小区停车位改造立体停车库的制作方法

本实用新型涉及立体停车技术领域，尤其是涉及一种小区停车位改造立体停车库。

背景技术：

众所周知，我国目前城市的公共停车难问题十分突出，特别是旧城小区一开始就没有考虑到停车位的问题，包括很多的小型企事业单位、学校、商场、医院、写字楼、批发市场等建筑设施在内都存在停车难问题，特别是过夜停车问题就更加突出。目前主要是靠路边划线的停车位，和小区内的楼下占道停车来解决，这一切远远不能满足市民对停车位的需求。从现有的停车场技术来看，发展立体停车场方案是最实际，也是性价比最高的一种方案。但是从目前使用最多的立体停车场来看，主要还是简易的方箱补位式机械停车库为主，这种简易式机械停车库一般规模较小，而且占地面积大使用效率低，它们多半建造为四层以下，所以基本被城建和规划列入临时建筑来对待。专门为旧城小区和小型企事业单位建造的小型停车库，是现在要做的当务之急，因为该类建筑物容纳人数多，汽车保有量最大，停车位的缺口也最大。小区內楼宇和道路间距过小，不易安排大型的停车场设备，也是一个重要的问题。所以只能采取因地制宜的方法，利用一些小块的空地来建造方便实用的小型多层立体停车库，单层车位的数量可根据小区的地块结构的变化而变化，而且这种小型立体停车库应该做到：实用、方便、美观、节能、环保，外形能和小区的风格景色融为一体，造价适中业主可以负担得起，物管愿意接手，将来的维修保养也比较方便及时。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在克服现有技术存在的不足，提供了一种集约土地，安全性高，实用方便且可靠性强的小区停车位改造立体停车库。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种小区停车位改造立体停车库，包括搬运机器人系统，具有多层结构的外塔，与外塔配合的转塔，多套安装于转筒底部、用于驱动转塔转动的橡胶摩擦转动轮系统，以及安装于转塔内的电梯升降机系统；所述转塔下端的地基上设置有地下负一层圆形井；所述外塔的一层为候车区，其余层作为停车区；所述外塔包括多根立柱，以及连接立柱构成楼层平台支撑的横梁；所述外塔的一层候车区各候车位设置供搬运机器人系统通行的机器人凹槽通道；所述外塔的各层停车区的各停车位均设置供搬运机器人系统通行的机器人运输轨道梁，运输轨道梁两侧设置汽车托板；所述机器人凹槽通道内设置有升降抬板保护系统；所述升降抬板保护系统包括位于机器人凹槽通道区域捏的升降抬板，一端与升降抬板铰接、另一端铰接一支撑臂底座的抬板支撑臂，一端与升降抬板铰接的升降摇臂，与升降摇臂另一端铰接的升降丝杆，以及驱动升降丝杆动作的丝杆升降机；所述支撑臂底座固定安装地基上；所述转塔是一个两头尖形似陀螺的钢结构塔形转动体；其塔尖通过调心轴承与外塔塔顶连接，塔底通过球头轴承支撑于陀螺转塔基座上。

优选的是，所述橡胶摩擦转动轮系统包括安装于转塔底部、与地下负一层圆形井壁摩擦接触的橡胶转动轮，安装于转塔下端的伺服电机减速机组，以及驱动连接橡胶转动轮及伺服电机减速机组的链轮传动机构。

优选的是，所述搬运机器人系统包括两套通过伸缩丝杆机构连接的机器人，以及通过伸缩丝杆减速机与伸缩丝杆机构驱动连接的伸缩丝杆伺服电机；

两所述机器人均包括底座，通过主动车轮传动轴安装于底座上的机器人主动车轮，通过从动车轮轴座安装于底座上的从动车轮，通过剪刀架安装于底座上端的抱夹杆总成，以及安装于底座中部驱动抱夹杆总成升降的丝杆升降机；

所述抱夹杆总成包括与丝杆升降机上端及剪刀架上端连接的抱夹杆支撑体，转动安装于抱夹杆箱体铸件中线处、与该中线平行且一端安装有主动齿轮的中轴，两转动安装于抱夹杆箱体铸件上、且分别位于中轴两侧的双连蜗杆轴，通过中轴减速器与中轴驱动连接的中轴伺服电机，以及两组对称转动安装于抱夹杆箱体铸件上、且分别与两双连蜗杆轴啮合的蜗轮组；所述蜗轮组包括两个蜗轮，蜗轮上分别固定设置由抱夹杆；所述双连蜗杆轴上与两蜗轮啮合的部分旋向相反；当同一组蜗轮的抱夹杆在非抱夹车轮状态时方向相反，而在向抱夹车轮状态转换时，两抱夹杆反向转动至平行且位于车轮轴前后两侧；

