CN104947982A - 一种垂直剪叉式免避让立体车库 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种垂直剪叉式免避让立体车库，包括停车位两侧的剪叉机构；停车位后端设有四立柱门式架；四立柱门式架上的卷扬装置通过钢丝绳拉升回转盘托架，实现汽车托盘的升降；四立柱门式架下设有轨道小车，轨道小车电机驱动机构在轨道上作水平运动；剪叉设有地滑轮，上部设有回转盘托架；回转盘托架上部附着汽车托盘；回转盘托架通过电磁销与门式架锁止保护。此立体车库可以实现两层立体车库中底层停车免避让方式的立体泊车，且结构受力相对合理，驱动源既可以用卷扬绳链系统，也可以用液压系统，动力源选择多样化，不易形成干涉，安全可靠。

Description

一种垂直剪叉式免避让立体车库

技术领域

本发明属于机械式立体车库装置领域，特别是一种垂直剪叉式免避让立体车库。

背景技术

目前立体车库在停放汽车体时，通常有两种方式，第一种是：先完成垂直竖向提升和降落，再完成水平运转；第二种是：先完成水平运转，再完成垂直提升和降落，整个架构外部形状固定。目前的技术均是按水平和垂直运输划分为两个独立的动作完成。目前常用的两种立体车库停车方式的缺陷是：

1、对于多层地上式立体车库而言，高耸的库体不仅对周边建筑的采光通风影响很大，对城市立体景观产生较大影响，且不经济，造价昂贵；施工难度大、周期长；后期运行维护困难。除非在城市建设规划时就将立体车库作为景观内容考虑进去，对于大多数已经建成的区域并不适合。对于地下式基坑车库而言，景观问题得以解决，但建设施工时，周边建构筑物地基基础的安全距离会带来较大限制，也涉及到地下不明管线的安全和改迁。建设下沉式车库的另外一个缺陷是需要设立集水坑及水泵，重新解决场地排水问题。

2、现有的技术方式需要依赖升降系统和水平运输这两个系统，这两个系统依附于庞大的多层车库框架结构。由于车的质量较大，因此需要重新配套建设地上钢结构、钢筋混凝土框架结构，及地下车库的混凝土结构，在建设施工时难度大成本高，且都属于永久性建筑物，需要实行建筑物规划、施工报批审查，迁建灵活度不够。

3、集中式大型立体车库，虽然在单位面积内实现了大量车辆存储功能，但在集中高峰存取车时段，耗时过长，效率低下。

4、集中式大型立体车库，另一大缺陷在于一旦出现故障，整个出现故障的存车单元内无法存取车，故障连锁反应较大即一旦某一个环节出现问题，其他环节也会相应的出现问题。

5、现有简易式立体车库技术均无法做到地面底层停车无需避让，而双层和多层循环式等立体车库和四立柱式立体车库的立柱和钢丝绳对泊车有很大干扰，导致泊车困难。

6、现有无论是移动转动无避让立体车库（例如中国专利文献CN 1563644A）还是升降摆动式立体车库（例如中国专利文献CN 101864850 A）均出现倾覆力矩过大，轨道锚定及维护难度大，土建安装成本过高问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种垂直剪叉式免避让立体车库，一种沿滑轨形成水平运动，以剪叉形成垂直运动，以回转托盘形成旋转运动的升降式免避让两层立体车库。可以实现两层立体车库中底层停车免避让方式的立体泊车，且结构受力相对合理，驱动源既可以用卷扬绳链系统，也可以用液压系统，动力源选择多样化，不易形成干涉，安全可靠。

为达到上述目的，本发明所采用的设计方案是：一种垂直剪叉式免避让立体车库，它包括设置在停车位两侧的轨道，轨道上通过滑动连接安装有轨道小车，轨道小车上固定安装有四立柱门式架，轨道小车与剪叉机构的一号剪叉杆的下端通过下固定铰铰接，一号剪叉杆的上端通过上滑动铰与回转盘托架构成滑动连接，剪叉机构的二号剪叉杆的下端与地滑轮通过下滑动铰铰接，二号剪叉杆的上端通过上固定铰与回转盘托架连接，回转盘托架上安装带有回转盘机构的汽车托盘，回转盘托架通过垂直导向轮与四立柱门式架连接并沿立柱导轨槽做垂直升降运动。

