自動(dòng)化機(jī)械式汽車(chē)立庫(kù)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

宋志蘭　冉文學(xué)

摘要：自動(dòng)化機(jī)械式汽車(chē)立庫(kù)可有效緩解當(dāng)前我國(guó)汽車(chē)熱及停車(chē)難的實(shí)際問(wèn)題，具有廣闊的市場(chǎng)前景。本文對(duì)幾種主要的自動(dòng)化機(jī)械式汽車(chē)立庫(kù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和操作原理進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化、機(jī)械式、汽車(chē)立庫(kù)

隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的高速發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高，城市車(chē)輛迅速增長(zhǎng)，然而受諸多客觀因素的制約，大中城市停車(chē)場(chǎng)及其配套設(shè)施的建設(shè)較為滯后，由于停車(chē)位嚴(yán)重不均衡，使得繁華地段、商業(yè)區(qū)、居民小區(qū)停車(chē)難、亂停車(chē)的矛盾日益突出，由此引發(fā)了一系列社會(huì)綜合問(wèn)題。自動(dòng)化機(jī)械式汽車(chē)立庫(kù)可以有效解決這一問(wèn)題。

本文根據(jù)我國(guó)停車(chē)場(chǎng)建設(shè)特點(diǎn)，并結(jié)合日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)成果，介紹幾種實(shí)用的自動(dòng)化機(jī)械式汽車(chē)立庫(kù)。其中，自動(dòng)化物流系統(tǒng)中的許多技術(shù)都可以直接應(yīng)用到機(jī)械式汽車(chē)立庫(kù)中，如連續(xù)升降機(jī)等。

自動(dòng)化汽車(chē)立庫(kù)的特點(diǎn)

自動(dòng)化汽車(chē)立庫(kù)應(yīng)具有以下特點(diǎn)：

應(yīng)用現(xiàn)代化的技術(shù)手段，將停車(chē)位向空間發(fā)展，占地少、土地利用效率高；

結(jié)構(gòu)優(yōu)、強(qiáng)度高。采用方鋼、H型鋼、人字斜支撐框架，可抗七級(jí)臺(tái)風(fēng)、七度地震烈度：

高性能、低噪音。采用先進(jìn)的牽引提升結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)集成控制，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，噪音小、能耗低、安全性好、可靠性高；

自動(dòng)化程度高，存取快捷、方便；

多品種，適用于不同場(chǎng)合；

輕巧、美觀、實(shí)用，規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)可考慮車(chē)庫(kù)外觀與周?chē)h(huán)境充分協(xié)調(diào)，也可與媒體文化業(yè)相聯(lián)合，利用立體車(chē)庫(kù)外墻面發(fā)展廣告業(yè)等；

建庫(kù)方式靈活，占地面積小，可充分利用邊角閑地，又能極大地方便停車(chē)。

總之，自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)將成為解決城市停車(chē)難的主要技術(shù)手段，對(duì)于我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也將起到促進(jìn)作用。

自動(dòng)化汽車(chē)立庫(kù)的種類及結(jié)構(gòu)

1全自動(dòng)升降橫移式機(jī)械汽車(chē)立庫(kù)

全自動(dòng)升降橫移式機(jī)械汽車(chē)立庫(kù)又稱為全自動(dòng)電梯式機(jī)械汽車(chē)立庫(kù)，可以任意存取車(chē)輛(見(jiàn)圖1)。其基本原理如圖2所示，立庫(kù)內(nèi)為循環(huán)兩排停車(chē)貨位，高度可根據(jù)停車(chē)數(shù)量進(jìn)行空間設(shè)計(jì)。升降載貨臺(tái)將車(chē)體沿垂直方向做升降運(yùn)動(dòng)，提升機(jī)構(gòu)可參考電梯的提升裝置，也可參考巷道堆垛機(jī)的提升裝置。

存車(chē)時(shí)，工作人員打開(kāi)車(chē)庫(kù)門(mén)，將車(chē)開(kāi)進(jìn)處于底層接車(chē)位的升降載貨臺(tái)上，然后人員退出并關(guān)閉車(chē)庫(kù)門(mén)。升降載貨臺(tái)將車(chē)輛垂直提升到當(dāng)前需存車(chē)位的停車(chē)容器的高位后，停車(chē)容器向升降載貨臺(tái)方向水平移出。升降載貨臺(tái)下降到工作位，與停車(chē)容器交錯(cuò)組合，而后升降載貨臺(tái)繼續(xù)下降到低位，與停車(chē)容器完成存車(chē)的交接任務(wù)，停車(chē)容器水平運(yùn)動(dòng)回到原位，完成存車(chē)作業(yè)。

