CN107700899A - 圆柱形车库 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆柱形车库，属于停车装置技术领域，包括呈圆柱形的车库本体、机械运送系统和自动控制系统，所述车库本体设置有圆形通道，所述机械运送系统包括升降机构、旋转机构和水平移动机构，所述升降机构包括承重台及设置在所述承重台与通道之间的竖直导向结构和竖直驱动结构，所述旋转机构包括旋转台和旋转驱动电机，所述水平移动机构包括滑动设置在旋转台上的载车板和设置在所述旋转台与载车板之间的水平导向结构及水平驱动结构。本发明可自动实现对汽车的升降、旋转及水平移动等复合操作，使汽车可到达车库的任意层及任意方位上的自动停车，空间利用率、停车效率及自动化程度得到明显提升。

Description

圆柱形车库

技术领域

本发明属于停车装置技术领域，具体涉及一种圆柱形车库。

背景技术

车库是停车的场所。随着汽车数量的迅猛增加，车库数量也迅猛增长。但由于传统车库均为平面车库及城市空间的限制，很难解决城市停车问题。现有技术提出立体车库结构，可以进一步提高停车数量。如发明专利CN202359853U提出了一种圆形多层车库，将车库设置为圆形，在圆周上设置多个车位，在一定程度上可提高利用率，增加停车数量，但由于在外层设置环状停车通道，增加了空间面积，仍然无法根本解决停车难的问题。同时，该方案需要驾车者通过输送通道将车开出或送入车库，需要人的参与，增加了停车时间，自动化水平低。

针对上述问题，急需对现有的车库结构进行改进，使其一方面可将汽车从车库的中心往外部圆周方向分散输送，减少对空间的占用，提高空间利用率；另一方面也可自行完成停车作业，自动化水平得到显著提高，以降低对人的依赖。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术的上述缺陷提供一种可向车库圆周方向分散输送且可自动完成停车操作的圆柱形车库，以解决现有立体车库存在的空间利用率、自动化水平及停车效率不高的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

圆柱形车库，包括呈圆柱形的车库本体，还包括机械运送系统和自动控制系统，所述车库本体的中心沿轴线方向贯通设置有圆形通道，所述机械运送系统包括设置在所述圆形通道内的升降机构、旋转机构和水平移动机构，所述升降机构包括承重台及设置在所述承重台与圆形通道之间的竖直导向结构和竖直驱动结构，所述旋转机构包括旋转台和旋转驱动电机，所述水平移动机构包括滑动设置在旋转台上的载车板和设置在所述旋转台与载车板之间的水平导向结构及水平驱动结构，所述承重台和旋转台的端面均与圆形通道轴线相垂直且呈间隙地设置在圆形通道内，所述旋转驱动电机固定在所述承重台的下方，旋转驱动电机的主轴可旋转地固定在承重台上，其端部延伸出承重台与旋转台中心连接固定，所述自动控制系统包括设置在车库本体底层的控制开关、扫瞄仪和设置在车库本体外部的显示器、控制芯片及设置在旋转台上的摄像头，显示器与控制芯片及摄像头电性连接，控制芯片与控制开关、竖直驱动电机、水平驱动电机及旋转驱动电机电性连接，所述升降机构还包括连接支撑臂和连接固定座，所述驱动电机可拆卸固定在承重台厚度方向的上侧面,所述连接固定座一体设置在承重台厚度方向的下侧面，并与连接支撑臂一端固定，所述连接支撑臂的另一端与轴线呈夹角为30-60度延伸并与滑道连接固定，所述车库本体为多层的水泥框架结构，任一层水泥框架结构均设置有停车地面，停车地面的中心沿轴线方向贯通设置有用于固定所述圆形通道的通孔，通孔的外部圆周方向均匀分布多个用支撑隔墙隔离出来的停车位，在通孔的轴线方向，支撑隔墙由车库本体底层延伸至车库本体顶部，在通孔的径向方向，支撑隔墙由通孔的孔壁延伸至车库本体的外表面，所述竖直导向结构包括设置在所述承重台上向内凹的竖直滑道和设置在通道内向外凸起且与所述滑道滑动配合的竖直滑轨，所述竖直驱动结构包括设置在所述承重台上的竖直驱动电机及固定连接在驱动电机主轴端部的竖直驱动齿轮和设置在通道内与所述竖直驱动齿轮啮合配合的竖直齿条。

