CN102535912B - 节能型星形分布式地下立体车库 - Google Patents

Abstract

一种地面设置存车亭，多层泊车位、工作台、升降台隐藏在地下并采用机械手搬运的节能型星形分布式地下立体车库。地面存车亭设置预存区、工作区、待取区。你将轿车驶进预存区前轮接触挡车器随意停车，即可离开，扶正机构会将轿车扶正到设定位置，机械手进入轿车底盘下方，将轿车搬运到工作台上，升降台载着工作台升降，工作台回转，以最短路径抵达目的层、目的泊车位。取车时，相反程序将泊车位上的轿车取出，升降台上升、工作台回转，将轿车送到待取区，等待你来取车。预存区、工作区、待取区系独立工作，存车、取车互不干扰，实现30秒钟存取车作业。本发明最大特点是：升降系统采用气液动能动力系统，该系统与传统的曳引式动力系统相比，节能效果高达80％以上。

Description

节能型星形分布式地下立体车库

技术领域

本发明属于汽车停车设备领域，具体涉及一种地面设置存车亭，多层泊车位、工作台、升降台隐藏在地下并采用机械手搬运的节能型星形分布式地下立体车库。

背景技术

目前，传统的机械式多层立体车库，都采用一车一个载车板，即存车时，必须先将载车板调到地面，存车者将车驶进载车板并停在载车板上，载车板载着汽车送到泊车位。取车时，从泊车位将载车板(停在载车板上的车)取出送到地面，等待取扯者从载车板取走汽车后，才能进入下一程序。这就是传统的机械式多层立体车库存在结构性的缺陷，它既浪费资源，又浪费时间。因为，人们存车时，要等候从泊车位调来载车板才能存车，取车时，要等你把载车板上的车开走后，才能进入下一程序，因此，造成存、取车时间长，人们不愿意进车库。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种节能型星形分布式地下立体车库技术方案。

所述的节能型星形分布式地下立体车库，其特征在于地面设置存车亭，所述的存车亭内设置预存区、工作区、待取区。多层星形分布的泊车位隐藏在地下。所述的预存区、工作区、待取区，各区域之间均可独立运作。

所述的预存区，其特征在于，所述的的预存区入口门与存车亭轴线成90度，所述的回转台前方设有弹性防冲墙。其目的是若入口通道与工作通道直通，防止新手存车时，误将油门当刹车，轿车会越过挡车器冲向前方坠落到工作区通道，造成重大事故，确保人车安全。预存区与工作区之间设置预存区内门。所述的预存区设置回转台，回转台前端有挡车器，挡车器铰接在回转台的支架上，电动缸推动挡车器支架，挡车器逆时针上翻45度，成挡车姿态。回转台中间设机械手行走通道，所述的回转台前端挡车器后面两侧设置纵向滚轴，回转台后方两侧安置斜装的滚轴。所述的回转台两侧还有四套扶正电动缸，扶正电动缸活塞前端安装镶有弹性橡胶的扶正臂。回转支承上端安装在回转台下方中心，回转支承下方固定在预存区的横梁上。

所述的节能型星形分布式地下立体车库地面存车亭的工作区，其特征在于，工作区供升降台升降的通道。

所述的节能型星形分布式地下立体车库地面存车亭的待取区，其特征在于，所述的待取区设置内门和出口门。

所述的节能型星形分布式地下立体车库的机械手，其特征在于，机械手由机身、前后对称四套抱胎机构和前后行走轮等组成。

所述的机械手机身，机身中部有一台双出轴步进电机，所述的双出轴步进电机的两轴端通过联轴器连接左、右螺纹的滚珠丝杠，导套一端连接在滚珠丝杠的螺母上，另一端连接在轴距调节块内侧，轴距调节块通过齿轮箱连接板与两侧齿轮箱连接。所述的电动缸缸体安装在轴距调节块外侧，所述的电动缸的活塞通过支撑座、齿条连接板连接两侧齿条，所述的齿条与齿轮箱的驱动齿轮啮合。机身前后两侧装有线性滑轨，齿轮箱连接在线性滑轨上的自润滑滑块上，自润滑滑块通过齿轮箱连接板连接在轴距调节块上。运行双出轴步进电机正转，滚珠丝杠驱动轴距调节块，带动前后两侧的齿轮箱前后伸展，步进电机反转，前后两侧的齿轮箱向相反方向收缩，从而调节前后齿轮箱的抱胎中心距，达到与轿车进入预存区时，智能控制系统已测量该轿车的轴距数据相符，实现抱胎斜爪的中心距精确地与轿车轴距一致。

