CN107313631A - 一种刚柔组合牵引的立体车库升降机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种刚柔组合牵引的立体车库升降机构，涉及立体车库领域。一种刚柔组合牵引的立体车库升降机构包括驱动电机、滚珠丝杠刚性牵引件、钢丝绳、载车平台、球铰连接装置、升降连接件、滑轮和升降控制系统。所述两个滚珠丝杠刚性牵引件和两个钢丝绳滑轮柔性牵引件被电机驱动实现载车平台的升降运动。所述球铰连接装置用来保护滚珠丝杠不受弯矩破坏，提高滚珠丝杠的可靠性。所述升降控制系统可精确控制驱动电机和其尾部制动器实现平台的升降运动或停止保持，所述钢丝绳采用二重缠绕以避免升降时突然断绳。本立体车库升降机构制造成本低、安全可靠、实施便利、通用性好，能够满足多种双层或多层升降横移式立体车库的升降要求。

Description

一种刚柔组合牵引的立体车库升降机构
技术领域
本发明涉及立体车库领域，具体地，涉及一种刚柔组合牵引的立体车库升降机构。
背景技术
机械式停车库就是利用机械来存取、停放车辆的整个停车设施，以立体化存放的机械式停车库叫做机械式立体停车库。它是集机械、电子、控制技术于一体的现代化设备,成为缓解城市停车难的有效手段，形成了新行业，步入了引进、开发、制造、使用相结合的发展，己成为技术密集型产品的代表。
根据立体车库的修建位置及在空间伸缩方向的不同，立体停车库的主要类型有：升降横移式、垂直升降式、巷道堆垛式和地下停车场等。其中升降横移式立体停车库通常采用多层升降横移式，并通过液压、卷筒、滑轮和钢丝绳进行升降，在整个机构中有交流减速横移电机和升降电机、钢丝绳、停车位框架、搬运器和横移导轨等。它的运行原理是取上层车时，将下层车板移开留出空位。该设备一般是下层为左右横移，上层为上下升降。
在上述的不同类型的立体停车库中，它们的升降方式有液压升降，钢丝绳滑轮升降，链条链轮升降，丝杠升降等不同的方式，这些牵引方式或是采用刚性件提升，或是采用柔性件提升，并没有刚性件和柔性件相组合的牵引方式。
发明内容
本发明的目的是提供一种刚柔组合牵引的立体车库升降机构，能够满足立体车库中车辆的升降要求。
为实现上述目的，本发明采用的一个技术方案是：提供一种刚柔组合牵引的立体车库升降机构，包括驱动电机、滚珠丝杠刚性牵引件、钢丝绳、载车平台、球铰连接装置、升降连接件、滑轮和升降控制系统。
进一步的，所述升降机构是通过两个滚珠丝杠刚性牵引件和两个钢丝绳滑轮柔性牵引件被电机驱动实现载车平台的升降运动。
进一步的，所述球铰连接装置用于连接所述滚珠丝杠和所述升降连接件，使得二者之间存在转动自由度。
进一步的，所述升降控制系统可精确控制驱动电机和其尾部制动器实现载车平台的升降运动或停止保持。
进一步的，所述升降机构采用升降两点驱动四吊点的升降方式，载车平台一侧的吊点连接件为刚性件，另一侧的吊点连接件为柔性件。
进一步的，所述钢丝绳采用二重缠绕，绳头牵引载车平台，绳尾固定在升降连接件上。
进一步的，所述钢丝绳可以用任意材质的等强度绳代替，所述升降连接件可以用铰接件代替，所述滚珠丝杠可以用齿轮齿条或其它轴向刚性传动件代替。
进一步的，所述钢丝绳滑轮牵引件包括钢丝绳、三个安装在立体车库框架上的滑轮、一个安装在升降连接件上的绳尾连接件和一个安装在载车平台上的绳头连接件。
通过上述技术方案，即可满足立体车库中车辆的升降要求，本立体车库升降机构与卷扬驱动机构和油缸驱动机构相比，节约空间、制造成本低、安全可靠、实施便利、通用性好，能够满足多种双层或者多层升降横移式立体车库的升降要求，对现有提升方式升级和节能改造具有显著的经济和社会效益。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明所述升降机构的结构示意图；
图2是本发明所述升降机构的升降原理图；
图3是本发明所述球铰连接装置的示意图。
附图标记说明
1.立体车库框架 2.载车平台 3.横移机构 4.驱动电机
5.滚珠丝杠 6.球铰连接装置 7.升降连接件 8.钢丝绳
9.滑轮 10.载车平台上绳头连接件 11.升降连接件上绳尾连接件
12.升降控制系统 13.圆螺母 14.螺母座 15.球铰球体 16.球铰球座。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
F1为载车平台绳头连接件处的钢丝绳张力，F2为升降连接件对载车板一侧在垂直方向的承载力。P1为车辆自重载荷，P2为载车板自重载荷，φ1为载车板自重动载系数，φ2为货物即车辆起升动载系数，所以
2F1+2F2=φ1×P2＋φ2×P1，F1=F2。
F3为升降连接件绳尾连接件处钢丝绳张力，期间钢丝绳有序缠绕三个滑轮，η为滑轮效率，所以
F3=F1×η×η×η。
F4为滚珠丝杠的提升驱动力，所以单个丝杠螺母轴线方向需要的驱动力
F4=F2＋F3。
所以，当两个滚珠丝杠的轴向提升力都达到F4时，车库的上层载车板就可以实现车辆的提升运动，载车板下降时类同。