进一步，所述圆形通道为与水泥框架结构层高及总高相等的多层钢材框架结构，任一层钢材框架结构均设置有水平环和固定在水平环上包括竖直支承柱，所述水平环与通孔贴合固定，竖直支承柱与支撑隔墙的内圆周表面贴合固定。

进一步，相邻支撑隔墙之间的外圆周区域密封设置有透明的保护层。

进一步，所述竖直导向结构至少设置二对、且均布在圆柱形通道的圆周上：所述竖直驱动结构至少设置三对、且均布在圆柱形通道的圆周上。

进一步，所述水平导向结构包括设置在所述载车板上的水平滑道和设置在旋转台上向外凸起且与所述水平滑道滑动配合的水平滑轨，所述水平驱动机构包括设置在两个水平滑道内侧的水平驱动电机及设置在所述水平驱动电机主轴端部的水平驱动齿轮和设置在旋转台上与所述水平驱动齿轮进行啮合传动的水平齿条。

进一步，所述载车板在两个所述水平滑道的内侧设置有一贯通槽I，所述水平驱动电机沿贯通槽I的长度方向共设置前、中、后三组，每组并排设置两个，所述水平齿条为设置在两个水平驱动电机之间的双面齿结构。

进一步，所述旋转台上设置有贯通槽II，所述水平滑轨和水平齿条设置在所述贯通槽II内，所述载车板在水平滑轨上滑动并与旋转台保持水平。

进一步，所述停车位和水平环对应设置有导轨和齿条。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过升降机构、旋转机构和水平移动机构可实现对汽车的升降、旋转及水平移动等复合操作，使汽车可到达车库的任意层及任意方位上进行停车，从而去掉外部的输送通道，减少对空间的需求，提高空间利用率，同时简化停车程序，提高停车效率。

2、本发明通过自动控制系统对升降机构、旋转机构和水平移动机构的实时控制，使停车操作为全自动机械作业，不需人工参与，利于提高停车效率和降低停车成本，从而进一步降低停车费用。

3、本发明通过夹角为30-60度设置连接支撑臂，可降低升降机构的重心，利于提高整个系统的平稳性和安全性。

4、本发明的支撑隔墙既起到隔离空间的作用，又起到对车库形成支撑的作用，相对于现有技术采取整体的结构具有结构简单、耗材少、成本低和承重能力强的优势。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明的三维示意图；