机身后端由伺服电机驱动T形减速机。所述的T形减速机驱动两侧半轴上的行走轮，前端两侧有被动行走轮，运行伺服电机正反转，驱动两侧半轴上的行走轮带动机械手前后行走运动。机械手前后设四个导向轮，所述的导向轮外圆沿着行走通道的两侧通道壁导向，确保机械手行走方向

所述的抱胎机构由齿轮箱、驱动齿轮、过度齿轮和一对回转抱胎斜爪组成。所述的抱胎斜爪静止时与机械手机身平行，当控制系统指令抱胎时，电动缸缸体后端部安装在轴距调节块外侧，电动缸的活塞头部通过支撑座连接齿条连接板连接齿条，齿条与驱动齿轮啮合，所述的驱动齿轮一边与抱胎斜爪A根部的不完全齿轮啮合，另一边与过度齿轮啮合，过度齿轮又与另一抱胎斜爪B根部的不完全齿轮啮合。控制系统发出抱胎指令，电动缸的伺服电机驱动电动缸活塞通过齿条连接板推动齿条运动，所述的两侧齿条推动驱动齿轮带动抱胎斜爪A不完全齿轮顺时针运动，同时，驱动齿轮通过过度齿轮带动抱胎斜爪B作逆时针运动。因此，推动两侧齿条运动，可使抱胎斜爪A和抱胎斜爪B同时以相向方向旋转90度，抱胎斜爪A和抱胎斜爪B的斜面从轮胎径向方向像剪刀似叉向轮胎触地部分，使轮胎离开地面，轮胎支撑在两抱胎斜爪的斜面上。所述的齿条、齿轮箱、驱动齿轮、过度齿轮以及抱胎斜爪A和抱胎斜爪B均为对称在机身两侧。所述的齿条连接板是连接对称两侧的齿条，由前后两台电动缸通过电动缸活塞头部的电动缸支撑座，推动前后齿条连接板，实现前后两侧抱胎斜爪A和抱胎斜爪B四套抱胎斜爪同时工作，使轿车四个轮胎同时抱起，离开地面，支撑在两抱胎斜爪的斜面上。

所述的节能型星形分布式地下立体车库的折叠式工作台，其特征在于，所述的折叠式工作台的前端有折叠桥，所述的折叠桥铰接在折叠式工作台前端部，由电机通过减速器驱动折叠桥回转，折叠桥顺时针向上回转90度，使折叠桥下平面与折叠式工作台后端部的限位挡块，夹住载着轿车的机械手前后两端橡胶缓冲器，使载着轿车的机械手在工作台升降、旋转运动中，保持平稳，不致移动。所述的折叠桥逆时针回转90度，使折叠桥与折叠式工作台处于水平状态，折叠桥前端有一对圆锥销插入车位的对接孔，使载着轿车的机械手从折叠式工作台行走到泊车位运动过程中平稳。所述的回转支承的上端面安装在折叠式工作台底部中心，下底面与升降台连接。所述的伺服电机与直角减速器连接，直角减速器输出轴上安装主动齿轮，所述的主动齿轮与回转支承的内齿轮啮合，运行伺服电机带动折叠式工作台360度回转，使折叠式工作台中部的机械手通道精确地与星形泊车位通道对接。

所述的节能型星形分布式地下立体车库的气液动能升降机构，其特征在于，所述的钢丝绳一端固定在升降台顶部向上绕过存车亭顶部定滑轮、过度定滑轮，再向下绕过柱塞缸柱塞头部的动滑轮，再向上固定在存车亭地面层下方固定点上。升降台上升运动过程，由气液蓄能器内的膨胀气体对油液施压，油液产生再生液压能。液压能通过数字启动阀、方向阀A、进入加压泵入口端，经加压泵约10％的能量再增压后，加压泵输出再经方向阀B、驱动油管进入柱塞缸工作腔内，推动柱塞上升。气液动能压力油进入柱塞缸时，柱塞以速度v向下运动，由于动滑轮原理，钢丝绳牵动升降台以2v速度上升。

