少于 10 篇。 示例如下: [1] 薛华成.管理信息系统.北京:清华大学出版社,1993. [2] 霍斯尼 R K 著.李庆龙译.谷物科学与工艺学原理.北京:中国食品出版社,1989. [3] Borko H, Bernier C L.Indexing concepts and methods.New York: Academic Pr.,1978. [4] 徐滨士,欧忠文,马世宁等.纳米表面工程.中国机械工程,2000,11(6):707-712. [5] Kuehnlw M R, Peeken H, Troeder C et al. The Toroidal Drive. Mechanical Engineering, 1981, 103 (2):32-39. [6] 惠梦君,吴德海,柳葆凯等.奥氏体—贝氏体球铁的发展.全国铸造学会奥氏体—贝氏体球铁专业 学术会议,武汉,1986. [7] Rosenthall E M,ed.Proceedings of the fifth Canadian Mathematical Congress,Univ. of Montreal,1961.Toronto:Univ. of Toronto Pr.,1963:23-29 [8] 黄 蕴慧 . 国际 矿 物 学研 究 的 动向 . 见 : 程裕 淇编 . 世 界 地质 科 技发 展 动向 . 北 京 : 地质 出版 社,1982:38-39. [9] Buseck P R,Nord G L, Veblen D R.Subsolidus phenomena in pyroxenes.In: Prewitt C T, ed. Reviews in mineralogy,pyroxenes v.7. [s.l.]: Mineralogical Society of America,1980: 117-211. [10] 金波 . 采用并联型液压系统的水轮机调速器控制系统研究 :( 博士学位论文 ). 杭州 : 浙江大 学,1998. [11] Cairns R B.Infared spectroscopic studies on solid oxygen:[dissertation].Berkeley: Univ. of California,1965. [12] 张楠.专利题名.中国,专利文献种类,专利号.2002. [13] 书写格式详见 2.4.3 [1] 张启君.立体车库的主要型式及技术特点 [M].机电产品开发与创新,1999; [2] 付翠玉,关景泰.立体车库发展的现状与挑战 [M].机械设计与制造,2005; [3] 中国重型机械工业协会,停车设备管理委员会编. 机械式立体车库 [M].海洋出版社, 2001; [4] 中国重型机械工业协会,停车设备管理委员会编. 机械式立体车库 [M].海洋出版社, 2001; [5] 任伯森等,机械式立体车库.海洋出版社,2001; [6] 国家机械工业局,机械行业标准《简易升降类机械式停车设备》1999; [7] 中华人民共和国机械工业部,机械行业标准《机械式停车设备类别、型式与基本参数》.1998; [8] 国家机械工业局,机械行业标准《升降横移类机械式停车设备》.1999; [9] 李正吾等编著. 机电一体化技术及其应用 [M].机械工业出版社,1990; [10] 卢金鼎,山静民主编. 机电一体化技术 [M].中国轻工业出版社,1996; [11] 张启君.立体车库的主要型式及技术特点.机电产品开发与创新,1999;

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注:中外文参考文献不少于 30 篇,其中近三年文献不少于 10 篇。

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攻读学位期间的研究成果

发表论文: (1)中小型制造企业钢材存取方案设计 山东:科技创业家,2013 年 8 月,第一作者 (2)汽车生产线空中小车道岔控制设计 甘肃:甘肃科技纵横,2013 年 11 月,第一作 者 专利: (1)专利号 201310454547.4 专利名称:一种多层立体车库及车辆出库方法 申请日期 2011-10-6 授权公告日 2013-9-27 (2)专利号 201320607353.9 专利名称:车辆存储情况监控装置 实用新型专利 申请日期 2012-9-20 授权公告日 2013-9-27 发明专利

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附录 A 附录内容名称

据建设部城市交通工程技术中心对全国 15 个大城市停车现状的调查,城市机动车保有 量与停车位之比平均为 4.84:1,这一比值对于渴望“车者有其位”的车主来说,形式 不容乐观。 数据显示, 最近几年我国城市机动车辆平均增长速度在 15%-20%, 而同时期城市停车基 础设施的平均增长速度只有 2%-3%, 特别是大城市的机动车拥有量的增长速度远远超过 停车基础设施的增长速度,因此,我们必须重视城市停车难的问题,并积极探求解决的 措施。

