機(jī)械式兩層升降橫移立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)

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1、III / 37摘摘 要要本篇論文論述了作者在攻讀工學(xué)學(xué)士期間所從事的畢業(yè)設(shè)計(jì)停車(chē)設(shè)備的設(shè)計(jì)過(guò)程。論文首先介紹了此項(xiàng)目的選題，以及確立此項(xiàng)目并進(jìn)行設(shè)計(jì)的目的和意義。之后，系統(tǒng)地介紹了項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程。論文以設(shè)計(jì)工作的進(jìn)展順序?yàn)樾?，分章、?jié)逐一論述了設(shè)計(jì)過(guò)程和生產(chǎn)制造過(guò)程。在設(shè)計(jì)過(guò)程部分，詳細(xì)論述了設(shè)備總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安全防護(hù)設(shè)計(jì)，其中對(duì)鋼結(jié)構(gòu)件的受力做了深入的理論分析、計(jì)算和實(shí)際檢測(cè)。在生產(chǎn)制造過(guò)程部分，詳細(xì)論述了設(shè)備關(guān)鍵零部件的工藝研究過(guò)程和試制過(guò)程。在試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程部分，詳細(xì)論述了鋼結(jié)構(gòu)框架的應(yīng)力測(cè)試和設(shè)備安全運(yùn)行檢測(cè)，并提供了詳細(xì)的檢測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告。論文以專(zhuān)門(mén)章節(jié)作為重

2、點(diǎn)，詳細(xì)論述了本研究項(xiàng)目的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)， 以及在設(shè)計(jì)和工藝方面的獨(dú)創(chuàng)性。全文配以公式、圖表和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，正確和直觀的闡述了研究項(xiàng)目的全部過(guò)程和成果。比較客觀的反映出作者從事設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作的能力和水平。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞： 立體停車(chē)設(shè)備；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；傳動(dòng)系統(tǒng)；控制系統(tǒng)；PLC 安全性 ABSTRACTThe purpose of this paper is to focus on an auto-parking system equipmentsdevelopment and deliverable which I studied during my master course.The analysis,s

3、tudy and development are all base upon the project of parking equipment.In this paper, my introduction is divided into four main parts, design procedure；manufacture procedure. In the design procedure section, I described equipments general construction design, drive system design, controlling system

4、 design and security protection design, and especially took a deep theoretical analysis, calculation and test on the force on steel structure members. In the manufacture procedure section, I described how equipment key parts craft to be studied and tested. In the experimental procedure section, the

5、test reports are presented detailed for the stress of steel structure members and safety to run. In the end, I provided couple of cases to prove and illustrate how the project study deliverable can successfully be applied.Formulas, illustrations and experimental data of this paper correctly and dire

6、ctly describe how the project goes and how the deliverable to be produced, and well reflected the authors capability and technical performance 。KEYWORDS： solid parking equipment；construction design； hydraulics system,control system； PLC securitV / 37目目 錄錄摘要 . ABSTRC目錄 .1 緒論 .11.1 立體停車(chē)設(shè)備概述.11.2 立體停車(chē)設(shè)

7、備國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀.11.3 項(xiàng)目的來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容.31.3.1 產(chǎn)品的市場(chǎng)定位.31.3.2 產(chǎn)品的型式定位.42 立體停車(chē)設(shè)備設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程.52.1 技術(shù)分析比較和方案確定.52.2 總體設(shè)計(jì).52.2.1 機(jī)架結(jié)構(gòu)部分.52.2.2 載車(chē)板部分.62.2.2.1 上載車(chē)板.62.2.2.2 下載車(chē)板.72.2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì).72.2.3.1 升降傳動(dòng)系統(tǒng).72.2.3.2 橫移傳動(dòng)系統(tǒng).82.2.3.3 傳動(dòng)鋼絲繩系統(tǒng).92.2.4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).92.2.5 操作系統(tǒng).102.2.6 停電應(yīng)急裝置.112.3 PLC 控制 .112.3.1 設(shè)備運(yùn)行工況.112.3.2 PLC

8、控制系統(tǒng)的構(gòu)成 .122.3.3 程序設(shè)計(jì).142.4 安全防護(hù)設(shè)計(jì).163 立體停車(chē)設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算.183.1 動(dòng)力系統(tǒng)計(jì)算.183.1.1橫移載車(chē)板動(dòng)力系統(tǒng)計(jì)算.183.1.2 升降載車(chē)板的動(dòng)力系統(tǒng)計(jì)算.193.1.3 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算.213.1.4 機(jī)架立柱穩(wěn)定性計(jì)算.213.1.5 機(jī)架梁強(qiáng)度校核計(jì)算.244 停車(chē)設(shè)備制造工藝研究.264.1 機(jī)架制造工藝.264.2 載車(chē)板制造工藝.264.2.1 邊梁的工藝改進(jìn).264.2.2 波紋板的試制.274.3 樣品主要技術(shù)參數(shù).275 結(jié)論與展望.285.1 總結(jié).285.1.1 設(shè)備運(yùn)行過(guò)程的優(yōu)化控制.285.1.2 拼裝式載車(chē)板.285.

9、2 展望.29致 謝.31參考文獻(xiàn).321 / 371 緒論緒論1.1 立體停車(chē)設(shè)備概述立體停車(chē)設(shè)備概述使用車(chē)輛之外其它帶有動(dòng)力的搬運(yùn)器，完成車(chē)輛停放、存儲(chǔ)工作的整個(gè)設(shè)施，稱(chēng)為停車(chē)庫(kù)，而停車(chē)庫(kù)內(nèi)用于搬運(yùn)、停放汽車(chē)的設(shè)備，總稱(chēng)為停車(chē)設(shè)備。以立體化形式存放車(chē)輛的停車(chē)設(shè)備則叫做立體停車(chē)設(shè)備。它包含了當(dāng)前機(jī)械、電子、液壓、光學(xué)、磁控技術(shù)領(lǐng)域的成熟先進(jìn)技術(shù)，是一種技術(shù)密集型的機(jī)電一體化設(shè)備。在中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T8713-19985：停車(chē)設(shè)備類(lèi)別、型式與基本參數(shù)要目中，對(duì)停車(chē)設(shè)備進(jìn)行了劃分，其類(lèi)別及代號(hào)如下：升降橫移類(lèi)，代號(hào)為SH，是指通過(guò)搬運(yùn)器的垂直升降或水平橫移進(jìn)行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛存取功

10、能的停車(chē)設(shè)備。垂直循環(huán)類(lèi)，代號(hào)為CX；是指車(chē)輛搬運(yùn)器在垂直平面內(nèi)做連續(xù)循環(huán)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛存取功能的停車(chē)設(shè)備。水平循環(huán)類(lèi)，代號(hào)為SX；是指車(chē)輛搬運(yùn)器在水平平面內(nèi)排列成2列或2列以上做連續(xù)循環(huán)列間轉(zhuǎn)換移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛存取功能的停車(chē)設(shè)備。多層循環(huán)類(lèi)，代號(hào)為DX；是指車(chē)輛搬運(yùn)器在垂直平面內(nèi)排列成2層或2層以上做連續(xù)移動(dòng)，兩端有升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行循環(huán)層間轉(zhuǎn)換移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛存取功能的停車(chē)設(shè)備。平面移動(dòng)類(lèi)，代號(hào)為PY；是指存車(chē)位與搬運(yùn)器分布在同一水平面內(nèi)，通過(guò)搬運(yùn)器在水平面內(nèi)做往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛存取功能的停車(chē)設(shè)備。巷道堆垛類(lèi)，代號(hào)為XD；是指存車(chē)位在巷道一邊或兩邊多層分布，通過(guò)搬運(yùn)器在專(zhuān)用巷道內(nèi)做水平、升降或水平升

11、降復(fù)合運(yùn)行，或與升降搬運(yùn)器結(jié)合，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛存取功能的停車(chē)設(shè)備。垂直升降類(lèi)，代號(hào)為CS；是指存車(chē)位分布在井道周?chē)?，通過(guò)升降搬運(yùn)器在專(zhuān)用井道內(nèi)做升降運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛存取功能的停車(chē)設(shè)備。簡(jiǎn)易升降類(lèi)，代號(hào)為JS：是指通過(guò)單一搬運(yùn)器的升降、俯仰或二三層搬運(yùn)器整體升降、俯仰，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛二三層存取功能的停車(chē)設(shè)備。汽車(chē)升降機(jī)類(lèi)代號(hào)為QS；是指搬運(yùn)器運(yùn)載車(chē)輛(或同時(shí)運(yùn)載駕駛員)垂直升降運(yùn)行進(jìn)行多層平層對(duì)位，從搬運(yùn)器到存車(chē)位需要駕駛員駕車(chē)入位，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛存取功能的停車(chē)設(shè)備。從上面對(duì)停車(chē)設(shè)備的分類(lèi)和定義可以看出，與以往的普通車(chē)庫(kù)相比，停車(chē)設(shè)備可以在同樣面積的土地上停放更多的車(chē)輛，大大的提高了土地面積利用率，同時(shí)具有存車(chē)時(shí)間