升降台下降运动过程，智能系统指令关闭数字启动阀，方向阀A、方向阀B换向，升降台自身重力通过柱塞对柱塞缸腔内的油液施压，产生再生液压能，再生液压能经方向阀A进入加压泵入口端，经加压泵约10％的能量再增压，加压泵将柱塞缸腔内油液抽回，再经方向阀B、回油管路送回气液蓄能器，实现升降台下降目的。

升降台上升、下降的速度由智能控制系统控制加压泵的流量，加压泵将柱塞缸腔内抽出的液压油送回气液蓄能器，形成闭环回路，实现循环升降运动。

所述的升降台气液动能升降机构，其特征在于柱塞缸的密封室采用多级密封装置，它由多级密封圈组成。

多级密封的工作原理：YX型密封圈与柱塞之间最小原始直径方向间隙为0.12～0.2mm，在柱塞缸液压压力作用下，第一级密封圈向径向方向变形，使间隙消除，实现密封。其余的密封圈与液压隔离，不参与密封工作。当经过t₁时间后，第一级密封圈因磨损间隙增大到临界间隙时，或因密封圈长期承受轴向压力，将密封圈后端部挤进间隙而撕裂(YX型密封圈的工作压力高达32Mpa，本系统工作压力＜6.0Mpa，出现这种撕裂的可能性很小)，此时，第一级密封圈失效，脱离密封工作。液压油立即穿透失效的密封圈进入第二级。同理，第二级密封圈受到液压，密封圈向径向方向变形，消除了与柱塞之间的间隙，参与密封工作，经t₂时间后，第二级密封圈到临界间隙或撕裂而失效，脱离密封工作，又有第三级密封圈接替。由此，组成一个不断接替的后备密封系统。况且，当一个密封圈工作，其余密封圈处于卸载状态，不参与密封，因此，这些密封圈只产生微小的磨损，其磨损的速度比承压的工作密封件要小得多。且工作性质t₁＞t₂＞t₃，…，＞t_n-1＞t₀＝0。

密封系统工作指标，就是柱塞工作副的寿命，这个多级密封装置的工作寿命等于各密封件的工作期限之和。本系统的多级密封，根据密封件的磨耗指标或由实践中确定密封件的最佳数量。密封部位总工作期限设计指标大于10000h。如果设备保养期定为一年(365×24＝8760h)的保养期更换全部密封圈，就可保证本机柱塞缸的密封部位，处于长期无故障运行。

所述的密封系统寿命设置预告装置，其特征在于，在各密封件之间，设置压力传感器，当第一级密封件失效，液压进入第二级密封时，装在1～2级间的压力传感器受压发出信号，告知第一级密封件失效，位于2～3密封圈间的压力传感器有信号，说明第二级密封圈失效，…直到最后一级传感器发出信号时，说明密封系统工作寿命将要结束，系统立即发警报信号，告诉值班人员制定维修措施或更换全部新的密封圈，确保升降台正常运行。

所述的柱塞缸安全挡圈，其特征在于，柱塞缸柱塞底部设置安全挡圈，当柱塞向上运动到上极点，安全挡圈与密封室底部接触，约束柱塞位移，确保安全、可靠。否则钢丝绳断裂，柱塞会像导弹射出。

所述的节能型星形分布式地下立体车库，其存车过程是，固定用户存车，发遥控信号(临时用户从发卡机取IC卡)，系统立即打开预存区入口门，存车者将轿车驶进预存区的回转台通道上，当前轮接触挡车器停止，系统语音提示“你可以离开了，请按入口关门按钮”，系统检测预存区人体信号消失和入口关门信号，确认预存区内已经无人，立即关闭预存区入口门。关门到位后，系统启动回转台两侧的扶正电动缸，由于轿车前轮胎停在纵向滚轴上，后轮胎停在斜置的滚轴上，所述的一侧机械臂首先接触轿车一侧的前后轮胎外侧，将轿车向中心推移，当两侧机械臂接同时接触轿车轮胎时，说明此时已将轿车中心线扶正到预存区中心线重合，扶正电动缸停止，实现横向扶正目的。扶正到位后，折叠式工作台载着机械手从工作区的升降通道升到地面，机械手沿着导向通道进入预存区的轿车底盘下方，系统根据轿车进入预存区时测得轴距数据，将机械手的抱胎中心距调节到轿车轴距相等，系统启动抱胎机械手前后电动缸，抱胎电动缸活塞推动前后两侧齿条运动，两侧齿条推动驱动齿轮，所述的机械手前后四对回转抱胎斜爪A和回转抱胎斜爪B在驱动齿轮推动下，向中心回转，轿车轮胎触地部分在斜爪的斜面向上滑起，离开地面，轿车支撑在抱胎斜爪斜面上，抱胎斜爪底部均有行走轮，因此，轿车的重力全部支撑在八个行走轮上。抱胎到位后，系统将机械手后部的行走伺服电机后退，机械手将轿车搬运到折叠式工作台上，升降台下降、折叠式工作台同时旋转，系统优选最短路径，将载着轿车的机械手送到目的层、目的泊车位。系统指令抱胎电动缸返回，撤销抱胎动作，轿车轮胎触地，机械手返回到折叠式工作台上，折叠桥顺时针回转90度，等待下一指令。