所述四立柱门式架上安装有起吊电机，起吊电机同步驱动两个卷筒，卷筒上的钢丝绳与回转盘托架相连，以拉动剪叉机构实现汽车托盘的升降。

所述剪叉机构的一号剪叉杆和二号剪叉杆之间通过设置在连杆中部的销轴相连，整体构成垂直式升降机构。

所述轨道小车通过滑轮锁扣连接在轨道上，轨道小车上设置有平移电机，平移电机驱动整个装置沿轨道做水平运动。

所述回转盘托架上的回转盘机构能够驱动汽车托盘实现正反90°旋转。

所述剪叉机构与汽车托盘沿水平方向的位置可调，即通过改变轨道小车的长度实现。

所述汽车托盘的两端都通过坡板铰连接有坡板。

所述起吊电机与卷筒之间通过锥齿轮传动，并设置有棘轮自锁机构。

所述轨道小车上设有电磁销，在轨道的两端分别设有定位锁孔，以配合锁定立体车库在轨道上的相对位置。

所述回转盘托架后端连接的四组垂直导向轮与四立柱门式架的四根立柱呈锁扣式滑动连接，且在垂直导向轮上设有电磁销。

本发明有如下有益效果：

本发明通过采用剪叉机构，最大效果在于解决剪叉机构趋近零度角的启动力过大问题；减小倾覆力矩；缩短沿停车方向的滑行距离；减少轨道长度，加大了下层车泊停的转弯半径；并解决了入库口侧的立杆对泊车的干扰及障碍人员的进出；节约了对场地车道宽度的要求；实现下层车位免避让的立体泊车系统。

本发明即可以适用纵向停车，也可以适用于侧位停车。尤其对于纵向停车时，可通过剪叉机构、四立柱门式架整体的滑动以及回转盘托架的旋转同时解决上、下泊车避让问题和上层车停泊时转弯半径不足的问题。本发明同样适用于侧位停车，当侧位停车时则不需要做地面轨道，减掉了剪叉机构的轨道滑行动作。

本发明提供的一种垂直剪叉式免避让立体车库，可以更有效的利用场地环境。可以利用原停车位的空间，保持下部地面空间的原有功能不作大的改变，不易形成干涉、操作简单、安装简单、维护简便、安全可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的整体结构立体示意图，也为上下层车泊停到位时的初始状态示意图。

图2为本发明中剪叉机构和四立柱门式架呈立姿向行车道一侧滑行时的状态示意图。

图3为本发明中汽车托盘在回转盘托架上90°旋转时的状态示意图。

图4为本发明中剪叉机构做升降时的状态示意图。

图5为本发明中汽车托盘完全落地，车辆上下汽车托盘时的状态示意图。

图6为本发明中多个停车位同时安装立体车库时的防干涉安装效果示意图。

图中：剪叉机构1、四立柱门式架2、回转盘托架3、汽车托盘4、轨道小车5、轨道6、起吊电机7、钢丝绳8、平移电机9、卷筒10、立柱11、下固定铰12、下滑动铰13、地滑轮14、坡板15、上滑动铰16、坡板铰17、上固定铰18、垂直导向轮19、一号剪叉杆20、二号剪叉杆21。

A: 回转盘回转中心、B：相邻汽车托盘前后端点连线、C：汽车托盘纵向中轴线、D：车位划线、E：相邻汽车托盘前后端点连线中垂线、F：汽车托盘旋转方向。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

如图1-6中，一种垂直剪叉式免避让立体车库，包括停车位两侧的剪叉机构1；停车位后端设有四立柱门式架2；四立柱门式架2下设有轨道小车5；轨道小车5在轨道6上滑动；剪叉机构1设有地滑轮14，上部设有回转盘托架3；回转盘托架3上部安装有汽车托盘4；回转盘托架3通过垂直导向轮19与四立柱门式架2连接；构架系统在起吊电机7的驱动下使剪叉机构1做垂直升降运动；构架系统在平移电机9驱动下沿轨道做水平运动；汽车托盘4在回转盘驱动下做旋转运动。           

