雙層停車裝置的設計*

徐子陽

（安徽三聯學院機械工程學院，安徽 合肥 230601）

隨著汽車總量增多，汽車停放成為目前一個大難題，且伴隨著新能源汽車的研發和銷售，汽車總量還在進一步增加。為解決當前停車難問題，需要有一種高效停車裝置。筆者設計了一款高效雙層停車裝置，該裝置包括：四根完全相同的可伸縮液壓桿和立柱，四根立柱頂端支撐的載車板，連接載車板的履帶，驅動液壓立柱伸縮的電機裝置，使載車板移動的鋼索和滑輪牽引機構，驅動載車板移動電機裝置的主控制系統，載車板與立柱，電機連接的機構裝置，光感應裝置，載車板水平檢測的紅外線裝置，自動報警裝置，汽車固定裝置。實踐證明，該裝置操作簡便、結構簡單、空間利用率極高、高效便捷，可有效改善傳統的停車方式，解決停車位緊張的難題。

1 雙層停車裝置的結構

1.1 設計背景

常見的停車方式都是地下（上）停車庫，這種停車場地在初期建設時要投入大量的人力物力，占用較大的空間，且空間利用率低。針對汽車數量與日俱增引發的停車位不足問題，筆者設計了一種新型空間利用率高的停車裝置——雙層停車裝置，可適用為中小型公共場所的停車場，如酒店、小區、小型商場等等。

1.2 雙層停車裝置的整體結構設計

雙層停車裝置設計圖如圖1所示，分為上下兩個載車板，可以同時停放兩輛汽車，上載車板由四根立柱鉸接支撐，液壓立柱緩沖支撐[1-4]。該雙層停車裝置結構說明如下。

1）對應車庫四個角的四個伸縮液壓桿和立柱。立柱與載車板的底部相連起固定作用，且立柱的兩端分別與載車板和地面鉸接。伸縮液壓桿的設計是在載車臺下放時提供緩沖下放支撐的作用，伸縮液壓桿、立柱與車庫對應四個角的地面鉸接，液壓桿和立柱與上層載車板相鉸接。

2）地面后側設計了鋼索滑輪牽引結構。鋼索滑輪牽引結構主要由滑輪組1、滑輪組2兩組滑輪組組成，鋼索滑輪組中的鋼索一端與地面固連，另一端依次經過相對應的滑輪1、滑輪2后與轉軸連接，滑輪1設置在上層載車板一側相應的拐角處，滑輪2通過相對應的支架設置在地面上。轉軸的左右兩端分別通過相應的軸承座固定在地面上，驅動電機通過減速器與轉軸連接。滑輪1通過相應的滑輪座設置在上層載車板上。鋼索的一端通過相對應滑輪2的支架與地面固連。

3）舵機云臺和光電傳感器。光電傳感器設置在舵機云臺上，舵機云臺和光電傳感器與主控制器連接，舵機云臺設置在地面停車位的側面。鋼索滑輪牽引機構的兩個滑輪組，其中鋼索滑輪組中的鋼索一端與地面停車場的后端固連，另一端通過滑輪與上層載車板的兩端相連，上端的兩個滑輪設置在上層載車板兩邊的中間處，下端的兩個滑輪通過三角支架設置在電機旁邊的地面上，轉軸的左右兩端分別通過相應的軸承座固定在地面上。

4）支架包括三角支架固定和斜桿。三角架主要用在地面停車場，用于固定收縮鋼索的滾軸，斜桿用于上載車板的支撐，斜桿交錯成型，支撐載車板的上升和下降。將四根液壓柱和立柱用斜桿交錯固定，增加載車板的承重能力。

5）上層載車板與立柱通過斜桿連接，立柱與地面通過斜桿連接，使得上層載車板、立柱和地面組成前后兩個同步運行的平行四邊形四連桿機構，使得上層載車板無論是上升下降還是靜止狀態下都能保持水平。立柱下端與地面之間通過滑輪機構連接。