取车过程是，固定用户发遥控器信号(临时用户交回IC卡，系统语音提示：“你停车X小时，应收X人民币，”用户现金或信用卡、手机等支付完成后)系统指令升降台升降到目的层、目的泊车位，折叠式工作台的折叠桥逆时针回转90度，折叠桥前端的圆锥销插入泊车位对接孔，机械手进入泊车位通道轿车底盘下方，启动电动缸，四对抱胎斜爪抱起轿车轮胎，轿车支撑在机械手抱胎斜爪下方的行走轮上，系统指令机械手后退，从泊车位将轿车取出，后退到折叠式工作台上，折叠桥顺时针回转90度，折叠桥和机械手后端部的定位块，夹住机械手两端的缓冲器，系统指令升降台上升、折叠式工作台旋转，将机械手将轿车送到待取区地面层，打开待取区内门，折叠式工作台的折叠桥顺时针90度，折叠桥的圆锥销插入待取区的对接孔，启动机械手行走电机，将载着轿车的机械手行走到待取区的取车位置停下，系统指令抱胎电动缸退回，撤销抱胎动作，轿车轮胎离开机械手抱胎斜爪触地，等待你来取车，机械手返回，等待下一程序。系统指令打开待取区出口门，语音提示“请你来取车，祝你一路平安”，系统采集到轿车离开待取区的信号，关闭待取区出口门，取车程序结束。

由于设置独立的预存区、工作区、待取区，实现存车、取车互不干扰，既缩短时间一倍多，实现平均30秒钟完成存取车作业。同时节省一车一载车板的大量资。

附图说明

附图1是本发明存车亭地面6平面图

附图2是图1的挡车器视图

附图3是节能型星形分布式地下立体车库结构剖视图

附图4地下层平面视图

附图5是机械手顶视图

附图6是机械手抱胎状态顶视图

附图7是侧面抱胎状态示意图

附图8是C形导轨顶视图

附图9是本发明气液动能升降机构原理图。

附图10是柱塞缸密封部位剖视图。

附图中：1、预存区2A、机械手通道2、预存区入口门3、回转台3A、回转支承3B、电机4、斜滚轴5、扶正电动缸6、纵向滚轴7、预存区内门8、工作区9、待取区内门10、待取区11、待取区出口门12、地下井筒13、扶正臂14、废轮胎14A、挡车器电动缸15、挡车器销轴16、挡车器17折叠桥18、折叠式工作台18A、19、上定滑轮20、钢丝绳固定点22A、工作台回转支承21、升降台22钢丝绳23、过度定滑轮24、地面固定点25、柱塞缸26、柱塞27、动滑轮28、消防喷头29、集排水系统30行走通道31、车位定位孔32、车位隔墙32A通道门32B、T形导轨32C、C形导轨32D、滚轮32E、滚轮轴33、橡胶挡车器34、导向轮35、前被动行走轮36、机身37、线性滑轨38、抱胎斜爪A39、滑座39A、活塞杆支撑座40、齿条40A、齿条连接板41、驱动齿轮42、齿轮箱43、过度齿轮44、电动缸44A、齿轮箱连接板45、轴距调节块46、抱胎斜爪B47、导套48抱胎中心距48A、双出轴步进电机48、伺服电机驱动器49、T形减速机50、半轴51、主动行走轮52、行走伺服电机53、压力表54、气液蓄能器55、截止阀55A、回油油路56、回路单向阀57、方向阀B58、补气阀59、补气电机60、补气泵61、动力管路62、数字启动阀63、加压泵电机64加压泵65、方向阀A66、上升管路67、安全挡圈68、密封室69、第一级密封圈70、第二级密封圈71、第三级密封圈72、第N级密封圈73、末级密封圈74、防尘圈75、末级传感器76、第三级传感器77、第二级传感器78、第一级传感器