图2为本发明去除车库本体的三维示意图；

图3为升降机构、旋转机构和水平移动机构的三维示意图；

图4为圆形通道的主视图；

图5为图4的俯视图；

图6为升降机构的主视图；

图7为图6的俯视图；

图8为滑道受力示意图；

图9为旋转机构的主视图；

图10为图9的俯视图；

图11为载车板的主视图；

图12为图11的俯视图；

图13为图11的仰视图。

附图标记说明：

1-圆形通道；2-升降机构；21-承重台；22-竖直滑道；23-竖直滑轨；24-竖直驱动电机；25-竖直驱动齿轮；26-竖直齿条；27-连接支撑臂；28-连接固定座；3-旋转机构；31-旋转台；32-旋转驱动电机；33-滚动轴承；34-变速器；4-水平移动机构；41-载车板；42-水平滑道；43-水平滑轨；44-水平驱动电机；45-水平驱动齿轮；46-水平齿条；5-贯通槽I；6-贯通槽II；7-弧形；8-充电电池；9-车库本体；10-机械运送系统；11-显示器；12-控制芯片；13-摄像头；14-支撑隔墙；15-停车位；16-水平环；17-竖直支承柱；18-保护层。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图1至图13所示，本发明提供的一种圆柱形车库，包括车库本体9、机械运送系统10和自动控制系统，车库本呈圆柱形，其中心沿轴线方向贯通设置有圆形通道1，机械运送系统10包括设置在圆形通道1内的升降机构2、旋转机构3和水平移动机构4，升降机构2包括承重台21及设置在承重台与圆形通道之间的竖直导向结构和竖直驱动结构；旋转机构3包括旋转台31和旋转驱动电机32；水平移动机构4包括载车板41和设置在旋转台与载车板之间的水平导向结构及水平驱动结构，承重台和旋转台均水平呈间隙地设置在圆形通道内，旋转驱动电机固定在承重台的下方，其主轴通过滚动轴承33与承重台可旋转固定，并穿过承重台与旋转台的中部连接固定，即旋转台与承重台平行，且通道竖直放置时，旋转台位于承重台的上方，汽车在旋转台的作用下旋转，以调整泊车方位，在承重台的作用下，可沿通道竖直升降到达预定层数。本实施例的竖直导向结构包括设置在承重台上向内凹的竖直滑道22和设置在通道内向外凸起且与滑道滑动配合的竖直滑轨23，竖直驱动结构包括设置在承重台上的竖直驱动电机24及固定连接在驱动电机主轴端部的竖直驱动齿轮25和设置在通道内与竖直驱动齿轮啮合配合的竖直齿条26，在竖直驱动电机的作用下，齿轮与齿条啮合，驱动升降机构及汽车在竖直滑道与滑轨的导向作用下一起升降。本实施例的水平导向结构包括设置在载车板上的水平滑道42和设置在旋转台上向外凸起且与水平滑道滑动配合的水平滑轨43，水平驱动机构包括设置在两个水平滑道内侧的水平驱动电机44及设置在水平驱动电机主轴端部的水平驱动齿轮45和设置在旋转台上与水平驱动齿轮进行啮合传动的水平齿条46。在水平驱动电机的作用下，水平驱动齿轮与水平齿条啮合，驱动载车板及汽车在水平滑道与滑轨的导向作用作水平直线移动。本实施例的自动控制系统包括设置在车库本体底层的控制开关、扫瞄仪和设置在车库本体外部的显示器11、控制芯片12及设置在旋转台上的摄像头13，显示器与控制芯片及摄像头电性连接，控制芯片与控制开关、竖直驱动电机、水平驱动电机及旋转驱动电机电性连接，控制开关设置在汽车入口停车者方便操作处，扫瞄仪可以对汽车车牌进行扫瞄，并将信息传送至控制芯片。具体的控制过程：

停车时，汽车驶入车库本体底层，扫瞄仪扫瞄车牌号并发送至控制芯片进行记录和存储，停车者通过控制开关发出停车指令，控制芯片接到停车指令后，启动检索程序，检索车库即时的停车信息，并确定一个停车位，根据停车位的楼层及方位确定各机构需运行的具体数值，各机构按具体数值执行指令，如：底层进车位为1层2号，停车位为12层3号，相邻车位方向角差20度，层高4m，载车板从边缘到中心的距离为5m，此时，竖直移动距离为11*44＝44米，水平移动距离为5m，旋转角度为20度，即升降机构上升44m，水平移动机械水平移动5m，旋转机构的旋转角度为20度；同时，还通过摄像头将旋转台及载车板的移动速度、旋转台的高度位置和载车板的圆周位置的数据信息实时传送至控制芯片，通过控制芯片的处理并呈像，传送到显示器，工作人员根据实际情况进行判断，如与实际出入较大时则需调整，发出调整指令，控制芯片将调整指令分解至各机构需调整的具体数值，各机构执行调整指令，最终完成停车操作；取车时，取车者通过控制开关输入车牌号发出取车指令，控制芯片接到取车指令后，启动检索程序，检索该车的停车位，根据停车位的楼层及方位确定各机构需运行的具体数值，各机构按具体数值执行指令，同时，还通过摄像头将旋转台及载车板的移动速度、旋转台的高度位置和载车板的圆周位置的数据信息实时传送至控制芯片，通过控制芯片的处理并呈像，传送到显示器，工作人员根据实际情况进行判断，如需调整，则发出调整指令，控制芯片将调整指令分解至各机构需调整的具体数值，各机构执行调整指令，最终完成取车操作。整个停车及取车过程可以全自动完成，自动化水平极高，提高了停车效率。具体的机械运动过程如下：

停车时，汽车进入车库本体的底层并驶上载车板，水平驱动电机启动，将载车板移至旋转台的中心，关闭水平驱动电机，启动竖直驱动电机，整个升降机构上升，当到达预定层数时，关闭竖直驱动电机，启动旋转驱动电机，将载车板方向旋转至预定方位，并将旋转台的滑轨和齿条与车库的导轨和齿条分别对齐，关闭旋转驱动电机，再次启动水平驱动电机，将载车板移送至预定停车位，完成泊车；取车时，升降机构上升至停车层，启动水平驱动电机，将已停放有车的载车板从车库移至旋转台，到达旋转台中心后，关闭水平驱动电机，启动竖直驱动电机，整个升降机构下降，当升降机构回到底层时，竖直驱动电机停止工作，水平驱动电机启动，将载车板移至旋转台的边缘，汽车驶出，完成取车。通过升降机构、旋转机构和水平移动机构可实现对汽车的升降、旋转及水平移动等复合操作，使汽车可到达车库的任意层及任意方位上进行停车，从而去掉外部的输送通道，减少对空间的需求，提高空间利用率，同时简化停车程序，提高停车效率。

