CN109469384B - 一种环形无轨立体车库 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环形无轨立体车库，包括立体升降平台、多层停车平台和万向移动平板小车。停车平台表面分布多层停车位环和环形传感器带，替代传统的机械轨道，作为万向移动平板小车的导向轨道。所述万向移动平板小车包含万向转向机构，可以实现移动平板小车任意角度的旋转，在通讯设备和控制器的作用下可载车沿上述环形传感器带行驶。所述立体升降平台各升降装置独立运行，实现万向移动平板小车在各层停车平台间的垂直升降运动。本发明环形无轨立体车库空间利用率和出行效率高，且克服了机械转盘‑桁架轨道噪音大、传动复杂等缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种立体停车库，尤其是一种环形无轨立体车库。
背景技术
随着人们物质生活水平的提高及城镇化的大规模发展，国内汽车保有量逐年上升，城市可利用空间日益匮乏，停车位日益紧缺、难寻，导致人们不患购车难而患一库难求的情况日益严重，且城市道路及小区、商场等附近大量存放的车辆严重影响人们出行，存在一定交通安全隐患。针对这一问题，相关设计人员设计了较多立体车库方案，但限于技术、可操作性及人性化需求等原因，而不能在社会中得到推广使用，如中国发明专利文献《一种环形车库》（公开号CN102373823），公开了一种环形车库，包括多条环形机械转盘和机械桁架结构，其不足之处是机械转盘-桁架轨道运行噪音大，传动装置复杂，且仅设置两个存取车出入口，存取车效率有限。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提供一种环形无轨立体车库，可提高空间利用率和车辆调度效率，同时克服机械转盘-桁架轨道运行噪音大、传动装置复杂的问题。
本发明为实现发明目所采用的技术方案：一种环形无轨立体车库，包括停车平台、立体升降平台和若干万向移动平板小车。所述停车平台为多层，可以是钢筋混凝土结构或钢结构等，停车平台的中央部位设有上下贯通的立体升降平台安装通道。所述立体升降平台安装在立体升降平台安装通道内，立体升降平台包含三***立升降的升降装置，在三台升降装置中，中间的升降装置纵向布置，且设置有两组门，两侧的两台升降装置横向布置，仅在外侧设置一组门，如此布置升降装置可以提高空间利用率和车库车辆出行效率。各升降装置包含有通讯设备和控制设备。每层停车平台中，环绕升降装置设置停车位，构成多层停车位环，每个停车位表面上设置传感器组，各个传感器组形成了多圈环形传感器带，传感器带用于万向移动平板小车在立体车库中的定位及腾挪转移时的位置识别和轨迹指引。替传感器带代传统机械导轨，作为万向移动平板小车的导向轨道，且各停车位环在正对所述三台升降装置的四组门的径向位置为空车位但设有传感器组，形成万向移动平板小车通向立体升降平台的通道。每个停车位上均停放一台所述万向移动平板小车，万向移动平板小车用于承载车辆。
所述万向移动平板小车，其底部设四个万向车轮，车上安装通讯装置和控制器，每个万向车轮在通讯装置和控制器控制下以任意角度旋转从而使万向移动平板小车既可以沿环形传感器带横向运动，也可以在通向立体升降平台的通道上纵向运动。
所述万向移动平板小车的万向车轮，包括万向车轮安装轴、车轮、盘式电机和步进电机，所述盘式电机安装于车轮轮轴上，用于驱动车轮转动。所述万向车轮安装轴下端设置门型架，车轮轮轴安装在门型架上。所述步进电机的轴设主动锥齿轮，万向车轮安装轴上设从动锥齿轮，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，从而步进电机实现对车轮的转向控制。
根据三点定位原理，所述传感器组由三个传感器组成，呈三角形分布。
本发明环形无轨立体车库，以环形传感器带为导向轨道，以万向移动平板小车和立体升降平台为车辆转移装置，取代传统的机械转盘-桁架结构。车辆放置在指定的万向移动平板小车上，减少了车辆在万向移动平板小车上的频繁装载/卸载及单个万向移动平板小车的工作强度，其次，环形传感器带作为万向移动平板小车的导向轨道以及万向移动平板小车作为车辆在各停车位腾挪转移的载具，克服了机械转盘-桁架轨道运转强度大、噪音大，且传动装置复杂的问题，使立体车库自动化效率更高，最后，整个立体车库结构封闭，分布四条出行路径，提高了车库存取车效率和车辆存放的安全性。
附图说明
图1为本发明环形无轨立体车库结构立体示意图（局剖）。
图2为本发明环形无轨立体车库中立体升降平台结构示意图。
图3为本发明环形无轨立体车库的停车平台停车位布置和传感器组布置示意图（单层俯视）。
图4为本发明环形无轨立体车库的万向移动平板小车的万向车轮结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施案例。
实施例
