CN105298185B - 立体车库 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种立体车库，包括：单体(100)、二个以上托板(200)和升降机构(300)，所述单体(100)为立体柱状结构，所述托板(200)通过所述升降机构(300)安装在所述单体(100)内，能够在所述单体(100)内上下移动，所述托板(200)将所述单体(100)间隔成多个上下排列的车库单元(110)。两个以上单体可在两个方向上构成集团车库。托板(200)中心设有转盘，可绕中心做360度旋转，使车辆原地转向、进出站，或在多个单体车库的转盘之间变换位置。本发明的立体车库占地面积小，易生产加工，造价低、耗能低，更安全的立体车库。

Description

立体车库

技术领域

本发明涉及一种立体车库，特别涉及一种运输网络系统内用来停靠和存放车辆的立体车库。属于交通运输领域。

背景技术

如地铁、跨座单轨道交通系统、空中轨道系统、公共电汽车交通系统以及小汽车等，传统交通系统的车站和车库，是平面水平设置的。这种设置方式占地多，车辆进出库花费时间长。

图1为现有立体车库的立体结构示意图，显示了一种现有立体车库。如图1所示，现有技术公开的一种立体站库，以钢筋搭建的桁架为骨架，站库内部为桁架间隔成的多个如积木式堆砌的彼此相连接的站库单元。每个站库单元在站库调度控制系统的控制下，依靠纵循环轨93、平移吊轨94、运动机构的共同作用，完成对车辆31的上下、左右、前后6个方面的三维调度工作。立体车站通过步行桥96直接与原有建筑物8接通，乘客可在原有建筑物中通过步行桥进出立体车站。

上述立体站库虽然解决了普通车站库占地多的问题，但是不方便车辆的移入移出，车库的结构还有待于精简。

发明内容

发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提出一种占地面积小，易生产加工，造价低、耗能低，更安全的立体车库。

本发明是通过如下技术方案实现上述目的的：

一种立体车库，包括：单体、二个以上托板和升降机构，所述单体为立体柱状结构，所述托板通过所述升降机构安装在所述单体内，能够在所述单体内上下移动，所述托板将所述单体间隔成多个上下排列的车库单元。

所述升降机构包括丝杠、螺母、升降传动单元和升降驱动单元，所述丝杠为多个，每个丝杠竖直固定在所述单体内；所述螺母的周面带有齿轮齿牙，通过支架固定在托板上，螺母的数量与丝杠数量相同，所述螺母与所述丝杠一一对应安装；升降传动单元连接螺母和升降驱动单元；升降驱动单元通过升降传动单元驱动所述螺母旋转，所述螺母带动所述托板上升或下降。

所述升降传动单元包括齿轮和联轴器，所述齿轮与多个螺母啮合，所述齿轮通过联轴器连接升降驱动单元。

所述单体为多个，彼此相连排成行和/或列。

在所述立体车库的四侧壁和顶面通过壁面密封。

所述单体内的多个升降驱动单元分别与车库的控制系统电讯相连。

在所述托板上设置旋转机构，所述旋转机构包括转盘、芯轴、传动单元以及驱动单元，所述转盘通过所述芯轴可旋转地固定于所述托板；所述传动单元连接所述转盘和所述驱动单元，将所述驱动单元的动力传递给所述转盘，驱动所述转盘相对于所述托板旋转。

所述传动单元包括旋转齿轮、传动齿轮、涡轮、蜗杆，所述转盘与所述旋转齿轮通过所述芯轴同轴固定，所述旋转齿轮与所述传动齿轮啮合，所述传动齿轮与所述涡轮同轴固定，所述涡轮与所述蜗杆啮合，所述蜗杆与所述驱动单元相连。

托板上设有相互垂直的两组接驳轨道，所述转盘上设有一组引导轨道，通过旋转所述转盘，所述引导轨道与接驳轨道中的一组对齐。所述“一组”轨道，是指相互平行的，并且相距一定距离的两根轨道。