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图一所示，智能型地下立体车库地面存车亭，包括预存区1，工作区8，待取区10。预存区有入口门2，回转台3，回转台中部有供机械手行走的通道2A，在回转台3上的前方两侧安装纵向滚轴6，后方两侧倾斜安装滚轴4，两侧还安装四套扶正电动缸5，两扶正电动缸5的活塞杆端部安装扶正臂13，回转台前方墙壁上安装防撞橡胶轮胎14。预存区与工作区之间设预存区内门7，平时预存区内门关闭的，确保人员在预存区活动安全存车亭中部设工作区8，供升降台21带动折叠式工作台18和机械手升降的通道。

预存区前方设待取区10，待取区有内门9，待取区出口门11，供取车者取走轿车。

设置预存区、工作区、待取区，可以在各自区内各自独立工作，互不干扰，提高效率。

图二所示的预存区中部下方有回转支承3A，回转支承3A上部安装在回转台3的底部，回转支承3A的下部安装在预存区1的横梁上。回转支承3A由伺服电机3B驱动。

回转台前方有挡车器16，电动缸14A的活塞头部铰接在挡车器支架15上，电动缸14A推动挡车器16逆时针旋转45度，挡车器16立起，电动缸14A退回，挡车器16返回45度。

图三所示的剖视图中，包括地下井筒12，折叠式工作台18，升降台21，升降动力系统的柱塞缸25。

地下井筒12有多层泊车位平台，每层平台下方安装消防喷头28，底部设置集排水井29，以收集井筒内渗水，并及时通过水泵排出。

折叠式工作台18，折叠式工作台18中部有供机械手行走的通道，下方安装在工作台回转支承22A上平面，回转支承22A下平面安装在升降台21上平面。折叠式工作台18前方铰接折叠桥17，后方有限位块，折叠桥17上折时，折叠桥17侧面与后方限位块夹住机械手前后端的橡胶缓冲器33。折叠桥17逆时针旋转折叠桥17下折，折叠桥17前端的圆锥块插入车位定位孔31，使折叠式工作台18与泊车位对接平稳可靠。

升降台21两端对角安装升降滑靴与T形导轨32B组成升降运动副。升降台两端部还安装有安全钳，万一钢丝绳断裂，安全钳夹住T形导轨32B，确保升降台的安全。

附图四和图八所示，地下星形分布的泊车位层平台，包括泊车位定位孔31，车位隔墙32，通道门32A，T形导轨32B，C形导轨32C，32D、滚轮、32E、滚轮轴。通道门32A供维修人员通行，平时处于关闭状态，车位隔墙32将泊车位分隔成独立状态，防止发生火灾时，火势蔓延相邻车位。T形导轨32B与升降台21端部的滑靴组成升降运动副，滚轮轴32E，滚轮轴32E一端与柱塞缸25的柱塞26头部连接，另一端上安装滚轮32D，滚轮32D与C形导轨组成运动副。

附图五所示，机械手由机身35，前后两侧四个齿轮箱42，四对抱胎斜爪38、46前后两对导向轮34，前端被动行走轮35，后端主动行走轮51组成。

机身35中部安装双出轴步进电机48A，步进电机48A双出轴通过联轴器连接左、右螺纹的滚珠丝杠，导套47一端安装在滚珠丝杠螺母上，另一端连接在轴距调节块45上，轴距调节块45连接在齿轮箱连接板44A上，运行步进电机42，左、右螺纹的滚珠丝杠通过螺母带动导套47，推动前后齿轮箱42之间的距离发生变量，从而调节两齿轮箱42的抱胎中心距48。

抱胎电动缸44缸体底部安装在轴距调节块45上，抱胎电动缸44的活塞杆头部安装在活塞杆支撑座39A上，活塞杆支撑座39A安装在齿条连接板40A上，齿条40与驱动齿轮41啮合，驱动齿轮41一边与抱胎斜爪38A端部不完全齿轮啮合，另一边与过度齿轮43啮合，过度齿轮43与抱胎斜爪B46端部的不完全齿轮啮合，启动抱胎电动缸44后退，前后两个抱胎电动缸44活塞通过齿条连接板40A带动两侧齿条40向机身35中心位移，齿条同时推动驱动齿轮41、过度齿轮43运动，抱胎斜爪A38逆时针回转，抱胎斜爪B46顺时针回转。这时，前后两侧的四对抱胎斜爪同时动作，实现抱胎目的。