如图1所示，所述环形无轨立体车库外形为椭圆形，但不限于椭圆形，可以根据具体场地大小、高峰存车量及存取车效率要求，调整立体车库层数、大小及升降装置个数，并可以根据需要设置为地下式、地上式和半穴式以及任意环形结构。以下以地下式、三层三环三台升降装置、椭圆形无轨立体车库为例进行具体实时方式说明。本发明所述立体车库结构如图1所示，包括钢筋混凝土结构停车平台1（停车平台也可以选择钢制框架结构）、立体升降平台2和万向移动平板小车4，且万向移动平板小车4与车辆3一一配对，通过立体升降平台2和万向移动平板小车的协同运作，实现车辆在立体车库各位置间的转移。具体地：
立体升降平台2包含通讯设备、控制设备和三***立升降的升降装置，通讯设备用于实现升降装置和万向移动平板小车4间的信息交互，控制设备用于控制升降装置的提升、悬停运动，三套独立升降的升降装置结构布置如图2所示，用于运载万向移动平板小车4，实现万向移动平板小车4在立体车库内的垂直升降运动，其中最上层为存取车辆出入口。
所述钢筋混凝土结构停车平台1用于承载万向移动平板小车，钢筋混凝土结构停车平台1表面的传感器组和停车位布置如图3所示：根据三点定位原理，每个规划停车位101均布置有三个呈三角形分布的传感器102，在正对立体升降平台四对门的地方，保留传感器组但不设置停车位，用于形成万向移动平板小车向立体升降平台行驶的移动通道，所有传感器形成三个环形传感器带（停车位也形成环形）。传感器带用于万向移动平板小车4在立体车库中的定位及腾挪转移时的位置识别和轨迹指引，且规定在环形传感器带上万向移动平板小车移动方式仅为横向移动，而在与升降装置门相对应的通道上，万向移动平板小车4根据实际需要可以横向移动或纵向移动。
所述万向移动平板小车底板四角各设置一个万向车轮，根据需要以任意角度转动，从而实现纵向移动和横向移动，为车辆在混凝土结构停车平台1间腾挪转移的执行机构，万向移动平板小车设置无线通讯设备和控制设备。其中所涉万向车轮（图4）主要由步进电机5、步进电机轴6、主动锥齿轮7、横梁8、支腿9、车轮10、盘式电机11、车轮轮轴12、气动缸13、套筒14、从动锥齿轮15、万向车轮安装轴16、推力轴承17组成。所述步进电机5固定在万向移动平板小车车架上。主动锥齿轮7安装在步进电机轴6的前端部位。万向车轮安装轴16套装在推力轴承17上，推力轴承17固定在万向移动平板小车车架上。从动锥齿轮15与锥齿轮7相啮合，且通过与万向车轮安装轴16的花键配合和套筒14完成径向和轴向定位。套筒14套在万向车轮安装轴16上，用于从动锥齿轮15的轴向定位。横梁8中间孔与万向车轮安装轴16末端花键连接，并用螺母固定。两组支腿9和气动缸13上端分别通过花键连接对称布置于横梁8两端，并由螺母固定，下端分别通过花键连接对称布置于车轮轮轴12两端，并用螺母固定，其中支腿9呈一定弧度弯曲，利用自身材料弹性减缓万向移动平板小车振动，气动缸13利用空气阻力衰减万向移动平板小车振动产生的动能。综上，步进电机轴6，主动锥齿轮7、从动锥齿轮15、万向车轮安装轴16、横梁8、支腿9、车轮轮轴12用于将步进电机5输出扭矩转化为万向移动平板小车车轮转向的驱动力，同时作为万向移动平板小车车架的支撑。盘式电机11的定子与车轮轮轴12固定，转子与车轮固定，为万向移动平板小车车轮提供动力。通过控制各步进电机和盘式电机转速，可实现万向移动平板小车任意姿态行驶。
相对于现有提出的立体车库方案，本发明没有复杂的机械转盘-桁架轨道和传动装置，可实施性和安全性好，自动化水平和存取车效率高，极大节约人力成本。
Claims (3)
1.一种环形无轨立体车库，包括停车平台、立体升降平台和若干万向移动平板小车；所述停车平台为多层；所述停车平台的中央部位设有上下贯通的立体升降平台安装通道，所述立体升降平台安装在立体升降平台安装通道内，所述立体升降平台包含升降装置；每层停车平台中，环绕升降装置设置停车位，构成多层停车位环；每个停车位上均停放一台所述万向移动平板小车；其特征是:
所述立体升降平台包含三***立升降的升降装置，在三台升降装置中，中间的升降装置纵向布置，且设置有两组门，两侧的两台升降装置横向布置，仅在外侧设置一组门；各升降装置包含有通讯设备和控制设备；
每个停车位表面上设置传感器组，各个传感器组形成了多圈环形传感器带；各所述停车位环在正对所述三台升降装置的四组门的径向位置为空车位但设有传感器组，形成万向移动平板小车通向立体升降平台的通道；
所述万向移动平板小车，其底部设四个万向车轮，车上安装通讯装置和控制器，每个万向车轮在通讯装置和控制器控制下以任意角度旋转从而使万向移动平板小车既可以沿环形传感器带横向运动，也可以在通向立体升降平台的通道上纵向运动。
2.根据权利要求1所述的一种环形无轨立体车库，其特征是：所述万向移动平板小车的万向车轮，包括万向车轮安装轴、车轮、盘式电机和步进电机，所述盘式电机安装于车轮轮轴上；所述万向车轮安装轴下端设置门型架，车轮轮轴安装在门型架上；所述步进电机的轴设主动锥齿轮，万向车轮安装轴上设从动锥齿轮，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合。
3.根据权利要求1或2所述的一种环形无轨立体车库，其特征是：所述传感器组由三个传感器组成，呈三角形分布。
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