三维运载的横列型升降横移式立体停车库.pdf

一种三维运载的横列型升降横移式立体停车库，涉及机械式立体停车设备技术领域，所解决的是现有技术存取车不便及实际应用受投放场地和道路条件限制大的技术问题。该车库包括钢结构框架、载车板、载车板的各传动机构和自动化控制系统；所述载车板分置于地坪面和框架上层并沿载车板纵向连续排列，用于停放汽车并按控制系统的指令作相应的升降、横向移动、纵向移动；其特征在于：该停车库设于道路侧边，载车板纵向与库外道路的行车方向平行，所有载车板均能横移至库外道路上；汽车只需沿道路直行，在置于库外道路上待命的载车板上完成存取车；本实用新型提供的立体停车库，库前道路只需比停放车辆略宽且存取车非常方便。

1、  一种三维运载的横列型升降横移式立体停车库，包括钢结构框架、地坪层载车板、上层载车板、升降机构、纵向移动机构、横向移动机构、自动化控制系统；所述自动化控制系统用于控制各部件运行；所述地坪层载车板和上层载车板构成用于停放汽车的车位并按自动化控制系统的指令作相应运动；所述钢结构框架固定于混凝土基础上，由立柱和横梁构建而成，所述立柱分列于车位横向二侧排成二列，且沿车位纵向每相邻两个立柱间构成一个车库单元，每个车库单元的上层空间停放一个上层载车板，其地坪面停放一个地坪层载车板，所述地坪层载车板的数量比车库单元的数量至少少一个以供各地坪层载车板换位，整个立体停车库由多个车库单元沿车位纵向连续排列而成，其特征在于：该停车库设于道路侧边，所有地坪层载车板和上层载车板均与库外道路的行车方向平行，每个车库单元设一套升降机构，其上层载车板由所述升降机构驱动在框架上层至地坪面间作升降运动；每个车库单元设一套纵向移动机构，其地坪层载车板由所述纵向移动机构驱动在相邻车库单元间地坪面上作纵向移动；每个车库单元设一套横向移动机构，该车库单元的地坪层载车板和上层载车板均由所述横向移动机构驱动在库内地坪面至库外道路间作横向移动，汽车只需沿道路直行，在置于库外道路上待命的地坪层载车板或上层载车板上完成存取车。

2、  根据权利要求1所述的三维运载的横列型升降横移式立体停车库，其特征在于：所述升降机构采取丝杠-螺母啮合传动副方式，包括升降伺服电机、齿轮箱、传动轴、升降丝杆和升降滑块；每套升降机构有所述升降丝杆四根，分别经轴承安装于其对应上层载车板周边的四根框架立柱上；所述升降伺服电机固定于框架顶部，并经齿轮箱、传动轴同步驱动四根升降丝杆转动；每套升降机构有四个升降滑块，每个升降滑块均设有内螺纹，每套升降机构的四个升降滑块经内螺纹与四根升降丝杆一一对应啮合，并随升降丝杆的转动同步升降，升降滑块托持其对应的上层载车板实现升降运动。

3、  根据权利要求2所述的三维运载的横列型升降横移式立体停车库，其特征在于：所述框架立柱上设有配合各升降滑块的导轨，用于各升降滑块的导向及保持其对应上层载车板平衡。

4、  根据权利要求1所述的三维运载的横列型升降横移式立体停车库，其特征在于：所述纵向移动机构采取齿轮-齿条啮合传动副方式，包括由纵移伺服电机、齿轮、轴承组成的驱动装置和齿条导轨；所述齿条导轨设于混凝土基础的车库内侧地坪面上，并与车位的纵向平行，车库内所有地坪层载车板共用一条长度与车库总长相对应的齿条导轨，所述齿条导轨设有用于地坪层载车板纵向移动导向的导向槽，每个地坪层载车板上设有与导向槽相配合的导向轮，所述导向槽上设有与各导向轮相对应的换向口，供地坪层载车板横向移出车库单元时移出导向轮，所述纵向移动机构的驱动装置固定于地坪层载车板底部，并经齿轮与齿条导轨相啮合，驱动其对应的地坪层载车板沿齿条导轨实现纵向移动。

