一种路边立体停车装置的制作方法

本发明属于停车装置领域，特别涉及一种路边立体停车装置。

背景技术

近年来，由于经济的高速发展和国家政策对小汽车产业的引导和激励，我国的汽车行业飞速发展，同时居民生活水平的提高使得越来越多的小汽车进入家庭中，私家车数量急剧增加，同时也带来了一些问题，比如交通事故频发，交通堵塞，而最经常被人们谈及的就是停车难问题。由于车辆越来越多，而城市中公共区域和住宅小区内的停车场不够，车位资源很紧张，就导致现在越来越难找到停车位，同时乱停车大程度上影响城市交通的安全畅通和经济的发展。

现有的立体停车装置为增加一些新的停车位，就只有朝地下停车空间与地面立体车库方向发展，这些停车装置一般占地面积较大，操作较为复杂，价格昂贵，并且需要有工作人员值守。针对上述现状，为了解决城市总体停车位少，公共停车场的严重不足，以及住宅小区内的停车难问题，本发明设计一种路边立体停车装置来实现在有限的立体空间上停靠更多的车辆，使城市中立体空间停车资源能够得以高效利用，可以有效解决城市市区道路两边停车难、乱停车的问题。

技术实现要素：

为了解决公知技术中存在的技术问题和现有路边停车装置存在的技术缺陷，本发明提供了一种将需要停放的汽车存放于道路两侧，利用已驻停车辆车位上方空间的路边立体停车装置。该立体停车装置不占用行车道路的通行路面，也不会和当前路面车位上停泊的车辆产生干涉。尤其在利用本发明路边立体停车装置存取车辆时，不需要将下方车位上停靠的车辆移开，本发明同时有无人值守、现快速存取车辆、操作使用方便等特点。

本发明为解决停车难问题所采取的技术方案是，在当前路边车位上建设一种路边立体停车装置，包括前后两端固定铰接安装在路边地面铰链支座的停车平台支架，其特征在于：本发明为了实现车辆从地面到空中位置的移动，设置了旋转升降机构；本发明为了降低上方车辆的高度，提高安全性和装置稳定性，设置交叉折叠升降机构来降低上方车辆的位置；所述停车平台支架包括旋转升降机构和交叉折叠升降机构，所述旋转升降机构位于底部，交叉折叠升降机构位于顶部，所述旋转升降机构可以带动交叉折叠升降机构旋转到水平和竖直两个工作位置，所述交叉折叠升降机构可以垂直提升停车托板高度，所述旋转升降机构和交叉折叠升降机构之间共用下滑轨这一部件。

所述旋转升降机构包括前后两个相同的平行四边形机构和曲柄摇杆驱动装置，长度相同的四根支撑杆分别是两个平行四边形机构的四个转动的斜边杆，所述支撑杆与固定于地面的铰链支座连接，所述支撑杆中路面外侧的支撑杆3.2和支撑杆3.4连接曲柄摇杆驱动装置，所述曲柄摇杆驱动装置，包括离合器、减速电机、曲柄和连杆，所述减速电机由相邻两个车位立体停车装置共用，所述曲柄连接离合器，所述离合器将电机动力传递给前后车位的曲柄，所述连杆连接支撑杆3.2和支撑杆3.4，支撑杆3.2和支撑杆3.4作为前后两个曲柄摇杆机构的摇杆，可以使支撑杆旋转到水平和竖直两个工作位置。