进一步的，所述四立柱门式架2上安装有起吊电机7，起吊电机7同步驱动两个卷筒10，卷筒10上缠绕有钢丝绳8，钢丝绳8的另一端与回转盘托架3相连，以拉动剪叉机构1实现汽车托盘4的升降。           

优选的，本发明与液压驱动的方式相比，本例中通过起吊电机7与卷筒10构成卷扬装置，实现起来更容易，因无需配置液压泵、油站之类成本较低。配合本例中的剪叉机构1机构，受力也更为可靠。本例的卷扬装置中，起吊电机7通过大减速比的锥轮减速器和棘轮自锁机构与卷筒10的主轴连接，最大限度的起到了自锁保护的目的，钢丝绳8卷绕在卷筒10上。

进一步的，在轨道小车5上设有平移电机9，驱动整个机构在锁定状态下沿轨道6方向滚动。平移电机9与轨道小车5之间的连接可以采用齿轮齿条的方式进行传动。

进一步的，在回转盘托架3上设有回转盘机构，电机驱动回转盘机构实现汽车托盘4实现90°旋转。

可选的，回转盘机构也可以采用安装在剪叉机构1上的曲柄摇杆机构实现，从而实现在剪叉机构1升降时使汽车托盘4做同步旋转运动。

如图1中，剪叉机构1位于停车位两侧，减少了对下层车进出的干扰，且上滑动铰16与下滑动铰13间的空间，正好为下层车位车门开启后人员进出提供有效空间，提高使用舒适度。

进一步的，在上层车入库到位的状态下，回转盘托架3通过电磁销与四立柱门式架2实现锁止，而且在剪叉机构1的两根杆件间配置瞬时防坠落自锁装置，通过自锁装置能够提高防止其在坠落时实现其自锁。

进一步的，四立柱门式架2上起吊电机7通过棘轮机构传递到传动杆后驱动卷筒10，该减速棘轮装置对卷筒10具有自锁功能。

进一步的，汽车托盘4悬臂状态产生的倾覆力矩是通过剪叉机构1传递到轨道小车5的，而轨道小车5配置的双层滚轮是扣连在轨道6上的，轨道6通过地锚螺栓锚接在地面，从而克服倾覆力矩，实现平衡。基于上述说明的延展，可以根据实际使用条件，将剪叉机构1可以通过向入库道路侧前移，改变在汽车托盘4的相对位置而减小甚至规避倾覆力矩的产生，也可以通过增加轨道小车5的长度来减少倾覆力矩。

进一步的，当上下层车泊停到位，此时轨道小车5上的电磁销（图中未表示）应将整个升降机构锁止在轨道6上后端的孔位中，防止机构在外力作用下产生滑移。

如图2中，回转盘托架3与四立柱门式架2立柱上的垂直导向轮19上的电磁销锁紧连接，使剪叉机构1呈固定立姿状态整体向外出库。向外出库的驱动源来自于轨道小车5附带的平移电机9，驱动升降机构沿轨道6水平滚动滑行出入库。

进一步的，升降机构在滑行过程中，一组滚动是轨道小车5上的双层滚轮扣连在轨道6上行走，而另一组滚动是剪叉机构1的一号剪叉杆20一端通过下滑动铰13与地滑轮14相连在地面滚动实现。图中地滑轮14轮子的设置只是示意原理，至于轮子的大小、材料、组数可根据具体情况选择，可增加组数和选择耐磨料，以减小地面压强，适应地面条件。

如图3中，当升降机构向前端行走到位，汽车托盘4在回转盘托架3上通过回转盘机构的旋转实现90°旋转。其旋转方式既可以是单独电机驱动回转盘，呈独立动作完成，也可以通过剪叉机构1上剪叉杆的位移，做连杆推转机构，推拉回转盘机构转动，使汽车托盘4旋转和剪叉机构1升降呈同步联动动作。

