一种倾斜停车设备.pdf

本发明公开了一种倾斜停车设备，包括支架、电机、提升链条、平衡链条和载车板；所述电机设于支架上，电机与提升链条驱动连接；所述载车板的一端设有差动链轮，载车板另一端设有滑轮；所述差动链轮包括同轴设置的大链轮和小链轮，大链轮的直径大于小链轮；所述提升链条依次绕过差动链轮的大链轮和滑轮，提升链条的两端连接在支架上，将载车板吊挂在支架上；所述载车板上还设有平衡导轮和同步导轮；所述平衡链条竖向设置，并从上至下依次绕过平衡导轮、差动链轮的小链轮和同步导轮。本发明的倾斜停车设备采用简单的机械传动结构,安全可靠，稳定性好，能有效利用小轿车的外形特点，最大限度地降低二层停车的高度。

权利要求书1.  一种倾斜停车设备，其特征在于：包括支架、电机、提升链条、平衡链条和载车板；所述电机设于支架上，电机与提升链条驱动连接；所述载车板的一端设有差动链轮，载车板另一端设有滑轮；所述差动链轮包括同轴设置的大链轮和小链轮，大链轮的直径大于小链轮；所述提升链条依次绕过差动链轮的大链轮和滑轮，提升链条的两端连接在支架上，将载车板吊挂在支架上；所述载车板上还设有平衡导轮和同步导轮；所述平衡链条竖向设置，并从上至下依次绕过平衡导轮、差动链轮的小链轮和同步导轮。2.  根据权利要求1所述的停车设备，其特征在于：所述电机为减速电机，减速电机的输出轴上安装有电机链轮；还包括同轴设置的提升链轮和被动链轮，所述提升链条绕过提升链轮；所述电机链轮通过驱动链轮与被动链轮连接，所述减速电机依次驱动电机链轮、驱动链条、被动链轮、提升链轮、提升链条和载车板；所述提升链轮和被动链轮的共同轴延伸至载车板另一侧，用以同步驱动载车板的升降。3.  根据权利要求2所述的停车设备，其特征在于：还包括滑板，沿提升链轮的一侧布置；所述提升链条绕过提升链轮后，沿滑板方向滑动；所述提升链条设有竖向容置区，滑板末端延伸至竖向容置区，用于在提升链条提升和放下载车板时，使提升链条的多余部分悬吊在垂直容置区内，并使提升链条始终保持对提升链轮的张紧。4.  根据权利要求1所述的停车设备，其特征在于：所述平衡导轮和同步导轮上下设置，并位于载车板上靠近差动链轮的一端。5.  根据权利要求1所述的停车设备，其特征在于：所述平衡链条的上端固定在支架上，平衡链条的下端固定在底面上。6.  根据权利要求1所述的停车设备，其特征在于：所述载车板在最低位和最高位时，所述平衡链条均处于张紧状态。7.  根据权利要求1或6所述的停车设备，其特征在于：所述载车板在最低位时，平衡导轮的圆心位于同步导轮最高点与差动链轮的小链轮最高点之间连线的上方。8.  根据权利要求1或6所述的停车设备，其特征在于：还包括设于载车板上的弧形槽，弧形槽与同步导轮同心设置，平衡导轮安装于弧形槽上，平衡导轮可沿弧形槽滑动和锁定，用以调节平衡导轮相对于同步导轮的周向位置。

说明书一种倾斜停车设备
技术领域
本发明属于停车设备技术领域，具体涉及一种倾斜停车设备。
背景技术
在停车模式的相关领域中，传统的停车场模式，事先在地上规划好停车位，车辆按照停车位的指示，直接开进停车位之内即可完成停车的过程。这种传统的停车管理方式需要有较大的停车空间和较宽的过道，以满足车辆完成停车过程的空间需求。如何在越来越小的空间内满足越来越多车辆的停车需求，已是人们越来越关心的问题。这种需求既体现在拥挤的公共停车场所，还体现在狭小的个人停车库上。
