雙層停車裝置的設(shè)計(jì)*

徐子陽

（安徽三聯(lián)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，安徽 合肥 230601）

隨著汽車總量增多，汽車停放成為目前一個(gè)大難題，且伴隨著新能源汽車的研發(fā)和銷售，汽車總量還在進(jìn)一步增加。為解決當(dāng)前停車難問題，需要有一種高效停車裝置。筆者設(shè)計(jì)了一款高效雙層停車裝置，該裝置包括：四根完全相同的可伸縮液壓桿和立柱，四根立柱頂端支撐的載車板，連接載車板的履帶，驅(qū)動(dòng)液壓立柱伸縮的電機(jī)裝置，使載車板移動(dòng)的鋼索和滑輪牽引機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)載車板移動(dòng)電機(jī)裝置的主控制系統(tǒng)，載車板與立柱，電機(jī)連接的機(jī)構(gòu)裝置，光感應(yīng)裝置，載車板水平檢測(cè)的紅外線裝置，自動(dòng)報(bào)警裝置，汽車固定裝置。實(shí)踐證明，該裝置操作簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、空間利用率極高、高效便捷，可有效改善傳統(tǒng)的停車方式，解決停車位緊張的難題。

1 雙層停車裝置的結(jié)構(gòu)

1.1 設(shè)計(jì)背景

常見的停車方式都是地下（上）停車庫，這種停車場(chǎng)地在初期建設(shè)時(shí)要投入大量的人力物力，占用較大的空間，且空間利用率低。針對(duì)汽車數(shù)量與日俱增引發(fā)的停車位不足問題，筆者設(shè)計(jì)了一種新型空間利用率高的停車裝置——雙層停車裝置，可適用為中小型公共場(chǎng)所的停車場(chǎng)，如酒店、小區(qū)、小型商場(chǎng)等等。

1.2 雙層停車裝置的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

雙層停車裝置設(shè)計(jì)圖如圖1所示，分為上下兩個(gè)載車板，可以同時(shí)停放兩輛汽車，上載車板由四根立柱鉸接支撐，液壓立柱緩沖支撐[1-4]。該雙層停車裝置結(jié)構(gòu)說明如下。

1）對(duì)應(yīng)車庫四個(gè)角的四個(gè)伸縮液壓桿和立柱。立柱與載車板的底部相連起固定作用，且立柱的兩端分別與載車板和地面鉸接。伸縮液壓桿的設(shè)計(jì)是在載車臺(tái)下放時(shí)提供緩沖下放支撐的作用，伸縮液壓桿、立柱與車庫對(duì)應(yīng)四個(gè)角的地面鉸接，液壓桿和立柱與上層載車板相鉸接。

2）地面后側(cè)設(shè)計(jì)了鋼索滑輪牽引結(jié)構(gòu)。鋼索滑輪牽引結(jié)構(gòu)主要由滑輪組1、滑輪組2兩組滑輪組組成，鋼索滑輪組中的鋼索一端與地面固連，另一端依次經(jīng)過相對(duì)應(yīng)的滑輪1、滑輪2后與轉(zhuǎn)軸連接，滑輪1設(shè)置在上層載車板一側(cè)相應(yīng)的拐角處，滑輪2通過相對(duì)應(yīng)的支架設(shè)置在地面上。轉(zhuǎn)軸的左右兩端分別通過相應(yīng)的軸承座固定在地面上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過減速器與轉(zhuǎn)軸連接?；?通過相應(yīng)的滑輪座設(shè)置在上層載車板上。鋼索的一端通過相對(duì)應(yīng)滑輪2的支架與地面固連。

3）舵機(jī)云臺(tái)和光電傳感器。光電傳感器設(shè)置在舵機(jī)云臺(tái)上，舵機(jī)云臺(tái)和光電傳感器與主控制器連接，舵機(jī)云臺(tái)設(shè)置在地面停車位的側(cè)面。鋼索滑輪牽引機(jī)構(gòu)的兩個(gè)滑輪組，其中鋼索滑輪組中的鋼索一端與地面停車場(chǎng)的后端固連，另一端通過滑輪與上層載車板的兩端相連，上端的兩個(gè)滑輪設(shè)置在上層載車板兩邊的中間處，下端的兩個(gè)滑輪通過三角支架設(shè)置在電機(jī)旁邊的地面上，轉(zhuǎn)軸的左右兩端分別通過相應(yīng)的軸承座固定在地面上。

4）支架包括三角支架固定和斜桿。三角架主要用在地面停車場(chǎng)，用于固定收縮鋼索的滾軸，斜桿用于上載車板的支撐，斜桿交錯(cuò)成型，支撐載車板的上升和下降。將四根液壓柱和立柱用斜桿交錯(cuò)固定，增加載車板的承重能力。

5）上層載車板與立柱通過斜桿連接，立柱與地面通過斜桿連接，使得上層載車板、立柱和地面組成前后兩個(gè)同步運(yùn)行的平行四邊形四連桿機(jī)構(gòu)，使得上層載車板無論是上升下降還是靜止?fàn)顟B(tài)下都能保持水平。立柱下端與地面之間通過滑輪機(jī)構(gòu)連接。

