机电一体化作业智能化立体库分析Word文档下载推荐.docx
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由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:
1,为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾,立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性,已被广大用户接受。
二、立体车库的分类解析与比较
2.1升降横移类停车设备
(一)定义和工作原理
采用以载车板升降或横移存取车辆的停车设备,一般为准无人方式,即人离开设备后移动汽车的方式。
升降横移类停车设备是停车设备中造价成本较低的,升降横移类停车设备布置形式灵活,对场地适应较强。
机械式停车设备的工作原理:
每个车位都有载车板,所需存取的车辆通过载车板升、降和横移运行到达地面层,驾驶员进入车库,存取车辆。
停在地面的车辆只作横移运行,不需升降,上层车位或下层车位要通过中间层横移空出车位,只有将载车板升或降到地面层,驾驶员才能进入车库把汽车开进或开出车库。
带有一层地坑的三层升降横移类机械式停车设备
升降横移类机械式停车设备主要由钢结构、载车板、传动系统、控制系统、安全防护装置等五大部分组成。
钢结构主要采用热轧H型钢、槽钢、角钢、钢板等焊接而成,再用高强度螺栓连接成框架结构,具有较好的强度和刚度。
根据不同的结构要求,有单柱形式、跨梁形式、后悬臂形式等。
载车板用来承载存取的车辆,有框架结构和拼板结构两种。
框架结构载车板用型钢和钢板焊接而成,多数采用中间突起形式,上面铺设钢板,其优点是可按需要设计宽度,具有较好的导入功能,适合于变化较多的小批量生产。
拼板结构载车板用镀锌钢板冲压或滚压成组装件,采用咬合拼装成载车板,用高强度螺栓紧固连接,这种载车板轻巧美观、运输方便、互换性好,适合批量生产。
传动系统分为升降传动机构、横移传动机构和升降横移机构等。
升降传动机构有电动机、减速器、常闭式制动装置(其制动力矩不小于1.5倍额定载荷的制动力矩)或液压系统等。
横移传动机构由电动机、减速器、制动器、驱动轮、从动轮、导轨等组成。
升降横移机构是升降传动机构和横移传动机构的结合。
控制系统主要由主回路和控制回路组成。
主回路控制载车板的升降、横移;
控制回路主要是针对保证人、车安全而设计的各种回路。
其控制形式有可编程序控制器PLC控制、电脑控制、总线控制等,这些硬件通过软件来控制各种电气元件的动作,完成设备的升降、横移等运行。
控制系统主要运行方式有自动运行方式、手动运行方式、点动运行方式。
升降横移类机械式停车设备一般装有以下安全防护装置(但不仅限于此)。
(1)紧急停止开关在发生异常情况时能使停车设备立即停止运行,紧急停止开关一般设置在操作装置上,按钮为红色。
(2)防止超限运行装置停车设备在升降过程中,当限位开关出现故障时,上方的超限位开关能使设备停止运转,起超限保护作用。
(3)汽车车长检出装置一般是光电开关,当超过适停车辆长度时,使设备不运转或报警。
(4)阻车装置沿车辆进入的方向,在载车板适当位置上装设高度25mm以上的阻车装置或其他有效的类似装置。
(5)人车误入检出装置在停车设备运行时,能防止人、车误入的装置,一般采用光电开关或栅栏。
(6)防止载车板坠落装置当载车板上升到位后,为防止载车板因故突然坠落而设置的防护装置。