5、  根据权利要求4所述的三维运载的横列型升降横移式立体停车库，其特征在于：所述齿条导轨由相互独立的固定段和活动段组成，所述固定段固定于混凝土基础的车库内侧地坪面上，所述活动段固定于横向移动机构上并随横向移动机构的运行而移动，当横向移动机构未运行时，活动段与固定段相衔接；所述齿轮与齿条导轨始终保持啮合。

6、  根据权利要求1所述的三维运载的横列型升降横移式立体停车库，其特征在于：所述横向移动机构采取丝杠-螺母啮合传动副方式，包括横移伺服电机、横移丝杆、横移滑块和离合装置，所述横移丝杆经轴承安装于混凝土基础上，其轴向与车位的横向平行，所述横移伺服电机固定于混凝土基础上，用于驱动横移丝杆转动，所述横移滑块设有内螺纹，并经内螺纹与横移丝杆相啮合，所述横移滑块能随横移丝杆的转动沿车位的横向移动，并经离合装置驱动其对应的地坪层载车板或上层载车板实现沿车位的横向移动。

7、  根据权利要求6所述的三维运载的横列型升降横移式立体停车库，其特征在于：所述离合装置是用于上层载车板、地坪层载车板与横向移动机构之间接合或分离的分别设于横移滑块及各地坪层载车板和上层载车板上的楔形槽和楔形块，当任一地坪层载车板或上层载车板与横移滑块经离合装置接合时，横移机构能驱动该地坪层载车板或上层载车板沿车位的横向移动至库外道路上。

8、  根据权利要求1所述的三维运载的横列型升降横移式立体停车库，其特征在于：每个车库单元均设有用于地坪层载车板和上层载车板横向移动导向的侧导轮。

9、  根据权利要求1所述的三维运载的横列型升降横移式立体停车库，其特征在于：所述地坪层载车板和上层载车板底部设万向底盘，所述万向底盘由万向球和保持架组成，所述保持架与其对应地坪层载车板或上层载车板下端面固接，所述万向球可转动设于保持架上，用于其对应地坪层载车板或上层载车板在地坪面上作纵、横向移动时的托持及保持其对应地坪层载车板或上层载车板的平衡。

10、  根据权利要求1所述的三维运载的横列型升降横移式立体停车库，其特征在于：所述自动化控制系统包括PLC程控系统和分别设于框架上和地坪上各相应部位的感应式限位开关，所述自动化控制系统与各升降伺服电机、纵移伺服电机及横移伺服电机相配合，以控制各地坪层载车板和上层载车板移动。