6）光電傳感器設(shè)置在舵機(jī)云臺(tái)上，舵機(jī)云臺(tái)和光電傳感器與主控制器連接，用于運(yùn)行時(shí)的安全檢測(cè)，舵機(jī)云臺(tái)設(shè)置在地面停車位后側(cè)的地面上。舵機(jī)云臺(tái)向四周轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)光電傳感器進(jìn)行環(huán)境掃描，完成周圍環(huán)境安全性的檢測(cè)確認(rèn)。報(bào)警裝置同樣設(shè)置在舵機(jī)云臺(tái)上，與主控制器連接，由光感應(yīng)裝置掃描結(jié)束，將掃描結(jié)果傳至主控制器，由主控制器對(duì)報(bào)警裝置發(fā)出指令。報(bào)警裝置由一個(gè)發(fā)聲裝置和警燈裝置組成，發(fā)聲裝置和警燈裝置串聯(lián)組成。

圖1 裝置設(shè)計(jì)圖

2 雙層停車裝置的工作過程

1)車主將車子開到停車坪的前方，按下按鈕，主控制裝置接受信號(hào)，接受之后將信號(hào)發(fā)送至光感應(yīng)裝置中，收到信號(hào)后光感應(yīng)裝置啟動(dòng)，紅外光掃描附近是否存在障礙物體，若存在，則將信號(hào)傳至報(bào)警裝置，接收到信號(hào)后警報(bào)裝置啟動(dòng)，報(bào)警裝置中的警燈裝置啟動(dòng)，報(bào)警燈啟動(dòng)發(fā)出刺眼的紅色光芒，隨后警聲裝置發(fā)出刺耳的警報(bào)聲；若掃描不存在障礙，則信號(hào)傳至電機(jī)鋼索滑輪組，電機(jī)鋼索滑輪組啟動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)鋼索順著滑輪緩慢伸長(zhǎng)，上載車板緩慢下放，同時(shí)立柱后方連接著的液壓伸縮桿緩慢伸長(zhǎng)保持上載車板的穩(wěn)定。直至上載車板平穩(wěn)到達(dá)地面。

2)車主將車子啟動(dòng)穩(wěn)定停放到上載車板上，車子穩(wěn)定停放之后車主離開上載車板附近，此時(shí)上載車板三角固定裝置啟動(dòng)將汽車四個(gè)車輪分別固定，當(dāng)汽車固定完成之后，光感應(yīng)裝置再次啟動(dòng)，進(jìn)行掃描，檢查是否存在障礙物體，如上操作，當(dāng)感應(yīng)無障礙后，“可以啟動(dòng)”的信息傳輸至主控制裝置中，主控制裝置將信號(hào)傳輸?shù)剿礁袘?yīng)裝置，水平感應(yīng)裝置啟動(dòng)，感應(yīng)上載車板是否處于水平狀態(tài)，若上載車板未達(dá)到水平狀態(tài)，則電機(jī)帶動(dòng)鋼索滑輪組啟動(dòng)對(duì)上載車板進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至上載車板處于水平狀態(tài)，若上載車板處于水平狀態(tài)，則電機(jī)帶動(dòng)主控制裝置將“可以啟動(dòng)”的信息傳輸?shù)诫姍C(jī)鋼索滑輪組裝置之中，電機(jī)鋼索滑輪組裝置接受到信號(hào)之后操控電機(jī)啟動(dòng)帶動(dòng)鋼索收縮，鋼索通過滑輪收縮將上載車板水平緩慢抬起，直至達(dá)到起始位置，到達(dá)起始位置之后，水平檢測(cè)感應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，若不處于水平位置，則進(jìn)行調(diào)整直至達(dá)到水平位置，若達(dá)到水平位置，則裝置運(yùn)行完畢，車主離開車輛。雙層停車裝置的工作原理如圖2所示。

圖2 雙層停車裝置的工作原理

3 創(chuàng)新特色

目前，市面上停車方式設(shè)計(jì)大多數(shù)是地上(下)車庫或者室外車位，對(duì)于地上（下）車庫建設(shè)，需要大量人力、物力、財(cái)力，且使用條件有限制，一般適用于大型商場(chǎng)、廣場(chǎng)、酒店、高檔小區(qū)，但對(duì)于小型的小區(qū)、飯店，人流量相對(duì)較少，建立車庫不劃算，而一種新型的停車設(shè)計(jì)方式可解決這一問題。本雙層停車車庫的設(shè)計(jì)在原有空間不變的情況下，空間利用率基本提高了1倍，運(yùn)行方式采用電機(jī)帶動(dòng)鋼索滑輪組的方式，該停車裝置采用光學(xué)傳感器,在其出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)自動(dòng)報(bào)警并停止運(yùn)行，充分保證該裝置的安全性，具有安全、簡(jiǎn)單、便捷特點(diǎn)。

4 結(jié)語

本設(shè)計(jì)在保持原有空間使用基本不變的條件下提高了空間利用率，既滿足了對(duì)空間的使用要求，同時(shí)滑輪鋼索的組合到達(dá)了省力的作用，光感應(yīng)裝置的使用又提升了安全系數(shù)，與現(xiàn)階段我國(guó)的大多數(shù)停車相比，雖然在資金方面可能使用較多，但在空間使用方面提升了近1倍。此裝置設(shè)計(jì)使用簡(jiǎn)便、自動(dòng)化程度高、高效便捷、空間利用率高。