一种圆形立体车库的制作方法

本发明涉及立体车库技术领域，具体为一种圆形立体车库。

背景技术：

立体车库是现如今较有前景的停车设备，其与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不准停位置，由电子控制的整个设备便不会运转。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。

现有的立体车库在停车过程中，需要较长的上车和下车通道，占用较大的地面面积，尤其是在输送汽车过程中，通常都是一个停车位配备一个汽车输送装置，使用成本高，各个停车位单独进行操作，无法有效的同一管理，存取车过程较为不便，需要移动到停车装置一侧。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种圆形立体车库，可采用一个汽车输送装置对车库所有的存放区进行集中管理，更加方便。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种圆形立体车库，包括：

主体框架，由圆形框架、横梁和立柱组成，所述立柱的底部固定设置在地面基座上，所述横梁为两个，两个所述横梁呈十字形分布，所述横梁固定设置在所述立柱的顶端，所述圆形框架固定设置在所述立柱上，立柱可有效对圆形框架进行支撑；

存放单元，均匀设置在所述圆形框架的内部，所述存放单元包括两个载车板架、底板和两个车库载车板，所述载车板架固定设置在沿圆形框架径向的两根立柱之间，两个所述载车板架的底部分别固定设置在所述底板上端面的两侧，两个所述车库载车板的底部分别固定设置在所述底板上端面的两侧，且两个所述车库载车板相背的一侧面分别固定设置在两个所述载车板架相对的一侧面上；

旋转载车台，呈圆盘形，其周向分别通过等间隔设置的四根导轨连接在所述立柱上，所述导轨为固定设置在所述立柱上，且所述旋转载车台可在所述导轨上升降运动；

升降传动系统，设置在所述横梁与立柱的连接处，用于为旋转载车台的升降运动提供动力；

旋转传动系统，设置在旋转载车台的内部，用于为旋转载车台的转动提供动力；

运输载车板，设置在所述旋转载车台上，用于为搬运汽车提供支撑，其可相对于所述旋转载车台进行平移运动；

平移传动系统，设置在所述旋转载车台与所述运输载车板之间，用于为运输载车板的平移运动提供动力。

优选的，所述旋转载车台包括上部可动台与下部固定台，所述上部可动台通过蜗轮可转动的设置在下部固定台的上端面，所述蜗轮传动连接在所述旋转传动系统上，当蜗轮转动时可带动可动台转动。

优选的，所述可动台上端面的中部开设有与所述运输载车板尺寸相同的凹槽，所述凹槽沿所述运输载车板长度方向的两端均贯穿整个可动台，所述运输载车板位于所述凹槽的内部，且所述运输载车板的上端面与所述可动台的上端面平齐。

优选的，所述升降传动系统包括四个曳引电机、若干曳引钢丝绳和四个滑块，四个所述曳引电机分别设置在四个所述横梁与对应立柱的连接处，所述曳引钢丝绳绕设在所述曳引电机上，所述曳引钢丝绳的另一端固定设置在所述滑块的顶端，所述滑块设置在所述滑轨上，且所述滑块固定设置在所述固定台的圆周面上。

优选的，所述滑块包括板体、两个横向滑轮和纵向滑轮，两个所述横向滑轮均通过第一支撑块沿所述板体的长度方向对称设置在所述板体上端面的两侧，所述纵向滑轮通过第二支撑块沿所述板体的宽度方向设置两个所述横向滑轮之间，两个横向滑轮和纵向滑轮相对的一端可分别对滑轨的两个侧面和前端面进行接触，进而可将滑轨夹紧，所述第二支撑块为倒u型，其顶部与所述曳引钢丝绳的一端固定连接。

优选的，所述旋转传动系统包括旋转电机和圆锥齿轮，所述旋转电机固定设置在所述固定台上，所述圆锥齿轮固定设置在所述旋转电机的输出轴上，且所述圆锥齿轮与所述蜗轮啮合。

优选的，所述平移传动系统包括液压泵、滑轨和滑轮，所述液压泵固定设置在所述可动台的内部，所述液压泵的自由端固定设置在所述载车台的下端面上，所述滑轨有两个，均固定设置在所述固定台的上端面上，所述滑轮由多个，成对设置在所述运输载车板底部的两侧，且所述滑轮的底部与所述滑轨接触。