所述交叉折叠升降机构包括前后两对交叉杆机构和反向滑动驱动装置，所述反向滑动驱动装置包括上滑轨、下滑轨、滑块4.1、齿条、齿轮、链轮、链条和减速电机，所述交叉杆机构由两根长度相同的杆件在中点处铰接，所述反向滑动机构中的滑块和交叉杆机构的杆件端部铰接，滑块在滑轨上反向滑动以实现折叠装置的折叠和展开，所述上滑轨包括前上滑轨和后上滑轨，所述下滑轨包括前下滑轨和后下滑轨，所述上滑轨包括前上滑轨和后上滑轨，所述滑块4.1共有8个，分别放置在2个上滑轨和2个下滑轨的两端，所述下滑轨中的滑块与齿条固定连接，所述齿轮与齿条啮合带动滑块往复移动，所述反向滑动驱动装置利用了外齿轮啮合转向相反的原理，由输入的一个运动变成两个反向的旋转运动，所述链轮和链条传动将其中一个旋转运动传递给另一组齿轮齿条，通过所述齿轮和齿条啮合将旋转运动变成滑块直线运动，两个相反的直线运动构成反向滑动装置；所述交叉折叠升降机构展开后可以避免旋转升降机构转动时停车托板和下方停放车辆干涉碰撞。

所述折叠升降机构的前上滑轨和后上滑轨上固定安装有停车托板，所述停车板前后两侧有斜坡搭板。所述折叠升降机构的前下滑轨和后下滑轨道路内侧端部安装有桁架，所述桁架增加路边立体停车装置稳定性，并且不与停放的下方车辆干涉。

基于上述装置的工作方法，当立体停车装置上方车位空置状态，停车平台支架处于竖直驻停位置，当停车平台支架上方车位需要停放车辆时，交叉折叠升降机构展开将停车托板顶起，旋转升降机构转动至水平位置，交叉折叠升降机构收缩状态下降至最低点，停车板前后两侧有斜坡搭板与路面相适配，然后待停车辆驶入停车托板上，交叉折叠升降机构再展开，旋转升降机构转到竖直状态，将停车托板上的车辆提升至空中竖直工作位置，利用空间在同一车位停泊两辆车，最后交叉折叠机构收缩至最低点完成停车过程；整个停车过程可在一分钟内完成。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图，用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明路边立体停车装置总体结构示意图；