本发明的立体车库设有换乘口，换乘口直接与站台、电梯相连，或通过廊道与原有建筑相连，使得所述立体车库具有车站换乘功能。

本发明的立体车库中的任何一层都可设置成站台，乘客可从站台进出车辆。利用车库的升降系统垂直升降至线路层，驶入驶出水平线路，因此可以省去车站电梯、楼梯的建造投资。本发明立体车库依运输线和原有建筑物而建，占地小；具有多层单元，存放功能强大；托板的升降机构和旋转结构简单，易生产加工，造价低；每个托板单独运作，耗能低；升降机构避免急速坠落的恶性事故的发生，更安全可靠。

附图说明

图1为现有立体车库的立体结构示意图；

图2为本发明立体车库一实施例外表示意图；

图3为图2的透视示意图；

图4为图2的侧面视示意图；

图5为本发明立体车库托板俯视示意图；

图6为本发明一实施例的截面示意图；

图7为本发明一实施例的纵剖面示意图；

图8-1至图8-4为本发明单体、运输管道、原有建筑之间的位置关系示意图。

具体实施方式

本发明公开一种立体车库，应用于运输网络系统中，用来存放车辆。本发明立体车库不需要占用大片土地，仅在运输线上/旁的小面积土地建设，即可满足存储要求。

本发明提供的立体车库包括：单体、托板和升降机构。单体为立体柱状结构，托板活动安装在单体内，多个托板可将单体间隔成多个上下排列的车库单元，每个车库单元用来存放车辆。升降机构安装在单体内，带动托板在单体内上、下移动。当立体车库包含多个相连的单体时，在托板上还设有旋转机构，旋转机构带动存放在托板上的车辆旋转，以便能够使得存放的车辆在各单体间作水平和/或垂直移动。两个以上单体可在两个方向上构成集团车库，如彼此相连排成排和/或列。托板中心还可进一步设有转盘，转盘可绕其中心做360度旋转，使车辆能够原地转向，方便乘客上下车/货物的装卸，或者，车辆在多个单体车库的转盘之间变换位置。

本实施例以应用于管联网中的立体车库为例来说明本发明的结构。

图2为本发明立体车库一实施例外表示意图，图中显示了立体车库与原有建筑和管联网的运行管道之间的位置连接关系。如图2所示，本实施例立体车库包括三个单体100，彼此相连排成一排。

在本实施例中，立体车库还附带车站换乘功能，单体100设有换乘口，该换乘口通过廊道500与原有建筑C相连。管联网的运行管道B穿过单体100。乘客可以通过原有建筑、廊道进/出入车库乘车/出站。

图3为图2的透视示意图，显示每个单体的内部结构。如图3所示，单体100以钢铁为骨架102，搭建成柱状结构。

每个单体100中，活动安装多个托板200，将每个单体100的柱状空间间隔成纵向排列的多个车库单元110。每一车库单元110可存放一辆轨道车A。每个托板200可为矩形或正方形的板状体，但并不排除其他形状。

在立体车库的四面和顶面的骨架外设置壁面103，壁面将车库封闭起来形成存放空间，并为车库内存放的车辆遮风避雨。

图4为图2的侧面视示意图，图4清晰的表示出升降机构在单体中的位置、安装关系。

图4中给出的升降机构300，包括丝杠301、螺母302和升降传动单元；四根丝杠301分别被竖直固定在单体100的四个角落，每根丝杠301可为连续的一根，也可为了方便加工、安装，将多根短丝杠连接成为需要长度的一根。在托板200的四角各固定一个螺母302，螺母302旋在对应的丝杠301。这样，通过螺母与丝杠之间的螺纹连接，将托板装配在单体中。螺母的周面带有齿轮齿牙，即螺母302为外周带有齿轮齿牙的螺母。每一托板200配置一升降传动单元，每一升降传动单元连接所在托板上固定的螺母302和升降驱动单元，升降驱动单元可为电机，与控制系统相连。在控制系统的控制下，电机通过升降传动单元驱动螺母302旋转，螺母302沿着丝杠301上升或下降，带着托板200纵向移动。

在单体内的每个升降驱动机构均分别与控制系统电讯相连，使得控制系统能够针对每个托板单独控制其升降。

升降传动机构包括传动齿轮和联轴器。传动齿轮可为一个大齿轮，也可为齿轮组，传动齿轮同时与多个螺母啮合，传动齿轮与电机通过联轴器连接。电机通过联轴器带动传动齿轮旋转，通过啮合作用，带动螺母旋转。