(三)有益效果

本发明提供了一种圆形立体车库。具备以下有益效果：

该立体车库采用圆形设计，整体占用地面面积少，可采用多层方式，存放的车辆多，尤其是存车和取车过程中，利用可旋转、升降的载车台配合可平移的载车板，操作方便、安全性能高。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明存放单元的结构示意图；

图3为本发明旋转载车台的示意图；

图4为本发明旋转载车台、运输载车板、旋转传动系统、升降传动系统和平移传动系统的整体示意图；

图5为本发明滑块的结构示意图。

【附图标记说明】

图中：1：框架；2：圆形框架；3：横梁；4：立柱；5：存放单元；51：载车板架；52：底板；53：车库载车板；6：旋转载车台；61：可动台；62：固定台；63：蜗轮；7：导轨；8：升降传动系统；81：曳引电机；82：曳引钢丝绳；83：滑块；831：板体；832：横向滑轮；833：纵向滑轮；9：旋转传动系统；91：旋转电机；92：圆锥齿轮；10：运输载车板；11：平移传动系统；111：液压泵；112：滑轨；113：滑轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本发明提供一种技术方案：一种圆形立体车库，包括：

主体框架1，由圆形框架2、横梁3和立柱4组成，立柱4的底部固定设置在地面基座上，横梁3为两个，两个横梁3呈十字形分布，横梁3固定设置在立柱4的顶端，圆形框架2固定设置在立柱4上，立柱4可有效对圆形框架2进行支撑，具体实施过程中，为保证车库安全可靠地工作，主体框架1必须具有足够的强度和刚度，本实施例选用钢结构，钢结构与其它建筑结构相比，具有如下特点：

(1)可靠性高

钢材在生产时，整个过程严格控制，质量比较稳定，性能可靠。钢材的组织均匀，接近于各向同性匀质体；钢材的物理力学特性与工程力学对材料性能所作的基本假定符合较好；钢结构的实际工作性能比较符合目前采用的理论计算结果，计算结果可靠，所以说钢结构的可靠性高。

(2)材料的强度高

钢结构与混凝土等材料相比钢结构自重小，虽然钢材的重力密度大，但它的强度和弹性模量较高，而且强度与重力密度之比也高得多。且便于运输与安装，可减轻基础的负荷，降低地基和基础部分的造价。

(3)材料的塑性和韧性好

钢材的塑性好，钢结构在一般条件不会因超载等而突然断裂。破坏前一般都会产生显著的变形，易于被发现，可及时采取补救措施，避免重大事故发生。钢材的韧性好，钢结构对动力荷载的适应性强，具有良好的吸能能力，抗震性能优越。

(4)钢结构制造简便，施工工期短

钢结构一般在专业工厂制造，易实现机械化，生产效率和产品精度高，质量易于保证，是工程结构中工业化程度最高的一种结构。构件制造完成后，运至施工现场拼装成结构。拼装可采用安装方便的螺栓连接，有时还可在地面拼装成较大的单元，再进行吊装。施工工期短，可尽快发挥投资的经济效益。由于钢结构具有连接的特性，故易于加固、改建和拆迁。

(5)钢结构密闭性好

钢结构采用焊接连接可制成水密性和气密性较好的常压和高压结构、管道等。

(6)钢材的耐锈蚀性差

在没有腐蚀介质的一般环境中，普通钢材制成的钢结构经除锈后再涂上合格的防锈涂料，锈蚀问题并不严重。立体车库大多在没有腐蚀介质的环境中，所以降低了对钢结构本身的维护费用[18]。

(7)钢材的环保性高

车库在达到一定的使用年限后，废弃的钢材等材料可以回炉重造，实现能源的二次利用，为环保作出贡献；

存放单元5，均匀设置在圆形框架2的内部，存放单元5包括两个载车板架51、底板52和两个车库载车板53，载车板架51固定设置在沿圆形框架2径向的两根立柱4之间，两个载车板架51的底部分别固定设置在底板52上端面的两侧，两个车库载车板53的底部分别固定设置在底板52上端面的两侧，且两个车库载车板53相背的一侧面分别固定设置在两个载车板架51相对的一侧面上，其中：