所述伸缩丝杆机构包括固定安装于其中一套机器人底座上的伸缩丝杆螺母，通过伸缩丝杆支座转动安装于另一套机器人底座上、且与伸缩丝杆螺母螺纹连接的伸缩丝杆，以及通过伸缩丝杆减速机与伸缩丝杠驱动连接的伸缩丝杆伺服电机。

优选的是，所述抱夹杆支撑体包括抱夹杆箱体铸件，以及固定连接于抱夹杆箱体铸件上端的抱夹杆上盖铸件板。

优选的是，所述底座包括丝杆升降机矩形钢管和连接各丝杆升降机矩形钢管的机器人底板。

优选的是，所述剪刀架包括剪刀架支撑臂，连接剪刀架支撑臂上端及抱夹杆箱体铸件的剪刀架上部支撑座和剪刀架上部支撑臂活动轴，以及连接剪刀架支撑臂下端及机器人底板的剪刀架下支撑滑块座和下支撑连轴滑动块。

优选的是，所述伸缩丝杆螺母通过伸缩丝杆螺母支座安装于机器人底板上。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型的立体停车库采用圆柱形结构，车辆通过转塔内的电梯升降机垂直提升，并通过搬运机器人系统分配到各层的停车位中。由于转塔的运动精度高，转动阻力小耗能少，只需要很少的力矩即可将其转动，它在转动时非常的平稳几乎没有任何噪音，虽然转塔的整个重量集中在一个点上，但是本实用新型在转塔的塔身结构和塔底的基础强化上都做了充分的考虑，塔底部每平米压强会控制在10吨之内，所以它特别适合在小区内建造。

2、本实用新型的立体停车库外圈可采用圆柱形中空结构，建筑楼高10层，每层可停放12部车，包括一层的12个候车位在内，一共可停车120部车，占地才254平米，1-3楼建议层高270cm，其余楼层高250cm。要求车头统一朝里停泊，车辆出库时转塔会将车头统一调整朝外。停车尺寸：车长530cm之内，车宽200cm之内，车高180cm-200cm（2.5米-2.7米层高），轴距最大330cm，最小180cm，轮距180cm之内，车体重量2200kg之内。本实用新型可以根据小区地形的实际情况，将车库的停车区域调整为非圆柱形，每层可以按8位、6位、5位、4位、3位的多种形式布局，当然前提条件是转塔不变，5-8停车位的停车库可以建造8层，4停车位以下的停车库只能建造6层以下，8位的占地面积197平米，5位的146平米，3位的103平米；灵活性及适应性非常强，可满足大部分旧城区改造使用。

3、本实用新型的搬运机器人系统是该停车库技术的一个亮点，它的最大特点是搬运机器人系统只在汽车下部凹槽和电梯升降机平台之间运行，它的功能就是抬起汽车、运输汽车、和放下汽车。它包括了两部独立的可自动行走的机器人，该机器人可以自行升降，可以打开、收回抱夹杆，两台机器人之间用一台电动丝杆相连接，它的功能是可以适应不同汽车轴距的需求。该机器人可以平行穿梭于汽车下部的凹槽通道和电梯升降平台之间运行，它的动力来源于电梯升降机平台，它不需要蓄电池供电。该机器人分上、下两部分结构，其上部设计了一付独特的抱夹杆总成，它可以将汽车左、右两个车轮同时抱起，它只设计了一台伺服电机和减速机，由它通过中轴齿轮带动左、右两个从动齿轮转动，左、右两个从动齿轮又分别带动同轴上的双连蜗杆旋转，双连蜗杆一个是左旋一个是右旋，双连蜗杆就是利用了这种左、右旋可以产生正、反转的原理，驱动四个蜗轮按左、右旋转动，并通过安装在蜗轮盘上的抱夹杆产生包抄转动，实现了对车轮的抱夹和放开运动，该机构利用了蜗轮、蜗杆的自锁原理，和左、右旋可产生正、反转的原理，实现了用一台电机控制左、右两个车轮的功能。机器人下部中间设计了一台丝杆升降机，它的转动可以抬起和放下上部抱夹杆总成机构。机器人下部一侧安装了一台伺服电机和减速机，它通过链轮和链条驱动主动轮可以带动机器人前、后运动。机器人上、下部之间安装了剪刀型伸缩支撑臂，用于保持机器人上部抬起和放下时不会前后移位。前、后机器人一个下部安装了一台电动丝杆，另一个下部安装了一个丝杆螺母支座，它们通过电动丝杆的旋转可以调节两个机器人的间距，两个机器人是同步行走和同步工作的，它们之间没有主、仆关系。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的停车库外立面示意图；