或者，可用蜗杆代替上述丝杠，实现托板的上下运动。具体地，螺母安装在托板上，通过传动装置驱动的电机旋转，带动螺母旋转。由于螺母始终通过螺纹套在蜗杆上，即使断电导致电机停转，托板也不会向下坠落。

另外，也可以用直线电机和齿条来替换上述的螺母、蜗杆结构。

采用图4所示的升降机构，其具有独特的优点，在断电的情况下，由于螺母套在丝杠上，此时其不能继续上下移动，仍能够稳稳停止在当前位置，因此，在最坏的情况，此升降装置能够可靠地停留在某一位置上，而不会发生轿厢的急速坠落的恶劣事故，安全性高。

当立体车库采用多个单体组合在一起时，就产生了将车辆在不同的单体同层间做横向移动的需求，因此，发明人在立体车库的托板上增加旋转机构。

图5即为带有旋转机构的托板俯视示意图。如图5所示，旋转机构400包括转盘401、芯轴402、旋转传动单元403以及旋转驱动单元404。

转盘401通过芯轴402可旋转地安装在托板200的上表面。旋转传动单元403连接转盘401和旋转驱动单元404，将旋转驱动单元404的动力传递给转盘401，驱动转盘401相对于托板200旋转。

具体地说，旋转传动单元403包括旋转齿轮4031、传动齿轮4032、涡轮4033、蜗杆4034，旋转驱动单元404可为电机。其相互作用关系为：转盘401与旋转齿轮4031通过芯轴402同轴固定，旋转齿轮4031与传动齿轮403啮合，传动齿轮403与涡轮4033同轴固定，涡轮4033与蜗杆4044啮合，蜗杆4044与电机相连。在控制系统的控制下，电机启动，涡轮蜗杆以及传动齿轮工作，进而带动转盘401相对于托板200旋转。转盘旋转的角度，取决于电机的工作时间长短；转盘旋转的方向，取决于电机的旋转方向，二者由控制系统来控制。

在本发明中，托板上设有相互垂直的两组接驳轨道201、202(请参考图6)，该两组接驳轨道相互垂直。转盘401上设有一组引导轨道4011(请参考图6)。

控制转盘相对于托板旋转后，转盘上的引导轨道4011与托板上的一组接驳轨道对齐，使转盘上存放的轨道车沿引导轨道和接驳轨道移到另一单体中的某个托板上，完成从一个单体到另一单体的转动。

图6给出的实施例，是用来说明车辆借助于旋转机构在立体车库内各单体之间移动的示意图。在该实施例中，立体车库包括了六个单体100，在图6中所示的截面，假设每个单体在该层车库单元都有托板停留，分别用第Ⅰ位置至第Ⅵ位置代表各单体中托板的位置。当相邻单体中的托板200处于与当前的托板同一水平高度时，车辆A可以依靠自身动力或在控制系统的控制下，移动到相邻的单体中。

现举例说明车辆由第Ⅲ位置移动到第Ⅱ位置或第Ⅵ位置的过程如下：

步骤S1：车辆A在第Ⅲ位置停止；

步骤S2：第Ⅲ位置的转盘带动车辆A顺时针旋转90°，车辆A前进，进入第Ⅳ位置；

步骤S3：第Ⅳ位置的转盘带动车辆A逆时针旋转90°，车辆A前进，进入第Ⅱ位置；

或者，第Ⅳ位置的转盘带动车辆A顺时针旋转90°，车辆A前进，进入第Ⅵ位置。

上述为车辆进库顺序的说明，当车辆出库时，其顺序相反，在此不再赘述。

同理，车辆能够在第一至第六位置中任意的移动。

当然，车辆A在处于第一至第六位置时，均可通过控制系统控制该位置的托板200上升或下降，使车辆停在所在单体的合适层高位置。

以上为运行管道的进库线和出库线处于立体车库的同一层的说明，本发明还可将运行管道的进库线和出库线设在立体车库的不同层。即重复上述水平移动动作。

本发明依靠托板的上下移动来纵向运输其上存放的车辆。下面举例说明。

图7用来说明车辆在立体车库单元体内上下移动的顺序。图7所示的实施例中，立体车库包括一个单体100，控制系统控制轨道车A在单体中既可以按先下后上，可以按先上后下的顺序进入车库，还可以按上下交错顺序存放。当先下后上时，下部车库层将即将填满车的最上一层预留给上部托板200；当先上后下时，上部车库层将即将填满车的最下一层预留给下部托板200。