12、短，可使用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，所以是解決城市停車(chē)面積不足，停車(chē)?yán)щy的有效措施。1.2 立體停車(chē)設(shè)備國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀立體停車(chē)設(shè)備國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)，房地產(chǎn)業(yè)和汽車(chē)工業(yè)兩大支柱產(chǎn)業(yè)得到了高速發(fā)展，尤其隨著我國(guó)城市建設(shè)速度的加快和人名生活水平的提高，轎車(chē)進(jìn)入家庭已成為必然趨勢(shì)。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)，截止到 2005 年底，我國(guó)汽車(chē)保有量達(dá)到 3421.1615 萬(wàn)輛，比2004 年增加 479.4336 萬(wàn)輛，年增長(zhǎng)率 14。其中私人轎車(chē)保有量達(dá)到 689 萬(wàn)輛，比2004 年增加 146.2441 萬(wàn)輛，年增長(zhǎng)率 21.19。我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的高速發(fā)展和汽車(chē)銷(xiāo)售的高速增長(zhǎng)，必然給城市交通（包括動(dòng)態(tài)

13、交通和靜態(tài)交通）帶來(lái)巨大的壓力，各地政府雖花大力支持城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，但始終難以滿(mǎn)足汽車(chē)快速增長(zhǎng)的需要。最近十幾年來(lái)，我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車(chē)增長(zhǎng)速度年平均在 1015，而城市道路年平均增長(zhǎng)速度只有 23。特別是大城市的機(jī)動(dòng)車(chē)擁有量和交通的增長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)交通基礎(chǔ)設(shè)施的增長(zhǎng)速度。如北京市在 90 年代小汽車(chē)年平均增長(zhǎng)速度達(dá)到 30左右，但城市道路年平均增長(zhǎng)率只有 1.2，道路面積年增長(zhǎng)率為 3.7。靜態(tài)交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)更落后于動(dòng)態(tài)交通設(shè)施基礎(chǔ)建設(shè)，全國(guó)停車(chē)位缺口平均在 60以上。因此造成大量車(chē)輛停在道路內(nèi)，形成馬路停車(chē)場(chǎng)。隨著汽車(chē)進(jìn)入家庭的速度不斷加快，對(duì)城市交通基礎(chǔ)設(shè)施的壓力越來(lái)越大。交通擁堵、停車(chē)

14、難已成為國(guó)內(nèi)很多城市發(fā)展嚴(yán)重制約因素，因此也引起了各級(jí)政府的重視。解決停車(chē)難的一個(gè)主要手段就是建設(shè)立體停車(chē)庫(kù)。機(jī)械立體停車(chē)庫(kù)是解決大都市內(nèi)停車(chē)難問(wèn)題的有效方法。土地資源緊張是大都市的現(xiàn)狀，在亞洲各國(guó)大城市表現(xiàn)的尤為突出，所以機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)在亞洲的應(yīng)用比較廣泛，目前統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，立體停車(chē)庫(kù)市場(chǎng)大多在亞洲的日本、韓國(guó)、中國(guó)等地。亞洲 的停 車(chē)設(shè)備技術(shù)起源于日本，日本從20世紀(jì)60年代開(kāi)始從事機(jī)械停車(chē)設(shè)備的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和服務(wù)，至今已有四十多年的歷史。目前在日本從事機(jī)械式停車(chē)庫(kù)及其設(shè)備開(kāi)發(fā)、制造的公司約有200多家，其中生產(chǎn)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備的公司約100多家，比較大的公司有新明和、石川島播磨、日精

15、、三菱重工等。從90年代起日本每年投入運(yùn)行的機(jī)械停車(chē)泊位都在10萬(wàn)以上。目前全日本己經(jīng)投入使用的機(jī)械式停車(chē)位超過(guò)300萬(wàn)個(gè)，其中以升降橫移式停車(chē)設(shè)備為主。對(duì)于日本，優(yōu)勢(shì)在多層升降橫移類(lèi)、垂直升降類(lèi)、水平循環(huán)類(lèi)、垂直循環(huán)類(lèi)、簡(jiǎn)易升降類(lèi)等產(chǎn)品上。韓國(guó)機(jī)械停車(chē)設(shè)備技術(shù)是日本技術(shù)的派生。產(chǎn)業(yè)從20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始起步，80年代開(kāi)始引進(jìn)日本技術(shù)，經(jīng)過(guò)消化生產(chǎn)和本土化，90年代開(kāi)始進(jìn)入使用階段。由于這幾個(gè)階段得到政府的高度重視，各種機(jī)械停車(chē)設(shè)備得到普遍開(kāi)發(fā)和利用，韓國(guó)近幾年增長(zhǎng)速度都在30%左右。目前韓國(guó)停車(chē)設(shè)備行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。在歐洲，德國(guó)和意大利等歐洲國(guó)家從事停車(chē)設(shè)備開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)也比較早。較好的

16、公司有：意大利Sotefin, Interpark,德國(guó)Palis等。由于歐洲國(guó)家土地資源比較富余，停車(chē)問(wèn)題表現(xiàn)不很突出，停車(chē)設(shè)備應(yīng)用量不是很大。多數(shù)為巷道堆垛式產(chǎn)品，多層升降橫移式產(chǎn)品應(yīng)用也很好。德國(guó)和意大利等歐洲國(guó)家的優(yōu)勢(shì)主要在巷道堆垛類(lèi)產(chǎn)品上。3 / 37我國(guó)在20世紀(jì)80年代初開(kāi)始研制和使用機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。80年代是起步階段，90年代以來(lái)，隨著汽車(chē)工業(yè)和建筑業(yè)的發(fā)展，尤其是轎車(chē)進(jìn)入家庭后，停車(chē)設(shè)備的應(yīng)用逐步推廣，已經(jīng)形成了新興的停車(chē)設(shè)備行業(yè)，步入引進(jìn)、開(kāi)發(fā)、制造、使用相結(jié)合的初步發(fā)展階段，現(xiàn)在從事停車(chē)設(shè)備制造的企業(yè)數(shù)約有100家，其中主機(jī)生產(chǎn)企業(yè)超過(guò)50家。我國(guó)立體停車(chē)設(shè)備的產(chǎn)品經(jīng)引進(jìn)

17、技術(shù)和自我研究開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)技術(shù)水平有了很大的提高，許多設(shè)備采用了當(dāng)前機(jī)械、電子、液壓、光學(xué)、磁控和計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，如采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，使運(yùn)行高速、平穩(wěn)、省電、減少振動(dòng)和噪聲；控制形式有按鈕式、IC卡式、觸摸屏式、密碼鑰匙式、遙控式等，有些設(shè)備還采用了總線控制技術(shù)；傳動(dòng)裝置采用內(nèi)藏式，以增大停車(chē)空間并保護(hù)各傳動(dòng)元件不受污染和腐蝕，提高了設(shè)備的耐久性；機(jī)械結(jié)構(gòu)中采用了模塊化設(shè)計(jì)，便于組合使用，易于安裝拆卸，縮短施工周期；還采用一些新材料、新工藝，如采用“H”型鋼做鋼梁，組合的鍍鋅板或一體成型的鍍鋅板做載車(chē)板：安全保護(hù)方面采用了聲光引導(dǎo)及定位裝置，自動(dòng)消防滅火系統(tǒng)等。目前品種的滿(mǎn)足率已達(dá)9

18、0%左右，有的品種填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到50%以上。目前，立體停車(chē)設(shè)備的研究工作在國(guó)內(nèi)也得到逐步的重視，國(guó)內(nèi)許多研究院所和高等院校都投入技術(shù)力量，對(duì)立體停車(chē)設(shè)備的各個(gè)方面.例如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)、存取策略、可靠性分析、以及生產(chǎn)工藝等方面進(jìn)行研究，取得了一系列的成果。與此同時(shí)，國(guó)家也進(jìn)一步發(fā)展和完善與停車(chē)產(chǎn)業(yè)相關(guān)的法規(guī)和各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，先后制訂了多項(xiàng)停車(chē)設(shè)備的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，加強(qiáng)規(guī)劃引導(dǎo)、技術(shù)開(kāi)發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化工作。同時(shí)，從中央到地方，都頒布了一系列的法規(guī)條文，對(duì)停車(chē)行業(yè)的發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃管理。從2004年起，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局對(duì)停車(chē)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行許可證評(píng)審工作，規(guī)定在2005年3月31日

19、前未取得生產(chǎn)許可證的企業(yè)，不得從事停車(chē)設(shè)備的生產(chǎn)工作。我國(guó)城市停車(chē)行業(yè)從80年代末起，經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，現(xiàn)在形成了一定的規(guī)模，但是還處于初始發(fā)展階段，車(chē)庫(kù)建設(shè)尚在起步階段，在一些大城市中機(jī)械化車(chē)庫(kù)仍然是空白。停車(chē)行業(yè)的發(fā)展仍存在著一些問(wèn)題：第一，停車(chē)設(shè)備企業(yè)己經(jīng)形成了一定的規(guī)模，但是發(fā)展不平衡，骨干的大中型企業(yè)在20家左右，其它的則是中小企業(yè)居多，技術(shù)力量薄弱，缺乏自主開(kāi)發(fā)能力，靠引進(jìn)國(guó)外技術(shù)圖紙。第二，產(chǎn)品的種類(lèi)增多了，但是質(zhì)量、可靠性、安全性、耐久性均存在著較大的問(wèn)題，產(chǎn)品的技術(shù)水平和質(zhì)量難以保證。第三，停車(chē)行業(yè)的市場(chǎng)開(kāi)始發(fā)育，但是競(jìng)爭(zhēng)太殘酷，目前總體能力過(guò)剩，價(jià)格偏低，有的產(chǎn)品已經(jīng)降到行