防坠落装置一般采用挂钩形式,驱动方式有电磁铁驱动和机械驱动两种。
(7)警示装置停车设备运行时,用警示装置(一般是声、光警示)提醒人们注意安全。
(二)分类型式
2.1按车位布置形式分:
1)全地上布置:
有二层、三层、四层、五层,一般不超过五层,但也有七层以上的,有的还做到了18层,但相对于低层提升速度要提高以保证客户使用要求。
二层停车设备可建造在地下室或室外,净空高度3.5m—3.6m就能安装,一次存取车时间最大不会超过1—1.5min,三层以上停车设备大都设置在室外,存取车比较方便。
全地上四层升降横移类机械式停车设备
2)半地下布置:
这种布置形式比全地上布置能多建车位,空间利用率高,但土建投资大。
地下大都为一层,底坑深度在2m左右,在设计时要特别注意防水
半地下布置三层升降横移类机械式停车设备
3)重列式布置:
对于只能设置一个车道,或设置两个车道太浪费,但有能停放两排或两排以上车辆长度的停车位时,可用这种方式布置。
这种布置可充分利用平面减少车道占地,比单列式停车数量增加1倍。
但进出车较麻烦一些,驾驶员要穿过前排设备,把车停到后排的停车位上,或把车开出,也可采用机械装置把车从后排移动到前排。
2.2按提升方式分:
1)钢丝绳提升型式:
钢丝绳具有强度高、挠性好、自重轻、运行平稳等诸多优点,尤其是多层(超过两层)升降横移类机械式停车设备,因提升高度大,要求整根提升索具很长,因而钢丝绳相对于其它提升装置是较好的选择。
采用钢丝绳提升的升降横移类机械式停车设备,提升钢丝绳受力复杂,钢丝绳除了受拉伸应力外,还承受弯曲应力、挤压应力以及钢丝绳捻制时的残余应力。
当钢丝绳绕过卷筒和滑轮时,受交变弯曲和挤压作用,在弯曲处产生弯曲应力和挤压应力,加剧钢丝绳的磨损,影响钢丝绳的寿命。
因此对于提升钢丝绳要定期做好维护和检查工作,发现钢丝绳有磨损、断丝、变形超标等严重缺陷时要及时更换。
2)链条提升型式:
简单的链条传动是由两个装在平行轴上的链轮和连接它们的链条所组成。
链轮上具有特殊的齿形,并与链条上的链节相啮合,链条相当于带传动中的挠性体,但不是靠摩擦力,而是依靠链条与链轮之间的啮合力来传动的,所以链条传动是一种具有中间挠性体(链条)的啮合传动。
在链条传动中,常采用套筒磙子链和齿形链。
根据链条传动的特点,它主要用于要求平均传动比较准确,两轮轴间中心距离较大,工作条件恶劣的场合,如停车设备的提升机构上应用较为广泛。
为了减少链条传动中链条和链轮的磨损,延长使用寿命,链条传动应保持良好的润滑,所以要合理地确定润滑方式和润滑油的种类。
常用的润滑方式有:
人工定期润滑,用油壶或油刷进行;
滴油润滑,用油杯通过油管向链条的松边外滴油,达到连续润滑。
润滑油一般采用L—AN32、L—AN46、L—AN68等全损耗系统用油,环境温度低时用低粘度,功率大的场合用高粘度,并保持润滑油的清洁度。
3)液压缸提升型式:
液压缸提升的升降横移类机械式停车设备液压传动系统由液压泵、液压缸、控制元件和辅助元件四部分组成。
具有运行平稳、反应快、冲击小,能高速启动、制动和换向,能自动防止过载,实现安全保护,操作简便,容易实行自动化等优点。
机件在油中工作,有自动润滑和散热作用,因而使用寿命长。
在传递同等功率条件下与其他传动方式相比,具有体积小、重量轻、结构紧凑等优点。
因为液压的工作压力高,所以能有效地减小结构尺寸。
但由于油液容易泄漏,因而对液压元件的制造精度要求比较高。
在能量传输过程中存在着各种能量损失(沿程损失和局部损失),液压传动系统的总效率比较低。
