采用无轨梳体小车完成汽车交换程序的仓储式停车设备 【技术领域】
本发明涉及到一种仓储式停车设备，由无轨梳体小车和超大型有轨巷道堆垛机组成其交换和输送机构。在大规模的机械式停车库中，本发明较板式的和有轨梳体小车的交换机构能有效地提高其出入库速度，并简化机构降低成本。属于机械停车设备技术领域。
背景技术
在机械式立体停车设备中，100车位以上的大规模停车库都采用塔式或仓储式机构。塔式机构一般地只能布置在地面以上，并且按现有法规每套机构不能超过50车位，因此在更大容量的车库中或地下库中主要采用仓储式停车设备。
在仓储式停车设备中目前都采用板式交换机构。引进产品中则采用有轨梳体小车的交换机构。对于板式机构，也就是把汽车放在停车板上进行输送和交换的机构，其缺点是在输送和交换过程中，空载的停车板或满载的停车板都必须置于有效受控状态下。如出入口要进车时，则控制系统要查证某一库位有空车板，然后指令输送机构到这一车位取出空车板送到出入口，准备接受汽车入库。空车板的输送是个无效工作程序，增加了控制系统的复杂性，并占用了出入库的时间。
引进产品中的有轨小车的交换机构克服了板式机构的缺点，使汽车的交换程序能直接在堆垛机平台和库位之间进行了。但随之而来的缺点是动作的精密度要求过高，严重影响到系统的工作效率。因为在堆垛机到达指令库位后，小车要从堆垛机的轨道上行走到库位的轨道上，以便完成汽车的交换程序。两者的轨道在垂直方向和水平方向上的误差根据安全的要求应不大于±3毫米。对于如堆垛机这样的重达数十吨的庞然大物，这个精密的对轨程序是个艰难而又耗费时间的动作。因而严重影响了系统的整体工作效率。
脱胎于高层立体仓库的仓储式机械停车设备具有较高的空间利用率，防盗效果和自动化程度也优于其他各类的机械停车设备。但出入车时间较长和建设成本较高也是其固有的缺点。对于设置在居民小区内的停车库，这一缺点尤为突出。因为小区内的汽车出入库是集中在同一时间点的，车主急于上班却等了二十分钟还提不出车，因而引起争执是常事。这一现象不能不说和采用的板式或有轨梳体小车的交换机构有关。因此提高其出入库效率成为推广仓储式停车设备的关键和紧迫之事。
【发明内容】
本发明的目的在于设计一种采用无轨梳体小车完成汽车交换程序的仓储式停车设备，采用无轨梳体小车来完成汽车交换程序的方案，可有效提高汽车从堆垛机交换到库位上或从库位上交换到堆垛机上这一程序动作的工作效率。
所述仓储式机械停车设备利用无轨梳体小车和超大型有轨巷道堆垛机组成其交换和输送机构。无轨梳体小车直接在堆垛机平台和库位上的水泥平台上行走，并由较为粗放的水泥导向槽来控制无轨梳体小车的行走直线度。取消钢轨和复杂的对轨动作，从而提高了停车系统的整体工作效率。
按照本发明提供的技术方案，梳体架放置在行走底盘的框架内；在梳体架与行走底盘之间设置用于升降梳体架的抬升机构；在行走底盘上布置用于驱动行走底盘移动的行走驱动部件；在梳体架与行走底盘之间还设置用于当梳体架相对行走底盘升降时起导向作用的导向机构，使梳体架能在行走底盘内依靠抬升机构并在导向机构的约束下作垂直升降运动。
在所述梳体架的两端设置V形导轮；在所述行走底盘内设置V形导柱，所述V形导柱和所述V形导轮相对应并相互配合；使梳体架能在V形导轮及V形导柱的约束下作上下运动。
