环形多层立体停车库 【技术领域】
本发明涉及一种车库，尤其是一种采用环形多层立体停车结构，以及自动停取车的全自动环形多层立体停车库。背景技术
目前停车场地主要有以下几种类型：一是最为常见的平地停车场，最大的缺陷在于占地面积大，单车平均占地面积约为车身面积的3.5倍，在城市土地日益紧张的情况下，已不适宜城市的规划发展，将会逐渐被淘汰掉；二是螺旋式立体停车库，该类停车库需要设置通往每一层停车场的汽车螺旋通道，这样使其单车占地面积增大，与平地停车场相仿，而且还需要两台供司机上下楼的载人电梯，因而造价昂贵；三是机械式立体停车库，该类停车库解决了前者占地面积的缺陷，但是单车存放时间长(大约需要90秒)，只有前一辆停好后第二辆才能进来，若同时开进几辆车，就必须等待，造成塞车，因而只能是停放30~40辆的小型停车库，不能作成大型车库，而且各车位都需要有昂贵的机械设备，单车造价高，大约8万元左右。发明内容
本发明旨在针对上述现有停车库存在的占地面积大、等候时间长、造价昂贵的缺陷，提供一种占地面积小、存取车迅速方便，造价适中的全自动环形立体停车库。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种环形立体停车库，包括多层环形停车平台、位于环形停车平台中央的升降井，以及位于升降井的升降装置，其特征在于：升降装置包括位于底层的回转底盘、固定在回转底盘上的升降导架、位于升降导架顶部的顶架、安装在顶架上的升降卷扬机、安装在升降导架上由卷扬机带动上下移动的升降平台。
本发明还有一套使汽车运行到升降平台地平移装置，该平移装置包括托车及牵引托车运行的牵引装置。
所述牵引装置由变频电机经齿轮副带动链轮转动，经与安装在升降平台上的导轨配合，驱使牵引装置及其托车前后移动，实现汽车平移。
所述托车的行走轮轴上安装有由顶升液压缸驱动抬升汽车的托架，托架上两侧与汽车四轮对应处设有可水平旋转的托叉，每一车轮对应处的托叉由左托叉和右托叉构成，在其伸展状态时，相互平行并与车轮呈垂直状，从两侧夹持车轮，托架顶升前托住汽车车轮。
所述前托架和后托架的前排托叉夹持面上设置有传感器触点。
所述托叉根部与托架轴销连接，并经连接在托架上的平推液压缸进行水平旋转。
所述前托架与后托架经伸缩液压缸连接，由伸缩液压缸调整前排行走轮与后排行走轮之间的轮距。
所述托车上设置有将汽车调正的调偏机构，该调偏机构由连接前托架与后托架的弹簧钢板、位于后托架前端的导向斜块构成。
所述调偏机构的弹簧钢板由两套左右布置，其一端与后托架连接，另一端经连接块与上述伸缩液压缸连接。
所述调偏机构的导向斜块左右对称分布，前端向内弯曲，经支撑杆与托架连接。
所述托叉中，其前排第一只托叉垂直支撑不旋转。
所述牵引装置的变频电机由主动小齿轮带动套在转轴上的从动大齿轮转动，所述转轴经轴承座安装在机架上，所述链轮安装在转轴两侧。
所述链轮旁还设置有与其下端导轨旁的钢板轨道配合滚动的滚轮。
所述链轮的导轨和滚轮的钢板轨道安装在升降平台两侧的支撑槽钢上。
所述托车与牵引装置由轴销连接。
所述回转底盘中部有一个可旋转的定心桩，四周设置有若干由电机带动的回转轮，其下部设有回转轨道。
所述升降平台设有一定位装置，该装置是由一经弹簧与升降平台连接的电磁铁，所述电磁铁水平高度与升降平台行走面大致持平，并伸出升降平台，相应地，在每层停车平台停车位的入口处设有与电磁铁伸出部分形状相适配的缺口，卷扬机制动时，电磁铁通电吸住停车平台上的钢板。
所述升降装置设有减小卷扬机负荷的配重。
所述升降平台经滚轮与升降导架连接，回转底盘至顶架安装有加固结构。
本发明底层设有进出汽车的缓冲区、门卫室和电气控制室，底层至顶层设有螺旋爬梯。
本发明电梯井内的升降装置为一套或多套，每一套均配置平移装置。