20、業(yè)平均成本價(jià)以下。停車(chē)設(shè)備行業(yè)的發(fā)展?fàn)可娴酵＼?chē)立法、收費(fèi)政策、城市規(guī)劃、交通管理等諸多方面。目前我國(guó)有關(guān)城市停車(chē)的立法雖然已經(jīng)起步，但尚未完善，城市停車(chē)規(guī)劃、停車(chē)管理辦法、停車(chē)收費(fèi)政策大多數(shù)還處于醞釀之中，因此我國(guó)停車(chē)業(yè)的發(fā)展還需走一段艱難的歷程。1.3 項(xiàng)目的來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容項(xiàng)目的來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容基于立體停車(chē)設(shè)備廣闊的市場(chǎng)前景，結(jié)合學(xué)校給畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的要求，決定設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易兩層的立體停車(chē)設(shè)備。1.3.1 產(chǎn)品的市場(chǎng)定位 隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，城市的商業(yè)大廈、高級(jí)寫(xiě)字樓、辦公樓和居民小區(qū)如雨后春筍般拔地而起。各大城市對(duì)城市建設(shè)的規(guī)模都提出在這些高樓大廈和住宅小區(qū)必須提供機(jī)動(dòng)車(chē)停車(chē)場(chǎng)（庫(kù)

21、）的要求。而由于城市建筑用地的緊張和地價(jià)的居高不下，這些停車(chē)庫(kù)自然由過(guò)去的平面形式轉(zhuǎn)為立體形式和地下形式，以期在現(xiàn)有面積的條件下擴(kuò)大停放車(chē)的數(shù)量。 針對(duì)這種情況，我將設(shè)計(jì)的立體停車(chē)設(shè)備定位在地下停車(chē)庫(kù)的應(yīng)用上。因?yàn)槟壳敖ㄔO(shè)的大型高層建筑都建有一至三層的地下層，并通常用來(lái)停放車(chē)輛。利用立體停車(chē)設(shè)備來(lái)有效地提高車(chē)輛存放，是任何大樓物業(yè)主樂(lè)于接受。隨著高樓大廈的不斷建設(shè)和增多，這種需求會(huì)不斷增長(zhǎng)，提供良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。1.3.2 產(chǎn)品的型式定位通常大型高層建筑的地下層的高度在 3.6 米左右，面積和布局因布局建筑本身而異，大小不同，變化比較復(fù)雜。并且，在立體停車(chē)設(shè)備的建設(shè)時(shí)，建筑的主體工程已完工，

22、不允許對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行大的改動(dòng)和施工。這樣就從不同方面對(duì)應(yīng)用的立體停車(chē)設(shè)備形成了一定的限制。例如：層高限制了高層車(chē)庫(kù)設(shè)備的應(yīng)用；施工限制又排除了沉降地坑式停車(chē)設(shè)備的使用；還有建筑的供電和消防安全方面的要求，又限制了部分類(lèi)型停車(chē)設(shè)備的應(yīng)用。根據(jù)實(shí)施使用條件和種種應(yīng)用限制，我對(duì)目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的立體停車(chē)設(shè)備機(jī)械了分析比較，確定了我計(jì)劃設(shè)計(jì)的立體停車(chē)設(shè)備的型式，具體定位為：兩層升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備。 5 / 372 立體停車(chē)設(shè)備設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程立體停車(chē)設(shè)備設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程2.1 技術(shù)分析比較和方案確定技術(shù)分析比較和方案確定現(xiàn)有的立體停車(chē)設(shè)備有簡(jiǎn)易升降式和升降橫移式兩種。簡(jiǎn)易升降式由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用的方便性和運(yùn)

23、行的安全性較差，應(yīng)用的不多。而升降橫移類(lèi)停車(chē)設(shè)備對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性較強(qiáng)，可根據(jù)不同的地形和空間進(jìn)行任意組合、排列，規(guī)?？纱罂尚。瑢?duì)土建的要求比較低，因此，升降橫移類(lèi)停車(chē)設(shè)備應(yīng)用十分普遍。從分析比較可以看出，不同結(jié)構(gòu)的設(shè)備具有各自的性能特點(diǎn)和適用性。我確定設(shè)計(jì)目標(biāo)需要盡量吸收他們的長(zhǎng)處，從提高設(shè)備使用性能，滿(mǎn)足應(yīng)用要求出發(fā)，并綜合考慮設(shè)備制造難度和制造成本。最終確定的開(kāi)發(fā)方案是：-研究開(kāi)發(fā)兩層升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備；-采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式；-采用型鋼結(jié)構(gòu)框架和拼裝式載車(chē)板；-采用手動(dòng)、光機(jī)電和 PLC 組合控制。2.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)立體停車(chē)設(shè)備共有上、下兩層；水平橫向可以分為 29 跨，每跨是一個(gè)車(chē)

24、位寬，這樣可以變型為多種庫(kù)型；每個(gè)車(chē)位均有載車(chē)板，下層車(chē)位水平橫移運(yùn)動(dòng)，可以自由存取車(chē)輛。上層車(chē)位做垂直升降運(yùn)動(dòng)，結(jié)合下層車(chē)位的平移運(yùn)動(dòng)，形成上層車(chē)位的下降空位，實(shí)現(xiàn)上層車(chē)輛的存取動(dòng)作。車(chē)庫(kù)車(chē)位的升降運(yùn)動(dòng)和橫移運(yùn)動(dòng)都是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。各部分運(yùn)動(dòng)的控制是通過(guò) PLC 實(shí)現(xiàn)。所有停車(chē)單元的控制系統(tǒng)都通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接到總監(jiān)控制室。在總監(jiān)控制室，通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕可以監(jiān)控所有設(shè)備的運(yùn)行情況，并進(jìn)行管理。設(shè)備總體劃分成六大部分： a）機(jī)架結(jié)構(gòu)部分； b) 載車(chē)板部分； c) 傳動(dòng)系統(tǒng)； d) 控制系統(tǒng)； e) 安全防護(hù)系統(tǒng)。2.2.1 機(jī)架結(jié)構(gòu)部分機(jī)架結(jié)構(gòu)部分 設(shè)備的機(jī)架由鋼結(jié)構(gòu)組成，是上、下載車(chē)板的支撐和導(dǎo)向

25、。我設(shè)計(jì)的機(jī)架采用 H 型鋼焊接成部件，用高強(qiáng)度螺栓連接構(gòu)成一個(gè)牢固的框架。其外觀簡(jiǎn)潔，剛度好，強(qiáng)度高，抗風(fēng)、穩(wěn)固、可靠，完全滿(mǎn)足承載要求。7 / 37 考慮到使設(shè)備適應(yīng)不同場(chǎng)地條件，進(jìn)行任意的多種組合應(yīng)用，所以機(jī)架結(jié)構(gòu)部分采用模塊設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)部件具有良好的通用性和互換型。 主體結(jié)構(gòu)的前框架采用大跨距的跨梁式設(shè)計(jì)，給車(chē)輛出、入留出最大空間。主體結(jié)構(gòu)后部，每個(gè)車(chē)位寬度上均設(shè)立柱。H 型鋼的翼板作為上載車(chē)板的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，在水平面的 X，Y 方向上限制載車(chē)板的擺動(dòng)。 由于機(jī)架各部件的焊接結(jié)構(gòu)的制造精度和裝配精度均要求較高，并要求互換性好，為此，制造中必須采用一定的工藝手段來(lái)保證。構(gòu)成機(jī)架的焊接件在焊接前

26、需要進(jìn)行較直。焊接時(shí)采用專(zhuān)用焊接夾具，以防止和減小焊接變形，提高工件的尺寸精度，并使其具有互換性。 機(jī)架是放置在自然環(huán)境中使用，因此其表面涂層十分重要，應(yīng)具有防銹、防腐能力，并且要求色彩明亮，易識(shí)別。為此，焊后的鋼結(jié)構(gòu)機(jī)架，表面需要進(jìn)行噴丸處理，消除焊接應(yīng)力，清除焊接應(yīng)力，清除焊劑焊渣，達(dá)到噴漆前的要求。所有結(jié)構(gòu)件外表面噴涂四層專(zhuān)用防銹氧樹(shù)脂漆。第一層采用富鋅底漆，具有良好的防銹防蝕功能；第二層采用云鐵中間漆，以增強(qiáng)漆膜間的附著力和漆膜彈性；最后兩層為環(huán)氧樹(shù)脂面漆，具有抗氧化、不褪色，漆膜厚，附著力強(qiáng)，耐沖擊的優(yōu)良性能。2.2.2 載車(chē)板部分載車(chē)板部分載車(chē)板分為上載車(chē)板和下載車(chē)板兩種，工作時(shí)分

27、別做不同的運(yùn)動(dòng)。上載車(chē)板工作時(shí)做垂直升降運(yùn)動(dòng)；下載車(chē)板工作時(shí)做水平橫向運(yùn)動(dòng)。上、下載車(chē)板的主體結(jié)構(gòu)相似，都是采用螺栓將左右兩條縱向邊梁以及前后兩條橫梁連接成矩形框架，上面鋪設(shè)由相互咬合的波紋板構(gòu)成的面板。載車(chē)板組裝前，需要對(duì)其組件進(jìn)行不同的表面處理，使載車(chē)板經(jīng)久耐用。載車(chē)板是停車(chē)設(shè)備通用的組合構(gòu)件，因此要求通用性、互換性好，并且結(jié)構(gòu)工藝應(yīng)滿(mǎn)足批量生產(chǎn)和便于裝配的需要。載車(chē)板實(shí)際使用中要承受運(yùn)動(dòng)、載荷和撞擊，因此在其設(shè)計(jì)上采用了彈性體設(shè)計(jì)原理和預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)方法，保證其結(jié)構(gòu)具有承載力大，泊車(chē)穩(wěn)定，無(wú)加載噪聲的特點(diǎn)。載車(chē)板的面板是由冷軋鍍鋅波紋鋼板拼裝而成，其表面平整無(wú)縫隙， 防銹防蝕不漏水，外形美觀

