多層泊車系統總體設計

張悅，劉元義，李曉宇，馮磊

（255000 山東省 淄博市 山東理工大學 農業工程與食品科學學院）

0 引言

近些年隨著社會不斷發展，城市擴展以及鄉村城鎮化加速推進，建筑用地逐漸增加，且私家車數量逐漸增多，但整體土地面積為固定數值，城市及城鄉停車問題越來越嚴重，居民生活區、娛樂區、辦公區內停車問題較為突出。國內目前有一些多層停車系統，一定程度上能夠解決減少占地和緩解停車難的問題[1]，但是系統結構復雜，構建成本高；運輸停車車輛時需要停車板，往返輸送費時；停車過程較為復雜，且在一個地方建筑完成后不可移動變位[2-5]。為了克服這些不足，本文全面考慮泊車架構，設計了一種多層泊車裝置。該裝置能夠節約停車用地，解決停車困難的問題，并且結構較簡單，停車較方便，可根據實際情況改變多層泊車裝置的位置，為多層泊車裝置的研究提供了一種新思路。

1 設計總體結構

設計的多層泊車裝置主要包括支撐板、移動車庫結構、停車位移機構，如圖1 所示。支撐底板上方為車庫主體，為多層結構，可采用框架結構，也可以是鋼筋混凝土結構。每層均設有多個固定車庫，固定車庫一側呈開口狀，供車輛進出。車庫主體頂端設有停車位移機構，位移機構的停車吊繩與移動車庫的頂面固定連接，移動車庫靠近車庫主體的一端和遠離車庫主體的一端分別為停車出口和停車進口。

圖1 多層泊車裝置整體結構示意圖Fig.1 Schematic diagram of overall structure of multi-layer parking device

停車位移機構選擇現有的行車，行車的停車吊繩與移動車庫的頂面固定連接。行車通常包括兩個動力驅動裝置：一個動力驅動裝置驅動完成豎直方向的運動，另一個驅動裝置完成水平方向的運動。需要停放車輛時，將本裝置通過支撐底板固定在設定位置，當使用者需要停車時，行車帶動移動車庫至支撐底板上表面，然后駕駛人直接將車開進移動車庫，車停穩后，行車帶動移動車庫和車庫中的車輛停至設定的固定車庫位置，此時移動車庫的停車出口正對固定車庫的車輛進出口，駕駛人可直接將車輛開進固定車庫，將車停穩，然后駕駛人跟隨移動車庫返回地面。停車過程較為簡單。取車時，移動車庫停車出口正對固定車庫的車輛進出口，駕駛人直接將車輛再開進移動車庫內，隨后隨移動車庫返回地面即可。當有些場所短時間內需要多個停車位時，可將本裝置運輸至指定位置安裝使用，使用完成后將本裝置整體移動即可。

2 關鍵部件設計

緊急制動系統、移動車庫為本多層泊車裝置的關鍵部件。停車位移機構在行車控制豎直方向位移的絞盤一側增設緊急制動機構，其制動吊繩與移動車庫的頂面中心位置固定連接，停車吊繩纏繞在絞盤上。緊急制動機構隨移動車庫的水平移動而移動。在移動車庫正常運行過程中緊急制動機構不發揮任何作用，也不會影響移動車庫正常運行，當移動車庫豎直方向不以設定的速度下降時，緊急制動機構緊急作用阻止移動車庫的繼續下落。

如圖2 所示，緊急制動機構有收卷繩盤。收卷繩盤與絞盤的轉軸一端固定，絞盤設置在絞盤支架上，收卷繩盤與絞盤同步轉動，制動吊繩纏繞在收卷繩盤外周。收卷繩盤一側設有制動單元，制動單元上有連接柱。連接柱一端與收卷繩盤一側固定連接，另一端與 L 型桿的彎折角處通過轉軸連接。L型桿的長桿一端設有配重塊，L 型桿的短桿一端與制動桿一端鉸接。制動桿另一端設有剎車墊，L 型桿的長桿與制動桿之間設有彈簧。剎車墊正對方向設有剎車盤，且剎車墊與剎車盤之間設有間距，剎車盤通過剎車盤支架與絞盤支架固定。正常運行情況下，彈簧拉力克服配重塊的離心力，使 L 型桿保持不發生轉動。當移動車庫向下運動的速度超越了設定速度時，收卷繩盤轉速升高，配重塊的離心力大于彈簧拉力，配重塊向外運動，使 L 型桿以彎折角處轉軸為圓心發生轉動，從而推動使制動桿帶動剎車墊向剎車盤方向移動，剎車墊和剎車盤作用，使收卷繩盤和絞盤進行剎車，防止移動車庫出現失重降落，保證移動車庫的安全。

圖2 緊急制動系統示意圖Fig.2 Schematic diagram of emergency brake system

采用離心力原理，保證移動車庫的安全運行。如圖3 所示，正常運行情況下，彈簧拉力克服配重塊的離心力，使型桿保持不發生轉動。當移動車庫向下運動的速度超越了設定速度時，收卷繩盤轉速升高，配重塊的離心力大于彈簧拉力，配重塊向外運動，使型桿以彎折角處轉軸為圓心發生轉動，從而推動并使制動桿帶動剎車墊向剎車盤方向移動，剎車墊和剎車盤作用，使收卷繩盤和絞盤進行剎車，防止移動車庫出現失重降落，保證移動車庫的安全。行車的其他結構沒有任何改變，選擇現有技術即可完成正常工作。

圖3 移動車庫示意圖Fig.3 Schematic diagram of mobile garage

固定車庫底面上表面進口端和移動車庫底面上表面停車出口端均增設限速帶，一定程度上避免車輛發生移動而產生危險。停車吊繩分別吊在移動車庫頂面靠近四角，并且停車吊繩傾斜設置，從而使4 根停車吊繩均處于張緊狀態，避免移動車庫發生不必要的晃動。

移動車庫的停車出口端設有停車擋板，一端與移動車庫停車出口端底面鉸鏈接，另一端連接收卷機構，收卷機構控制停車擋板呈豎直或水平狀態。當駕駛人駕駛車輛進入移動車庫時，停車擋板處于豎直狀態，當移動車庫到達指定位置時，收卷機構的收卷繩放松控制停車擋板處于水平狀態，此時停車擋板可以作為過渡板，使車輛安全駛入固定車庫。

3 結語

設計了一種多層泊車裝置系統，包括支撐板、移動車庫結構、停車位移機構等主要部件，緊急制動系統、移動車庫為關鍵部件；采用離心力原理，保證移動車庫的安全運行；其中行車包括2 個動力驅動裝置完成水平、垂直方向運動。該設計能夠節約停車用地，解決停車困難的問題，并且結構較簡單，停車方便。可根據實際情況改變本多層泊車裝置位置，并具有緊急制動機構，設計合理，可在國內泊車市場推廣應用。