所述抬升机构包括两组抬升单元及连接在两组抬升单元间的连杆；每组抬升单元均包括抬升臂及油缸，其中，抬升臂的第一端与行走底盘铰接，抬升臂的第二端与梳体架铰接，油缸的一端与行走底盘铰接，油缸的活塞杆与抬升臂上靠近抬升臂第二端的部位铰接，并使油缸与抬升臂在油缸地活塞杆伸出时呈八字形；所述连杆的一端与一组抬升单元中的抬升臂铰接，连杆的另一端与另一组抬升单元中的抬升臂铰接；使两组抬升单元能同步动作，推动梳体架的上升和下降。
所述梳体架包括框架和梳体，在所述抬升机构中有滚轮，在框架的内部设置前后两组抬升导槽，使所述抬升机构中的滚轮能通过抬升导槽而将抬升力均匀传递到梳体架上。
在所述抬升臂第二端有滚轮，所述滚轮和设置于梳体架上的导槽接触。行走底盘为一扁平状框架结构；在行走底盘的两端均布置行走驱动部件。所述行走驱动部件有两组，在两组行走驱动部件间利用可伸缩万向节相互连接；在每组行走驱动部件中，电机及减速器安装于行走底盘上，电机及减速器的电机齿轮与安装于行走底盘上的中间齿轮、中间齿轮与输出齿轮啮合，在输出齿轮的输出轴上安装车轮，所述可伸缩万向节一端与一组行走驱动部件中的输出轴连接，可伸缩万向节的另一端与另一组行走驱动部件中的输出轴连接。两端的左右车轮都布置成前后并联的形式，其作用是减轻无轨梳体小车越过堆垛机平台和库位之间的间隙时所产生的震动。
在行走底盘两端的四个角上均设置侧向导轮组，在每个侧向导轮组中，导轮利用滚针轴承安装于导轮轴上，在导轮端部的导轮轴上安装滚针推力轴承和垫片。所述导轮是聚胺脂轮皮的铁芯车轮，处于随动状态
在本发明中不再使用钢轨作为搬运小车的行走支承物，而是使小车直接在堆垛机或库位的平台上行走。因为梳体交换机构本身的特点便是粗定位的。它在完成交换动作时，在垂直、水平、和左右三个方向上都允许有15毫米的偏差而不影响工作的安全性。因此可以使用胶轮的输送小车直接在库位的水泥平台上行走的方案；并且由较为粗放的水泥导向槽来控制其行走的直线度。这样就避免了复杂耗时的对轨动作，加快了汽车交换程序的工作速度。
在引进的有轨式输送小车系统中，钢轨还作为小车的电源导体使用。因此小车的驱动系统和抬升系统都采用低压供电，并在每个库位上布置母线和钢轨连接。其缺点是成本较高，而且钢轨和钢轮在行走时可能产生的火花成为安全的隐患。本方案提出以恒张力电缆卷筒为搬运小车供电的方案，简化了驱动系统和库位结构，降低了成本，也使小车工作更为可靠。
【附图说明】
图1为无轨梳体小车上的梳体布置图。图2是图1增加了汽车后的俯视图。
图3是图2的俯视图。 图4为库位上的梳体布置原理图。
图5是抬升机构抬升后的状态图。 图6是抬升机构下降后的状态图。
图7为无轨梳体小车的总体结构图。 图8是图7的俯视图。
图9是图7中增加了汽车后的左视图。 图10是梳体架结构图。
图11是图10的俯视图。 图12是V形导轮结构图。
图13是图10的左视图。 图14是行走底盘结构图。
图15是图14的俯视图。 图16是行走驱动部件的侧视图。
图17是图16中去掉了地基后俯视图。 图18是图16的左视图。
图19是侧向导轮结构图。 图20为抬升机构的抬升状态图。
图21是抬升机构的下降状态图。 图22是图21的俯视图。
图23是抬升臂结构图。 图24是图23的左视图。
【具体实施方式】
本发明提出以无轨梳体小车完成汽车从堆垛机交换到库位或从库位交换到堆垛机的方案。无轨梳体小车的结构是带有行走机构和梳体抬升机构的小车。汽车停放在其上方的梳体上，依靠它的行走机构可以带着汽车从堆垛机平台上行走到库位上，也可以从库位上行走到堆垛机平台上。依靠它的抬升机构可以使它的梳体和库位上的梳体交叉通过而完成汽车的交换程序。如图1、2、3所示。图3中的A是前轮中心线。