为方便说明，可以将最下面的托板定义为第一块托板，第一块托板上面的托板依次定义为第二块托板、……第m块托板；当车库存满后，称最下面车库单元所在位置为第一层，第一层车库单元上面的车库单元所在位置依次为第二层、……第m层；其中，运输线在第n层接入单体，也就是说，立体车库设有入口层(也就是运输管道停留或所在层)，入口层设在第n层，m、n为自然数，且m＞n＞1。在本实施例中，m＝7，n＝4。

当单体的上、下两端有能够储存所有托板的空间时，则m≥n≥1，并且m≠1。最经济的方案，是在用第m-1层和/或第m+1层储存没有载入车辆的托板。

下面以先下后上的排列顺序为例，来具体说明在控制单元的控制下，立体车库存放车辆的步骤：

a.该单体中的第一块托板下降到车库入口层，其他托板停在车库入口层上面的空间，车辆进入单体，停在第一块托板上；

b.第一块托板载着车辆下降到单体的第n-1层，停止；

c.第二块托板下降到车库入口层，车辆进入单体，第二块以及第一块托板载着车辆均下降一层停止；至此，第n-1层和第n-2层装载车辆；

以此类推……

d.当车库入口层下部的车库单元还差一个即将储存满时(即当除了第一层以外，其他车库单元全部存满时)，第一至第n-2块托板载着其上面的车辆全部下降一层，填满第一至第n-2层，第m块托板下降到第n层，其余空托板下降到第n-1层停放；

e.车辆进入车站单元，停靠于第m块托板上，第m块托板载着车辆上升到单体的第n+1层，停止；

f.第m-1块托板上升到第n层，车辆进入，第m块和第m+1块托板载着车辆均上升一层，停止在第n+2、m+1层；

以此类推……

g.当车库入口层上面的车库单元全部存满后，将第n块托板上升至车库入口层上面，将第n-1块托板停至车库入口层，车辆进入，托板载着车辆下降至第n-1层停止；

h.第n块托板下降致第n层，辆车驶入。

至此，整个立体车库存满。

当需要从车库单元调取存放的车辆时，移动的步骤与上述存放过程相反，即同单体中上下移动顺序为步骤h至步骤a。

当有多个并排的单体100时，可依据上述存放顺序，将多个单体存满。

当然，也可以先上后下的顺序在单元体中存车、取车。

在图6所示的实施例中，水平移动和上下移动的方法可交叉进行，存入到/提取任意单体中任意层的车库单元/车辆。

本发明单体100中的车库单元，也可全部或部分设置在地面以下。

在单体100的最下层，可建设设备舱，用来存放立体车库的配套设备，如电机，变压器，备用材料，修理工具等。

本发明立体车库可用于管联网中存放轨道车，也可用于地铁系统存放地铁车厢，或建于大型公共场合附件存放私家轿车。

在图2所示的实施例中，廊道500设置在单元体100和原有建筑C之间，但本发明并不以此为限。单元体100、运输管道B、廊道500、原有建筑C之间的位置关系也可如图8所示，图8有四个子图，图中所示的箭头表示进站、出站的方向。

图8-1显示的立体车库包括三个排成一排的单体100，运输管道B从立体车库其中的一层进站、出站，廊道500连接在立体车库和原有建筑C之间。

图8-2显示的立体车库包括六个单体100，排成相连的两排，运输管道B在立体车库的一侧衔接，在运输管道B的另一侧连接有廊道500和原有建筑C。也可不设置廊道500，运输管道B直接与原有建筑C相连。

图8-3显示的立体车库包括六个单体100，排成相连的两排。运输管道B从立体车库其中一排进入，在另一排的远离该进入方向的一单体以与进入方向成90°的方向穿出。在立体车站的运输管道B进入的一排单体的一侧连接廊道B，廊道另一侧连接原有建筑C。