机械手行走由行走伺服电机52驱动T形减速器49，T形减速器49上的两侧半轴50安装一对主动行走轮51。机械手在折叠式工作台18中部的通道和车位的通道30之间行走，行走的方向由导向轮33沿通道两侧边缘导向。

附图六所示的是机械手抱胎状态时，四对抱胎斜爪位置顶视图。

附图七所示的是是机械手抱胎状态侧视图。

附图八所示柱塞缸25上的柱塞26头部安装滚轮轴32E，滚轮轴32E的轴端安装滚轮32D，滚轮32D与C形导轨32C组成运动副。确保动滑轮27带着钢丝绳22平稳的沿着C形导轨32C内槽运动。

气液动能升降机构动力系统如图九所示，包括气液蓄能器54，在气液蓄能器54上安装有压力表53，气液蓄能器54的出口处安装有截止阀55，打开截止阀55气液蓄能器54的气液动能依次通过动力管道61、数字启动阀62、换向阀A65、进入加压泵64入口端，经加压泵64再加压，由加压泵64出口端输出沿换向阀B57和上升管路66后，压力油推动柱塞缸25内的柱塞26，推动动滑轮27向下运动。钢丝绳22一端固定在升降台21顶部，向上绕过定滑轮19、过度定滑轮23向下，另一端再绕柱塞缸25柱塞26头部的动滑轮27向上固定在地面固定点24上，完成升降台上升过程。由于动滑轮原理，气液动能推动柱塞26以速度V向下运动，而动滑轮27推动钢丝绳22以2V速度带动升降台21上升。气液蓄能器54与所述的补气泵60之间连接有补气阀58，补气泵60上连接有补气电机59，万一气液蓄能器54漏气，系统采集到气压下降信号，自动启动补气电机59，打开补气阀58，补气泵60向气液蓄能器54补气达到设定值。

升降台下降过程时，关闭启动阀62将换向阀A65、换向阀B57换向，升降台的自身重力对执行柱塞缸25的内的柱塞26产生液压能，液压能通过换向阀A65进入加压泵64的入口端，经加压泵64的10％能量加压后，经换向阀57选择回油单向阀56回油油路55A将压力油送回气液蓄能器54，形成循环的闭环回油油路。

附图十所示，密封室68和柱塞缸缸体25通过螺栓连接，在密封室68和柱塞缸缸体25的连接处设有密封垫67A。在密封室68的内壁上开设有相互平行的多级密封沟槽，在多级密封沟槽内设有多级密封圈69-73，在每相邻的两个密封圈之间安装有压力传感器75～78。执行柱塞缸25内设有柱塞26，柱塞26的上端连接着动滑轮27，柱塞26的下端螺纹连接安全挡圈67，安全挡圈67的外径大于柱塞26小于柱塞缸缸体25的内径。

如图十所示，密封室68装有多级密封圈69～73，采用Yx型或U型密封圈，多级密封圈69～73，密封圈与柱塞26之间最小原始直径方向间隙为0.12～0.2mm，柱塞缸工作时，驱动柱塞缸内的液压油对第一级密封圈69施压，第一级密封圈69向直径方向变形，使间隙消除，实现密封。其余的密封圈70～73与液压油隔离，不参与密封工作。当经过t1时间后，第一级密封圈69因磨损间隙增大到临界间隙时，第一级密封圈69失效，脱离密封工作，液压油立即穿透失效的第一级密封圈69进入第二级。同理，第二级密封圈70受到液压，第二级密封圈70向径向方向变形，消除了与柱塞26之间的间隙，

参与密封工作，经t2时间后，第二级密封圈70磨损到临界间隙而失效，脱离密封工作，又有第三级密封圈71接替。由此，组成一个具有不断接替的后备密封系统。况且，当一个密封圈工作时，其余密封圈处于卸载状态，不参与密封，因此，这些密封圈只产生微小的磨损，其磨损的速度比承压工作的密封圈要小得多。且工作性质t1＞t2＞t3，……，＞tn-1＞t0＝0。