28、。面板在載車(chē)板上安裝后，其橫截面呈微拱形， 雨水或車(chē)輛漏油可沿拱形表面流入載車(chē)板邊梁的水槽中，不會(huì)污染下層停放的車(chē)輛。面板組件上裝有消除加載噪聲的裝置，車(chē)輛進(jìn)入時(shí)，車(chē)輛的撞擊和碾壓不會(huì)發(fā)出金屬摩擦的刺耳噪聲。面板上設(shè)置了可調(diào)節(jié)的汽車(chē)定位機(jī)構(gòu)，能使汽車(chē)在載車(chē)板上保持正確的停車(chē)位置，不會(huì)因外界環(huán)境影響，發(fā)生位移。2.2.2.1 上載車(chē)板上載車(chē)板上載車(chē)板是設(shè)備中的重要部件，關(guān)系到設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。從設(shè)備運(yùn)行安全角度考慮，我們?cè)谏陷d車(chē)板設(shè)置了雙重掛鉤裝置：在其前部設(shè)置了掛鉤保護(hù)裝置，當(dāng)提升鋼絲繩條意外斷開(kāi)時(shí)起安全保護(hù)作用：在其后部設(shè)置了自鎖型的防墜落掛鉤裝置，用于防止上層車(chē)輛長(zhǎng)期存放時(shí)出現(xiàn)緩慢

29、下落現(xiàn)象，起到安全保障作用。自鎖型的防墜落掛鉤裝置的設(shè)計(jì)采用了機(jī)電結(jié)合連鎖控制的方式。當(dāng)上載車(chē)板上升到位時(shí)， 由機(jī)械結(jié)構(gòu)自動(dòng)鎖住，限制上載車(chē)板的下降動(dòng)作。當(dāng)上載車(chē)板需要下降時(shí)，通過(guò)控制電磁鐵打開(kāi)機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)，使上載車(chē)板順利下行。鎖緊機(jī)構(gòu)是對(duì)稱(chēng)分布在上載車(chē)板的后部，兩套機(jī)構(gòu)必須同時(shí)動(dòng)作。如果這一動(dòng)作失誤，上載車(chē)板不能順利下降而產(chǎn)生傾斜，將造成摔車(chē)事故。所以防墜落裝置的設(shè)計(jì)制造是關(guān)鍵性技術(shù)。另外，采用了雙電磁鐵控制，提供了操作的可靠性。根據(jù)使用要求，與電磁鐵廠家合作設(shè)計(jì)制造了專(zhuān)用牽引電磁鐵，其推桿可以自動(dòng)復(fù)位，并具有大推力、大行程的特點(diǎn)。該電磁鐵還具有自整流功能，通過(guò)整流將輸入的220V交流電源轉(zhuǎn)

30、換為直流200V， 降低了元件工作時(shí)的噪聲。我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)將上載車(chē)板的前起吊點(diǎn)后置了1-1.s米，上載車(chē)板前吊點(diǎn)采用后置式設(shè)計(jì)，擴(kuò)大了車(chē)位進(jìn)、出口的寬度和轉(zhuǎn)彎范圍，最大限度地減少了泊車(chē)障礙，方便車(chē)輛進(jìn)出，并且有效降低了對(duì)車(chē)庫(kù)行車(chē)通道寬度的要求，提高了設(shè)備的適應(yīng)性。上載車(chē)板安裝后整體后傾0.3，使板面不會(huì)存留雨水，適于露天使用。2.2.2.2 下載車(chē)板下載車(chē)板下載車(chē)板做水平移動(dòng)，給上載車(chē)板的下降讓出空位。下載車(chē)板的水平移動(dòng)是由電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸節(jié)和一根長(zhǎng)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)載車(chē)板下面的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的。長(zhǎng)傳動(dòng)軸的軸線要與電機(jī)的輸入軸保持一定的同軸度，否則會(huì)降低電機(jī)的有效功率，出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活甚至卡死現(xiàn)象。所以在設(shè)

31、計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)與安裝傳動(dòng)件相關(guān)的基準(zhǔn)面給出精度要求。為了簡(jiǎn)化加工，提高安裝精度，同時(shí)采用了4個(gè)聯(lián)軸節(jié)。安裝時(shí)通過(guò)調(diào)整聯(lián)軸節(jié)來(lái)消除加工和連接產(chǎn)生的誤差，這樣即可以滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)要求，又可以降低加工精度。2.2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)分為升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、橫移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。2.2.3.1 升降傳動(dòng)系統(tǒng)升降傳動(dòng)系統(tǒng)每塊上載車(chē)板都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)與鋼絲繩傳動(dòng)組合的傳動(dòng)系統(tǒng)。電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),載車(chē)板上升,電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),載車(chē)板下降。根據(jù)載車(chē)板及車(chē)重確定鋼絲繩條所需的傳動(dòng)力。根據(jù)傳動(dòng)力及載車(chē)板的移動(dòng)速度確定電機(jī)功率。根據(jù)車(chē)身高度確定上下載車(chē)板間的距離,根據(jù)這個(gè)距離確定鋼絲繩條的長(zhǎng)度,最后根據(jù)傳動(dòng)力確定

32、鏈輪大小,鏈節(jié)形狀及大小。大多數(shù)停車(chē)設(shè)備車(chē)板的升降牽引基本采用三種模式之一：鋼絲繩十滑輪式；套筒滾子鏈(片式關(guān)節(jié)鏈)+鏈輪式；起重專(zhuān)用環(huán)形鏈條+鏈輪式.經(jīng)過(guò)分析比較。選中鋼絲繩十滑輪式模式。優(yōu)點(diǎn)：采用鋼絲繩+滑輪式作為停車(chē)板的提升形式的優(yōu)點(diǎn)是安裝比較方便，不需要考慮鏈?zhǔn)桨惭b過(guò)程中的鏈扭轉(zhuǎn)或鏈纏繞。9 / 37鋼絲繩 + 滑輪式對(duì)于滑輪出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象的適應(yīng)性強(qiáng)。從成本上考慮，鋼絲繩+滑輪式成本最低。缺點(diǎn)：鋼絲繩靠本身的表面細(xì)繩紋路和滑輪的間摩擦來(lái)確保車(chē)板提升和降落時(shí)的不打滑。但隨著時(shí)間推移，紋路的磨損和導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的不靈活將使滑動(dòng)摩擦現(xiàn)象發(fā)生。鋼絲繩的承載能力是比較差的。隨著時(shí)間的推移，鋼絲繩本身會(huì)發(fā)

33、生拉長(zhǎng)的現(xiàn)象，這樣會(huì)導(dǎo)致車(chē)板的傾斜而產(chǎn)生一系列的安全問(wèn)題。鋼絲繩的使用壽命也是其缺陷之一，日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ITS)規(guī)定車(chē)庫(kù)類(lèi)提升鋼絲繩每5年應(yīng)更換一次，這也給車(chē)庫(kù)使用和維護(hù)帶來(lái)了額外的負(fù)擔(dān)。滑輪采用YHH滑輪，YHH滑輪屬優(yōu)質(zhì)鋼板成形的滑輪系列，是鑄鐵、煉鋼等滑輪之更新?lián)Q代產(chǎn)品。具有外觀美、重量輕、剛度強(qiáng)、耐磨損等優(yōu)點(diǎn)，能根據(jù)不同工況條件，確?；喌某休d能力及使用壽命?；喿畲蟪休d80t，最長(zhǎng)壽命10年，允許斜5，是船運(yùn)、水利、建筑、起重等行業(yè)的理想配套產(chǎn)品。圖2-1 上載車(chē)板升降原理圖2.2.3.2 橫移傳動(dòng)系統(tǒng)橫移傳動(dòng)系統(tǒng)每塊下載車(chē)板后部都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng),藏于載車(chē)板內(nèi)。

34、在下載車(chē)板底部裝有四只鋼輪,可以在導(dǎo)軌上行走,其中兩只為主動(dòng)輪,裝于長(zhǎng)傳動(dòng)軸兩端,另兩只為獨(dú)立安裝的從動(dòng)輪。電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn),長(zhǎng)傳動(dòng)軸上的主動(dòng)鋼輪在導(dǎo)軌上滾動(dòng)行走從而使下載車(chē)板作橫向平移運(yùn)動(dòng)。 圖2-2 下載車(chē)板橫移原理圖2.2.3.3 傳動(dòng)鋼絲繩系統(tǒng)傳動(dòng)鋼絲繩系統(tǒng)傳動(dòng)鋼絲繩系統(tǒng)包括：用于提升上載車(chē)板的兩條提升繩。電機(jī)的運(yùn)動(dòng)輸出通過(guò)提升鋼絲繩傳遞到上載車(chē)板，實(shí)現(xiàn)上載車(chē)板的升降。在平衡繩的設(shè)計(jì)上， 日本的同類(lèi)產(chǎn)品采用特制的鋼絲繩。根據(jù)我國(guó)的繩條市場(chǎng)供應(yīng)情況，我們?cè)诔浞挚紤]保證使用安全性的前提下，采用了標(biāo)準(zhǔn)板鏈。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)板鏈的形狀設(shè)計(jì)了防斷鏈裝置的壓輪的形狀，選擇尼龍作為壓輪材料，使防斷