图2是本实用新型的停车库正面剖视图；

图3是本实用新型的停车库侧面剖视图；

图4是本实用新型的停车库外层停车区立面剖视图；

图5是本实用新型的停车库陀螺旋转提升转塔立面示意图；

图6是本实用新型的停车库12车位泊车平面俯视图；

图7是本实用新型的停车库转塔机构工作原理放大俯视图；

图8是本实用新型的停车库底盘既摩擦转动轮机构放大俯视图；

图9是本实用新型的停车库电梯升降机正面工作原理放大示意图；

图10是本实用新型的停车库电梯升降机侧面工作原理放大示意图；

图11是本实用新型的停车库转塔曳引轮组和对重篮机构放大示意图；

图12是本实用新型的停车库非圆柱体8停车位平面俯视图；

图13是本实用新型的停车库非圆柱体6停车位平面俯视图；

图14是本实用新型的停车库非圆柱体5停车位平面俯视图；

图15是本实用新型的停车库非圆柱体4停车位平面俯视图；

图16是本实用新型的停车库非圆柱体3停车位平面俯视图；

图17是本实用新型的搬运机器人系统上部抱夹器总成工作原理俯视图；

图18是本实用新型的搬运机器人系统侧面工作原理剖视图；

图19是本实用新型的搬运机器人系统下部行走、升降、调距工作原理俯视图；

图20是本实用新型的搬运机器人系统正面模拟抬起车轮工作示意图；

图21是本实用新型的前、后双机器人模拟搬运车轮工作俯视图；

图22是本实用新型的前、后双机器人下部机构工作原理俯视图；

图23是本实用新型的前、后双机器人模拟搬运汽车侧面示意图；

图中：1—塔顶人字形钢桁梁，2—塔顶铝合金装饰板，3—汽车，4—外塔钢管柱，5—外塔竖横梁，6—外塔次横梁，7—外塔主横梁，8—汽车托板，9—H型钢柱，10—机器人运输轨道梁，11—停车库坡道，12—升降抬板，13—抬板支撑臂，14—支撑臂底座，15—抬板升降摇臂，16—丝杆升降机，17—升降丝杆，18—对重篮垂直滑槽，19—球头轴承，20—球头轴承外座圈，21—搬运机器人系统，22—永磁曳引电机组，23外塔屋顶，24—电梯对重篮，25—转塔方形立柱，26—转塔顶部人字形钢桁梁，27—调心轴承座，28—调心轴承，29—钢丝绳端固定环，30—曳引轮，31—转塔顶部主梁，32—钢丝绳，33—电梯升降机垂直滑槽，34—转塔剪刀梁，35—转塔环形次梁，36—电梯升降机，37—升降机曳引轮，38—转塔底盘人字形钢桁梁，39—伺服电机减速机组，40—主动链轮，41—链条，42—被动链轮，43—橡胶转动轮，44—转塔地下负一层，45—陀螺转塔基座，46—地下负一层圆形井壁，47—机器人凹槽通道，48—滑槽夹板，49—机器人主动车轮，50—主动车轮传动键，51—剪刀架下支撑滑块座，52—下支撑连轴滑动块，53—剪刀架支撑臂，54—双连蜗杆轴，55—蜗轮，56—从动车轮轴座，57—从动车轮，58—矩形方钢管，59—机器人底板，60—中轴输入传动键，61—中轴减速机，62—中轴伺服电机，63—伸缩丝杆螺母支座，64—伸缩丝杆螺母，65—主动车轮传动轴，66—抱夹杆，67—从动齿轮，68—从动齿轮传动键，69—主动齿轮，70—主动齿轮传动键，71—被动链轮，72—中轴，73—丝杆升降机矩形钢管，74—丝杆升降机，75—伸缩丝杆伺服电机，76—伸缩丝杆减速机，77—伸缩丝杆支座，78—伸缩丝杆传动键，79—伸缩丝杆，80—蜗轮轴，81—抱夹杆上盖铸件板，82—抱夹杆箱体铸件，83—主传动轮减速机支座，84—主传动链轮轴，85—主传动轮减速机，86—主传动动力输入键，87—主传动轮伺服电机，88—主传动链条，89—主传动主动链轮，90—升降丝杆伺服电机，91—剪刀架上部支撑臂活动轴，92—剪刀架上部支撑座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

