可调整配重的立体车库升降系统的制作方法

本发明涉及一种升降系统，尤其涉及一种适用于停车场等场合使用的可调整配重的立体车库升降系统，属于升降机技术领域。

背景技术：

随着经济的发展和人民生活水平的提高，轿车已成为人们常用的代步工具，轿车的数量急剧增加，造成停车位的资源严重短缺，立体车库成为解决这一难题的理想解决方案。在现有的立体车库升降系统中，汽车升降机是整个系统内的核心部件。当车辆进入高层停车场或地下车库时，都需要借助电梯式的汽车升降机来完成。

目前市面上常见的汽车升降机大多采用卷筒式的结构，在这类结构中，轿厢上方一般都借助曳引钢丝直接连接一个轿厢卷筒，在其工作状态下，曳引电机驱动轿厢卷筒转动，再借由轿厢卷筒的转动完成对曳引钢丝的卷绕/舒展，从而实现轿厢的升降。

但通过上述原理描述，我们可以很直观的看到一个问题，即在目前的汽车升降机结构中，其唯一的驱动部件仅仅是一个曳引电机，由于这类卷筒式升降机缺乏相应的力矩平衡装置，因此在运行过程中，整个曳引电机所需要承受的工作负荷十分巨大，随之而来的，就是整个系统的功耗很大、运行效率低下。

为了克服上述缺陷，目前也有一些汽车升降机上设置有用于力矩平衡的对重块。出于对升降机运行时极端情况的考虑，这类对重块在重量选择时一般都会以汽车升降机的最大载荷作为对比参照，这样一来，当汽车升降机的载荷未达到最大值时，对重块一侧的重量较大，力矩仍然处于失衡状态，曳引电机仍需要承受较大的负荷。因此可以认为，采用这种设置方式，整个系统功耗较大、运行效率低下的问题并未得到根本解决。

同时，在现有的立体车库升降系统中，除了最为本质的汽车升降机外，缺乏其他与之配套的设备和机构，这样也就直接导致了整个系统的智能化、自动化程度较低，在实际使用的过程中缺乏灵活性。

综上所述，如何提供一种低耗节能、自动化程度高、能够高效地完成车辆升降操作的立体车库升降系统，就成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种适用于停车场等场合使用的可调整配重的立体车库升降系统。

本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：

一种可调整配重的立体车库升降系统，设置于高层停车场或地下车库中，包括用于记录车辆相关信息的射频标签，以及多个用于读取所述射频标签内相关信息、并进行相应反馈的识读处理机构，还包括用于实现车辆升降的升降机构以及用于控制系统整体运作的主控制器，所述识读处理机构及所述升降机构均与所述主控制器电性连接并由其驱动控制。

优选地，所述识读处理机构设置于高层停车场或地下车库每层的车辆升降口位置，所述识读处理机构包括用于读取及反馈所述射频标签的标签识别装置，以及用于记录楼层及位置信息的定位装置。

优选地，所述升降机构包括用于承载车辆等重物的轿厢、用于驱动所述轿厢进行升降运动的轿厢卷筒、以及用于控制所述轿厢卷筒运作的曳引电机，所述轿厢借助曳引钢索与所述轿厢卷筒连接，所述轿厢卷筒与所述曳引电机传动连接，还包括用于平衡升降机负载力矩的配重组件，所述配重组件包括与所述轿厢卷筒传动连接的配重卷筒，以及借助配重钢索与所述配重卷筒连接的配重块，所述曳引电机与所述主控制器电性连接并由其驱动控制，在所述曳引电机的运行状态下，所述轿厢卷筒的转动方向与所述配重卷筒的转动方向相反。

优选地，所述轿厢卷筒的中心轴借助联轴器与所述曳引电机的输出轴传动连接，所述轿厢借助所述曳引钢索与所述轿厢卷筒传动连接，所述曳引电机通过驱动所述轿厢卷筒转动，使所述曳引钢索在所述轿厢卷筒的外周侧完成卷绕或展开，实现所述轿厢的上升或下降。