为保证旋转机构的旋转精度，本实施例在旋转驱动电机与旋转台之间还设置有变速器34，旋转驱动电机主轴与变速器的输入轴连接固定，变速器的输出轴与旋转台中心连接固定。旋转驱动电机与变速器的综合作用，将转速调整到合适的转速，使旋转平稳、安全可靠，精度得到提高。

作为本实施例的改进，竖直导向机构至少设置二对、且均布在圆柱形通道的圆周上，可以使系统运行平稳，噪音低，以提高使用者对车库的适应性。

作为本实施例的改进，竖直驱动机构至少设置三对、且均布在圆柱形通道的圆周上。通过设置多对驱动机构可分散驱动力，避免集中一处，增加疲劳的风险，提高设备的安全性和使用寿命，同时，也使整个系统运行更平稳，噪音更低。

作为本实施例的改进，升降机构还包括连接支撑臂27和连接固定座28，驱动电机可拆卸固定在承重台厚度方向的上侧面,连接固定座一体设置在承重台厚度方向的下侧面，并与连接支撑臂一端固定，连接支撑臂的另一端与轴线呈夹角延伸并与竖直滑道连接固定。

如图8所示，为一竖直滑道O的受力分析图，连接支撑臂在承重台轴线方向呈夹角α与滑道连接，在汽车重力作用下，连接支撑臂受到作用力，竖直滑道产生反作用力F，将此力分解，得到汽车分重力G和垂直反力N，若要使升降机构上行，只需克服分重力G即可。由于存在夹角α就存在垂直反力N，可以使机构始终位于圆形通道的中心，形成自动定心，使运行平稳；同时，由于存在夹角，可降低升降机构的重心，进一步提高整个系统的平稳性，使系统安全可靠。更优的，夹角α为30-60度，可以使系统达到更佳的安全性和可靠性。

作为本实施例的改进，载车板在水平滑道的内侧设置有一贯通槽I 5，水平驱动电机设置在贯通槽I内。一方面可减少材料耗费，降低使用成本，另一方面可降低载车板的整体高度，从而降低其质心高度，以提高运行的平稳性，另外，还可将电机等放置在贯通槽内，得到有效的保护，避其凸起易受外部异物的损坏，提高安全性，并延长使用寿命。

作为本实施例的改进，贯通槽I与水平滑道平行设置，驱动电机沿贯通槽I的长度方向共设置前、中、后三组，每组并排设置两个，本实施例的水平齿条为双面齿结构，如图1、图3所示，两个侧面的齿与并排设置的两个水平驱动齿轮啮合，载车板的两个侧面同时受力，使受力对称，提高运行的平稳性和安全性。

众所周知，载车板的长度不能太短，要确保能停车，但过长也会导致材料的浪费，同时，也会增加停车空间，因此，本发明人经过对汽车车体形状、胎距的研究，并结合圆形车库的特点，提出载车板的长与宽最佳比值范围为1.5-2.5，如载车板的宽度为4m，则其长度最好是6-10m，可以适应90％以上车型的停放，其适应性得到大幅提升。

作为本实施例的改进，如图11、图13所示，水平移动驱动机构还包括固定在贯通槽内的充电池8，充电池与水平驱动电机电性连通。通过充电电池可随时充电，使用方便，提高了适应性。

作为本实施例的改进，旋转台上设置有贯通槽II 6，水平滑轨和齿条设置在贯通槽II内，载车板在水平滑轨上滑动并保持与旋转台水平。这样方便汽车驶上载车板，同时也避免汽车驶入时由于地面不平带来侧翻风险。

作为本实施例的改进，载车板的长度两端具有与圆形通道一致的弧形7，这样，当汽车在进入载车板时，载车板的边缘与通道的弧形边缘对齐，使两者之间没有缝隙，方便汽车驶入，防止汽车侧翻引发事故，可提高停车安全性。当然两端设置一样的弧形，使载车板没有方向性，可以不用选择哪一端与升降机构对齐，因此，可提高停车的快捷性。