进一步的，当升降机构行走到位，轨道小车5上的电磁销（图中未表示）将整个升降机构锁止在轨道6上前端的孔位中，防止机构做后续动作产生滑移。

如图6中，进一步的，汽车托盘4的旋转中心位于其纵向中心轴线上，以相邻两侧汽车托盘4的前端角点与出库后本体汽车托盘4的后端角点的连线作垂线交于中心轴线所得，此方法要确保其旋转时后端角点不与相邻两侧汽车托盘干涉为原则。通过汽车托盘4旋转中心定位回转盘托架3上回转盘的对应安装位置，该方式的最大优点在于使汽车托盘4在升降过程中既不与下层车产生干涉，也最大限度的贴近车库前端边线，还可以使旋转90°后的汽车托盘4的重心位于回转盘托架3的平面范围内，规避了倾覆问题，使结构在旋转后处于自平衡状态。

如图4中，垂直导向轮19上的电磁销松脱与四立柱门式架2的连接，起吊电机7和卷筒10释放钢丝绳8，使剪叉1在自身重力情况下做下降（或往复式钢丝绳8驱动），地滑轮14此时沿地面向前做滚滑，上滑动铰16锁定在回转盘托架3杆件上沿该杆件向前滚动，以此实现垂直升降动作，将汽车托盘4降落至地面。

进一步的，轨道小车5始终和轨道6处于相扣连接，以抵抗倾覆力矩。图示还表现了轨道小车5锁定在轨道6前侧时，有一部分是悬挑于轨道之外的，其悬挑部分的长度正好抵消了轨道6向前端的铺设长度，以扩大下层车泊停时的转弯半径，避免轨道6高出地面后对下层车入库先导轮的干扰，提高车库使用舒适度。

进一步的，剪叉机构1两根连杆之间还设有防坠落装置，在卷筒或钢丝绳失效的情况下确保结构自锁，图中未表示并不代表不设置。

进一步的，轨道6通过地脚螺栓锚固于地面，图中未表示并不代表不设置。

进一步的，四立柱门式架2的立柱仅表示构件组成，在实际运用中根据力学计算，存在截面形状的优化，四立柱门式架2立柱与横梁、轨道小车5之间，甚至整个机构自身各类构件都会有加筋板予以补强，图中未表示并不代表不设置。

如图5中，剪叉机构1的两根剪叉杆与地面趋近零度角，汽车托盘4降落至地面，两根连杆件越趋近零度角，互相重叠面越大，则汽车爬坡高度则越小，舒适性越强，如按传统剪叉在其下部设置油缸液压驱动系统则不可能实现。

进一步的，汽车托盘4前后两端的坡板通过坡板铰17连接，坡板15在弹性铰或拉簧的作用下始终处于平直的张紧状态，只有在汽车驶入和驶出汽车托盘4时，通过汽车轮压接触地面形成斜面坡度。

本发明的操作步骤如下：

开始剪叉机构1与四立柱门式架2系统组锁紧处于收拢状态，即剪叉机构1呈升起状态，回转盘托架3与汽车托盘4顺向重合，此时停车状态如图1所示，下层车可直接驾驶出入车库。

当上层车出库时第一步是先收起轨道小车5上的电磁销脱开与轨道6的定位锁止。

第二步，通过平移电机9驱动轨道小车5带动整个升降机构向前端车道侧行驶，在前端停止后轨道小车5上的电磁销弹出，与轨道6锁止，如图2所示。

第三步，回转盘托架3上的回转盘机构开始旋转，驱动汽车托盘4旋转90°，如图3所示，或与剪叉机构1的下降作同步旋转，特别适用于利用剪叉杆做连杆机构驱动回转盘的情况，动作排序与第四步互换。

