液壓式立體車庫的設計及應用

周曉麗

摘 要： 近年來，停車設備的使用越來越廣泛，其傳動方式也有多種，本文介紹了一種液壓式立體車庫，利用液壓傳動技術、電氣自動化技術及信息化技術提高車庫運行速度，可靠性，降低噪音污染。

關鍵詞： 立體車庫;液壓;可靠性

【中圖分類號】TU992.1 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）13-0235-01

1 背景技術

現有的立體停車設備大都采用電機驅動吊索的舉升方式，但電機驅動的弊端顯而易見，首先是電機驅動的噪音大，運行不夠平穩，其次由于電機驅動要經過減速變速箱傳遞動力，運行的速度無法提高， 尤其對于高層立體停車設備，取、存車時間長，影響使用效率;再次，電機的運轉沒有死點，一旦防護措施失誤，很容易發生冒頂、摔車等事故，而為了提高安全防護措施的可靠性又會造成制造成本的提高。液壓式立體停車設備能夠很好地解決上述問題，液壓舉升器運行平穩、噪音小。另外，由于液壓舉升器具有足夠的動力，直接作用于懸吊載車盤的繩索，不需要減速變速箱傳遞動力，運動速度快，存取車時間短;同時，由于液壓舉升器自身的結構特點，其動作具有兩個極端的死點，利用液壓舉升器的工作死點就可以避免冒頂事故的發生。

2 液壓式立體車庫設計

傳統的升降橫移類立體車庫主要采用電機減速器+卷筒鋼絲繩驅動式或者電機減速器+鏈條驅動式，本文設計的液壓式立體車庫采用一套液壓泵做動力裝置，利用滑輪變比增速的原理，通過液壓缸的收縮帶動滑輪組，實現對車輛的升降，達到快速存取車輛的目的，提高了效率，同時降低了成本。

3 鋼結構設計

本液壓式立體車庫鋼結構框架包括立柱、橫梁、加強梁、左縱梁、右縱梁等，采用不同類型的 H 型鋼制作。安裝時先由膨脹螺栓或者化學螺栓將立柱固定好，再由螺栓連接各橫梁、縱梁;橫梁上安裝由液壓油缸和定滑輪，滑輪組纏繞有鋼絲繩，鋼絲繩末端連接提升載車板;縱梁側面連接有斜拉筋等，可以增加車庫的整體穩定性及其剛度、強度。主體框架及主要結構件表面采用噴砂除銹、噴鋅處理工藝。

3 提升機構設計

升降驅動系統采用液壓驅動，由液壓泵帶動液壓缸，液壓缸采用多級滑輪組的技術方案，實現增速變比，大大提高車庫的使用率。

3.1 載車板提升原理。本液壓式立體車庫包括構成主體框架的立柱、橫梁、縱梁，橫梁上平面安裝有導軌;兩根平行的縱支撐分別與兩根平行的橫支撐成直角固定連接，形成矩形的橫移框架結構，水平放置于主體框架橫梁的導軌上，在縱支撐上通過繩索懸吊裝置連接載車盤。繩索懸吊裝置，包括懸吊載車盤的繩索以及多個滑輪，懸吊載車盤的繩索一端固定連接在橫移框架上，依次纏繞經過多級動滑輪組，另一端固定連接在載車盤上，定滑輪固定安裝在框架上，多個動滑輪平行安裝在滑輪架上，滑輪架固定連接在液壓舉升器的舉升桿上，液壓舉升器安裝在縱支撐上。滑輪組實現了快速升降的目的，再加上液壓泵站的變頻調速提升速度成倍比增加，減少了車輛出入庫時間。

3.2 升降速度計算。油缸活塞桿的伸出速度，即滑輪架的運行速度V：V=4QπD2

式中，Q——液壓缸流量;D——液壓缸內徑

經計算得：V≈3.5m/min

例如2層立體車庫滑輪組采用的是1：2的傳動比，則

2層提升速度V1：V1=4V伸=14m/min

3.3 鋼絲繩選擇。按GB8903-2005選用6*19W+FC型鋼絲繩，其安全系數n=7，則單根鋼絲繩的破斷拉力F應滿足下式：F≥（W+Q）n/m

式中 W——載車板的重量

Q——提升車輛重量

n——鋼絲繩最小安全系數

m——提升鋼絲繩的根數

鋼絲繩直徑根據計算出的F對應的數值對應選取。

4 液壓系統

液壓機構利用高壓液體驅動機構運動，在此裝置中，液壓泵負責產生高壓液體，通過液壓管將其輸送到電磁閥、分配器、液壓馬達等液壓分配控制部件，完成預定的動作。為了采用較小的功率得到較高的壓力，通常液壓管的直徑都比較細，相應地帶來的副作用就是液體在管道中的流動速度較快，在壓力頻繁、大幅度變化的時候，容易產生液體碰撞管壁的噪音。尤其是對于液壓升降機、液壓立體車庫等負載大、動作頻繁、傳輸距離遠的液壓機構，其噪音危害已影響到產品質量和產品形象的提高。本文設計的立體車庫，在液壓泵的輸出端與液壓分配控制部件之間的液壓管上連接有消音降噪器，可以大幅度降低液壓機構運行中的噪音，選擇合適的管徑和長度，甚至可以完全消除液體流動產生的噪音，使用中解決了現狀存在的難題。

5 電氣控制

本文設計的車庫為三層兩列四車位布置。每個車位均有一個載車盤，除頂層外，每層設一空車位，車輛停放在載車盤上，載車盤可以橫向移動。除底層外，所有車位均能自行升降。存取車輛通過載車板升、降和橫移到達地面層，駕駛員進入車庫，存、取車輛。停在地面的車輛只橫移，不升降。上層車位通過中間層和底層橫移空出車位，然后將載車板升、降到地面層，以實現存、取車輛電氣控制采用PLC控制系統，汽車入庫時，由車主按下人機操作界面上的“存車”按鈕，將車位指令傳輸到控制系統，控制系統指揮執行機構調度被呼叫車位到達指定位置。門禁系統打開，車主將汽車駛入車位，如需充電則把電動汽車的充電線插入車位上的專用充電插口。車主到出入口IC卡刷卡裝置處刷卡，此時系統開始計時且智能充電系統開始釋放電能并通過立體車庫控制系統，將充電電流輸送至該停車位為所停電動汽車充電。同時，充電狀態監視裝置開始監視充電電流、電壓等參數。門禁系統關閉，人機操作界面指示車主可離開立體停車設備，入庫完成。

6 總結

本液壓升降橫移類立體車庫在多個項目中應用并得到推廣，在解決城市停車難問題、提高車庫存取車效率等方面都產生了顯著的經濟效益和社會效益。例如，仙鶴寺項目，設計為5層液壓升降橫移式，共設計車位數量198個，其中一層可停放SUV，建筑高度為10米，車庫設計8個分區，8輛車可以同時存取，效率高。設備采用專利技術液壓驅動，安全高效，升降速度可達20m/min ，最大存取車時間僅需50s。由于停車場地理位置特殊，建設時考慮到與外圍建筑風格的協調性，將項目設計為仿古式坡頂、青磚墻面，整個建筑群古色古香，體現南方水鄉古典建筑之美，得到用戶一致好評。

參考文獻

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