从图1-11可以基本了解到除了搬运机器人系统以外的全部陀螺旋转提升式立体停车库的结构情况和工作原理；汽车3经过停车库坡道11，缓缓进入车库候车区，这时候车区升降抬板12已经抬起，机器人凹槽通道47被补平，司机只需下车锁车离去即可，剩下的工作交给搬运机器人系统21和电梯升降机36去完成。从图中可以看出，10层外塔停车区是一个固定的圆柱形中空环形塔楼，它由12根外塔钢管柱4和12根H型钢柱9按内、外两圈均分排列组成圆形立柱群。横梁部分有：外塔竖横梁5外塔次横梁6和外塔主横梁7组成，还包括汽车托板8和机器人运输轨道梁10，再加上塔顶人字形钢桁梁1、外塔屋顶23和塔顶铝合金装饰板2，停车区塔楼的基本框架就逐步成形了。外塔的一层是有12个车位的候车区，它的功能是为了进出车辆做缓冲而设计的，每个候车位的下方都有一个长方形的机器人凹槽通道47，它是专门为搬运机器人系统21而准备的。由于担心司机开车入位时产生心理阴影，和防止汽车滑入凹槽内，本实用新型专门设计了一套完整的升降抬板保护系统，它的工作原理是：在支撑臂底座14上安装着抬板支撑臂13，抬板支撑臂13又托举着升降抬板12，抬板升降摇臂15连接着升降抬板12的另一端，丝杆升降机16驱动升降丝杆17带动抬板升降摇臂15前后运动，可将升降抬板12抬起和放下，丝杆升降机16是横向支撑在机器人凹槽通道47的侧壁上的。

图中可以看出内塔是一个两头尖形似陀螺的钢结构塔形转动体，它的塔尖部分由调心轴承座27及调心轴承28组成，它们分别连接着外塔顶部钢桁梁1和转塔顶部人字形钢桁梁26。转塔由6根转塔方形立柱25、转塔环形次梁35和转塔剪刀梁34焊接而成，它还包括了转塔底盘人字形钢桁梁38和转塔顶部人字形钢桁26，塔底陀螺部分由球头轴承19和球头轴承外座圈20组成，它们安装在转塔地下负一层44的陀螺转塔基座45上滑动配合，它们支撑着整个转塔低速旋转。

除了转塔的塔身部分之外，其余最主要的就是电梯升降机系统，它们的工作原理是：永磁曳引电机组22是安装在转塔一层电梯升降井的侧面平台上，它和电梯对重篮24刚好是一左一右安装在升降井的另一边，只要永磁曳引电机组22转动，即可驱动钢丝绳32上下运动，钢丝绳32带动着塔顶的两个曳引轮30各自正、反旋转，钢丝绳32通过两个曳引轮30分别带动另外两个曳引轮30各自转动，电梯对重篮24上方的曳引轮30将钢丝绳32向下牵引，钢丝绳32绕过电梯对重篮24上的曳引轮后又向上牵引，由钢丝绳端固定环29将钢丝绳一端固定住。钢丝绳32的另一端通过电梯升降机顶部的曳引轮30转向下方，又通过电梯升降机曳引轮37后向上方牵引，并由钢丝绳固定环29将其固定在塔顶钢桁梁下方，这样整个的电梯升降和对重与平衡系统就建立起来了，只要永磁曳引电机组22转动，电梯升降机36和电梯对重篮24即可一上一下平衡运动了。电梯升降机垂直滑槽33和对重篮垂直滑槽18由滑槽夹板48固定在转塔环形次梁35上。

转塔的动力是由对称安装在转塔底盘人字形钢桁梁38下方的橡胶摩擦转动轮系统提供的，它们的工作原理是：伺服电机减速机组39驱动主动链轮40旋转，带动链条41和被动链轮42转动，被动链轮42又驱动橡胶转动轮43沿着地下负一层圆形井壁46旋转，这样转塔的动力就产生了，除此之外还有与之配合的电子分度检测管理系统等等这里就不做介绍了。