三维运载的横列型升降横移式立体停车库
技术领域
本实用新型涉及机械式立体停车设备的技术，特别是涉及一种三维运载的横列型升降横移式立体停车库的技术。
背景技术
机械式立体停车库具有占地面积少、造价低的特点，被公认为解决城市停车难题的有效途径。机械式立体停车库有多种形式，其中升降横移式以其配置灵活、规模可大可小、结构简单、安装和操作维护方便、安全可靠、造价低等优点，是现有各种机械式立体停车库中最常见的一种。
升降横移式立体停车库的常见结构为：在混凝土基础上构建钢结构框架；车位并列分置在地坪层和框架上层，并与库前道路的行车方向垂直(即纵列布置)，每个车位由可移动的载车板构成。现有升降横移式立体停车库的车位都只具备二维运动，即：上层载车板只作升降运动降至地坪层或提升至框架上层；地坪层载车板只作横移运动以置换出空位供上层载车板就位于地坪层；地坪层载车板可供车直接进出；汽车在地坪层进出，需由司机将车驶入车库并停在在地坪层待命的载车板上；故地坪层应至少保留一个空位供载车板换位。
现有升降横移式停车库在汽车出入库时必须在库前道路上作90度的倒车，由于车库的车位间距一般设计为2.5米左右，而普通轿车的回转半径约为5.5米，据此计算，路宽应≥6米，才可能比较顺利地倒车到位，因此受道路条件的影响较大，其可投放场合较少，对于有大量车位需求但缺少大块空地、道路狭窄的住宅区、办公楼等密集建筑群，则基本不具备投放条件，而且库前场地不够宽使倒车也颇费周折，存取车时占用车位和道路的时间较长，存取车很不方便，要求司机具有熟练的驾驶技术，这也是目前立体停车库不受普遍欢迎的重要原因。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无需倒车即可停车入库，存取车极为方便，且受投放场地和道路条件影响小的三维运载的横列型升降横移式立体停车库。
为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种三维运载的横列型升降横移式立体停车库，包括钢结构框架、地坪层载车板、上层载车板、升降机构、纵向移动机构、横向移动机构、自动化控制系统；所述自动化控制系统用于控制各部件运行；所述地坪层载车板和上层载车板构成用于停放汽车的车位并按自动化控制系统的指令作相应运动；所述钢结构框架固定于混凝土基础上，由立柱和横梁构建而成，所述立柱分列于车位横向二侧排成二列，且沿车位纵向每相邻两个立柱间构成一个车库单元，每个车库单元的上层空间停放一个上层载车板，其地坪面停放一个地坪层载车板，所述地坪层载车板的数量比车库单元的数量至少少一个以供各地坪层载车板换位，整个立体停车库由多个车库单元沿车位纵向连续排列而成，其特征在于：该停车库设于道路侧边，所有地坪层载车板和上层载车板均与库外道路的行车方向平行，每个车库单元设一套升降机构，其上层载车板由所述升降机构驱动在框架上层至地坪面间作升降运动；每个车库单元设一套纵向移动机构，其地坪层载车板由所述纵向移动机构驱动在相邻车库单元间地坪面上作纵向移动；每个车库单元设一套横向移动机构，该车库单元的地坪层载车板和上层载车板均由所述横向移动机构驱动在库内地坪面至库外道路间作横向移动，汽车只需沿道路直行，在置于库外道路上待命的地坪层载车板或上层载车板上完成存取车。
进一步的，所述升降机构采取丝杠-螺母啮合传动副方式，包括升降伺服电机、齿轮箱、传动轴、升降丝杆和升降滑块；每套升降机构有所述升降丝杆四根，分别经轴承安装于其对应上层载车板周边的四根框架立柱上；所述升降伺服电机固定于框架顶部，并经齿轮箱、传动轴同步驱动四根升降丝杆转动；每套升降机构有四个升降滑块，每个升降滑块均设有内螺纹，每套升降机构的四个升降滑块经内螺纹与四根升降丝杆一一对应啮合，并随升降丝杆的转动同步升降，升降滑块托持其对应的上层载车板实现升降运动。
进一步的，所述框架立柱上设有配合各升降滑块的导轨，用于各升降滑块的导向及保持其对应上层载车板平衡。
进一步的，所述纵向移动机构采取齿轮-齿条啮合传动副方式，包括由纵移伺服电机、齿轮、轴承组成的驱动装置和齿条导轨；所述齿条导轨设于混凝土基础的车库内侧地坪面上，并与车位的纵向平行，车库内所有地坪层载车板共用一条长度与车库总长相对应的齿条导轨，所述齿条导轨设有用于地坪层载车板纵向移动导向的导向槽，每个地坪层载车板上设有与导向槽相配合的导向轮，所述导向槽上设有与各导向轮相对应的换向口，供地坪层载车板横向移出车库单元时移出导向轮，所述纵向移动机构的驱动装置固定于地坪层载车板底部，并经齿轮与齿条导轨相啮合，驱动其对应的地坪层载车板沿齿条导轨实现纵向移动。