液压驱动后旋臂升降横移类机械式停车设备
4)螺杆提升型式:
滚珠螺杆传动机构由螺杆(丝杠)、螺母和滚珠组成。
螺杆和螺母上的二条圆弧形螺旋槽对合起来就形成螺旋线滚道,在滚道内装有滚珠,当螺杆(或螺母)回转时,这些滚珠在螺旋线滚道内滚动,螺杆与螺母之间基本上为滚动摩擦。
为了防止滚珠从滚珠螺杆副中滚出,在螺母的螺旋槽两端设有回程引导装置,使滚珠能循环流动。
滚珠螺杆传动可把原动机的回转运动转变为螺母和载车板的上下直线运动。
a)b)
螺杆传动
a)螺杆传动实物;
b)螺杆传动机构
滚珠螺杆提升的升降横移类机械式停车设备采用后悬臂结构。
螺杆副和电机等传动零部件置于后侧,具有结构紧凑,检查维修方便,停车空间大等优点。
滚珠螺杆驱动后悬臂升降横移类机械式停车设备
5)组合提升型式:
对于半地下布置和重列布置的升降横移类停车设备,结合自身环境特点,充分利用以上各种提升方式的优点,采用两种提升方式,如重列布置型式的停车设备前列采用钢丝绳或链条提升,后列采用滚珠螺杆或液压提升方式。
(三)特点和适用范围
升降横移类停车设备的型式比较多,对场地的适应性较强,对土建要求较低,可建在露天,也可建在大楼的地下,规模可大可小,可根据不同的地形和空间进行任意组合、排列,空间利用率高,设备安全可靠,存取车快捷,使用、维护简便,价格较低。
2.2简易升降类停车设备
(四)定义、原理、分类
简易升降类停车设备是指在同一层上采用搬运台车或起重机平面移动车辆,或使载车板平面横移实现存取停放车辆,亦可用搬运台车和升降机配合实现多层平面移动存取停放车辆的机械式停车设备。
属于自动化、大型化的立体车库。
分类:
驱动方式:
机电驱动,液压驱动。
传动方式:
链条传动,钢丝绳传动和滚珠丝杠传动。
构造和配置关系:
垂直升降地上两层、垂直升降半地下两层、垂直升降半地下三层、俯仰升降地上两层等。
a)垂直升降地上两层;
b)垂直升降半地下两层;
c)垂直升降半地下三层
(五)特点和适用范围垂直升降地上两层停车设备比较简单,但由于在上层存取车时,需将下层车开走,存取完后再把下层车开回原停车位,因此存取车比较麻烦,适合拥有两辆车的家庭或单位使用。
垂直升降半地下两层或三层停车设备比较简单,操作方便,但要开挖一定深度的地坑,还要采取防止地坑积水的措施。
此形式较适合于对整体景观有要求的场所。
俯仰升降地上两层停车设备一般采用液压系统来升降载车板,存取车方式与垂直升降地上两层停车设备相同,特点是结构简单,操作容易。
最适合于楼层高度不够的地方,一般只要设备净高度达2800mm以上即可。
单层平面移动式停车设备主要可以减少车道面积,增加停车密度,提高面积利用率,但目前实际应用的还很少。
多层平面移动式停车设备可建在地上,亦可建在地下,设备安全、可靠、自动化程度高、存取车效率高、空间利用率高。
主要用于大型车库,尤其是对既要求解决停车位又要求地面可作绿化、雕塑等美化设施的情况。
这种设备已被广泛的使用。
(六)主要组成部分
简易升降类机械式停车设备主要由钢结构、载车板、传动系统、电气控制系统、安全防护装置等五个部分组成。
2.3垂直循环类停车设备
(七)
定义和原理
升降机通道的设置:
升降通道的尺寸设计,应以能安全运行升降机为目的,载车板与出入口地面边缘的距离应在4CM以下。
液压直推式升降机的基坑深度与额定速度无关,应在1.2米以上。
升降机装置:
驱动装置,升降机的动力大部分可以是液压工作站。
制动器及电磁逆流阀。
升降导向及导轨:
为了保证升降机运行的平稳性,升降导轨应保证安装的精确度。
安全装置:
紧急停止装置,急停按钮,即如果在运行中有紧急情况发生,按下急停按钮,可是系统紧急停止,直至故障排除。
缓冲装置:
升降机下降时,为了减小冲击,在机坑内设置缓冲器,以减小冲击。
极限开关:
为了防止升降机冲顶或超出运行区域,应设置极限开关,到达极限位置时能是升降机自动停止。
液压安全阀:
在油管爆裂或突然卸载时,安全阀自动关闭使载车板不能坠落,避免事故发生。
防止电机空转的装置,调整搬运器下降水平调整装置。
通风设备:
在人车同载时,为了防止汽车尾气对人产生的危害,应设置通风装置。
照明设备。
照明设备:
升降机通道及机械室出入口的照明设置应有足够亮度,电源开关应设在入口附近。
电源插座(220V):
机械室内及机坑内的侧壁上应设置检修用的电源插座。
垂直循环类结构图
垂直循环类停车设备是指搬运器在垂直面内作循环运动的停车设备。
垂直循环类机械式停车设备具有动力单一,控制简单,占地面积小,操作方便,取车速度快以及经济可靠的优点。
停车设备通过可编程序控制器控制设备循环运转,汽车停在托架上,托架随链条作升降运动,可将任何一层托架上的汽车快速升降至地面,实现立体存放,克服了多层停车设备繁杂的过程和操作过程,大大节省了时间,整个过程轻松方便。
垂直循环类机械式停车设备工作原理是电动机通过减速器带动传动机构,在牵引构件--链条上,每隔一定距离安装一个存车托架,当电动机启动时,存车托架随链条一起作垂直循环运动,来达到存取车辆的目的。
存车时,驾驶员把车开至车库存车托架的准确位置后,关好车门退出车库,按动操作按钮,电动机启动,存车托架随着运动,另一存车托架转动到进口位置即停止,这时可进行下一个存车操作。
取车时,按动操作装置上的车位编号按钮,电动机启动,在可编程序控制器作用下使其按最短路程运行至出口,驾驶员进入存车托架,把车开出车库。
(八)主要组成部分
垂直循环类机械式停车设备由钢结构框架、机械传动系统、电气及自动控制系统、安全防护装置和消防系统等部分组成。
2.4水平循环类停车设备
1.定义和组成
采用一个水平循环运动的车位系统存、取停放车辆的机械式停车设备,主要由钢结构、载车板、循环驱动系统、控制系统、安全检测装置等部分组成。
2.型式
图1.2-1
3.特点和适用范围
可省去原平面停车的进出车道,提高了土地利用率,最适宜建于狭长地形的地方。
地下室采用这种设备后,既减少了进出车道,提高了土地利用率,还减少了废气排放,减少了污染,降低了通风所需的费用。
2.5多层循环类停车设备
多层循环类结构图
通过使载车板作上下水平循环运动,实现车辆多层存放的停车设备。
它主要有三部分组成:
升降系统。
包括升降机及相应的检测系统,实现车辆的出入和不同层面的连接。
水平循环系统。
包括框架、载车板、链条、水平传动系统等,实现不同层面上的车辆在水平面上移动。
电气控制系统。
包括控制柜、外部功能件及控制软件,实现自动存取车、安全检测及故障自诊断。
圆形循环式:
水平循环系统以圆形运动的方式实现上下层车位的交换,这种形式一个系统中只需一台悬臂式升降机。
方形循环式:
水平循环系统以方形运动的方式实现上下层车位的交换,这种形式在一个停车系统中两头需各设一台升降机。
3.1特点:
车库无需坡道,节省占地面积,自动存、取车,方便快捷。
最适宜建于地形细长且地面只允许设置一个出入口的场所,如建筑物的地下,广场、便道的地下,以及高架桥的下面等。
2.6平面移动类停车设备
平面移动类停车设备是指在同一层上采用搬运台车或起重机平面移动车辆,或使载车板平面横移实现存取停放车辆,亦可用搬运台车和升降机配合实现多层平面移动存取停放车辆的机械式停车设备。