第四步，回转盘托架3上的垂直导向轮19电磁销松脱与四立柱门式架2的立柱11锁止，释放回转盘托架3和剪叉1。

第五步，起吊电机7经锥齿轮传动和棘轮自锁机构驱动卷筒10，将钢丝绳8松开，剪叉机构1在重力作用下开始降落，如图4所示。

第六步，剪叉机构1下降完成后，汽车驾驶上下汽车托盘4，当汽车上下汽车托盘4时，汽车的轮压会使坡板15绕坡板铰17旋转，接触地面呈斜坡状态，如图5所示。

泊车过程与上述取车动作相逆，首先汽车驶上汽车托盘4，卷筒10卷动钢丝绳8使剪叉机构1升起，当升起到位后，回转盘托架3与四立柱门式架2通过电磁销18锁紧，回转盘托架3上的回转盘旋转驱动汽车托盘4反向旋转90°，轨道小车5上的电磁销松脱与轨道6的锁止后，轨道小车5驱动机构向后端入库滑行，当滑行到位后，轨道小车5上的电磁销再与轨道6锁止定位。

本发明的优点在于上层车与下层车的泊车与取车顺序无关，在上下层车非同时泊停时，空间方面不再相互避让影响，车位位置固定。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种垂直剪叉式免避让立体车库，其特征在于：它包括设置在停车位两侧的轨道（6），轨道（6）上通过滑动连接安装有轨道小车（5），轨道小车（5）上固定安装有四立柱门式架（2），轨道小车（5）与剪叉机构（1）的一号剪叉杆（20）的下端通过下固定铰（12）铰接，一号剪叉杆（20）的上端通过上滑动铰（16）与回转盘托架（3）构成滑动连接，剪叉机构（1）的二号剪叉杆（21）的下端与地滑轮（14）通过下滑动铰（13）铰接，二号剪叉杆（21）的上端通过上固定铰（18）与回转盘托架（3）连接，回转盘托架（3）上安装带有回转盘机构的汽车托盘（4），回转盘托架（3）通过垂直导向轮（19）与四立柱门式架（2）连接并沿立柱导轨槽做垂直升降运动；

所述四立柱门式架（2）上安装有起吊电机（7），起吊电机（7）同步驱动两个卷筒（10），卷筒（10）上的钢丝绳（8）与回转盘托架（3）相连，以拉动剪叉机构（1）实现汽车托盘（4）的升降。

2.根据权利要求1所述的一种垂直剪叉式免避让立体车库，其特征在于：所述剪叉机构（1）的一号剪叉杆（20）和二号剪叉杆（21）之间通过设置在连杆中部的销轴相连，整体构成垂直式升降机构。

3.根据权利要求1所述的一种垂直剪叉式免避让立体车库，其特征在于：所述轨道小车（5）通过滑轮锁扣连接在轨道（6）上，轨道小车（5）上设置有平移电机（9），平移电机（9）驱动整个装置沿轨道（6）做水平运动。

4.根据权利要求1所述的一种垂直剪叉式免避让立体车库，其特征在于：所述回转盘托架（3）上的回转盘机构能够驱动汽车托盘（4）实现正反90°旋转。

5.根据权利要求1所述的一种垂直剪叉式免避让立体车库，其特征在于：所述剪叉机构（1）与汽车托盘（4）沿水平方向的位置可调，即通过改变轨道小车（5）的长度实现。

6.根据权利要求1或4或5所述的一种垂直剪叉式免避让立体车库，其特征在于：所述汽车托盘（4）的两端都通过坡板铰（17）连接有坡板（15）。

7.根据权利要求1所述的一种垂直剪叉式免避让立体车库，其特征在于：所述起吊电机（7）与卷筒（10）之间通过锥齿轮传动，并设置有棘轮自锁机构。

8.根据权利要求1或3所述的一种垂直剪叉式免避让立体车库，其特征在于：所述轨道小车（5）上设有电磁销，在轨道（6）的两端分别设有定位锁孔，以配合锁定立体车库在轨道（6）上的相对位置。

9.根据权利要求1所述的一种垂直剪叉式免避让立体车库，其特征在于：所述回转盘托架（3）后端连接的四组垂直导向轮（19）与四立柱门式架（2）的四根立柱（11）呈锁扣式滑动连接，且在垂直导向轮（19）上设有电磁销。