取車(chē)時(shí)，升降載貨臺(tái)提升到當(dāng)前需取車(chē)位的停車(chē)容器的低位后，停車(chē)容器向升降載貨臺(tái)方向水平移出。升降載貨臺(tái)上升到工作位，升降載貨臺(tái)與停車(chē)容器交錯(cuò)組合。然后，升降載貨臺(tái)繼續(xù)上升到高位，與停車(chē)容器完成取車(chē)的交接任務(wù)，停車(chē)容器水平運(yùn)動(dòng)回到原位。升降載貨臺(tái)下降到底層的取車(chē)位，車(chē)庫(kù)門(mén)打開(kāi)，工作人員將車(chē)開(kāi)出，關(guān)閉車(chē)庫(kù)門(mén)，完成取車(chē)作業(yè)。

在第一層存車(chē)時(shí)，升降載貨臺(tái)升起到二層高度，停車(chē)容器向升降載貨臺(tái)方向水平移出，到位后，車(chē)庫(kù)門(mén)打開(kāi)，由工作人員直接將所存車(chē)輛開(kāi)到停車(chē)容器上，工作人員退出并關(guān)閉車(chē)庫(kù)門(mén)，停車(chē)容器水平運(yùn)動(dòng)回到原位，存車(chē)作業(yè)完成。同樣，取出停在第一層的車(chē)時(shí)，升降載貨臺(tái)升起到二層高度，停車(chē)容器連同車(chē)輛向升降載貨臺(tái)方向水平移出，到位后，車(chē)庫(kù)門(mén)打開(kāi)，由工作人員直接將所取車(chē)輛從停車(chē)容器上開(kāi)出，關(guān)閉車(chē)庫(kù)門(mén)，停車(chē)容器水平運(yùn)動(dòng)回到原位，取車(chē)作業(yè)完成。

2全自動(dòng)豎直循環(huán)鏈?zhǔn)綑C(jī)械汽車(chē)立庫(kù)

全自動(dòng)豎直循環(huán)鏈?zhǔn)綑C(jī)械汽車(chē)立庫(kù)選用鏈傳動(dòng)，循環(huán)運(yùn)行，可以任意存取車(chē)輛。由于采用循環(huán)鏈結(jié)構(gòu)，如需取某一位置的車(chē)時(shí)，整個(gè)循環(huán)鏈都將運(yùn)動(dòng)，到達(dá)指定取車(chē)位并停止運(yùn)動(dòng)后才能取車(chē)，這使整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠性受到影響，且能耗增大。盡管如此，日本、韓國(guó)還是采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建設(shè)汽車(chē)立庫(kù)(見(jiàn)圖3)。其基本原理如圖4所示，立庫(kù)內(nèi)為循環(huán)兩排停車(chē)貨位，高度可根據(jù)停車(chē)數(shù)量進(jìn)行空間設(shè)計(jì)。

停車(chē)盤(pán)像一個(gè)提籃樣的機(jī)構(gòu)，自由懸掛在巨型鏈條機(jī)構(gòu)上，通過(guò)大功率的電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪，撥動(dòng)鏈條旋轉(zhuǎn)，停車(chē)盤(pán)隨鏈條作順時(shí)針、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。存車(chē)時(shí)，通過(guò)lC卡或其他裝置將停車(chē)信號(hào)傳給集中控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別立庫(kù)中的空閑停車(chē)位，給電控系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)。立庫(kù)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，將空閑停車(chē)位旋轉(zhuǎn)到底部的進(jìn)出庫(kù)口，立庫(kù)門(mén)打開(kāi)，將車(chē)開(kāi)到停車(chē)盤(pán)上，人員退出，立庫(kù)門(mén)關(guān)閉，立庫(kù)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)回零位。

取車(chē)時(shí)，通過(guò)Jc卡或其他裝置將停車(chē)信號(hào)傳給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別所停車(chē)位，給電控系統(tǒng)發(fā)信號(hào)，立庫(kù)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，將所停車(chē)位旋轉(zhuǎn)到底部的進(jìn)出庫(kù)口，立庫(kù)門(mén)打開(kāi)，人員駕車(chē)駛出停車(chē)盤(pán)，立庫(kù)門(mén)關(guān)閉，立庫(kù)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)回零位。

具體實(shí)施時(shí)，需將電控程序優(yōu)化，使運(yùn)行時(shí)立庫(kù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)最少。通常的控制方法是將車(chē)位序號(hào)一分為二，順時(shí)針、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以選擇由最小車(chē)位序號(hào)或最大車(chē)位序號(hào)向存取車(chē)位號(hào)逼近這兩種方法，以達(dá)到提高效率的目的。

3簡(jiǎn)易全自動(dòng)豎直循環(huán)鏈?zhǔn)綑C(jī)械汽車(chē)立庫(kù)