35、鏈裝置在板鏈上不產(chǎn)生振動(dòng)，因而上載車(chē)板的運(yùn)動(dòng)變得平穩(wěn)、無(wú)噪聲。采用標(biāo)準(zhǔn)板繩的另一優(yōu)點(diǎn)是降低了制造成本且易于訂購(gòu)。在提升鋼絲繩的連接上，通過(guò)對(duì)設(shè)備實(shí)際工況的分析，采取了結(jié)構(gòu)受力的優(yōu)化設(shè)計(jì)。當(dāng)設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)(1-5小時(shí))工作時(shí)，上載車(chē)板的載荷由提升鏈承受，此狀態(tài)下存取車(chē)輛動(dòng)作平穩(wěn)、無(wú)沖擊；當(dāng)設(shè)備停放較長(zhǎng)時(shí)間(超過(guò)5小時(shí))不工作時(shí)，上載車(chē)板的載荷轉(zhuǎn)為由機(jī)架承受，減少了提升鏈的受力疲勞，使設(shè)備更加安全可靠。為降低鋼絲繩與卷筒或滑輪間的摩擦磨損，應(yīng)定期涂抹潤(rùn)滑劑保護(hù)。2.2.4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩層升降橫移式停車(chē)設(shè)備存取車(chē)輛的過(guò)程是自動(dòng)進(jìn)行的。取車(chē)時(shí)，只要按動(dòng)控制盤(pán)上與存放自己車(chē)輛的載車(chē)板號(hào)碼相

36、同的按鈕，載車(chē)板就會(huì)自動(dòng)運(yùn)行并停止在出車(chē)位上。在設(shè)備入口處安裝有一對(duì)光電開(kāi)關(guān)，機(jī)架上裝有警示燈和蜂鳴器。當(dāng)車(chē)輛入庫(kù)時(shí)，警示燈發(fā)出閃光， 同時(shí)蜂鳴器發(fā)出蜂鳴信號(hào)提醒過(guò)往行人及車(chē)輛注意安全。汽車(chē)入庫(kù)時(shí)，如果車(chē)輛沒(méi)有停到位或車(chē)身超長(zhǎng)，警示燈和蜂鳴器會(huì)同時(shí)示警，提醒司機(jī)注意。在機(jī)架的兩側(cè)各裝有一個(gè)紅色急停開(kāi)關(guān)。設(shè)備運(yùn)行中，如果出現(xiàn)不安全因素，只要按下任意一側(cè)的紅色急停開(kāi)關(guān)，整個(gè)設(shè)備就會(huì)立即停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)故障排除后，釋放急停開(kāi)關(guān)，設(shè)備即可恢復(fù)正常運(yùn)行。在電氣控制方面，對(duì)電機(jī)設(shè)置了過(guò)載保護(hù)功能。當(dāng)電機(jī)發(fā)生過(guò)載或過(guò)熱時(shí)，安全保護(hù)開(kāi)關(guān)自動(dòng)跳起，避免電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處在過(guò)載或過(guò)熱狀11 / 37態(tài)，從而保護(hù)了電機(jī)。車(chē)庫(kù)

37、的運(yùn)行是采用先進(jìn)的PLC控制，利用預(yù)先編好的程序，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行。并可以根據(jù)使用要求，方便地調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。1.中央控制單元：電控系統(tǒng)的中央控制器采用了法國(guó)施耐德公司生產(chǎn)的TSX-37系列PLC(可編程控制器)。此類(lèi)PLC大量用于建筑機(jī)械、起重機(jī)械設(shè)備中，有著十分可靠的工作特性。同時(shí)這種PLC體積非常精小、運(yùn)算速度極快、功能極易擴(kuò)展，方便現(xiàn)場(chǎng)安裝和設(shè)備的功能擴(kuò)展，因此十分適合在立體車(chē)庫(kù)中作為中央控制單元使用。2.檢測(cè)單元：為了使立體車(chē)庫(kù)在使用中更加安全、便捷，以及提供設(shè)備良好的可維護(hù)性，我選用了施耐德公司生產(chǎn)的光電開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)等器件。當(dāng)有車(chē)輛進(jìn)入車(chē)庫(kù)時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)會(huì)通過(guò)安裝在車(chē)庫(kù)不同

38、部位的檢測(cè)裝置對(duì)車(chē)輛的入庫(kù)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并為駕駛員提供明確的提示，以保證車(chē)輛和人員的絕對(duì)安全。如果車(chē)輛進(jìn)入不到位或不準(zhǔn)確，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)提示駕駛員并幫助駕駛員將車(chē)輛調(diào)整到理想的位置上。遇到車(chē)輛超長(zhǎng)的情況，系統(tǒng)會(huì)不斷發(fā)出警告。當(dāng)用戶(hù)取車(chē)離庫(kù)時(shí)，系統(tǒng)的檢測(cè)裝置會(huì)時(shí)刻監(jiān)控用戶(hù)的位置。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到用戶(hù)處在可能會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)的位置時(shí)，會(huì)立即停止動(dòng)作并提示用戶(hù)到安全位置進(jìn)行下一步的操作。3.現(xiàn)場(chǎng)操作單元：在每組車(chē)庫(kù)的一側(cè)立柱上都設(shè)有用于操作車(chē)庫(kù)的人機(jī)界面一控制盤(pán)。通過(guò)在控盤(pán)中選取對(duì)應(yīng)車(chē)位，用戶(hù)就可以方便快捷地將自己的車(chē)輛取走。4. 機(jī)電保護(hù)單元：由于立體停車(chē)設(shè)備采用雙層結(jié)構(gòu)，為保護(hù)上、下層車(chē)輛的安全，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了機(jī)

39、械自鎖和電動(dòng)解鎖的保護(hù)裝置，從而確保了車(chē)輛和人員的絕對(duì)安全。系統(tǒng)的動(dòng)力電部分，依據(jù)電源功率等級(jí)采用了法國(guó)施耐德公司生產(chǎn)的漏電斷路保護(hù)器，從而有效地進(jìn)行過(guò)載、漏電、短路保護(hù)，保證電氣電路的安全運(yùn)行。通過(guò)使用施耐德電機(jī)保護(hù)器，電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)可靠，使庫(kù)中的車(chē)輛在移動(dòng)時(shí)萬(wàn)無(wú)一失，也可大大提高車(chē)庫(kù)的使用壽命，降低維護(hù)成本。5.通訊單元：當(dāng)停車(chē)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際平面布局需要，形成多組車(chē)庫(kù)設(shè)備單元并聯(lián)時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一、智能化控制，必須建立高效可靠的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)。對(duì)這類(lèi)系統(tǒng)，我們采用了時(shí)下最為可靠和高效的現(xiàn)場(chǎng)總線形式，構(gòu)成通訊網(wǎng)絡(luò)。采用施耐德MODBUS現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)作為通訊協(xié)議。這種現(xiàn)場(chǎng)總線安全、高速，它被廣泛的應(yīng)用于

40、各類(lèi)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。6.在線監(jiān)控單元：有了MODBUS現(xiàn)場(chǎng)總線作為橋梁，我們可以在監(jiān)控室里通過(guò)電腦對(duì)車(chē)庫(kù)的工作情況進(jìn)行在線監(jiān)控。車(chē)輛的入庫(kù)出庫(kù)、報(bào)警信息、車(chē)庫(kù)設(shè)備故障信息等，都可以從計(jì)算機(jī)屏幕上清楚地看到。通過(guò)監(jiān)控室的計(jì)算機(jī)，可以對(duì)每日車(chē)庫(kù)的工作狀態(tài)進(jìn)行歷史紀(jì)錄，進(jìn)行科學(xué)的管理。2.2.5 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)有兩種設(shè)置方式口一種是按鈕方式。采用按鈕操作，經(jīng)久耐用，適用于公共車(chē)位的使用：另一種為磁卡方式。一車(chē)一卡，適用于密碼控制的專(zhuān)用車(chē)位使用和樓宇管理。使用磁卡存取車(chē)輛，能夠使操作設(shè)備的過(guò)程變得簡(jiǎn)單。存取車(chē)時(shí)，只需將磁卡插入讀卡機(jī)中，用戶(hù)的專(zhuān)用車(chē)位就會(huì)自動(dòng)停在可以出入車(chē)輛的位置。磁卡可以具有

41、多種功能，除了存儲(chǔ)車(chē)位密碼外，還可以用于存車(chē)收費(fèi)、大樓管理的其它項(xiàng)目收費(fèi)等。在控制程序中，我們?cè)O(shè)計(jì)了自動(dòng)和手動(dòng)兩套操作方式，自動(dòng)方式用于正常運(yùn)行，手動(dòng)方式用于調(diào)試檢修和應(yīng)急處理。2.2.6 停電應(yīng)急裝置停電應(yīng)急裝置車(chē)庫(kù)設(shè)置了停電應(yīng)急裝置。平時(shí)將該裝置接在總監(jiān)控室的電路上，停電時(shí)將其切換到需要做緊急處理的電控柜相應(yīng)接口上，車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)即可正常工作。配合機(jī)動(dòng)型電機(jī)和手動(dòng)開(kāi)啟電機(jī)抱閘裝置，有兩名工作人員即可很快解決停電時(shí)的取車(chē)問(wèn)題。2.3 PLC 控制控制2.3.1 設(shè)備運(yùn)行工況設(shè)備運(yùn)行工況我們研制開(kāi)發(fā)的二層升降平移式立體停車(chē)設(shè)備，其基本型為上下兩層共5車(chē)位。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)場(chǎng)地大小將一套設(shè)備