图2为曲柄摇杆驱动装置结构示意图；

图3为反向滑动驱动装置结构示意图；

图4立体停车装置上方车位空置状态示意图；

图5为交叉折叠升降机构打开将停车托板顶起示意图；

图6为旋转升降机构转动降下示意图；

图7为交叉折叠升降机构收缩将斜坡搭板与路面相适配然后车辆驶入停车托板示意图；

图8为上方车辆停泊后交叉折叠升降机构打开示意图；

图9为上方车辆停泊后旋转升降机构升起示意图；

图10为本发明的路边立体停车装置在上下都有车辆驻停时示意图；

图11为本发明实施例中停车托板受力分析和弯矩示意图；

图12为本发明实施例中交叉折叠杆受力分析和弯矩示意图；

图13为本发明实施例中支撑杆受力分析和弯矩示意图。

图中：1、停车平台支架；1.1、地面；1.2、铰链支座；1.3斜坡搭板；1.4、停车托板；1.5、上滑轨；1.6、下滑轨；1.7、桁架；

2、曲柄摇杆驱动装置；2.1、离合器；2.2、减速电机；2.3、曲柄；2.4、连杆；

3、旋转升降机构；3.1、支撑杆1；3.2、支撑杆2；3.3、支撑杆3；3.4、支撑杆4；

4、反向滑动驱动装置；4.1、滑块1；4.2、齿条；4.3、齿轮；4.4、减速电机；4.5滑块2；4.6、链轮；4.7、链条；

5、交叉折叠升降机构；5.1、折叠杆1；5.2、折叠杆2；5.3、折叠杆3；5.4、折叠杆4；

6、车辆；6.1下方车辆；6.2上方车辆；

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

本发明停车使用时的方法是：如图4所示，当立体停车装置上方车位空置状态，停车平台支架1处于竖直驻停位置；如图5所示，当停车平台支架1已经有下方车辆6.1停泊，将新到的车辆停放在上方停车托板1.4上的车位时；如图6所示，旋转升降机构3在曲柄摇杆驱动装置2带动下转动至水平位置；如图7所示，交叉折叠升降机构5收缩下降至最低点，停车托板1.4前后两侧有斜坡搭板1.3与路面相适配，然后待停上方车辆6.2驶入停车托板1.4上；如图8所示，交叉折叠升降机构5展开，将停车托板1.4上的车辆提升到该机构升程最高位置；如图9所示，旋转升降机构3在曲柄摇杆驱动装置2带动下转动，将停车托板1.4上的车辆提升至空中；如图10所示，交叉折叠升降机构5收缩下降至最低点，当停车平台支架1下方车辆6.1和上方车辆6.2都处于停泊状态，可以利用地面车位上方空间在同一车位停泊两辆车。

下面为一个具体制造实施例：

(一)停车托板设计

预设说明：本设计针对所停泊车辆参数为：长4.6m，宽1.8m，高1.5m，重1500kg；

预设条件：停车托板长6m，宽2.2m；选用材料q235，屈服极限σs＝235mpa；受力分析和和弯矩示意图如图11所示；

∑fy＝0：

fa+fb-15000n＝0

∑ma(f)＝0：

7500n×1.7m+7500n×4.3m-fb×6m＝0

fa＝7500nfb＝7500n

最大弯矩

mmax＝12750n·m。

取安全系数s＝1.5，矩形钢的惯性矩

h≥13.9mm

取h＝15mm

停车托板总质量：

7.85×10³×2.2×6×0.015＝1554kg

(二)折叠杆设计

预设说明：上方车辆和停车托板总重3054kg。折叠杆长2.2m，选用材料40cr，σσs＝785mpa；设计要求折叠杆位置最低使与水平地面夹角为5度，此时折叠杆受到的弯矩最大。受力分析和弯矩示意图如图12所示：

∑fx＝0：

fax-fbx＝0

∑fy＝0：

fay-fby＝0

∑ma(f)＝0：

-fby×cos5°×2.2+fbx×sin5°×2.2m＝0

fax＝87268.45nfbx＝87268.45n

fay＝7635nfay＝7635n

最大弯矩

mmax＝16733.1n·m。

取安全系数s＝1.5，矩形钢的惯性矩

a≥57.7mm

取a＝60mm

(三)支撑杆设计

预设说明：装置上层包括汽车，停车托板，折叠杆，滑轨，电机等，总重3.5t。根据车位线度，计算得到杆长3m，推力力臂长0.8m。选用材料40cr，σs＝785mpa。

受力分析和弯矩示意图如图13所示：

∑fy＝0：

fa+f-8750＝0

∑ma(f)＝0：

-8750n×3m-f×0.8m＝0

fa＝-24062.5nf＝32812.5n

最大弯矩mmax＝19250n·m。

取安全系数s＝1.5，圆钢的惯性矩

d≥72.1mm

取d＝75mm

齿轮校核

预设说明：齿轮传递功率4.4kw，转速16r/min设计寿命10年，每日工作0.5小时。模数m＝5mm，分度圆直径为120mm。材料为20cr2ni4，渗碳后淬火，齿面硬度350hbs，六级精度。(齿轮传递的最大功率p＝f·v，f由受力分析得到，v是定义的齿条移动速度，即齿轮分度圆处线速度，根据预设齿轮分度圆直径，只需校核齿轮模数)。