车库载车板53是用来存放车辆的，为了安全起见，车库载车板53的长宽应高大于汽车的尺寸。

c＝wmax+2×u(3-1)

k＝lmax+2×u(3-2)

h＝hmax+2×u(3-3)

式中：c—车库载车板53的宽；

k—车库载车板53的长；

h—车库载车板53的高；

wmax—最大车型的宽；

lmax—最大车型的长；

hmax—最大车型的高；

u—安全裕量。

本车库主要面对的停车对象是中小型汽车，所以车体的最大宽度为1.8m，而车体最大长度可为4.3m，高最大为1.6m，为了保证车辆在安全可靠的前提下实现存取功能，宽度的安全裕量取0.35m，长度的安全裕量取0.15m。将数据代入上式：

c＝1.8+2×0.15＝2.1

k＝4.3+2×0.15＝4.6

h＝1.6+2×0.15＝1.9

即车库载车板53长为5m，宽度为2.5m，高为3m其中载车板突出0.5m；

旋转载车台6，呈圆盘形，其周向分别通过等间隔设置的四根导轨7连接在立柱4上，导轨7为固定设置在立柱4上，且旋转载车台6可在导轨7上升降运动，旋转载车台6包括上部可动台61与下部固定台62，上部可动台61通过蜗轮63可转动的设置在下部固定台62的上端面，蜗轮63传动连接在旋转传动系统9上，当蜗轮63转动时可带动可动台61转动，进一步的，可动台61上端面的中部开设有与运输载车板10尺寸相同的凹槽，凹槽沿运输载车板10长度方向的两端均贯穿整个可动台61，运输载车板10位于凹槽的内部，且运输载车板10的上端面与可动台61的上端面平齐；

升降传动系统8，设置在横梁3与立柱4的连接处，用于为旋转载车台6的升降运动提供动力，升降传动系统8包括四个曳引电机81、若干曳引钢丝绳82和四个滑块83，四个曳引电机81分别设置在四个横梁3与对应立柱4的连接处，曳引钢丝绳82绕设在曳引电机81上，曳引钢丝绳82的另一端固定设置在滑块83的顶端，滑块83设置在滑轨112上，且滑块83固定设置在固定台62的圆周面上，进一步的，滑块83包括板体831、两个横向滑轮832和纵向滑轮833，两个横向滑轮832均通过第一支撑块沿板体831的长度方向对称设置在板体831上端面的两侧，纵向滑轮833通过第二支撑块沿板体831的宽度方向设置两个横向滑轮832之间，两个横向滑轮832和纵向滑轮833相对的一端可分别对滑轨112的两个侧面和前端面进行接触，进而可将滑轨112夹紧，第二支撑块为倒u型，其顶部与曳引钢丝绳82的一端固定连接，在升降系统中，驱动载车做升降运动的是曳引电机81，所以曳引电机81是升降系统的动力之源。旋转载车台6在做升降运动的过程中，曳引电机81需要频繁的起动、制动、正转、反转且负荷变化较大。它经常在短时间状态，电力状态和临时制动状态下重复工作。因此，曳引电机81的选用要求很高，不仅要能够适应频繁起动和制动，而且起动电流要小，扭矩要大，机械特性要强。当电源电压在8％的正负额定电压范围内变化时，也可以正常运行。