42、配置成比較經(jīng)濟(jì)的9至17車(chē)位?；拘偷纳蠈佑?個(gè)可升降的載車(chē)板，下層有2個(gè)可橫向移動(dòng)的載車(chē)板，其工作流程如圖2-4所示。 圖2-3 工作流程圖圖2- 5所示為基本型5車(chē)位車(chē)庫(kù)的某一工作狀態(tài)，當(dāng)用戶(hù)選中1號(hào)上載車(chē)板存車(chē)時(shí)，1號(hào)上載車(chē)板應(yīng)從二層下降到一層處于待車(chē)狀態(tài)。在1號(hào)上載車(chē)板下降前，3號(hào)上升到二層，之后一層的4, 5號(hào)載車(chē)板會(huì)根據(jù)控制系統(tǒng)的指令由橫移電機(jī)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)右移，將1號(hào)13 / 37上載車(chē)板下部的位置空出。一層的4, 5號(hào)載車(chē)板右移到位后，行程開(kāi)關(guān)發(fā)出到位信號(hào)，PLC控制系統(tǒng)給升降電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出指令，升降電機(jī)傳動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行，使1號(hào)載車(chē)板下降著陸。當(dāng)1號(hào)載車(chē)板著陸到位后，下限行程開(kāi)關(guān)發(fā)

43、出到位信號(hào)，PLC控制系統(tǒng)指令升降電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)停止運(yùn)行。至此車(chē)位自動(dòng)調(diào)配過(guò)程結(jié)束，此時(shí)用戶(hù)可將車(chē)輛存入車(chē)庫(kù)內(nèi)。圖2-4 工作狀態(tài)圖2.3.2 PLC 控制系統(tǒng)的構(gòu)成控制系統(tǒng)的構(gòu)成設(shè)備使用時(shí)涉及到人身和車(chē)輛的安全，而且使用的環(huán)境可能是室外露天，所以對(duì)設(shè)備的安全性和可靠性要求很高。為此，我們對(duì)將采用的控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面的分析對(duì)比?？删幊炭刂破?PLC)是由工業(yè)微型計(jì)算機(jī)、輸入/輸出設(shè)備、保護(hù)及抗干擾隔離電路等構(gòu)成的微機(jī)控制裝置，具有順序、周期性工作的特征，從應(yīng)用角度看可編程控制器具有如下特點(diǎn)：1)可靠性高：由于可編程控制器的輸入/輸出端口均采用繼電器或光電偶合器件，采取了隔離和抗干擾措施，使其具有

44、很高的抗干擾能力，因而能在惡劣環(huán)境下可靠工作；2)體積?。河捎谠谥圃鞎r(shí)采用了大規(guī)模集成電路和微處理器，用軟件編程代替了硬連線，便于安裝，實(shí)現(xiàn)了小型化；3)通用性好：由于可編程控制器采用模塊化結(jié)構(gòu)，一般有CPU模塊、電源模塊、PID模塊、模擬輸入和輸出模塊等，可以用這些模塊靈活的組成各種不同的控制系統(tǒng)，對(duì)不同的控制系統(tǒng)，只需選取不同的模塊即可，因而具有很好的適用性；4)使用方便：對(duì)于不同的控制系統(tǒng)，當(dāng)硬件結(jié)構(gòu)選定后，如果輸入/輸出作很小的變動(dòng)時(shí)，只需修改相應(yīng)程序即可，無(wú)需對(duì)系統(tǒng)連線做較大的修改，減少了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的工作量，使用起來(lái)靈活方便?；?于 可 編程控制器的上述優(yōu)點(diǎn)能夠適應(yīng)和滿(mǎn)足立體車(chē)庫(kù)高性能

45、的使用要求，所以我們確定該車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)采用PLC.車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)是由操作單元、控制單元、工作狀態(tài)顯示系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)和電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。系統(tǒng)硬件構(gòu)成如圖2-6所示。圖2-5 系統(tǒng)硬件構(gòu)成圖該設(shè)備的操作控制系統(tǒng)分為手動(dòng)操作運(yùn)行系統(tǒng)和自動(dòng)操作運(yùn)行系統(tǒng)。手動(dòng)操作運(yùn)行系統(tǒng)是專(zhuān)用于車(chē)庫(kù)設(shè)備的安裝調(diào)試和使用中的故障處理；自動(dòng)操作運(yùn)行系統(tǒng)是設(shè)備正常工作時(shí)使用的，這兩套系統(tǒng)能夠互鎖。在使用時(shí)，用戶(hù)只需在操作面板上選擇與載車(chē)板編號(hào)相同的按鈕按下，該載車(chē)板便會(huì)自動(dòng)運(yùn)行并達(dá)到出入車(chē)的位置。控制單元是該系統(tǒng)的核心，控制系統(tǒng)由操作面板、PLC主機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，實(shí)現(xiàn)了PLC與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。本設(shè)備的PLC主

46、機(jī)采用TSX-3710，可以控制64個(gè)開(kāi)關(guān)量工/0點(diǎn)，提供14K的用戶(hù)邏輯存儲(chǔ)區(qū)，其掃描速度為3ms/Kb，很好地滿(mǎn)足了使用要求。PLC用內(nèi)部的半導(dǎo)體元件取代大量的有接點(diǎn)電器，僅需修改控制程序，就可方便的改變系統(tǒng)的控制方式。PLC讀取輸入模塊采集的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)信息，經(jīng)CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，所得出的運(yùn)算結(jié)果通過(guò)輸出模塊去控制現(xiàn)場(chǎng)相應(yīng)的設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)庫(kù)的自動(dòng)控制。這樣一來(lái)有效地降低了設(shè)備故障率，簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)，因而提高了設(shè)備使用的安全性和可靠性。數(shù)字量T/O模塊用于接受現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)量信號(hào)，將其反饋至PLC；亦執(zhí)行PLC的輸出指令，直接驅(qū)動(dòng)接觸器線圈或聲光設(shè)備。所采用的PL7M工CRO離線/在線支持軟件

47、具有很強(qiáng)的計(jì)算及智能化功能，有助于設(shè)計(jì)人員開(kāi)發(fā)出高性能的控制系統(tǒng)，它具有繼電器控制功能、四則運(yùn)算功能和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?5 / 372.3.3 程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行控制要求，用戶(hù)應(yīng)用程序采用模塊化結(jié)構(gòu)，由手動(dòng)模塊、主控模塊、優(yōu)化判斷模塊、邏輯輸入輸出模塊、故障處理模塊等組成。在PL7M工CRO編程軟件的支持下，以梯形圖邏輯語(yǔ)言編寫(xiě)。為提高系統(tǒng)操作可靠性，避免誤操作或人為造成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障，該系統(tǒng)增加了視頻監(jiān)視系統(tǒng)。在監(jiān)控室可以觀察到所有設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理緊急事故。系統(tǒng)應(yīng)用的程序框圖如圖2-7所示。程序設(shè)計(jì)方案如下：1)初始化程序系統(tǒng)上電，然后對(duì)系統(tǒng)所有的電氣設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)

48、行自檢，使之各個(gè)控制點(diǎn)和設(shè)備返回到系統(tǒng)的初始位置。2)主控制程序在系統(tǒng)初始化完成后，系統(tǒng)進(jìn)入主控模塊。按照進(jìn)車(chē)優(yōu)先的原則，將最多的車(chē)位保持在進(jìn)車(chē)位置。每個(gè)載車(chē)板運(yùn)動(dòng)之前，需要先判斷目的地是否有空位，有空位才可以動(dòng)作，前后動(dòng)作互鎖。判斷是否有空位是根據(jù)橫移電機(jī)所對(duì)應(yīng)的到位行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作信息來(lái)確定的。液壓升降系統(tǒng)啟、停動(dòng)作也是根據(jù)相應(yīng)的到位行程開(kāi)關(guān)來(lái)確定。當(dāng)多輛車(chē)同時(shí)存取時(shí)，要由優(yōu)化控制模塊進(jìn)行判斷，以完成動(dòng)作最近的優(yōu)先。3)故障報(bào)警程序故障報(bào)警程序能夠?qū)崟r(shí)地采集設(shè)備異常信息，及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提醒司機(jī)和管理人員講行處理。若在程序執(zhí)行過(guò)程中，有人、物侵入車(chē)庫(kù)空間或車(chē)輛超長(zhǎng)，系統(tǒng)進(jìn)入故障處理程序。

49、PLC將按照閉鎖關(guān)系停止設(shè)備運(yùn)行，并切入手動(dòng)處理程序，要求人工干預(yù)。該 程序 完整而高效的完成了二層升降平移式設(shè)備全部動(dòng)作，具有安全可靠性。完全達(dá)到了作為民用機(jī)電一體化設(shè)備所應(yīng)具備的條件，充分發(fā)揮了它的作用。采用PLC組成的立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)具有較高的自動(dòng)化程度，尤其是當(dāng)串聯(lián)車(chē)位較多時(shí)，可實(shí)現(xiàn)車(chē)位的自動(dòng)調(diào)配，滿(mǎn)足了車(chē)庫(kù)設(shè)備的控制功能與使用性能的要求。圖2-6 應(yīng)用程序框圖17 / 37我們對(duì)設(shè)備的調(diào)試運(yùn)行結(jié)果表明：該控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)，功能完善，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，性能價(jià)格比較好，非常適合于在多層多車(chē)位類(lèi)型的車(chē)庫(kù)設(shè)備中使用。2.4 車(chē)庫(kù)車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)條件的設(shè)計(jì)條件2.4.1 對(duì)土建要求對(duì)土建要求1）