簡(jiǎn)易全自動(dòng)豎直循環(huán)鏈?zhǔn)綑C(jī)械汽車(chē)立庫(kù)由全自動(dòng)豎直循環(huán)鏈?zhǔn)綑C(jī)械汽車(chē)立庫(kù)簡(jiǎn)化而來(lái)(見(jiàn)圖5)，存取車(chē)流程也和全自動(dòng)豎直循環(huán)鏈?zhǔn)綑C(jī)械汽車(chē)立庫(kù)完全相同，鏈傳動(dòng)，循環(huán)運(yùn)行，可以任意存取車(chē)輛。不同之處在于。為了克服全自動(dòng)豎直循環(huán)鏈?zhǔn)綑C(jī)械汽車(chē)立庫(kù)的技術(shù)局限而將其小型化，將停車(chē)的數(shù)量限制在10輛以內(nèi)。

主要特點(diǎn)為：車(chē)庫(kù)主體占地面積小，可小于32平方米；出入庫(kù)時(shí)間短；全自動(dòng)控制，可任意存取，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠；意外停電時(shí)，配備備用電源；外觀裝飾與否均可；可前后兩面出入庫(kù)。由于停車(chē)數(shù)量較少，最大高度一般低于15米。

4升降縱移式機(jī)械汽車(chē)立庫(kù)

升降縱移式機(jī)械汽車(chē)立庫(kù)的原理和結(jié)構(gòu)與普通的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)相似，只是采用了大功率的專用巷道堆垛機(jī)(見(jiàn)圖6)。車(chē)庫(kù)部分可采用鋼結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)，在地形允許的條件下。原則上停車(chē)位數(shù)量不受限制。

其基本原理如圖7所示，可以任意位置停取車(chē)，由專門(mén)的巷道堆垛機(jī)完成，車(chē)庫(kù)高度可根據(jù)具體停車(chē)數(shù)量確定，底層入口處需留一個(gè)空車(chē)位，以便于巷道堆垛機(jī)取車(chē)或卸車(chē)。

5多層置換式機(jī)械汽車(chē)立庫(kù)

名層置換式機(jī)械汽車(chē)立庫(kù)是一種既適于地面、又適用于地下停車(chē)的小型立庫(kù)(見(jiàn)圖8)，安裝施工簡(jiǎn)單，操作便捷，維護(hù)保養(yǎng)容易，在國(guó)外應(yīng)用比較普及。這種立庫(kù)由純鋼結(jié)構(gòu)組成，除頂層外，以下各層均至少要有一個(gè)空位，以便于存取車(chē)時(shí)相互讓位。其基本結(jié)構(gòu)如圖9所示，沿地面設(shè)有由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的金屬導(dǎo)軌，位于第一層的車(chē)盤(pán)在導(dǎo)軌左右移動(dòng)，頂層車(chē)盤(pán)只需上下運(yùn)動(dòng)，中間各層既需要左右移動(dòng)，也需要上下運(yùn)動(dòng)。立庫(kù)尺寸可根據(jù)停車(chē)數(shù)量的需求確定，但不易過(guò)大。

6多層循環(huán)式機(jī)械汽車(chē)立庫(kù)

多層循環(huán)式機(jī)械汽車(chē)立庫(kù)由多層置換式汽車(chē)立庫(kù)發(fā)展而來(lái)，既適用于地下、又適用于地上停車(chē)，出入口可以上下左右任意設(shè)置，適用于較大規(guī)模的自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)所。

其基本原理如圖10所示，停車(chē)盤(pán)可上下、水平移動(dòng)，存取車(chē)需讓出一個(gè)空的通道，可循環(huán)停車(chē)，樓層可根據(jù)用戶具體需求確定。

7其他機(jī)械汽車(chē)立庫(kù)

圖11是一種簡(jiǎn)易的兩層置換式立體停車(chē)設(shè)備，操作便捷，投資少，占地面積小，適宜于私家停車(chē)位增容改造。這種簡(jiǎn)易立體停車(chē)裝置由幾套自動(dòng)控制的伸縮缸(液壓缸、氣動(dòng)缸或電動(dòng)缸)組成，兩層均可任意存取，為了保證機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)性，必須電動(dòng)集中控制。

機(jī)械汽車(chē)立庫(kù)的結(jié)構(gòu)很多，成功實(shí)施的關(guān)鍵是必須根據(jù)實(shí)際需求以及投資額來(lái)決定。此外，對(duì)于汽車(chē)立庫(kù)來(lái)說(shuō)，消防裝置和相關(guān)安全設(shè)施也是至關(guān)重要的。隨著汽車(chē)的快速普及，機(jī)械式汽車(chē)立庫(kù)具有廣闊的發(fā)展前景。