1.分类
1.1按运行方式分为:
单层平面横移式
单层平面往复式
多层平面往复式
1.2按操作方式分为:
无人方式
准元人方式
1.3按停车位的载车方式分为:
梳状架式
链板式
载车板式
无载车板直接承载式
2.特点与适用范围
2.1特点
每层的车台和升降机分别动作,提高了车辆的出入库速度,可自由利用地下空间,停车规模可达到数千台;
部分区域发生故障时,不影响其他区域的正常运行,因此使用更加方便;
采用以车辆驾驶员为中心的设计方法,提高了舒适性;
采取多重保险措施,安全性能卓越;
通过计算机和触屏界面进行综合管理,可全面监视设备的运行状况,并且操作简单。
单层平面移动式停车设备主要可以减少车道面积,增加停车密度,提高面积利用率,但目前实际应用的还很少。
2.7 巷道堆垛类停车设备
巷道堆垛类停车设备,是采用以巷道堆垛机或桥式起重机将进到搬运器的车辆水平且垂直移动到存车位,并用存取机构存取车辆的停车设备。
主要由进出口设备、库内搬运设备、车辆存放设施、电控系统、安全检测装置等组成。
采用以巷道堆垛机或桥式起重机将进到搬运器的车辆水平且垂直移动到存车位,并用存取机构存取车辆的停车设备。
低层长巷道
高层短巷道
图1.3-1巷道堆垛类停车设备
这是一种技术含量和智能化程度较高的停车设备。
可根据场地的不同设置在室外(一般采用全封闭型式)、室内、地上或地下。
存车容积率高,安全可靠。
同时,该设备也要求存车空间相对独立,无其它设备的干扰,且设备成本较高。
一部巷道堆垛机和搬运器所负责的车辆在50~100辆之间较为合适,不宜超200辆。
每一层的停车数量一般在20辆以上,层数的确定应根据不同车库的具体使用面积,通常选择五层左右较为合适。
参见图1.3-1。
2.8垂直升降类停车设备
(九)定义和原理
通过提升系统升降,并通过搬运器实现横移,将汽车停放在井道两侧的停车设备。
一般一个层面停放两辆车,层高可达20—25层,即停放40—50辆车,占地面积50㎡左右,平均每辆车占地面积只有1—1.2㎡,所以这是一种面积和空间利用率最高的停车设备。
而且还具有存取车速度快、自动化程度高、安全可靠、操作简单、维护方便等优点,特别适合建在繁华的城市中心以及车辆集中停放的地方。
垂直升降类机械式停车设备主要组成部分示意图
用提升机构将车辆或载车板升到指定层,再用提升机构上的横移机构把车辆或载车板送入停车位;
或是相反,通过横移机构将指定停车位上的车辆或载车板送入提升机构,提升机构降到车辆出入口处,回转台回转,打开车库门,驾驶员将车辆开走。
由钢结构框架、高速提升系统、搬运横移装置、升降回转装置、出入口附属设备、电气控制系统、安全防护和检测系统、消防系统等组成。
钢结构框架主要由外框架、内框架、升降导轨、配重导轨、载车板等构件组成,就是一座高层钢结构建筑物。
在内部可安装机械传动系统、电气控制系统、消防系统等设备以及设置停车位;
外部可以是土建结构或用彩色钢、板装饰,还应有避雷装置。
外框架,是由立柱、横梁、拉撑停车泊位的搁脚以及外装饰彩色钢板安装用型材组成。
内框架由小立柱、斜撑、升降导轨、配重导轨等组成并与外框架相联结成一体。
载车板放置在钢结构骨架的搁脚上,用于搬运与存放车辆。
提升装置主要由功率为18.5~30kw电机,四出轴减速机,升降链、平衡链、链轮(或钢丝绳、滑轮),载车板,配重等组成的一种垂直封闭环式传动系统。
驱动系统图
搬运器主要由左右框架、前后横梁及横移机构组成。