50、升降橫移停車(chē)庫(kù)要求地平粉光誤差 5mm。2） 對(duì)樓板要求為活動(dòng)載荷 8kpa 左右。3） 停車(chē)樓板面應(yīng)采用強(qiáng)度大、易清潔的不燃材料并具有耐磨、耐水、耐油和防護(hù)的功能。2.4.2 對(duì)電氣要求對(duì)電氣要求1） 采用雙路供電；2） 停車(chē)庫(kù)設(shè)置事故照明和疏散指示標(biāo)志。2.4.3 對(duì)消防要求對(duì)消防要求1） 升降橫移類(lèi)停車(chē)庫(kù)應(yīng)設(shè)置防火墻或防火隔墻進(jìn)行分離；2） 設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)火。2.4.4 對(duì)排水要求對(duì)排水要求為保證停車(chē)庫(kù)內(nèi)部及下部不積水，配置完善有效的排水設(shè)施。并設(shè)集水坑、地漏或其他方式，以保證底坑干燥。2.5 安全防護(hù)設(shè)計(jì)安全防護(hù)設(shè)計(jì)車(chē)庫(kù)設(shè)備承載的是價(jià)值昂貴的汽車(chē)，為此設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了設(shè)備各種運(yùn)行

51、狀態(tài)下的安全保障措施。1.停車(chē)位置保護(hù)：在機(jī)架的前立柱的適當(dāng)位置上設(shè)置一對(duì)光電開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)泊車(chē)位置前端越界檢測(cè)。在每個(gè)載車(chē)板上設(shè)置可調(diào)整的機(jī)械阻車(chē)裝置，實(shí)現(xiàn)泊車(chē)位置后端越界檢測(cè)。將光電開(kāi)關(guān)的信號(hào)與聲光電報(bào)警裝置相連，當(dāng)泊車(chē)時(shí)發(fā)生位置前端越界時(shí)，設(shè)備上的報(bào)警指示燈閃爍，蜂鳴器鳴叫，提示司機(jī)修正位置。2.車(chē)輛出入庫(kù)保護(hù)：車(chē)輛出入車(chē)庫(kù)設(shè)備時(shí)，需要發(fā)出警示，使其鄰近的人員和行駛車(chē)輛避讓?zhuān)⑶臆?chē)輛出入車(chē)庫(kù)時(shí)，設(shè)備不能運(yùn)行。采用光電檢測(cè)、聲光報(bào)警裝置，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛出入庫(kù)全程警示，同時(shí)鎖住操作鍵盤(pán)，避免其他人員操作使用。3.車(chē)輛超長(zhǎng)保護(hù)：泊車(chē)時(shí)，若誤將超大型車(chē)輛停入設(shè)備中，會(huì)造成車(chē)輛和設(shè)備的損壞事故，所以設(shè)備必須

52、能夠識(shí)別誤停的超大型車(chē)輛。采用光電檢測(cè)、聲光報(bào)警裝置，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛超長(zhǎng)識(shí)別，并提示司機(jī)和車(chē)庫(kù)管理人員使超長(zhǎng)車(chē)輛離開(kāi)，當(dāng)超長(zhǎng)車(chē)輛離開(kāi)后，聲光報(bào)警裝置停止工作。4.車(chē)輛超重保護(hù)：車(chē)庫(kù)設(shè)備應(yīng)對(duì)超出額定載荷的車(chē)輛進(jìn)行識(shí)別。產(chǎn)生超重車(chē)輛的原因一般有兩個(gè)：大型車(chē)超重，適停車(chē)輛超重。通常來(lái)說(shuō)，超重很難直觀確定，管理者也不能檢查客戶(hù)汽車(chē)，采用電機(jī)系統(tǒng)做上載車(chē)板的提升驅(qū)動(dòng)，可以利用電機(jī)過(guò)載自動(dòng)卸荷功能，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛超重時(shí)對(duì)車(chē)和設(shè)備的保護(hù)。5.防墜落裝置：在上載車(chē)板上設(shè)置自鎖型的防墜落掛鉤裝置，用于防止上載車(chē)板的墜落。選用上海麥迅科技有限公司FBZ-5 立體車(chē)庫(kù)防墜落保護(hù)裝置。其工作原理為：保護(hù)裝置是由電磁鐵、吊勾、支架

53、、開(kāi)關(guān)等另件組成。電磁鐵自身帶有整流裝置及復(fù)位機(jī)構(gòu)，當(dāng)接通電源時(shí)電磁鐵產(chǎn)生磁力，使銜鐵吸合同時(shí)將吊勾推出保護(hù)區(qū)域微動(dòng)開(kāi)關(guān)接通發(fā)出信號(hào)，車(chē)板方能上下移動(dòng)。當(dāng)電磁鐵斷電銜鐵自動(dòng)復(fù)位，吊勾靠自身重量回到起始位置的同時(shí)微動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，從而車(chē)板起到防墜落保護(hù)作用。6.運(yùn)行安全保護(hù)：設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，給每一個(gè)動(dòng)作都設(shè)置相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行受阻或發(fā)生故障時(shí)，就不能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成動(dòng)作，在可編程控制器的程序里設(shè)置超時(shí)自動(dòng)停機(jī)功能，并通過(guò)操作屏提示管理者處理故障。電機(jī)過(guò)載自動(dòng)保護(hù)功能，也是設(shè)備運(yùn)行的一種安全保護(hù)。7.電路安全保護(hù)：設(shè)置電機(jī)缺相、錯(cuò)項(xiàng)、過(guò)載保護(hù)，線路漏電、短路、欠壓、過(guò)壓保護(hù)，防觸電接地保護(hù)。

54、8.意外安全保護(hù)：設(shè)置緊急報(bào)警停機(jī)開(kāi)關(guān)，用于設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生意外情況時(shí)，按下緊急停止按鈕，使設(shè)備斷電，原位停止，待車(chē)庫(kù)管理員處理故障，清除故障后，由車(chē)庫(kù)管理員用手動(dòng)操作程序?qū)⒃O(shè)備復(fù)至零位，再轉(zhuǎn)換成自動(dòng)程序繼續(xù)運(yùn)行。19 / 373 立體停車(chē)設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算立體停車(chē)設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 動(dòng)力系統(tǒng)計(jì)算動(dòng)力系統(tǒng)計(jì)算動(dòng)力系統(tǒng)分為兩部分：載車(chē)板橫移運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力系統(tǒng)和載車(chē)板升降運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力系統(tǒng)。兩個(gè)系統(tǒng)分別采用電機(jī)和液壓系統(tǒng)作為動(dòng)力源。3.1.1 橫移載車(chē)板動(dòng)力系統(tǒng)計(jì)算橫移載車(chē)板動(dòng)力系統(tǒng)計(jì)算運(yùn)動(dòng)原理如圖3-1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖所示，電機(jī)減速機(jī)通過(guò)聯(lián)軸節(jié)直接驅(qū)動(dòng)載車(chē)板行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)載車(chē)板橫移運(yùn)動(dòng)。 1軸承 2行走論 3

55、-聯(lián)軸器 4-傳動(dòng)軸 5-電機(jī)圖3-1 下載車(chē)板機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1)主要參數(shù)的確定橫移運(yùn)動(dòng)行程s=2400mm橫移運(yùn)動(dòng)時(shí)間t= 20s橫移速度V，主要由設(shè)備運(yùn)行周期，周?chē)h(huán)境的安全性，載車(chē)運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)性等因素確定。 240020120STV （3.1）行走輪直徑：由結(jié)構(gòu)尺寸及輪壓等因素決定，行走輪直徑確定為120mm.橫移載車(chē)板自重=550kgf=5500NW下載車(chē)板額定載荷=1800kgf=18000NW車(chē)2) 功率計(jì)算電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速n計(jì)算：. 12022800.4728.7minVRDrnrs（3.2）其中：橫移速度V = 120 mm/s行走輪直徑D=80mm驅(qū)動(dòng)力矩M計(jì)算：由機(jī)械手冊(cè)1冊(cè)表

56、1-1-7. 1-1-9. 1-1-10 9行走輪與鋼導(dǎo)數(shù)的靜摩擦系數(shù)： 0.15u靜行走輪與鋼導(dǎo)數(shù)的滾動(dòng)摩擦系數(shù)： 10.05u 滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)： 20.0015u 正壓力： 23000PWWN下車(chē)則 ：起動(dòng)驅(qū)動(dòng)力矩： (3.3)23000 0.04 0.15138MPRUNM起行走驅(qū)動(dòng)力矩： (3.4)12()23000 0.04 (0.050.0015)47.38MPR uuNM1382.9147.38MM起電機(jī)功率計(jì)算： 9549NMn47.38 28.70.13995499549nMNKW138 28.70.4195499549M nN起起倍0.412.880.142NN起由于結(jié)