本发明的有益效果表现在：
一、占地面积小：设半径为18.5米，占地面积为
π·18.52/4＝268.8平方米，可存车数量为132台，即单
台车占地面积为2.04平方米，约为汽车本身占地面积的
五分之一；
二、造价低：如环形结构采用钢筋混凝土结构，共需100万
元，单车位平均造价为0.76万元，约为现有机械停车库
的十分之一；如采用钢结构，虽造价较前者高，但因结
构在工厂制造组装，现场装配式安装，因而建设工期短，
另外，本发明结构可以采用倒装法进行安装，因而可以
实现分期投资，当需要扩大车位时易实现增加层数；
三、停车速度快：由于采用了回转装置和平移装置，单车停
取时间均30～35秒，且在底层设立了12个缓冲区，等候
时间短，大大减少塞车的可能性；
四、为车库的更大型化创造了基本条件：机械设备可增至2
套到4套，即在电梯井设立多个升降平台及其辅助装置，
可实现多台车同时停取操作，停车量可以根据用户的需
要增加；
五、安全：本车库除了安装水或二氧化碳灭火装置外，在每
个车位的上部设置了温度和烟雾的感应元件，当发生异
常情况时，灭火装置自动喷出水或二氧化碳气体实现灭
火目的。
六、为防止升降平台在运行过程中的晃动，在升降平台的四
个角设置了8个导轮。
七、自动化程度高：本发明采用计算机对停取车程序进行智
能化自动控制。附图说明图1为本发明立面布置示意图图2为本发明平面布置示意图图3为本发明结构原理示意图，其中A为定位装置俯视示意图图4为本发明牵引装置结构示意图，a为主视，b为俯视图5为本发明托车俯视结构示意图具体实施方式
本环形多层立体停车库外部造型为圆柱体(如图1、2所示)，顶部为蘑菇形气楼1，底层有6米宽的环形通道2环绕车库。扇形存车位及环形的布置方式，使轿车的进出通道可从任意方向与车库的环形通道2连接，轿车直接转向开入(倒车开出)底层任意空车位后，由平移装置17、18牵引至升降平台4，减少客户等候时间。
本发明可按12层设计，每层停车平台3有12个停车位，总车位数为132台，也可随着车位数的增加开发四车升降的超大型立体车库，每一套升降装置均配置平移装置17、18。其中心作业区半径8.5米，门卫室37、电控室5在环形通道2外面，底楼12格为缓冲区6不考虑停车。底层至顶层设有螺旋爬梯7。建筑占地面积为：S＝3.14×18.52/4＝268.8m2。本发明可采用装配式钢结构，可进行倒装法安装，便于分期投资建造。
本发明最大的贡献在于可回转的升降装置与平移装置17、18的配合，其具体构造如下：
升降装置：(如图3所示)升降装置包括位于底层的回转底盘8、固定在回转底盘8上的升降导架9、位于升降导架9顶部的顶架10、安装在顶架10上的升降卷扬机11、经滚轮安装在升降导架9上由卷扬机11带动上下移动的升降平台4；所述回转底盘8中部有一个可旋转的定心桩12，四周设置有若干由电机带动的回转轮(其中有主动轮和从动轮)，其下部设有回转轨道13，回转底盘8至顶架10安装有加固结构；所述升降平台4设有一定位装置，该装置是由一经弹簧14与升降平台4连接的电磁铁15，电磁铁15水平高度与升降平台4行走面大致持平，并伸出升降平台，相应地，在每层停车平台3停车位的入口处设有与电磁铁15伸出部分形状相适配的缺口，卷扬机11制动并对位后电磁铁15通电，吸住停车平台3上的钢板；所述升降装置设有减小卷扬机负荷的配重16。
平移装置：平移装置使汽车自动运行到升降平台4，该平移装置包括托车17及牵引托车17运行的牵引装置18。