由上述等式可得，所述升降机构的受力可知，采用滚珠丝杠技术进行升降驱动是可行的。
如图1所示，立体车库包括立体车库框架（1）、载车平台（2）、横移机构（3）和一种刚柔组合牵引的升降机构，包括驱动电机（4）、滚珠丝杠（5）、球铰连接装置（6）、升降连接件（7）、钢丝绳（8）、滑轮（9）、载车平台上绳头连接件（10）、升降连接件上绳尾连接件（11）、升降控制系统（12）。升降机构分别安装在立体车库的两侧。驱动电机（4）安装在立体车库框架（1）的移动横向支撑上端，滚珠丝杠（5）安装在立体车库框架（1）的移动竖直立柱的内侧。球铰连接装置（6）安装在滚珠丝杠（5）上，并与升降连接件（7）连接。升降连接件（7）又与载车平台（2）一侧连接，三个滑轮（9）分别安装在立体车库框架（1）的纵向支撑及移动竖直立柱的上端和下端。钢丝绳（8）有序缠绕在滑轮（9），钢丝绳（8）的一端固定在载车平台上绳头连接件（10）上，钢丝绳（8）的另一端固定在升降连接件上绳尾连接件（11）上，升降控制系统（12）安装在驱动电机（4）的一侧。
如图2所示，当载车平台（2）升降时，升降控制系统（12）发出指令给驱动电机（4），驱动电机（4）带动滚珠丝杠（5）转动，滚珠丝杠（5）的圆螺母安装在球铰连接装置（6）内，球铰连接装置（6）又与升降连接件（7）相连接，升降连接件（7）与载车平台（2）一侧相连，又通过升降连接件上绳尾连接件（11）与钢丝绳（8）相连，钢丝绳（8）通过有序缠绕在三个滑轮（9）上又与载车平台上绳头连接件（10）相连，从而与载车平台（2）的另一侧相连接。当滚珠丝杠（5）正转时，升降连接件（7）带动钢丝绳（8）和载车平台（2）一侧上升，钢丝绳（8）带动载车平台（2）的另一侧同时上升，当载车平台（2）到达规定位置，升降控制系统（12）发出指令，驱动电机（4）停止工作并制动，完成提升运动。当滚珠丝杠（5）反转时，便完成下降运动，此处不再叙述。
由于滚珠丝杠（5）为刚性件，钢丝绳（8）为柔性件，在升降过程中，载车平台（2）会出现微小的倾斜角，如图3所示，在滚珠丝杠（5）上安装球铰连接装置（6），球铰分为球铰球体（15）和球铰球座（16），滚珠丝杠（5）的圆螺母（13）和螺母座（14）安装在球铰球体（15）中，球铰球座（16）与升降连接件（7）相固接，当载车平台（2）出现微小的倾斜时，载车平台（2）会带着升降连接件（7）有一个微小的转动，从而使得球铰球座（16）也发生转动，而球铰球体（15）和圆螺母（13）、螺母座（14）及滚珠丝杠（5）仍然为竖直状态，使得滚珠丝杠（5）不会承受弯矩，保证滚珠丝杠（5）的安全运行。同时缠绕钢丝绳（8）时，钢丝绳（8）应该有一定的预紧力，从而最大程度地保证载车平台（2）的水平度。钢丝绳（8）二重缠绕避免了升降时突然断绳导致载车平台（2）垮塌的情况，确保载车平台（2）的安全使用。
以上结合附图详细描述了本发明的实施方式，但是，本发明并限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种刚柔组合牵引的立体车库升降机构包括驱动电机、滚珠丝杠刚性牵引件、钢丝绳、载车平台、球铰连接装置、升降连接件、滑轮和升降控制系统。
2.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于，所述升降机构是通过两个滚珠丝杠刚性牵引件和两个钢丝绳滑轮柔性牵引件被电机驱动实现载车平台的升降运动。
3.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于，所述球铰连接装置用于连接所述滚珠丝杠和所述升降连接件，使得二者之间存在转动自由度。
4.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于，所述升降控制系统可精确控制驱动电机和其尾部制动器实现载车平台的升降运动或停止保持。
5.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于，所述升降机构采用升降两点驱动四吊点的升降方式，载车平台一侧的吊点连接件为刚性件，另一侧的吊点连接件为柔性件。
6.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于，所述钢丝绳采用二重缠绕，绳头牵引载车平台，绳尾固定在升降连接件上。
7.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于，所述钢丝绳可以用任意材质的等强度绳代替，所述升降连接件可以用铰接件代替，所述滚珠丝杠可以用齿轮齿条或其它轴向刚性传动件代替。
8.根据权利要求2所述的钢丝绳滑轮牵引件，其特征在于，所述钢丝绳滑轮牵引件包括钢丝绳、三个安装在立体车库框架上的滑轮、一个安装在升降连接件上的绳尾连接件和一个安装在载车平台上的绳头连接件。
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