图 1.1 先进的自动化立体车库

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图 1.3 国外高容量的立体车库 目前世界停车产业正向多元化发展, 其停车技术几乎包含了当今机械、 电子、 液压、 光学、磁控和计算机技术等领域的所有成熟先进技术。机械方面,应用了许多新材料、 新工艺。设备结构采用模块化设计,便于组合使用,易于安装拆卸。钢结构选用新型优 质钢材,既提高了设备的强度和刚度,又使设备轻巧美观,载车板采用一次成型的镀锌 板或彩涂板组装,美观、强韧、耐用。控制技术方面,广泛采用可编程序控制器和矢量 变频变压调速闭环控制技术,使运行高速平稳,节省电力,振动和噪音也趋于最小。控 制形式有,按钮式、锁匙式、IC 卡式、键盘式、触摸屏式、遥控式等。安全元件采用各 种光栅显示屏、光电管、机械式行程开关、磁性接近开关、光敏感应开关等,安全保护 装置日臻完善,如汽车出入声光引导和定位、汽车尺寸和重量自动识别、限速保护与多 重机构互锁、停车泊位自动跟踪、链条和钢丝绳长度超范围报警和弹性变形自动补偿、 汽车图象摄影对比安全检测、自动消防灭火系统等。

图 1.4 韩国 LG 公司研发的塔式

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图 1.5 在我国广泛使用的立体车库

1.4 立体车库发展趋势
随着当今社会各种高新技术的引入,立体车库正在向专业化、复杂化、智能 化和高自动化方向发展,重点表现为以下几个方面 : ①专业化 : 立体车库系统稳定可靠,能正常运行而不出故障是用户的首要 要求,也是一套停车场系统的重中之重。因此,必须提高制造厂家的专业化程度, 才能保证设备的可靠性,立体车库的软硬件设施及各种设备的配套也应当达到专 业化程度。 ②复杂化 : 立体车库产业正在向多元化方向发展,它已经不仅是纯粹的机 械设备,还包含了当今机械、电子、建筑、液压、光学、磁控、管理和计算机技 术等领域的大量先进技术。立体停车系统己经日臻完善,如汽车出入车库时采用 声光引导和定位、汽车尺寸和重量自动识别、限速保护与多重机构互锁、停车泊 位自动跟踪、链绳长度超范围报警和弹性变形自动补偿、汽车安全检测、图像识 别技术、科学管理等,各种领域先进技术的综合使用,已经使立体车库成为一个 独立的大型复杂的高技术设备。 ③智能化 : 立体车库的发展越来越向着智能化方向发展,一些新技术正在 迅速进入该领域,如变频技术、全电脑控制系统、导航定位技术、图像识别技术、 传感技术、光纤通讯技术、防火防盗系统、停电及电源故障的自动判别排除及处

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理系统等。对于全电脑自动控制系统,要开发、设计专用硬件系统和专用软件, 使之适用于存取车全过程的管理和控制,尤其是对于“模块”阁架式立体车库的 电梯调配,自动送车找位、自动平层,应快捷、准确、可靠。系统安全装置的设 置要与动态过程安全检测形成闭环,确保存取车过程的安全运行。 ④高自动化 :立体车库的高自动化主要表现为先进的自动控制技术和科学 的管理方法。控制技术和管理方法互为所长,大幅度提高了存取车效率。在控制 方法上采用了遥控技术和自动识别系统 ; 车辆停靠稳妥 ( 在车库外面需要自动转向 ) 后,车库可以将汽车自动停放到合适的位置,可实现无人操作 ; 在科学管理方面, 计算机中心对停车场实行全方位管理,整个停车场完全在计算机监控之下,包括 设备监控、出入口监控、停车场内部监控,整个停车场运行的状态信息都可以存 入计算机,通过便捷的人机管理界面,实现车流量统计、系统故障查询、收费状 况查询、进出车辆信息查询、系统运行状态的实时查询同时可以设置打印报表功 能。未来的车库系统管理更开放、更灵活,整个管理系统能够实现控制与管理一 体化,系统操作更加简便,功能更加强大。整个车库的管理可以纳入楼宇自动化 系统,联入网络,形成一个综合的计算机管理网络信息系统,真正实现立体车库 的无人化管理。 车库”是大中城市的热门话题,国家经贸委将“城市立体车库”列为“近期行业技 术发展重点”,随着家用汽车的不断增加,公共场所及社区内存车矛盾、车挤绿地的问 题将会越来越突出, 在人们对生活质量和环境意识不断增强之时“车库”日渐成为热门 话题,机械自动化立体车库将会在新开发的楼盘及商业里大显身手。

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题目:升降式立体车库传动及安全防护系统研究与设计 说明:完成传动系统的设计、变速的选型、传感器部分的选型 以三层升降式立体车库(地下 2 层,地面 1 层)进行设计,考虑低成本, 1 排 6 列,2 排,共 36 个车位 摘要 Abstract 第一章 国内外立体车库现状及课题研究意义 1.1 引言 1.2 国内外发展现状 1.3 本论文主要工作概述 第二章 升降式立体车库研究及三层框架结构总体设计概述 2.1 升降式立体车库的的研究 2.2 三层总体方案 第三章 三层升降式立体车库驱动系统、传动系统设计 3.1 整体传动方案设计 3.2 各部分选型及计算 3.3 Ansys 分析 3.4 非标件建模及整体装配 3.5 工程图

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结论与展望 致谢 参考文献 附录

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