针对这些问题，已有的一些解决方式是，利用机械式停车设备，如载车板等，对车辆做“搬运”的动作，通过这些停车设备的搬运，可以实现双层或多层的立体停车。但是采用链条或钢丝绳平行提升的水平载车板，会占用较大的停车高度。
相比于平行升降的双层停车设备，倾斜停车设备在空间的利用和搬运的行程上具有更多的优势，但是倾斜停车设备实现的技术难度要求更高。各种现有停车设备，都有各自明显的局限性，作为一种有着广泛需求的基本产品，应该朝着低成本，使用方便，空间利用率高和适应能力强的方向发展。
发明内容
本发明的目的在于为解决上述问题，设计一种可靠的倾斜停车设备，其倾斜载车板能有效利用小轿车的外形特点，最大限度地降低二层停车的高度。
为实现本发明目的所采用的方案为：一种倾斜停车设备，包括支架、电机、提升链条、平衡链条和载车板；所述电机设于支架上，电机与提升链条驱动连接；所述载车板的一端设有差动链轮，载车板另一端设有滑轮；所述差动链轮包括同轴设置的大链轮和小链轮，大链轮的直径大于小链轮；所述提升链条依次绕过差动链轮的大链轮和滑轮，提升链条的两端连接在支架上，将载车板吊挂在支架上；所述载车板上还设有平衡导轮和同步导轮；所述平衡链条竖向设置，并从上至下依次绕过平衡导轮、差动链轮的小链轮和同步导轮。
优选的，所述电机为减速电机，减速电机的输出轴上安装有电机链轮；还包括同轴设置的提升链轮和被动链轮，所述提升链条绕过提升链轮；所述电机链轮通过驱动链轮与被动链轮连接，所述减速电机依次驱动电机链轮、驱动链条、被动链轮、提升链轮、提升链条和载车板；所述提升链轮和被动链轮的共同轴延伸至载车板另一侧，用以同步驱动载车板的升降。
优选的，还包括滑板，沿提升链轮的一侧布置；所述提升链条绕过提升链轮后，沿滑板方向滑动；所述提升链条设有竖向容置区，滑板末端延伸至竖向容置区，用于在提升链条提升和放下载车板时，使提升链条的多余部分悬吊在垂直容置区内，并使提升链条始终保持对提升链轮的张紧。
优选的，所述平衡链条的上端固定在支架上，平衡链条的下端固定在底面上。
优选的，所述平衡导轮和同步导轮上下设置，并位于载车板上靠近差动链轮的一端。
优选的，用钢丝绳代替提升链条和/或平衡链条。
优选的，所述载车板在最低位和最高位时，所述平衡链条均处于张紧状态。
优选的，所述载车板在最低位时，平衡导轮的圆心位于同步导轮最高点与小链轮最高点之间连线的上方。
优选的，平衡导轮的圆心位于所述连线上方靠近同步导轮的一侧。
优选的，还包括设于载车板上的弧形槽，弧形槽与同步导轮同心设置，平衡导轮安装于弧形槽上，平衡导轮可沿弧形槽滑动和锁定，用以调节平衡导轮相对于同步导轮的周向位置。
本发明的倾斜停车设备相比于现有技术具有以下的有益效果：
1、二层载车板采用简单的机械传动、提升链条、差动链轮、滑轮、平衡链条、平衡导轮和同步导轮等主要零部件，实现载车板倾斜升降。
2、平衡链条在载车板运行到最低位或最高位，其理论长度可完全一致，即使载车板在运行的中间过程，平衡链条的理论长度变化也是非常微小，已满足了工程应用的实际需要，有利于平衡链条的上下端点的安装。
3、当平衡导轮和同步导轮的节圆直径确定后，在以同步导轮的圆心点为圆心，平衡导轮的圆心点至同步导轮的圆心点的距离为半径所形成的圆上，必定存在一个唯一的特定点。当平衡导轮的圆心点落在该特定点上时，无论载车板处在最高位或是最低位，平衡链条的理论总长度必定是相等的。
4、只要简单地改变差动滑轮链轮中两个同轴链轮的节圆直径比例，就能快速调整载车板的倾斜角度，以便适应载车板平均提升高度的变化。