牵引装置18(如图4所示)由变频电机19经齿轮副带动链轮20转动，经与安装在升降平台4上的导轨26配合，驱使牵引装置18及其托车17前后移动，实现汽车平移。变频电机19由主动小齿轮21带动套在转轴22上的从动大齿轮23转动，转轴22经轴承座24安装在机架25上，链轮20安装在转轴22两侧，链轮20旁还设置有与其下端导轨26旁的钢板轨道27配合滚动的滚轮28，以降低链轮20上所承载的荷载，使其平稳运行和降低噪音。链轮20的导轨26和滚轮28的钢板轨道27安装在升降平台4两侧的支撑槽钢29上。所述托车17与牵引装置18轴销连接。
(如图5所示)托车上抬升汽车的托架30、31经顶升液压缸E安装在行走轮32轴上，托架30、31上两侧与汽车四轮对应处设有可水平旋转的托叉a、b、c、d(其前排第一只托叉a垂直支撑不旋转)，每一车轮对应处的托叉由左托叉和右托叉构成，在其伸展状态时，相互平行并与车轮呈垂直状，从两侧夹持车轮，托架30、31顶升时托起汽车车轮。
托叉根部与托架30、31轴销连接，并经连接在托架30、31上的平推液压缸A、B、C进行水平旋转；托车前排行走轮与后排行走轮上的前、后托架30、31经伸缩液压缸D连接，由伸缩液压缸D调整前排行走轮与后排行走轮之间的轮距。
托车上设置有将汽车调正的调偏机构，该调偏机构由连接前托架30与后托架31的弹簧钢板33、位于后托架31前端的导向斜块34构成。弹簧钢板33由两套左右布置，其一端与后托架31连接，另一端经连接块35与上述伸缩液压缸D连接。导向斜块34左右对称分布，前端向内弯曲，经支撑杆36与后托架31连接。
本发明采用PLC计算机控制及管理，车库内无人作业，操作人员在位于车库入口出的控制室内操作，确保操作人员的安全。操作人员在计算机屏幕上可观察到车库内每一车位的情况，取车时只需输入停车卡上的存车日期及时刻，系统就可以自动编定存车号，贵重车辆还可由客户输入取车密码。存车时，司机拿到计算机打印的存车卡后就可以离开，取车时凭存车卡取车。
本发明存自动存取车程序及原理如下：
汽车经6米宽的环形通道2开进底层12格中的任意一空位的指定位置，待光电装置发出信号，系统确认有车后，司机即可离开。计算机自动编定存车号。升降装置的回转底盘8回转对位，开动平移装置17、18将汽车拖进升降平台4。平移装置17、18的工作过程是：托车17由牵引装置18纵向开入汽车底盘两轮之间，当前托架30的前托叉a夹持面上的触点I接触到汽车轮胎时，系统同时发出四个指令：1、牵引装置18的变频电机19停车制动；2、伸缩液压缸D供油，使后托架31前进；3、前托架30的平推液压缸A的供油阀打开，使前托架30的后托叉b旋转至轮胎底部，托叉a、b将汽车前轮胎托住；4、将后托架31的平推液压缸B的供油阀打开，使托叉c旋转到垂直位置。当后托架31前进到托叉c上的触点II接触到汽车后轮时，系统发出2个动作：1、伸缩液压缸D停止供油，使后托架31停车制动；2、平推液压缸C上的供油阀打开，将托叉d旋转90度，由后托架31上的托叉c、d将汽车后轮托住，然后托车升降用的四个顶升液压缸E的供油阀打开，将托架30、31连同其上的汽车一并升高3公分，汽车车轮离开地面。牵引装置18的变频电机19再反向转动，将托车连同汽车一起拉进升降平台4。这时，由计算机指挥升降装置及其回转底盘8将汽车提升(回转)到可停车的楼层空格位置，设在升降平台4上的机械手(电磁铁定位装置)供电对升降平台4进行精确定位，并靠电磁铁15的吸力吸住停车平台4上设置的钢板，启动牵引装置18将托车17及汽车推入停车格内。托车17上的顶升液压缸E卸压，托架17和汽车下降3公分，即汽车轮胎着地。平推液压缸A、B、C反向供油(同时正向回油)将托叉a、b、c回转到与托车中心线平行的原始位置，然后在伸缩液压缸D反向供油的同时变频电机反向，托车17即可退回到升降平台4，升降平台4降至底层即完成一个停车运作过程，所需时间仅35秒。取车动作原理相同。