按齿面接触疲劳校核如下：

确定公式中的参数值

计算实际载荷系数前的数据准备。

①圆周速度v。

②齿宽b。

③传动转矩t1。

t1＝9.55×10⁶p/n1＝2.626×10⁶n·m

计算实际载荷系数kh。

①查使用系数表得ka＝1。

②根据υ＝0.1m/s、六级精度，查动载系数图得kv＝1。

③齿轮的圆周力。

f1＝2t1/d1＝2×2.626×10⁶/120n＝4.377×10⁴n

kaf1/b＝1×4.377×10⁴/60n/mm＝364.7n/mm＞100n/mm

查齿间载荷分配系数表得khα＝1。

④用插值法查齿向载荷分配系数表得六级精度、齿轮相对支承对称布置时的齿向载荷分配系数khβ＝1.308。

由此得到实际载荷系数

kh＝kakvkhαkhβ＝1×1×1×1.308＝1.308

查区域系数图得zh＝2.5。

材料的弹性影响系数ze＝189.8mpa^1/2。

接触疲劳强度用重合度系数zε。

εα＝[z1(tanαa1-tanα′)+z2(tanαa2-tanα′)]/2π

＝[24×(tan29.84°-tan20°)+24×(tan29.84°-tan20°)]/2π

＝1.6

6)计算接触疲劳许用应力[σh]。

查接触疲劳极限图得

σhlim1＝925mpaσhlim2＝925mpa。

计算应力循环次数：

n1＝60n1jlh＝60×16×1×0.5×365×10＝1.752×10⁶

n2＝n1/u＝1.752×10⁶

查接触疲劳寿命系数图得khn1＝1.31，khn2＝1.31。

取失效概率为1％、安全系数s＝1，

取[σh]1和[σh]2中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即

[σh]＝[σh]1＝1211.75mpa

校核过程如下：

按齿根弯曲疲劳强度校核

(1)确定公式中的参数值

1)计算实际载荷系数前的数据准备。

①圆周速度v。

②齿宽b。

③高宽比b/h。

h＝(2ha^*+c^*)＝(2×1+0.25)×5＝11.25mm

b/h＝120/11.25＝10.67

④传动转矩t1。

t1＝9.55×10⁶p/n1＝2.626×10⁶n·m

2)计算实际载荷系数kf。

①查使用系数表得ka＝1。

②根据υ＝0.1m/s、六级精度，查动载系数图得kv＝1

③齿轮的圆周力。

f1＝2t1/d1＝2×2.626×10⁶/120n＝4.377×10⁴n

kaf1/b＝1×4.377×10⁴/60n/mm＝364.7n/mm＞100n/mm

查齿间载荷分配系数表得kfα＝1。

④用插值法查齿向载荷分配系数表得六级精度、齿轮相对支承对称布置时的齿向载荷分配系数khβ＝1.308，结合b/h＝10.67，查得齿根弯曲疲劳用齿向疲劳分配系数kfβ＝1.25。

由此得到实际载荷系数

kf＝kakvkfαkfβ＝1×1×1×1.25＝1.25

3)查外齿轮齿形系数图得yfa1＝2.725

4)查外齿轮应力修正系数图得ysa＝1.575

5)弯曲疲劳强度用重合度系数yε

6)计算接触疲劳许用应力[σh]。

查齿根弯曲疲劳极限图得σflim1＝1050mpa，σflim2＝1050mpa。查接触疲劳寿命系数图得kfn1＝1.08，kfn2＝1.08。

取失效概率为1％、安全系数s＝1.5

取[σh]1和[σh]2中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即：

[σf]＝[σf]1＝756mpa

校核过程如下：

(五)链传动选择

1.选择链轮齿数

取链轮齿数为z1＝12，z2＝i·z1＝1×12＝12。

2.确定计算功率

查工况系数表得ka＝1.0，查主动链轮齿数系数表得kz＝2.25，单排链

则计算功率为

pca＝kakzp＝1.0×2.25×4.4kw＝9.9kw

3.选择链条节数与型号

根据pca＝9.9kw，n1＝16r/min和pca≤pc，查a系列、单排滚子链额定功率曲线图选择链条型号为40-a。查滚子链规格和主要参数表得节距p＝63.5mm。

4.计算链节距和中心距

链轮中心距a0＝1100mm，相应的链长节数为：

取链长节数lp＝47。

5.计算链速，确定润滑方式

根据链条型号40a-1、链速0.15m/s，查润滑范围选择图得润滑方式为定期人工润滑。

6.设计结论

链条型号40a-1；链轮齿数z1＝z2＝12，链节数lp＝47，中心距a0＝1100mm。