5、平衡链条对于差动链轮的小链轮的包角较大，保证差动及平衡运动的稳定和可靠。
6、本发明的倾斜停车设备，其倾斜载车板能有效利用小轿车的外形特点，使用时，将小车限定在载车板上，小车随载车板而倾斜，最大限度地降低二层停车的最小高度，让这种发明在高度受到限制的室内或地下停车场的扩容改造方面发挥作用。
7、载车板采用简单的机械传动和柔性悬吊方式就可实现其升降，同时二层载车板升起后，其下的空间方便地面载车板及停放车辆的横向腾挪。
8、本发明的倾斜停车设备，其二层承载结构，应采用互相垂直的梁柱框架，结构受力合理，立柱落点跨度大且全部都落在每组停车位的外围，方便地面载车板的横向腾挪。
9、与上述同理，停车设备安装在车库的楼板上时，立柱的落点应全部落在靠近建筑柱子的梁上，楼板承载受力较为合理。
附图说明
图1为本发明具体实施例倾斜停车设备上升到高位时的结构示意图
图2为本发明具体实施例倾斜停车设备下降到低位时的结构示意图
图3为本发明具体实施例倾斜停车设备的结构示意俯视图
图4为图2中Q1部分的放大图
图5为图2中Q2部分的放大图
图6为图1中Q3部分的放大图
图7为本发明具体实施例中差动链轮的结构剖视示意图
图8为本发明具体实施例的倾斜停车原理的线条模拟图
图9为本发明具体实施例中以同步导轮圆心为原点构建坐标系的示意图
图10为本发明具体实施例的载车板在最低位时平衡链条的结构示意图
图11为本发明具体实施例的载车板在最高位时平衡链条的结构示意图
图12为本发明具体实施例中平衡链条理论长度变化函数的示意图
附图中的标号包括：支架1、减速电机2、电机链轮3、驱动链条4、被动链轮5、提升轴6、提升链轮7、第一链接头8、滑板9、提升链条10、平衡链条11、平衡导轮12、同步导轮13、落地接头14、差动链轮15、载车板16、滑轮17、第二链接头18。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步说明：
如图1至图7所示，为本实施例一种倾斜停车设备的结构示意图，本实施例的倾斜停车设备包括：支架1、减速电机2、电机链轮3、驱动链条4、被动链轮5、提升轴6、提升链轮7、第一链接头8、滑板9、提升链条10、平衡链条11、平衡导轮12、同步导轮13、落地接头14、差动链轮15、载车板16、滑轮17、第二链接头18。
减速电机2安装于支架1上，支架1为双层支撑架。减速电机2的动力依次通过电机链轮3、驱动链条4、被动链轮5、提升轴6、提升链轮7传递给提升链条10。
提升链条10的左端和右端分别挂在支架1上，提升链条10从左至右分别绕过滑板9、提升链轮7、差动链轮15的大链轮15-1、滑轮17，提升链条10最右端通过第二链接头18挂在支架1上。
提升链条10的左端在重力的作用下，使提升链条10始终保持对提升链轮7的张紧。提升链条10在获得减速电机2的动力后，通过差动滑轮链轮15和滑轮17使载车板16提升或下降。
如果载车板16及其上面的所有结构不受到任何的约束，那么载车板16在提升或下降的全过程，其俯仰角度是处于完全不确定的状态，将不能保证设备安全与正常使用。
载车板16的约束可以用以下方式实现，落地接头14与地面安装固联，平衡链条11的上下两端分别挂在支架1和落地接头14上。平衡链条11上端通过第一链接头挂在支架1上，其从上至下分别绕过平衡导轮12、差动链轮15的小链轮15-2、同步导轮13，下端连接在落地接头14上。
