電動車立體車庫的研究設計

王靖凱　高鑫茹　聶永鵬

【摘 要】隨著城市的高速發展，我國的城鎮小區樓層越來越高，人口密度也越來越大，由此便引發了一些列問題。目前我國的城鎮小區普遍存在著電動車停車空間不足，停車難，停車雜亂無章的問題。本文主要針對停車問題中的電動車停放問題進行研究。

【關鍵詞】立體車庫；城鎮小區；問題；電動車

1.引言

在當前形勢下，隨著城市的高速發展，城市的交通不能完全滿足市民的出行要求，電動車仍是市民的出行選擇之一。由于受當前房價制約，各個小區都盡量擴大居住面積，因此對小區內存放電動車的空地存在劃分不到位的情況。在這種情況下，許多市民選擇將電動車放在樓道里，但是卻損害了其他沒有電動車鄰居的利益，并且增加了安全隱患。因此，設計一種高效率的電動車立體停車庫是很有必要的。立體車庫的概念早在上世紀90年代便被提出，其高效率性備受人關注。

2.電動車立體車庫簡要介紹

本設計的電動車動車輔助裝置是針對小區停車空間不足停車難問題設計研發的，其總體外形尺寸為：長7000mm，寬5500mm，高4500mm。該電動停車輔助裝置其停車架子分左右相對的兩排，垂直方向停放三層，中間是二維電動車取放平臺，總占地面積約35平方米，最大停車量為29輛，空間利用率約為正常停車放試的2.8倍，空間利用率較高。

中間是二維取放平臺，借鑒了工廠倉庫的貨物取放方式，該取放平臺水平垂直方向同時移動，極大減少了取放時間，方便快捷。在平臺上設計有固定裝置，防止電動車在運輸的過程中側翻，水平方向采用齒輪齒條傳動，垂直方向上采用鋼絲繩滑輪配合牽引，并設計有配重，平衡車輛及平臺的重量，節約能源，增加穩定性及安全性。

取放平臺，由三個電動機提供動力，兩個舵機提供固定機構動力及轉換取車位置，通過滑塊滑軌，齒輪齒條，帶傳動，定、動滑輪，曲柄滑塊機構，凸輪機構，鏈輪鏈條等機構的配合實現傳動，電機通過stm32開發板進行控制，取放車實現自動化。

3.電動車立體車庫總體設計構想及特點

針對電動車、電動車停放的特點以及高空間利用率、便捷性、節約能源等要求，我們考慮將電動車進行3層停放，同時將車子停放設置成兩側停放形式，車子取放平臺在中間，每排每層設計成五個停車位，而將其中底層一側端部的停車位拓寬一個人的身位作為車主停、取放車子的位子，極大的提高了空間的利用及取放平臺的利用效率；同時為了提高車子取放時輸送的效率，將輸送設計成二維輸送，即水平垂直方向同步輸送，整個二維平臺的水平運動與橫向停取平臺的垂直運動同步進行，極大的挺高了輸送速度。同時考慮到電動車的特點，在輸送時的加減速過程中易發生側翻，在運車平臺上設計有車子固定機構，兩側的彈性伸縮桿設計，在適應不同寬度尺寸的電動車的同時起到了良好的固定作用。同時考慮到節約能源及安全穩定性，在垂直方向的升降機構中設計有平衡配重，這樣設計，減小了電機所需輸出功率，節約能源消耗，同時減小了沖擊載荷，增加了穩定性，安全性，如圖1所示。

該二維傳輸平臺起到將電動車輸送到各個位置的作用，其輸送在水平和垂直兩個方向同時進行，其中水平移動依靠底部的3齒輪齒條配合及4水平傳動電機，齒條固定在底板上，電機軸上的齒輪與齒條嚙合，實現整個二維輸送裝置的水方向的傳動。豎直方向的輸送則依靠8垂直傳動電機，6、8同步帶同步帶輪配合及10、12、13、15的鋼絲繩滑輪配合實現。其中垂直傳動電機提供動力，電機軸上同步帶同步帶輪嚙合傳動，同步帶一端連接15橫向取、放車平臺的底部，一段連接10動滑輪，而動滑輪與鋼絲繩配合傳動，橫向取放平臺的底部有兩段各有一個滑輪，配合鋼絲繩及同步帶，帶動橫向取、放車平臺在垂直方向上運動9平衡配重掛在定滑輪下，用于平衡橫向取放平臺及電動車的重力，減少能耗同時提高平臺的穩定性，安全可靠性，1和11底部兩根滑軌及側面兩滑軌配合滑塊實現二維傳輸平臺的導向及支撐作用，同時提高穩定性。

如圖2所示，該橫向取放平臺的作用是取出每個車位的車輛及將電動車放回相應的車位。其中2橫向傳動電機提供動力，其軸上固定有齒輪，通過齒軸配合傳動，帶動兩側的齒輪轉動，齒輪再通過軸帶動鏈輪鏈條傳動，鏈條上面固定有傳動銷，與帶有槽口的載板配合傳動，帶動載板橫向移動，從而帶動載板上的車進出停車位，其中3取車伸桿一端連接在鏈條上可伸出平臺取放車，由于兩側都需要取放車子，因此設計有一個換向裝置，通過曲柄連桿及凸輪機構的結合，在7舵機提供動力下實現3取車伸桿的換向，同時舵機連接的曲柄帶動連桿，推動8車子固定桿伸出頂住車子，進而固定住車子，固定桿有兩段組成，兩端可相對伸縮，內部用彈簧連接使固定桿具有伸縮性以適應不同寬度的車子，固定桿的設計避免了車子在輸送的過程中發生側翻。

結語

本設計具有停放方便，提高土地利用率，占地面積小等優勢。提出了一種能根本上解決電動車停放困難的方案，為今后的新型小區建設提供了支持，具有很高的推廣價值。

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（作者單位：1、3華中農業大學；2山東科技大學（泰安））