进一步的，所述齿条导轨由相互独立的固定段和活动段组成，所述固定段固定于混凝土基础的车库内侧地坪面上，所述活动段固定于横向移动机构上并随横向移动机构的运行而移动，当横向移动机构未运行时，活动段与固定段相衔接；所述齿轮与齿条导轨始终保持啮合。
进一步的，所述横向移动机构采取丝杠-螺母啮合传动副方式，包括横移伺服电机、横移丝杆、横移滑块和离合装置，所述横移丝杆经轴承安装于混凝土基础上，其轴向与车位的横向平行，所述横移伺服电机固定于混凝土基础上，用于驱动横移丝杆转动，所述横移滑块设有内螺纹，并经内螺纹与横移丝杆相啮合，所述横移滑块能随横移丝杆的转动沿车位的横向移动，并经离合装置驱动其对应的地坪层载车板或上层载车板实现沿车位的横向移动。
进一步的，所述离合装置是用于上层载车板、地坪层载车板与横向移动机构之间接合或分离的分别设于横移滑块及各地坪层载车板和上层载车板上的楔形槽和楔形块，当任一地坪层载车板或上层载车板与横移滑块经离合装置接合时，横移机构能驱动该地坪层载车板或上层载车板沿车位的横向移动至库外道路上。
进一步的，每个车库单元均设有用于地坪层载车板和上层载车板横向移动导向的侧导轮。
进一步的，所述地坪层载车板和上层载车板底部设万向底盘，所述万向底盘由万向球和保持架组成，所述保持架与其对应地坪层载车板或上层载车板下端面固接，所述万向球可转动设于保持架上，用于其对应地坪层载车板或上层载车板在地坪面上作纵、横向移动时的托持及保持其对应地坪层载车板或上层载车板的平衡。
进一步的，所述自动化控制系统包括PLC程控系统和分别设于框架上和地坪上各相应部位的感应式限位开关，所述自动化控制系统与各升降伺服电机、纵移伺服电机及横移伺服电机相配合，以控制各地坪层载车板和上层载车板移动。
本实用新型提供的三维运载的横列型升降横移式立体停车库，由于所有地坪层载车板和上层载车板均与库前道路的行车方向平行，地坪层的载车板能通过横向移动机构直接从库内横向移至库前道路上；当上层载车板执行存取车指令前，其正下方的地坪层载车板先通过纵向移动机构纵移至相邻另一车库单元，然后上层载车板通过升降机构降至地坪，再通过横向移动机构从库内横向移至库前道路上，因此存取车时可将车直接驶上或驶离载车板，存取车极为方便，且库前道路只需比停放车辆略宽即可，受道路条件影响很小。
附图说明
图1是本实用新型实施例的升降横移式立体停车库的整体结构示意图；
图2是图1中的A部分放大的示意图；
图3是纵向移动机构的结构示意图；
图4是横向移动机构的结构示意图；
图5是图4中沿A-A向的剖视图；
图6是地坪层载车板和上层载车板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种三维运载的横列型升降横移式立体停车库，包括钢结构框架1、地坪层载车板3、上层载车板2、升降机构4、纵向移动机构(参见图3)、横向移动机构6、自动化控制系统；所述自动化控制系统用于控制各部件运行；所述地坪层载车板3和上层载车板2构成用于停放汽车的车位并按自动化控制系统的指令作相应运动；所述钢结构框架1固定于混凝土基础上，由立柱和横梁构建而成，所述立柱分列于车位横向二侧排成二列，且沿车位纵向每相邻两个立柱间构成一个车库单元，每个车库单元的上层空间停放一个上层载车板2，其地坪面停放一个地坪层载车板3，所述地坪层载车板3的数量比车库单元的数量至少少一个以供各地坪层载车板3换位，整个立体停车库由多个车库单元沿车位纵向连续排列而成，其特征在于：该停车库设于道路侧边，所有地坪层载车板3和上层载车板2均与库外道路的行车方向平行，每个车库单元设一套升降机构4，其上层载车板2由所述升降机构4驱动在框架1上层至地坪面间作升降运动；每个车库单元设一套纵向移动机构，其地坪层载车板3由所述纵向移动机构驱动在相邻车库单元间地坪面上作纵向移动；每个车库单元设一套横向移动机构6，该车库单元的地坪层载车板3和上层载车板2均由所述横向移动机构6驱动在库内地坪面至库外道路间作横向移动，汽车只需沿道路直行，在置于库外道路上待命的地坪层载车板3或上层载车板2上完成存取车。