优选地，所述配重块借助所述配重钢索与所述配重卷筒传动连接，所述配重卷筒通过转动使所述配重钢索在所述配重卷筒的外周侧完成卷绕或展开，实现所述配重块的上升或下降。

优选地，所述升降机构还包括用于根据所述轿厢的负载情况对所述配重组件进行力矩调整的配重变速箱，所述配重变速箱与所述主控制器电性连接并由其驱动控制；

所述配重变速箱包括一变速箱箱体、以及伸出于所述变速箱箱体外的输入轴及输出轴，所述输入轴及所述输出轴均借助轴承安装于所述变速箱箱体上，所述输入轴借助联轴器与所述轿厢卷筒的中心轴传动连接，所述输出轴借助联轴器与所述配重卷筒的中心轴传动连接。

优选地，所述输入轴上空套有至少三个不同规格的主动齿轮，所述输出轴上空套有与所述主动齿轮相匹配的从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮一一啮合对应，所述输出轴上设置有用于实现所述从动齿轮与所述输出轴间同步连接的离合器，所述控制器通过控制所述离合器的运动完成所述配重变速箱的档位调节。

优选地，所述输入轴上空套有五个不同规格的主动齿轮，所述输出轴上空套有五个不同规格的从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮一一啮合对应、相配合形成所述配重变速箱的五组档位，各档位间的传动比不同。

优选地，所述主控制器内设置有信息接收模块、信息处理及反馈模块以及通信模块，所述标签识别装置及所述定位装置均与所述信息接收模块电性连接；所述曳引电机与所述信息处理及反馈模块电性连接，所述通信模块与数据云端连接。

优选地，还包括为系统内各部件提供电力的电源组件，所述电源组件与系统内各电气部件电性连接，所述电源组件包括太阳能电池板和蓄电池。

本发明的突出效果为：本发明通过多机构相配合的形式实现了立体车库整体的智能化、自动化运作，提升了系统整体的运行效率。同时，本发明中的升降机构的特殊结构，也实现了对升降机运行状态时负载力矩的平衡，有效地降低了曳引电机的工作负荷，降低了整个系统的功耗；本发明中的配重变速箱还能够根据升降机不同的载重情况来不断变换传动比，使得机构可以借助定量的配重实现对升降机各种负载重量的平衡，进一步提升了系统的自动化程度。此外，本发明可以通过对现有升降设备的综合改造而获得，应用基础良好且制造成本相对较低，易于推广，具有很强的实用性。

综上所述，本发明不仅自动化及智能化程度高、运行高效，而且功耗低、使用效果优异，具有很高的使用及推广价值。

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中升降机构的结构示意图；

图3是本发明中配重变速箱的内部结构示意图；

其中：1、曳引电机；21、轿厢；22、轿厢卷筒；23、曳引钢索；31、配重块；32、配重卷筒；33、配重钢索；4、联轴器；5、承重传感器；6、配重变速箱；61、变速箱箱体；62、输入轴；63、输出轴；64、轴承；65、主动齿轮；66、从动齿轮；67、离合器。

具体实施方式

本发明揭示了一种适用于停车场等场合使用的可调整配重的立体车库升降系统。

如图所示，一种可调整配重的立体车库升降系统，设置于高层停车场或地下车库中，包括用于记录车辆相关信息的射频标签，以及多个用于读取所述射频标签内相关信息、并进行相应反馈的识读处理机构，还包括用于与所述识读处理机构相匹配、实现车辆升降的升降机构，以及用于控制系统整体运作的主控制器，所述识读处理机构及所述升降机构均与所述主控制器电性连接并由其驱动控制。

所述识读处理机构设置于高层停车场或地下车库每层的车辆升降口位置，所述识读处理机构包括用于读取及反馈所述射频标签的标签识别装置，以及用于记录楼层及位置信息的定位装置。