功率的计算公式如下

式中：p—曳引电机81的功率；

g—旋转载车台6额定载重量kg；

α—升降平衡系数；

v—旋转载车台6升降速度m/min；

η—升降的机械总效。

旋转载车台6重量设为2000kg，升降速度为50m/min，旋转载车台6机械总效率取0.5～0.55，则根据公式可得：

查表选用四线双极性步进电机，驱动器为1508s；

其次：曳引轮的直径按下式计算

式中：d—曳引轮的直径；

v—旋转载车台6的升降速度；

i1—曳引比，与绕法有关；

i2—曳引电机81减速机的减速比；

n—曳引电机81的转速。

旋转载车台6的升降速度为50m/min,曳引比为1:1，曳引电机81减速器减速比为64:2，曳引电机81的转速为936r/min，根据公式可得：

所以，曳引轮的直径为0.54m；

再次：曳引钢丝绳82直径的计算

在升降系统中，曳引钢丝绳82要一直挂着很重的旋转载车台6，且每天在同一个地方要弯曲成百上千次。曳引钢丝绳82报废的主要原因是由长期的扭曲变形和表面磨损。

1.为了减少曳引钢丝绳82的损坏，规定

其中：d—曳引钢丝绳82的直径m；

d—曳引轮的直径m。

2.曳引钢丝绳82的直径应大于8mm

查表选择：d＝11mm，采用6×19s+nf曳引钢丝绳82最小破断栽荷为70.7kn，近低重量为36.1kg/100m。

2.曳引钢丝绳82根数的计算

为了确定立体车库的安全性可靠性，曳引钢丝绳82的根数n,可采用下列公式

式中：g—旋转载车台6的重力；

q—额定载重力；

kzu—曳引比；

1：1kzu＝1；

2：1kzu＝2；

s0—单根曳引钢丝绳82的破断拉力；

p1—把旋转载车台6从最底层位置提升到出口处，单根曳引钢丝绳82的拉力；

kj—曳引钢丝绳82的表载安全系数。

现设计旋转载车台6的重力取1470n，额定载重力约为1960n，根据采用三根及以上的曳引钢丝绳82，曳引钢丝绳82的静载安全系数取12，则单根曳引钢丝绳82的破断拉力为58400n，旋转载车台6在最底层时的，提升到出口的最大曳引重力为90n。则

所以，这里确定曳引钢丝绳82的根数为4；

旋转传动系统9，设置在旋转载车台6的内部，用于为旋转载车台6的转动提供动力，旋转传动系统9包括旋转电机91和圆锥齿轮92，旋转电机91固定设置在固定台62上，圆锥齿轮92固定设置在旋转电机91的输出轴上，且圆锥齿轮92与蜗轮63啮合，其中：

旋转电机91的运行和经济性的影响由电机的容量决定。当容量不能满足于工作要求时，旋转电机91就不能保证正常运行或会导致旋转电机91因长期在负载情况下工作而过早的损坏，使用寿命低。但是若容量过大，旋转电机91的价格就会很高，不但影响经济性且能量也不能被充分的利用。容量主要由旋转电机91的加热条件决定，加热与工作情况有关。旋转电机91的效率和功率因数并不总是满负荷运行，效率和功率因数都被浪费了。这种设计适用于间歇性操作的工作情况下。

旋转电机91的功率

式中:p—为选择功率；

t—为转动力矩，t＝nμr＝3500×9.8×0.5×2.34＝40131；

n—为旋转电机91转速，根据设计参数取6r/min；

η—为总效率，η＝η1η2，η1是圆锥齿轮92传动效率，一般为0.94～0.97，η2是摩擦传动效率，一般取0.85～0.92。

代入公式可得：

选用型号y80m1-4的旋转电机91，具体参数为，功率0.55kw、电压380v、转速1390r/min；

其次：圆锥齿轮92传动的设计计算如下：

已知旋转电机91的输入功率p1＝0.5kw，小齿轮的转速为n1＝1390r/min，大齿轮的转速为n2＝6r/min，转动比i＝3，由旋转电机91驱动，全年350天工作，要平稳运转。