图12-16可以看出本实用新型从每层8个停车位到每层3个停车位的不同的变形结构的方案，本实用新型的停车库可以按小区的实际情况来设计，可以安排为8位、6位、5位、4位、3位等多种形式布局，当然前提条件是旋转提升转塔结构不变，5-8位停车位的停车库可以建造8层，4位停车位以下的停车库只能建造6层，8位的占地面积197平米、5位的占地面积146平米，3位的占地面积103平米。

图17-23是本实用新型的搬运机器人系统详细介绍，搬运机器人系统21是本实用新型停车库技术的一个亮点，它的最大特点是搬运机器人系统21只在汽车下部机器人凹槽通道47和电梯升降机36之间运行，它的前后运行距离短，结构简单实用所以效率极高，它的功能就是抬起汽车、运输汽车、和放下汽车。它包括了两部独立的可自动行走的机器人，该机器人可以自行升降，可以打开、收回抱夹杆66，两台机器人之间用一伸缩丝杆79相连接，它的功能是可以适应不同汽车轴距的需求。该机器人抱夹杆66收起时可以自由穿梭于汽车下部的机器人凹槽通道47和电梯升降机36之间运行，它的动力来源于电梯升降机平台的拖曳电缆提供，它不需要蓄电池供电。该机器人分上、下两部分结构；其上部设计了一付独特的抱夹杆总成，它可以将汽车左、右两个车轮同时抱起，它只设计了一个中轴伺服电机62和中轴减速机61，它通过中轴输入传动键60驱动中轴72转动，主动齿轮传动键70又驱动主动齿轮69旋转，主动齿轮69带动左、右两个从动齿轮67各自分别转动，从动齿轮传动键68又带动双连蜗杆轴54转动，两个双连蜗杆轴54上蜗杆的旋向，一个是左旋，一个是右旋，双连蜗杆54就是利用了这种左、右旋可以产生正、反转的原理，一次就可驱动四个蜗轮55各按左、右旋转动，并通过安装在蜗轮55上的抱夹杆66产生包抄转动力矩，实现了对车轮的抱夹和放开运动，该机构利用了蜗轮、蜗杆的自锁原理，和左、右旋可产生正、反转的原理，实现了用一台电机控制左、右两个车轮的功能。蜗轮55通过蜗轮轴80安装在抱夹杆上盖铸件板81和抱夹杆箱体铸件82之间。

机器人下部由四个部分组成，下文将逐一进行介绍：

1、机器人下部中间设计了一台丝杆升降机74和升降丝杆伺服电机90，它的转动可以抬起和放下抱夹杆总成机构，它的上方连接着抱夹杆箱体铸件82，下方连接着丝杆升降机矩形钢管73并固定在机器人底板59上，丝杆升降机矩形钢管73及机器人底板59构成机器人的底座。

2、机器人下部一侧安装了一台主传动轮伺服电机87和主传动轮减速机85，它通过主传动轮减速机支座83固定在机器人底板59上。主传动动力输入键86通过主传动主动链轮89将动力通过主传动链条88传送给被动链轮71和主动车轮传动轴65，主动车轮传动轴65又连接主动车轮传动键50驱动机器人主动车轮49运动，主动车轮传动轴65、从动车轮轴座56及从动车轮57分别安装在机器人两侧的矩形钢管90上，前后两部机器人各有自己的动力系统。

3、机器人上下部之间，左右两边各安装了一套剪刀架，剪刀架的剪刀架支撑臂53用于保持机器人上部抱夹杆总成被抬起和放下时不会前后移位，剪刀架上部支撑座92和剪刀架上部支撑臂活动轴91连接着抱夹杆箱体铸件82上，剪刀架下支撑滑块座51和下支撑连轴滑动块52连接在机器人底板59上。

4、两台机器人有所区别的是：一台底板上安装了一台伸缩丝杆伺服电机75和伸缩丝杆减速机76，它们被连接在伸缩丝杆支座77上，伸缩丝杆支座77被固定在机器人底板59上，伸缩丝杆传动键78连接伸缩丝杆79，并将动力传送给另一台机器人。另一台机器人的机器人底板59的突出部分安装了一个伸缩丝杆螺母支座63和伸缩丝杆螺母64，它通过接受上一台机器人伸缩丝杆79的旋转扭力，可以调节两个机器人之间的距离，两个机器人是同步行走和同步工作的，它们之间没有主、仆关系，两台机器人总共由7台伺服电机控制，除此之外机器人上还安装有光学影像系统和距离侦测系统，它们之间用拖曳电缆连接，此部分均可采用常规现有技术，这里就不做详细介绍了。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。