57、構(gòu)緊湊，容納電機(jī)的空間狹小，選擇日本住友的電機(jī)減速機(jī)，其參數(shù)如下：輸出扭矩：250.7TNM輸出轉(zhuǎn)速：234.9minnr功率 ： N =0 .4 kW載車(chē)板的額定載荷是承載的最高上限，實(shí)際使用概率很小，通常可以泊車(chē)的車(chē)輛的重量都在1000kgf- 1600kgf之間，這是由車(chē)型所決定的，所以功率不需留余量，選擇0.2k W的電機(jī)比較經(jīng)濟(jì)。電機(jī)允許短時(shí)超載，靜摩擦引起的大起動(dòng)阻力矩不會(huì)造成電機(jī)損壞。修正載車(chē)板的運(yùn)動(dòng)參數(shù)：載車(chē)板實(shí)際運(yùn)行速度： (3.5)80 34.98767146VDnmm s實(shí)踏載車(chē)板實(shí)際橫移時(shí)間： (3.6)240016.5146stsv21 / 373.1.2 升降載車(chē)板

58、的動(dòng)力系統(tǒng)計(jì)算升降載車(chē)板的動(dòng)力系統(tǒng)計(jì)算工作原理如圖3-2所示，載車(chē)板兩側(cè)用平衡鋼絲繩繃緊并形成導(dǎo)向軌道，后端采用兩條提升繩通過(guò)一個(gè)定滑輪轉(zhuǎn)向，由軸推動(dòng)一個(gè)卷筒實(shí)現(xiàn)載車(chē)板的升降運(yùn)動(dòng)，提升繩采用鋼絲繩。圖3-2 升降原理圖1) 主要參數(shù)確定載車(chē)板升降速度：上升時(shí)間 ：20ts上下降時(shí)間 ： 2530ts下行程 ：1900Smm 92.5sVmm st上上185020185074612530sVmm st下下鋼絲繩受力分析：平衡繩承重約為提升載荷的1/4，上升時(shí)提升繩承載是提升載荷的1/2。 升降載車(chē)板自重=7000NW上升降載車(chē)板額定載荷=18000NW車(chē)：.平衡繩拉力：1(7000 18000)

59、62504P平上車(chē)1（WW）=4提升繩拉力： 1(7000 18000)125002P平上車(chē)1（WW）=2油缸推力 ： P=25000N2) 繩長(zhǎng)及其強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)繩的拉力選擇繩條是提升系統(tǒng)中最重要的部分，對(duì)車(chē)庫(kù)設(shè)備的安全起著絕對(duì)重要的作用。選用江蘇省泰州市正申工索具有限公司產(chǎn)品。其有足夠的裕量。繩強(qiáng)度計(jì)算：提升繩運(yùn)動(dòng)速度0.6m/s，屬于低速繩傳動(dòng)。由于載荷較大，靜強(qiáng)度占主要地V上位，按靜強(qiáng)度計(jì)算比用疲勞強(qiáng)度計(jì)算要經(jīng)濟(jì)。繩靜強(qiáng)度 (3.7) QnnF式中：繩極限拉伸載荷Q=86700N有效圓周力 (3.8)1000tpdFV設(shè)計(jì)功率： (3.9)APdK P機(jī)械手冊(cè)2,5 13-84頁(yè)表13-

60、2-3查得，=1.2AK繩傳遞功率 (3.10) 3331025000 92.5 10102.31(.)PVKW N M S繩升上P (3.11)310001000 2.7720.0392.5 10tpdFNV因而繩靜強(qiáng)度非常安全 (3.12)6867002.89 1080.03QnnF提升電機(jī)選用樂(lè)清市弘基電機(jī)，其參數(shù)如下：功率 ： N =2 .2 kW提升減速機(jī)選用廣州祺強(qiáng)CD-B型減速機(jī)。3.1.3 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算升降橫移式停車(chē)設(shè)備的鋼結(jié)構(gòu)部分主要由兩根前立柱、四根后立柱、兩個(gè)橫梁、四條縱梁用螺栓連接構(gòu)成。機(jī)架結(jié)構(gòu)尺寸及型鋼尺寸，按功能要求及結(jié)構(gòu)要求已選定，下面對(duì)主要部件進(jìn)行校

61、核計(jì)算。3.1.4 機(jī)架立柱穩(wěn)定性計(jì)算機(jī)架立柱穩(wěn)定性計(jì)算立柱是設(shè)備重量的重要承受件，為此進(jìn)行穩(wěn)定性校核。立柱亦屬等截面立柱，受壓靜力，立柱受力狀態(tài)簡(jiǎn)化如圖3-3所示。為中心壓桿，其穩(wěn)定條件為：(= 3) (3.14)cWPnnPwn23 / 37圖3-3 后立柱受力簡(jiǎn)圖 圖3-4 后立柱Y-Y截面1)立柱的截面特性立柱截面尺寸如圖3-4面積A=BH+bh =1.8x12.5+10.7x0.65=29.4552cm其中：B=1.8cm,H=12.5cm,b=10.7cm,h=0.65cm；慣性矩 (3.15)33334()( )1.8 12.510.7 0.652931212yB Hb hIcm

62、其中：B=1.8cm,H=12.5cm,b=10.7cm,h=0.65cm；慣性半徑 (3.16)2933.1529.455yyIicmA2)計(jì)算壓桿柔度壓桿柔度 (3.17)max2 2001273.15uli其中：壓桿全長(zhǎng)1=200cm；由機(jī)械手冊(cè)1,91-154頁(yè)表1-1-104查得：u=2,=2.467；慣性半徑=3.15miniyi求壓桿柔度范圍值：1 (3.18)512206 1096220 10pE其中：彈性模量E=206；210N cm比例極限=220；p2210 N cm求壓桿柔度范圍值2 261.6sab其中：屈服極限=235x ；s2210 N cm常數(shù)查機(jī)械手冊(cè)1,9

63、1-156頁(yè)表1-1-107, a=30400 N/cm2； b=112 N/cm2；比較127,立柱屬于大柔度壓桿，按歐拉公式計(jì)算臨界載荷。13)計(jì)算臨界載荷臨界載荷（） (3.19)5min22206 102932.467372257200cEIplN其中 ：立柱的工作載荷=37000N；p前壓桿全長(zhǎng)1=200cm；慣性矩I= 293；minI4cm彈性模量E=206；5210 N cm由機(jī)械手冊(cè)1,91-154頁(yè)表1-1-104查得：=2.467；工作安全系數(shù)： (3.20)37225710,(3)37000cwwpnnnp由機(jī)械手冊(cè)1，91-152頁(yè)表1-1-100查得，金屬結(jié)構(gòu)中的壓

64、桿安全系數(shù)，取=3。1.8 3wn wn滿(mǎn)足受力穩(wěn)定性條件，結(jié)構(gòu)安全。3.1.5 機(jī)架梁強(qiáng)度校核計(jì)算機(jī)架梁強(qiáng)度校核計(jì)算梁可以簡(jiǎn)化為固定梁，受力狀態(tài)如圖3-5所示。梁的反力分別作用在B、C點(diǎn)。BR25 / 37圖3-5前橫梁受力簡(jiǎn)圖 圖3-6梁X-X截面1)梁截面特性計(jì)算梁截面尺寸見(jiàn)圖3-6.面積：A =BH一 (3.21)2125 250 118.5 2323758bhmm慣性矩： (3.22)333374125 250118.5 2323.94 101212xBHbhImm抗彎截面模數(shù)： (3.23)333353125 250118.5 2323.16 1066 250 xBHbhWmmH2

65、)最大變曲力矩 (3.24)226max11506.63 24009.25 10.7200PaMN mmp其中：作用力P=11506.63NBR梁長(zhǎng)度1=7200mm梁AB, BC, CD段長(zhǎng)度24003lamm系數(shù)：240010.3372003aal3)最大撓度： (3.25)22max3711506.63 24007200(34 )(34 0.33)0.132424 206 105.12 10Pa lfammEI 4)彎曲應(yīng)力： (3.26)62maxmax59.205 1029.13.16 10 xMN mmW5) 許用應(yīng)力許用彎曲應(yīng)力 取w11.2 w1.2 前梁的材料為Q235，拉伸

66、許用應(yīng)力為2235 117.522ssN mmn許用彎曲應(yīng)力21.2 1.2 117.5141wN mm 滿(mǎn)足要求。22max29.1141wN mmN mm27 / 374 停車(chē)設(shè)備制造工藝研究停車(chē)設(shè)備制造工藝研究設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的升降橫移式停車(chē)設(shè)備，由于其結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)和獨(dú)創(chuàng)性，使之在制造工藝方面也需要進(jìn)行相關(guān)的研究和試制，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和使用的要求。4.1 機(jī)架制造工藝機(jī)架制造工藝升降橫移型立體停車(chē)設(shè)備的機(jī)架是由鋼結(jié)構(gòu)件組成，主要由型鋼和鋼板焊接加工而成，其上要組合一些安裝其它部件或機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)連接件。而且整體機(jī)架還會(huì)根據(jù)車(chē)庫(kù)布局需要，作為模塊化的基礎(chǔ)件進(jìn)行組合。因此，要求機(jī)架整體的尺寸、形狀精度較好，同時(shí)具有較好的互換性。根據(jù)機(jī)架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用要求，分析了鋼結(jié)構(gòu)件的制造工藝性，充分考慮到其制造過(guò)程可能產(chǎn)生的變形和預(yù)期達(dá)到的尺寸和形狀精度。由于結(jié)構(gòu)件是由型鋼(槽鋼、角鋼)和鋼板件焊接組成，所以焊接形式、部位以及焊縫的型式、尺寸會(huì)直接影響到成型后結(jié)構(gòu)件的尺寸和形狀。因此，擬定了焊接工藝方案，主要解決的問(wèn)題是控制焊接過(guò)程的變形。為此，在焊接工藝上采取了兩項(xiàng)措施：1)在滿(mǎn)足連接強(qiáng)度的條件下，盡量