1.按传动系统的设计，选用直齿圆锥型齿轮，顶隙系数c^*＝0.2，o齿形角α＝20°，螺旋角βm＝0°，齿顶高系数齿形制jb110-60,不变位。

2.由于对运输机的速度要求不高，所以选用8级精度就可以了。

3.材料选择，小齿轮材料为40cr调质，硬度为280hbs，大齿轮材料为45钢调质，硬度为240hbs。

4.选小齿轮齿数z1＝23，则z2＝μ·z1＝3×23＝69。

选定了的齿轮类型、精度等级、材料及齿数；

运输载车板10，设置在旋转载车台6上，用于为搬运汽车提供支撑，其可相对于旋转载车台6进行平移运动，具体的，载车板板厚为0.5m，载车板应采用非燃烧材料制造，质量要轻但应有足够的强度和刚度，且应能防止液体滴漏。载车板按结构形式可分为框架式和拼板式，由于拼板式载车板是采用镀锌钢板一次冲压或滚压整体成形，然后拼装成载车板，最后用螺栓紧固连接。在拼装前，先对组件进行各类表面处理，使载车板轻巧、美观。整体折弯成型的载车板运输方便、通用性互换性好，强度大、刚度好、重量轻、减少基础承力。而且由于是整体折弯成型，车板厚度小，一般厚度为50～55毫米，对建筑净空高度要求最小；可以保证载车板同地面零坡度，整体折弯成型结构形式适合于批量生产；而框架式载车板是先用型钢和钢板焊接成承载框架，然后在两侧停车通道和中间突起的顶面铺设不同厚度的钢板，多数采用中间突起结构。这种载车板的优点是可按需要设置行车通道宽度，并具有较好的导入功能，这种结构形式较适合车型变化较多的小批量生产。故本文车库载车板53采用拼板式载车板，而运输载车板10可采用框架式载车板；

汽车在运输时是放在运输载车板10上的，为了安全起见，运输载车板10的长宽应大于汽车的尺寸。安全裕量即为载车板尺寸大于汽车尺寸的值。运输载车板10的长宽公式为：

c＝wmax+2×u(3-1)

k＝lmax+2×u(3-2)

式中：c—运输载车板10的宽；

k—运输载车板10的长；

wmax—最大车型的宽；

lmax—最大车型的长；

u—安全裕量。

本车库主要面对的停车对象是中小型汽车，所以车体的最大宽度可设置为2m,而车体最大长度可为4.7m,为了保证车辆在安全可靠的前提下实现存取功能，宽度的安全裕量取0.35m，长度的安全裕量取0.15m。带入式中可得运输载车板10的尺寸为：

a＝wmax+2×u＝2+2×0.35＝2.7m

b＝lmax+2×u＝4.7+2×0.15＝5m

即运输载车板10的宽度设计为2.7m，长度设计为5m；

平移传动系统11，设置在旋转载车台6与运输载车板10之间，用于为运输载车板10的平移运动提供动力，平移传动系统11包括液压泵111、滑轨112和滑轮113，液压泵111固定设置在可动台61的内部，液压泵111的自由端固定设置在载车台的下端面上，滑轨112有两个，均固定设置在固定台62的上端面上，滑轮113由多个，成对设置在运输载车板10底部的两侧，且滑轮113的底部与滑轨112接触；

使用时，直接将汽车停放到运输载车板10上，然后启动曳引电机81，曳引电机81通过钢丝绳带动旋转载车台6向上运动，当运动到合适停放层后，启动旋转电机91，旋转电机91通过圆锥齿轮92和蜗轮63带动可动台61转动，可动台61通过运输载车板10带动汽车转动，当汽车转动到与车库内部平齐的方向字后，启动液压泵111，液压泵111带动运输载车板10平移并将汽车送入车库单元内的车库载车板53上，然后再启动曳引电机81，向下调节旋转载车台6，让汽车完全落在车库载车板53上，之后气缸收缩并将运输载车板10收回到旋转载车台6上，即可完成存车过程，取车时，利用曳引电机81将旋转载车台6带动到指定停放层，然后启动旋转电机91带动可动台61转动，让运输载车板10对准存放单元5的内部，并在垂直方向上让运输载车板10位于车库载车板53的下方，然后启动液压泵111，通过液压泵111将运输载车板10送入车库单元内汽车的下方，在启动曳引电机81，曳引电机81通过旋转载车台6带动运输载车板10向上运动并将汽车托起，当汽车脱离车库载车板53之后，气缸收缩并通过运输载车板10将汽车运送到旋转载车台6上，然后利用曳引电机81将旋转载车台6向下运动到地面，此时，即可完成取车过程。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。