图十中，第N级密封圈72是根据密封圈的磨耗指标或由实践中确定密封圈的最佳(N级)数量。密封系统工作指标，就是柱塞工作副的寿命，这个多级密封装置的工作寿命等于各密封圈的工作期限之和。本系统的多级密封装置，总工作期限设计指标大于10000小时。如果设备保养期定为一年(365×24＝8760小时)更换全部密封，就可保证本机驱动柱塞缸的软密封部位，处于连续长期无故障运行。

图十中的压力传感器75～78组成密封圈检测系统和密封圈寿命报警系统。当第一级密封圈69磨损失效，液体压力穿透失效的第一级密封圈69进入第二级，位于第一级密封圈69和第二级密封圈70之间的第一级压力传感器78被激活，检测到第一级密封圈69击穿，并将第一级密封圈69击穿的信号发送到控制室，同理，第二级压力传感器77至第3级压力传感器76检测到第二级密封圈70至第N级密封圈72击穿的信号发送给控制室，供监控人员参考，直到末级压力传感器75检测到末级密封圈73前一级级密封圈72失效，发出警报。通知监控室密封圈的寿命将要结束，采取维修或更换全部密封圈。

图十中的安全挡圈67固定在柱塞底部，约束柱塞上移极限，即安全挡圈67的上平面接触左密封室68下平面时，即约束柱塞26向上移动极限。防止一旦钢丝绳断裂，柱塞26失去约束，会像导弹一样射出，造成重大事故，确保柱塞缸工作可靠、安全。

控制加压泵电机63速度，等于控制加压泵64的流量，同时也是控制柱塞缸柱塞26的速度，实现无级调速的目的。

万一气液蓄能器漏气，系统采集到压力表53的压力下降信号，自动启动补气电机59，打开补气阀58，补气泵60向气液蓄能器54补气达到设定值。

气液动能的工作原理，分为【全载荷】和【半载荷】方式

A全载荷方式：

全载荷升降台的起升最大重量P＝升降台自重P_O+额定动载荷重量P₁，全载荷方式的气液蓄能器的承受压力为P_Q＝P₀+P₁，

半载荷升降台的起升最大重量P_B＝升降台自重P_O+额定动载荷重量P₁/2半载荷方式的气液蓄能器的压力是承担P_B＝P₀+P₁/2.

全载荷升降台下降，由升降台自重P₀对柱塞缸腔内产生压力油进入油泵的入口，经油泵P₁功率再增压到P_Q，将柱塞缸液压油送回气液蓄能器

半载荷升降台下降，由升降台自重P₀对柱塞缸腔内产生的压力油进入油泵的入口，经油泵P₁/2再增压到P_B将柱塞缸液压油送回气液蓄能器

分析1、全载荷上升，蓄能器承受的压力P_Q＝P₀+P₁，蓄能器承压大，不消耗能源

半载荷上升，蓄能器承受的压力P_B＝P₀+P₁/2.蓄能器承压P₁/2.，由油泵承担P₁/2能源，

2、全载荷升降台下降，油泵承担P₁的能源

半载荷升降台下降，油泵承担P₁/2能源

3、全载荷的蓄能器压力大，造价高，半载荷蓄能器压力小，造价低。

4、全载荷下降，油泵大，功率＝P₁，半载荷油泵小，功率＝P₁/2

5、半载荷升降，都有P₁/2油泵功率参与，系统平衡、平稳

6、全载荷上升，不消耗能源，下降需大油泵P₁功率工作，系统升降过程不平横。因此，本系统采用【半载荷】方式，其结构紧凑，经济合理。

实例计算：

升降系统技术参数

表一

升降系统工作状态与计算

表二

所述计算证明，采用气液动能升降机构比传统的曳引升降机构节能达91.8％。

车库技术参数

存车最大尺寸(mm)	长×宽×高5200×1900×1550
			附加层高度2200供越野车、小面包车专用层
存车最低底盘高度(mm)	130(跑车适用)
		存车轮距	2200～3200
存车宽度尺寸	1500～1900
		存车最大重量(kg)	2500
最大存车数量(辆)	星形180辆 (15层) 矩形180辆(10层)
		智能系统	PLC处理器+工控
电源(双电源末端自动切换)	AC 380V 50HZ
			自备发电机组15kW
消防设施	每独立泊位均设泡沫喷淋或CO2
		平均存、取车时间	≤30(S)
最长存、取车时间	≤45(S)