此处需要说明的是，本实施例中所提及的射频识别是一种较为成熟的技术，具体而言，无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，简称：RFID）是一种非接触式的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合电感或电磁耦合或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。无线射频识别可通过射频识别信号自动识别目标对象并获取相关数据，无须人工干预，可识别高速运动物体并可同时识别多个RFID标签，操作快捷方便。将无线射频识别技术应用于停车场或车库中，能够实现对车辆身份判别。若采用远距离RFID读写器，则可以实现不停车、免取卡的快速通道。

所述升降机构包括用于承载车辆等重物的轿厢21、用于驱动所述轿厢21进行升降运动的轿厢卷筒22、以及用于控制所述轿厢卷筒22运作的曳引电机1，所述轿厢21借助曳引钢索23与所述轿厢卷筒22连接，所述轿厢卷筒22与所述曳引电机1传动连接，还包括用于平衡升降机负载力矩的配重组件，所述配重组件包括与所述轿厢卷筒22传动连接的配重卷筒32，以及借助配重钢索33与所述配重卷筒32连接的配重块31，所述曳引电机1与所述主控制器电性连接并由其驱动控制，

需要特别说明的是，在所述曳引电机1的运行状态下，所述轿厢卷筒22的转动方向与所述配重卷筒32的转动方向相反。这样转动方向相反的结构设置是为了使所述配重机构能够更好的发挥配重的作用，使本发明使用过程中的负载力矩与配重力矩更好的平衡、避免重力势能对升降机各部件的影响。

所述轿厢卷筒22的中心轴借助联轴器4与所述曳引电机1的输出轴63传动连接，所述轿厢21借助所述曳引钢索23与所述轿厢卷筒22传动连接，所述曳引电机1通过驱动所述轿厢卷筒22转动，使所述曳引钢索23在所述轿厢卷筒22的外周侧完成卷绕或展开，实现所述轿厢21的上升或下降。

所述配重块31借助所述配重钢索33与所述配重卷筒32传动连接，所述配重卷筒32通过转动使所述配重钢索33在所述配重卷筒32的外周侧完成卷绕或展开，实现所述配重块31的上升或下降。

除以上所述轿厢21借助所述曳引钢索23与所述轿厢卷筒22传动连接、所述配重块31借助所述配重钢索33与所述配重卷筒32传动连接，这种直接连接的方式外，所述轿厢21及配重块31还可以通过滑轮组件完成安装连接。同时，本发明中的升降机构还可以借助滑轮组件的具体设置来改变其整体传动比。由于这样的设置方式已属于行业内的通用技术，在此不做赘述。

此处还需要说明的是，所述配重块31的重量为所述轿厢21最大载荷量的1/2。这样的重量设置也属于优选技术方案，具体的重量设置还可以根据本发明的实际工作情况来进行细化调整。

所述升降机构还包括用于根据所述轿厢21的负载情况对所述配重组件进行力矩调整的配重变速箱6，所述配重变速箱6与所述主控制器电性连接并由其驱动控制，所述主控制器可以根据从所述识读处理机构接收到的信息来调整所述配重变速箱6的速比，以达到所述升降机构运行过程中力矩平衡的作用。

所述配重变速箱6包括一变速箱箱体61、以及伸出于所述变速箱箱体61外的输入轴62及输出轴63，所述输入轴62及所述输出轴63均借助轴承64安装于所述变速箱箱体61上，所述输入轴62借助联轴器4与所述轿厢卷筒22的中心轴传动连接，所述输出轴63借助联轴器4与所述配重卷筒32的中心轴传动连接。

所述输入轴62上空套有至少三个不同规格的主动齿轮65，所述输出轴63上空套有与所述主动齿轮65相匹配的从动齿轮66，所述主动齿轮65与所述从动齿轮66一一啮合对应，所述输出轴63上设置有用于实现所述从动齿轮66与所述输出轴63间同步连接的离合器67，所述控制器通过控制所述离合器67的运动完成所述配重变速箱6的档位调节。