差动链轮15包括同轴设置的直径较大的大链轮15-1和直径较小的小链轮15-2。差动链轮15和滑轮17分别固定设置在载车板16的两端，平衡导轮12和同步导轮13设置在靠近差动链轮15一端的载车板上。
载车板16落到最低位，即地面时，差动链轮15的中心点与滑轮17中心点的连线(以下简称：滑轮连线)是与地面平行的。以滑轮连线的中点代表载车板的提升高度，本文所谓载车板16提升的最高位是指符合实际工程需要的数值，并非是可实现的理论极限数值。
由于差动链轮15由大链轮15-1和小链轮15-2组成，大链轮15-1的节圆直径大于小链轮15-2的节圆直径，在载车板16提升过程中，滑轮连线将出现图8所示左低右高的情 形，与地面的倾角α随提升高度的增加而加大。
下面说明倾角α的运动变化关系：
图8所示，载车板16在最低位的位置用线段AB表示，设A点是平衡导轮12的节圆与平衡链条11中心线的切点，B点是滑轮17的节圆与提升链条10中心线的切点，E点是大链轮15-1的节圆与提升链条10中心线的切点，C点是提升链轮7的节圆与提升链条10中心线的切点，D点是提升链条10顶端在二层支架1上的悬挂点。设载车板16在最低位的位置时，C﹑D点之间的距离比E﹑B点之间的距离小，且提升链条10的中心线CE和BD与地面的夹角相同。
举例设定线段AB的右端点B在载车板16升降过程中，点B1的运动轨迹始终落在线段BD上。
载车板16在最高位的位置用线段A1B1表示。设大链轮15-1的节圆直径为d1，小链轮15-2的节圆直径为d2。由于链轮15-1与差动链轮15-2是结构上的固连，当提升链条10提升后，大链轮15-1与小链轮15-2同时转动的圈数为n，则提升链条10由提升链轮7提升的高度为πd1n时，载车板16的B点运动距离BB1也近似为πd1n。载车板16的A点运动距离AA1近似为πd2n。
这样线段A1B1与线段AB之间的夹角即为载车板16提升至最高位时与地面的俯仰角α。
由于线段长度A1B1＝AB，有近似公式sinα＝(BB1-AA1)/AB
则俯仰角α＝sin-1[πn(d1-d2)/AB]    (公式1)
转动的圈数n越大则表示载车板16的提升高度越大，由于d1和d2的数值大小是受标准链轮的齿数有级地变化，因此俯仰角α的计算公式结果也是有级的(不是连续变量)，有限度地分别调整大链轮15-1和小链轮15-2的齿数，将可满足调整俯仰角α的实际工程需要。
图9所示，在载车板16下降到最低位时，设定直角坐标系XOY的X轴与地面平行，同步导轮13的圆心落在直角坐标系XOY的原点O上。令平衡导轮12的圆心落在Y轴上的任意点A上，并且以O为圆心，OA为半径画出圆弧ACB，依据圆弧设置弧形槽，平衡导轮安装于弧形槽上，可沿弧形槽移动，移动到需要的位置处时可将平衡导轮锁定在弧形槽上。
载车板16处在最高位时，平衡链条11的理论长度为LG,图11所示。
LG＝LG1+LG2+LG3+LG4+LG5+LG6+LG7
载车板16处在最低位时，平衡链条11的理论长度为LD,图10所示。
LD＝LD1+LD2+LD3+LD4+LD5+LD6+LD7
其中图10、图11所示部分线段、弧段的链条理论长度始终不变，即
LG3+LG4+LG5＝LD3+LD4+LD5
当平衡导轮12的圆心落在图9所示的圆弧ACB上时，f(x)为表示链条理论长度变化的连续单调函数，即载车板16处在最高位或最低位时，平衡链条11的理论长度差值为