图8-4显示的立体车库包括三个排成一排的单体100，在单体100的一侧连接有原有建筑C，运输管道B的进站方向和出站方向成90°。

以上仅为举例说明立体车站和运输管道、原有建筑之间的位置关系，本发明并不以此为限，还有很多其他的位置关系。

需要说明的是，当运输管道为双层时，则立体车库所开的进站口、出站口也为两层，廊道500也相应地建设成双层。

本发明单元体100还可直接与单独的电梯相连，直达地面。如连接的运输管道位于地面，则可不再设置廊道和电梯，仅设置站台即可满足乘客上下车的要求。

本发明单元体100中的任何一层都可设置成站台，乘客可从站台进出车辆。利用车库的升降系统垂直升降至线路层，驶入驶出水平线路，因此可以省去车站电梯、楼梯的建造投资。

本发明立体车库依运输线和原有建筑物而建，占地小；具有多层单元，存放功能强大；托板的升降机构和旋转结构简单，易生产加工，造价低；每个托板单独运作，耗能低；升降机构避免急速坠落的恶性事故的发生，更安全可靠。

需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本发明而非限制本发明的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

Claims (10)

1.一种立体车库，其特征在于，包括：单体、二个以上托板和升降机构，所述单体为立体柱状结构，所述托板通过所述升降机构安装在所述单体内；所述升降机构包括丝杠、螺母、升降传动单元和升降驱动单元，所述丝杠为多个，每个丝杠竖直固定在所述单体内；每个所述托板上通过支架固定有所述螺母，每一所述托板上的螺母的数量与丝杠数量相同，所述螺母与所述丝杠一对一安装；所述螺母的周面带有齿轮齿牙；每一所述托板配置一所述升降传动单元和一所述升降驱动单元，所述升降传动单元连接所述托板上的螺母和所述升降驱动单元；所述升降驱动单元通过连接的所述升降传动单元驱动所述托板上的螺母旋转，所述螺母带动与之连接的所述托板在所述单体内上下移动；当没有车停泊时，所述托板可停留在所述单体的任一位置；当需要停泊车辆时，所述托板在所述升降机构的驱动下依序移动，将所述单体间隔成与所述托板数量相等的上下排列的车库单元。

2.如权利要求1所述的立体车库，其特征在于，所述升降传动单元包括传动齿轮和联轴器，所述传动齿轮与每个所述螺母啮合，所述齿轮通过联轴器连接升降驱动单元。

3.如权利要求1所述的立体车库，其特征在于，所述单体为多个，彼此相连排成行和/或列。

4.如权利要求1所述的立体车库，其特征在于，在所述立体车库的四侧壁和顶面通过壁面密封。

5.如权利要求1所述的立体车库，其特征在于，所述单体内的多个升降驱动单元分别与车库的控制系统电讯相连。

6.如权利要求3所述的立体车库，其特征在于，在所述托板上设置旋转机构，所述旋转机构包括转盘、芯轴、旋转传动单元以及旋转驱动单元，所述转盘通过所述芯轴可旋转地固定于所述托板；所述旋转传动单元连接所述转盘和所述旋转驱动单元，将所述旋转驱动单元的动力传递给所述转盘，驱动所述转盘相对于所述托板旋转。

7.如权利要求6所述的立体车库，其特征在于，所述旋转传动单元包括旋转齿轮、传动齿轮、涡轮、蜗杆，所述转盘与所述旋转齿轮通过所述芯轴同轴固定，所述旋转齿轮与所述传动齿轮啮合，所述传动齿轮与所述涡轮同轴固定，所述涡轮与所述蜗杆啮合，所述蜗杆与所述驱动单元相连。

8.如权利要求7所述的立体车库，其特征在于，所述托板上设有相互垂直的两组接驳轨道，所述转盘上设有一组引导轨道，通过旋转所述转盘，所述引导轨道与所述接驳轨道中的一组对齐。

9.如权利要求1-8任一项所述的立体车库，其特征在于，所述立体车库设有换乘口，所述换乘口与站台、电梯相连，或通过廊道与原有建筑相连，使得所述立体车库具有换乘功能。

10.如权利要求1-8任一项所述的立体车库，其特征在于，所述立体车库中的任何一层设置成站台，乘客从该站台进出车辆。