所述输入轴62上空套有五个不同规格的主动齿轮65，所述输出轴63上空套有五个不同规格的从动齿轮66，所述主动齿轮65与所述从动齿轮66一一啮合对应、相配合形成所述配重变速箱6的五组档位，各档位间的传动比不同。

由于变速箱的结构也已经被广泛使用且此处使用的变速箱在结构上与现有技术大体类似，因此更为详尽的结构在此不做赘述。操作者也可以进一步根据实际的使用需要对所述配重变速箱6的结构进行相应的调整。

将所述轿厢21运行状态下的负载力记为G、所述轿厢卷筒22的半径记为R、所述配重块31的重力记为F、所述配重卷筒32的半径记为r、所述变速箱箱体61运行状态下的传动比记为i，上述数值满足下列关系式：G*R=F*r*i。该关系式所代表的意义为，在本发明的工作状态下，升降机的负载力矩（即G*R）与配重力矩（即F*r*i）相等。

所述主控制器内设置有信息接收模块、信息处理及反馈模块以及通信模块，所述标签识别装置及所述定位装置均与所述信息接收模块电性连接；所述曳引电机1与所述信息处理及反馈模块电性连接，所述通信模块与数据云端连接。

所述通信模块与数据云端的连接可采用zigbee网络进行连接，同样的，上述各模块及装置间的连接也可以采用zigbee网络连接的方式完成，但考虑到使用环境的局限以及网络连接存在一定的不稳定性，因此在本实施例中，连接方式优选为电性连接。

还包括为系统内各部件提供电力的电源组件，所述电源组件与系统内各电气部件电性连接，所述电源组件包括太阳能电池板和蓄电池。选用所述太阳能电池板及蓄电池的目的在于使整个系统更加节能，符合环保要求，同时也在一定程度上解决了整个系统对于外界电力的依赖，使系统的稳定性更强。

以下简述本发明的工作过程及运作原理：首先操作者应当向射频标签内录入相应的车辆信息，这类信息中最为重要的，是车辆的自重及车辆的最大承载重量。当操作者需要使用本发明的升降系统时，可以凭所述射频标签在停车场或车库的某个识读处理机构处进行刷卡，所述识读处理机构随即读取标签内的车辆信息，并将信息反馈至主控制器中，所述主控制器根据所述识读处理机构的位置信息，驱动与之相邻的升降机构开始运作。且所述主控制器还会根据所述射频标签内的车辆重量信息对配重变速箱6内的档位进行调整直至使所述配重变速箱6调整至合适的传动比。这样一来，当车辆进入所述轿厢21内时，所述升降机构的负载力矩与配重力矩相等，使升降机构整体处于一个基本平衡的状态。此时，所述主控制器可以控制曳引电机1以一个很小的驱动力来驱动升降机整体的运行，从而显著地降低了升降机构的功耗、提升了升降机的运行效率。最后，所述升降机构按要求将车辆运送至相应的楼层，整个升降过程随即结束。

本发明通过多机构相配合的形式实现了立体车库整体的智能化、自动化运作，提升了系统整体的运行效率。同时，本发明中的升降机构的特殊结构，也实现了对升降机运行状态时负载力矩的平衡，有效地降低了曳引电机的工作负荷，降低了整个系统的功耗；本发明中的配重变速箱还能够根据升降机不同的载重情况来不断变换传动比，使得机构可以借助定量的配重实现对升降机各种负载重量的平衡，进一步提升了系统的自动化程度。此外，本发明可以通过对现有升降设备的综合改造而获得，应用基础良好且制造成本相对较低，易于推广，具有很强的实用性。

综上所述，本发明不仅自动化及智能化程度高、运行高效，而且功耗低、使用效果优异，具有很高的使用及推广价值。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。