载车台的外形是由左右竖框与前后横梁组成长方形的框架。
安装在竖框上的导轮与升降导轨接触,由升降链(或)钢丝绳通过联结装置,实现载车台上下升降。
横移机构设置在长框架两头的横梁上,由横移机构实现横向进出。
配重主要由长方形配重框架、配重铅块及导轮等组成。
配重铅块放在框架内,框两侧的导轮与配重导轨接触由配重平衡链(或钢丝绳)通过联结装置实现配重上下升降。
配重和平衡链(或钢丝绳)的设置目的是为了减少提升机构中驱动电机的功率。
横移机构主要由电机、链传动长轴,链条,链轮及三级滑叉等组成。
当电机运转后,通过链传动带动长轴转动,长轴两端通过链条、链轮带动两头的三级滑叉作横向同步运动。
升降回转装置主要由液压系统、升降架、回转台等组成,其工作原理是当回转台需要上升时,启动液压泵,油缸柱塞向外伸使“X”形升降架上升;
通过换向阀换向,靠回转台自重推动柱塞向里缩,使回转台下降。
回转台的旋转是通过电动机,由减速机输出的小齿轮带动大齿轮实现的,它能正反方向旋转以满足车辆进出的需要。
电控系统:
高层立体停车库的所有机械动作,均由PC电脑控制系统控制,可以实现“自行运动”、“手动运行”、“点动运行”等要求,整个电控系统主要由配电、控制、执行、操作和显示五个部分组成。
安全防护装置:
垂直升降类机械式停车设备的安全防护装置主要包括:
紧急停止开关;
防止超限运行装置;
车辆长、宽、高限制装置;
阻车装置;
载车板上汽车位置检测装置;
出入口门、围栏连锁装置;
自动门防夹装置;
防重叠自动检测装置和警示装置等。
(一十)型式
2.1电梯式
1)单列式:
又可分为纵向并列、横向并列、纵向串列;
2)重列式。
2.2圆柱型:
1)辐射状分布,以升降台回转;
2)辐射状分布,以其中小车回转。
2.3升降机+平面移动型,即载车板作平面纵向移动操作,与升降机连接完成存取车作业。
2.4升降机+平面回转型,即载车板作平面回转,与升降机连接完成存取车作业。
2.5十字型:
中间是提升机,可回转,停车架以十字形布置,可纵列亦可横列,提升机升降并回转与停车架连接完成存取车作业。
(一十一)特点和适用范围
3.1一般设置在室外,但也可与主体建筑物建在一起。
可建成高层独立式的停车库(或称电梯式停车库)。
出于其结构特点,有些省市的土地管理部门把其列为永久性建筑。
其主体结构可采用金属结构或混凝土结构。
占地面积小(≤50m),层数多(20~25层),容车率高(40~50辆),因此在各类车库中其空间利用率最高(平均每辆车占地仅1~1.2m)。
适合于老城改造和繁华的城市中心地段。
3.2使用环境条件
1)环境温度-5℃~+40℃。
2)空气相对湿度为最湿月的月平均相对湿度不大于95%。
3)海拔2000m以下,相应的大气压力为86~110kPa。
4)使用环境无爆炸介质,不含有腐蚀金属、破坏绝缘的介质和导电的介质。
2.9汽车专用升降机
汽车专用升降机是专门用作不同平面的升降机,它起到搬运作用,无直接存取的作用。
特点:
在立体停车库的建设中,往往会遇到因场地狭小无法采用自走式坡道的情况,为了将汽车搬运到不同平层中存取车辆,就需要采用垂直升降的汽车专用升降机。
这样可以替代汽车进出车库的斜坡道,大大节省空间,提高车库利用率。
这种汽车专用升降机常用于地下或屋顶及建筑自走式车库存取汽车的搬运。
三、在立体车库中存车取车的流程
立体车库时如何有序进行存车、取车,它能否保障常住用户的停车位呢?
这可能是
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