如图1-图2所示，所述升降机构4采取丝杠-螺母啮合传动副方式，包括升降伺服电机(图中未示)、齿轮箱(图中未示)、传动轴41、升降丝杆42和升降滑块43；每套升降机构有所述升降丝杆42四根，分别经轴承安装于其对应上层载车板2周边的四根框架立柱上；所述升降伺服电机固定于框架1顶部，并经齿轮箱、传动轴41同步驱动四根升降丝杆42转动；每套升降机构有四个升降滑块43，每个升降滑块43均设有内螺纹，每套升降机构的四个升降滑块43经内螺纹与四根升降丝杆42一一对应啮合，并随升降丝杆42的转动同步升降，升降滑块43托持其对应的上层载车板2实现升降运动；所述框架1立柱上设有配合各升降滑块43的导轨11，用于各升降滑块43的导向及保持其对应上层载车板2平衡；所述升降滑块43上设有定位销44，用于其对应上层载车板2的侧向定位，所有上层载车板2上均设有与各定位销44对应的定位孔。
如图3所示，所述纵向移动机构采取齿轮-齿条啮合传动副方式，包括由纵移伺服电机51、齿轮53、轴承52组成的驱动装置和齿条导轨54；所述齿条导轨54设于混凝土基础的车库内侧地坪面上，并与车位的纵向平行，车库内所有地坪层载车板3共用一条长度与车库总长相对应的齿条导轨54(参见图1)，所述齿条导轨54设有用于地坪层载车板3纵向移动导向的导向槽55，每个地坪层载车板3上设有与导向槽55相配合的导向轮56，所述导向槽55上设有与各导向轮56相对应的换向口，供地坪层载车板3横向移出车库单元时移出导向轮56，所述纵向移动机构的驱动装置固定于地坪层载车板3底部，并经齿轮53与齿条导轨54相啮合，驱动其对应的地坪层载车板3沿齿条导轨54实现纵向移动；所述齿条导轨54由相互独立的固定段542和活动段541组成(参见图5)，所述固定段542固定于混凝土基础的车库内侧地坪面上，所述活动段541固定于横向移动机构上并随横向移动机构的运行而移动，当横向移动机构未运行时，活动段与固定段相衔接；所述齿轮53与齿条导轨54始终保持啮合。
如图4所示，所述横向移动机构采取丝杠-螺母啮合传动副方式，包括横移伺服电机61、横移丝杆62、横移滑块63和离合装置，所述横移丝杆62经轴承安装于混凝土基础上，其轴向与车位的横向平行，所述横移伺服电机61固定于混凝土基础上，用于驱动横移丝杆62转动，所述横移滑块63设有内螺纹，并经内螺纹与横移丝杆62相啮合，所述横移滑块63能随横移丝杆62的转动沿车位的横向移动，并经离合装置驱动其对应的地坪层载车板3或上层载车板2实现沿车位的横向移动。
所述每个车库单元的地坪设有与车位的横向平行的地沟，所述横移丝杆62设于地坪的地沟中。
如图5所示，所述离合装置是用于上层载车板2、地坪层载车板3与横向移动机构之间接合或分离的分别设于横移滑块63及各地坪层载车板3和上层载车板2上的楔形槽65和楔形块66，当任一地坪层载车板3或上层载车板2与横移滑块63经离合装置接合时，横移机构能驱动该地坪层载车板3或上层载车板2沿车位的横向移动至库外道路上。
如图1所示，每个车库单元均设有用于地坪层载车板3和上层载车板2横向移动导向的侧导轮64。
如图6所示，所述地坪层载车板和上层载车板由两根承载端梁21、八根支梁22和走台板23组成，两根承载端梁21分别固设于走台板23两侧，所述支梁22与两根承载端梁21固接，所述地坪层载车板和上层载车板底部设万向底盘，所述万向底盘由万向球24和保持架25组成，所述保持架25与其对应地坪层载车板或上层载车板下端面固接，所述万向球24可转动设于保持架25上，用于其对应地坪层载车板或上层载车板在地坪面上作纵、横向移动时的托持及保持其对应地坪层载车板或上层载车板的平衡。
所述自动化控制系统包括PLC程控系统和分别设于框架上和地坪上各相应部位的感应式限位开关，所述自动化控制系统与各升降伺服电机、纵移伺服电机及横移伺服电机相配合，以控制各地坪层载车板和上层载车板移动。
本实用新型运行过程如下：
1)控制系统发出存/取指令；
2)若存/取车的目标车位位于地坪层，转至第6步；
3)若目标车位位于上层且正下方是空位(即下方无地坪层载车板)，转至第5步；
4)从上层目标车位正下方车位起，至空位止的所有地坪层载车板由纵向移动机构驱动朝向空位方向移动一个车位，从而在上层目标车位正下方腾出一个空位；
5)由上层目标车位的升降机构将该车位内的上层载车板移至地坪层的空位中；
6)由目标车位的横向移动机构将该车位内的上层载车板或地坪层载车板移至库前道路上，然后由司机沿库前道路行进方向直行驶上或驶离相应的上层载车板或地坪层载车板；
7)按上述步骤反向操作即可将相应的上层载车板或地坪层载车板移回原位。
本实用新型还可增设地下层，地下层的结构及运行原理与地上层相似。