Claims (8)

1.节能型星形分布式地下立体车库，其特征在于地面设置存车亭，存车亭内设置预存区、工作区、待取区，多层星形分布的泊车位和机械手、折叠式工作台、升降台均隐藏在地下；所述的升降台上升、下降的速度由智能控制系统控制加压泵的流量，加压泵将执行柱塞缸腔内抽出的液压油送回气液蓄能器，形成闭环回路，实现循环升降运动；所述的气液蓄能器依次通过截止阀、动力管道、数字式启动阀、换向阀A加压泵和换向阀B后压力油推动执行柱塞缸内，推动柱塞以速度V运动，柱塞缸柱塞头部动滑轮推动钢丝绳2V的速度推动升降台上升；在关闭数字式启动阀和换向阀A、换向阀B换向后，柱塞缸的柱塞头部的动滑轮带动钢丝绳完成升降台下降过程，压力油通过换向阀A和加压泵的加压后，由换向阀B选择回油管路将液压油送回气液蓄能器形成回油油路，上升油路与回油油路构成闭环回路。

2.根据权利要求1所述的节能型星形分布式地下立体车库，其特征在于：预存区入口门与存车亭轴线成90度，预存区设置回转台，所述的回转台前端有挡车器，所述的回转台中间设机械手行走通道，通道两侧挡车器后面有纵向滚轴，后方两侧有斜向滚轴，两侧还有四套横向扶正电动缸，所述的横向扶正电动缸活塞前端安装在镶有弹性橡胶的扶正臂，回转支承上端安装在回转台下方中心，回转支承下方固定在预存区的横梁上。

3.根据权利要求1所述的节能型星形分布式地下立体车库，其特征在于：所述的机械手，由机身、前后对称四对抱胎斜爪组成，所述的抱胎斜爪安装在四台齿轮箱上，线性滑轨安装在机身前后两侧，所述的齿轮箱安装在线性滑轨的滑座上，所述的齿轮箱设有驱动齿轮、过度齿轮和一对回转抱胎斜爪组成，所述的机械手机身的中部有双出轴步进电机，步进电机两端通过联轴器连接滚珠丝杠，导套一端连接在滚珠丝杠的螺母上，导套的另一端连接轴距调节块内侧，抱胎电动缸缸体安装在轴距调节块外侧，抱胎电动缸的活塞杆头部连接活塞杆支撑座、活塞杆支撑座安装在齿条连接板上，齿条连接板与齿条连接，齿条与齿轮箱的驱动齿轮啮合，驱动齿轮一边与抱胎斜爪A后端的不完全齿轮啮合，驱动齿轮另一边通过过度齿轮与另一抱胎斜爪B后端不完全齿轮啮合。

4.根据权利要求1所述的节能型星形分布式地下立体车库，其特征在于：折叠式工作台的前端有折叠桥，折叠桥前端设有一对圆锥销，回转支承的上端部安装在折叠式工作台底部中心，回转支承下端部与升降台连接，所述的折叠桥铰接在折叠式工作台前端部，由电机通过减速器驱动折叠桥回转，所述的折叠桥前端安装一对圆锥销，所述的折叠式工作台中部有可供机械手行走的通道，后端有限制机械手后退极限的挡块。

5.根据权利要求3所述的节能型星形分布式地下立体车库，其特征在于：所述的机身后端安装伺服电机，T形减速机，所述的T形减速机两侧安装半轴，半轴外端部安装主动行走轮，所述的机身前端两侧有被动行走轮，所述的机械手前后设四个导向轮。

6.根据权利要求1所述的节能型星形分布式地下立体车库，其特征在于：所述的执行柱塞缸的缸体头部设置密封室，所述的密封室上设有多级密封沟槽，在密封槽内设有密封圈，在相邻两个密封圈之间设有压力传感器。

7.根据权利要求1所述的节能型星形分布式地下立体车库，其特征在于：所述的柱塞底部安装安全挡圈，所述的安全挡圈直径大于柱塞外径，小于柱塞缸缸体内径。

8.根据权利要求1所述的节能型星形分布式地下立体车库，其特征在于：气液蓄能器与补气之间串接补气阀，补气泵由补气电机驱动。