f(x)＝LG－LD＝(LG1+LG2+LG6+LG7)－(LD1+LD2+LD6+LD7)
当平衡导轮12的圆心落在图9所示圆弧ACB上的A点时，将会出现以下情况：
f(xA)＞0，      (公式2)
公式2所表示的几何关系说明：载车板16处在最低位时，若平衡链条11若处于张紧状态，则载车板16上升到最高位时，平衡链条11会出现明显松弛的现象。
当平衡导轮12的圆心落在图9所示的任意点B点时，必须符合以下情况：
f(xB)＜0，      (公式3)
公式3所表示的几何关系说明：载车板16处在最高位时，若平衡链条11若处于张紧状态时，则载车板16下降到最低位时，平衡链条11出现明显松弛的现象。
当平衡导轮12的圆心落在图7所示圆弧ACB上的C点时，为了保证载车板16处在最高位或最低位时，平衡链条11都不出现松弛，即平衡链条11的理论长度差值必须为零，即：
f(xC)＝0，      (公式4)
根据解析几何原理(如图12所示)，连续单调函数f(x)在自变量的区间[xA，xB]同时存在f(xA)＞0和f(xB)＜0的情况，一定存在自变量为xC，且对应的f(xC)＝0的结论。因此上述公式3成立。
公式4所导出的几何关系说明，载车板16处在最高位或最低位的其中一点，平衡链条11若处于张紧状态时，平衡链条11在载车板16运行到最低位或最高位时，其理论长度完全一致。即使载车板16在上述最低位至最高位之间的运行会出现轻微的松弛，亦已极大满足了工程应用的实际需要，有利于平衡链条11的上下端点的刚性固连安装，保证了载车板16在运行过程中的稳定性和可靠性。
当平衡导轮12和同步导轮13的节圆直径确定后，在以同步导轮13的圆心点为圆心，平衡导轮12的圆心点至同步导轮13的圆心点的距离为半径所形成的圆上，必定存在一个 唯一的特定点。当平衡导轮12的圆心点落在该特定点上时，无论载车板16处在最高位或是最低位，平衡链条11的理论总长度必定是相等的。
本实施例具有以下优点：
1、二层载车板采用简单的机械传动、提升链条、差动链轮、滑轮、平衡链条、平衡导轮和同步导轮等主要零部件，实现载车板倾斜升降。
2、平衡链条在载车板运行到最低位或最高位，其理论长度可完全一致，即使载车板在运行的中间过程，平衡链条的理论长度变化也是非常微小，已满足了工程应用的实际需要，有利于平衡链条的上下端点的安装。
3、只要简单地改变差动滑轮链轮中两个同轴链轮的节圆直径比例，就能快速调整载车板的倾斜角度，以便适应载车板平均提升高度的变化。
4、平衡链条对于差动滑轮链轮的包角较大，保证差动及平衡运动的稳定和可靠。
5、本实施例的倾斜停车设备，其倾斜载车板能有效利用小轿车的外形特点，使用时，将小车限定在载车板上，小车随载车板而倾斜，最大限度地降低二层停车的最小高度，让这种发明在高度受到限制的室内或地下停车场的扩容改造方面发挥作用。
6、载车板采用简单的机械传动和柔性悬吊方式就可实现其升降，同时二层载车板升起后，其下的空间方便地面载车板及停放车辆的横向腾挪。
7、本实施例的倾斜停车设备，其二层承载结构，应采用互相垂直的梁柱框架，结构受力合理，立柱落点跨度大且全部都落在每组停车位的外围，方便地面载车板的横向腾挪。
8、与上述同理，停车设备安装在车库的楼板上时，立柱的落点应全部落在靠近建筑柱子的梁上，楼板承载受力较为合理。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。