6）光電傳感器設置在舵機云臺上，舵機云臺和光電傳感器與主控制器連接，用于運行時的安全檢測，舵機云臺設置在地面停車位后側的地面上。舵機云臺向四周轉動，帶動光電傳感器進行環境掃描，完成周圍環境安全性的檢測確認。報警裝置同樣設置在舵機云臺上，與主控制器連接，由光感應裝置掃描結束，將掃描結果傳至主控制器，由主控制器對報警裝置發出指令。報警裝置由一個發聲裝置和警燈裝置組成，發聲裝置和警燈裝置串聯組成。

圖1 裝置設計圖

2 雙層停車裝置的工作過程

1)車主將車子開到停車坪的前方，按下按鈕，主控制裝置接受信號，接受之后將信號發送至光感應裝置中，收到信號后光感應裝置啟動，紅外光掃描附近是否存在障礙物體，若存在，則將信號傳至報警裝置，接收到信號后警報裝置啟動，報警裝置中的警燈裝置啟動，報警燈啟動發出刺眼的紅色光芒，隨后警聲裝置發出刺耳的警報聲；若掃描不存在障礙，則信號傳至電機鋼索滑輪組，電機鋼索滑輪組啟動，電機帶動鋼索順著滑輪緩慢伸長，上載車板緩慢下放，同時立柱后方連接著的液壓伸縮桿緩慢伸長保持上載車板的穩定。直至上載車板平穩到達地面。

2)車主將車子啟動穩定停放到上載車板上，車子穩定停放之后車主離開上載車板附近，此時上載車板三角固定裝置啟動將汽車四個車輪分別固定，當汽車固定完成之后，光感應裝置再次啟動，進行掃描，檢查是否存在障礙物體，如上操作，當感應無障礙后，“可以啟動”的信息傳輸至主控制裝置中，主控制裝置將信號傳輸到水平感應裝置，水平感應裝置啟動，感應上載車板是否處于水平狀態，若上載車板未達到水平狀態，則電機帶動鋼索滑輪組啟動對上載車板進行調節，直至上載車板處于水平狀態，若上載車板處于水平狀態，則電機帶動主控制裝置將“可以啟動”的信息傳輸到電機鋼索滑輪組裝置之中，電機鋼索滑輪組裝置接受到信號之后操控電機啟動帶動鋼索收縮，鋼索通過滑輪收縮將上載車板水平緩慢抬起，直至達到起始位置，到達起始位置之后，水平檢測感應系統進行檢測，若不處于水平位置，則進行調整直至達到水平位置，若達到水平位置，則裝置運行完畢，車主離開車輛。雙層停車裝置的工作原理如圖2所示。

圖2 雙層停車裝置的工作原理

3 創新特色

目前，市面上停車方式設計大多數是地上(下)車庫或者室外車位，對于地上（下）車庫建設，需要大量人力、物力、財力，且使用條件有限制，一般適用于大型商場、廣場、酒店、高檔小區，但對于小型的小區、飯店，人流量相對較少，建立車庫不劃算，而一種新型的停車設計方式可解決這一問題。本雙層停車車庫的設計在原有空間不變的情況下，空間利用率基本提高了1倍，運行方式采用電機帶動鋼索滑輪組的方式，該停車裝置采用光學傳感器,在其出現危險時自動報警并停止運行，充分保證該裝置的安全性，具有安全、簡單、便捷特點。

4 結語

本設計在保持原有空間使用基本不變的條件下提高了空間利用率，既滿足了對空間的使用要求，同時滑輪鋼索的組合到達了省力的作用，光感應裝置的使用又提升了安全系數，與現階段我國的大多數停車相比，雖然在資金方面可能使用較多，但在空間使用方面提升了近1倍。此裝置設計使用簡便、自動化程度高、高效便捷、空間利用率高。