库位上的梳体是固定不动的，并且和地面之间有280毫米的间隙。库位上的梳体和无轨梳体小车上的梳体是相互错开的，两者梳体之间在水平方向上也有50毫米的间隙。因此即使小车停位不准确，有15毫米以内的误差，也不致产生干涉现象。其结构如图4、5、6所示。图4中的B是车位水泥导槽。
利用超大型有轨巷道堆垛机和无轨梳体小车组成的仓储式停车库。堆垛机在中间的巷道内作X方向的行走，同时堆垛机的升降平台可作Y方向的升降动作，使处于平台上的无轨小车能到达指令库位。然后无轨小车作Z方向的动作向库位行走，执行其抬升、对位、下降、后退、等程序，完成汽车从堆垛机到库位的交换动作。
本发明中的超大型有轨巷道堆垛机已于2008年2月25日申请发明专利。申请号200810020737.4。公开号CN101230758A。
本发明中的无轨梳体小车的总体结构如图7、8、9所示。梳体架2放置在行走底盘1的框架内。梳体架2的两端设置4个V形导向机构3，使梳体架2能在行走底盘1内依靠抬升机构作升降运动。抬升机构由4个抬升臂4和4台油缸5所组成。在两台小型液压站7向油缸5供油时，两端的抬升臂4由于连杆6的连接，可使梳体架2同步抬升200毫米。从而使梳体架上的汽车能和库位梳体完成交换动作。
梳体架2的中间部分高出于梳体约100毫米，其作用一是为了便于布置抬升机构的部件，二是作为汽车驶入梳体架时的导向之用。
梳体架2的结构如图10、11、12、13所示。它是由框架8和梳体9焊接而成。在框架8内部设置前后两组抬升导槽10，使抬升机构的滚轮能通过抬升导槽10而将抬升力均匀传递到梳体架2上。梳体架2的两端设置四组V形导轮11，使梳体架2能在V形导轮11和设置在行走底盘1上的V形导柱的约束下作垂直升降动作。
梳体9的前轮部分断面布置成弧形，以便于汽车的前轮能落入定位中心线，使汽车经多次交换但它在库内的位置不变。
V形导轮11是由导轮体12、滚针轴承13、垫片14、和挡圈15所组成。
行走底盘1是一个扁平状的框架结构，如图14、15所示。行走底盘1的两端布置行走驱动部件16。框架内则和梳体架2上的V形导轮11相对应设置V形导柱17四处，使梳体架2能在行走底盘的框架内受V形导轮11和V形导柱17的约束只能作上下运动，而不产生前后左右的摆动。
行走驱动部件16的结构如图16、17、18、19所示。电机及减速器18通过电机齿轮19驱动一对中间齿轮20和一对输出齿轮21，推动车轮22转动。输出齿轮的另一端通过可伸缩万向节23推动左边的车轮作同步转动。设置前后两个车轮的作用是减轻当梳体小车越过堆垛机平台和库位之间的间隙时所产生的震动。
在行走底盘1的两个端头的四个角上设置侧向导轮组24，使无轨梳体小车能正确行走在车位的水泥导槽内。侧向导轮24和导槽的间隙量是每边8毫米，能满足梳体交换的安全要求。侧向导轮组24由导轮25滚针轴承26滚针推力轴承27和垫片28组成。导轮25是聚胺脂轮皮的铁芯车轮，处于随动状态。能适应在水泥导槽内导正梳体小车的行走姿态。
梳体架2的抬升机构如图20、21、22、23、24所示。抬升机构由四个抬升臂4四台油缸5和连杆6所组成。抬升臂的上端为滚轮组29并通过滚轮组29和梳体架2的导槽10接触，从而推动梳体架2抬升。滚轮组29左右各有一个滚轮30，通过轴承31安装在小轴32上。抬升臂4的下端是轴套33，和行走底盘底板上的轴座34连接，使抬升臂4能绕轴回转。在抬升臂4的中部安装横担35。横担35上的轴座36和油缸5连接。抬升臂上有轴孔37以安装连杆6，使前后两组抬升臂能同步动作。