作为本实施例的改进，车库本体为多层的水泥框架结构，任一层水泥框架结构均设置有停车地面，停车地面的中心设置有通孔，通孔沿轴线方向贯通设置，圆形通道固定在通孔内，通孔的外部圆周方向均匀分布多个用支撑隔墙14隔离出来的停车位15，在通孔的轴线方向，支撑隔墙由车库本体底层延伸至车库本体顶部，在通孔的径向方向，支撑隔墙由通孔的孔壁延伸至车库本体的外表面，使支撑隔墙既起到隔离空间的作用，又起到对车库形成支撑的作用，该结构相对于现有技术采取整体结构具有结构简单、耗材少、成本低和承重能力强的优势。

作为本实施例的改进，圆形通道为多层钢材框架结构，且与水泥框架结构的层高相同，总高相等，任一层钢材框架结构均设置有水平环16和固定在水平环上的竖直支承柱17，水平环与通孔贴合固定，竖直支承柱与支撑隔墙的内圆周表面贴合固定，即竖直支承柱均匀分散在圆形通道的圆周上，使其耗费较少材料，可具有较强的结构强度，提高承载能力。

作为本实施例的改进，相邻支撑隔墙之间的外圆周区域密封设置有透明的保护层18。保护区层可以是玻璃或塑料等，对车体形成保护，也使停车位的光线更好，方便准确控制。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.圆柱形车库，包括呈圆柱形的车库本体，其特征在于：还包括机械运送系统和自动控制系统，所述车库本体的中心沿轴线方向贯通设置有圆形通道，所述机械运送系统包括设置在所述圆形通道内的升降机构、旋转机构和水平移动机构，所述升降机构包括承重台及设置在所述承重台与圆形通道之间的竖直导向结构和竖直驱动结构，所述旋转机构包括旋转台和旋转驱动电机，所述水平移动机构包括滑动设置在旋转台上的载车板和设置在所述旋转台与载车板之间的水平导向结构及水平驱动结构，所述承重台和旋转台的端面均与圆形通道轴线相垂直且呈间隙地设置在圆形通道内，所述旋转驱动电机固定在所述承重台的下方，旋转驱动电机的主轴可旋转地固定在承重台上，其端部延伸出承重台与旋转台中心连接固定，所述自动控制系统包括设置在车库本体底层的控制开关、扫瞄仪和设置在车库本体外部的显示器、控制芯片及设置在旋转台上的摄像头，显示器与控制芯片及摄像头电性连接，控制芯片与控制开关、竖直驱动电机、水平驱动电机及旋转驱动电机电性连接，所述升降机构还包括连接支撑臂和连接固定座，所述驱动电机可拆卸固定在承重台厚度方向的上侧面,所述连接固定座一体设置在承重台厚度方向的下侧面，并与连接支撑臂一端固定，所述连接支撑臂的另一端与轴线呈夹角为30-60度延伸并与滑道连接固定，所述车库本体为多层的水泥框架结构，任一层水泥框架结构均设置有停车地面，停车地面的中心沿轴线方向贯通设置有用于固定所述圆形通道的通孔，通孔的外部圆周方向均匀分布多个用支撑隔墙隔离出来的停车位，在通孔的轴线方向，支撑隔墙由车库本体底层延伸至车库本体顶部，在通孔的径向方向，支撑隔墙由通孔的孔壁延伸至车库本体的外表面，所述竖直导向结构包括设置在所述承重台上向内凹的竖直滑道和设置在通道内向外凸起且与所述滑道滑动配合的竖直滑轨，所述竖直驱动结构包括设置在所述承重台上的竖直驱动电机及固定连接在驱动电机主轴端部的竖直驱动齿轮和设置在通道内与所述竖直驱动齿轮啮合配合的竖直齿条。

2.根据权利要求1所述的圆柱形车库，其特征在于：所述圆形通道为与水泥框架结构层高及总高相等的多层钢材框架结构，任一层钢材框架结构均设置有水平环和固定在水平环上包括竖直支承柱，所述水平环与通孔贴合固定，竖直支承柱与支撑隔墙的内圆周表面贴合固定。

3.根据权利要求2所述的圆柱形车库，其特征在于：相邻支撑隔墙之间的外圆周区域密封设置有透明的保护层。

4.根据权利要求1所述的圆柱形车库，其特征在于：所述竖直导向结构至少设置二对、且均布在圆柱形通道的圆周上：所述竖直驱动结构至少设置三对、且均布在圆柱形通道的圆周上。

5.根据权利要求1所述的圆柱形车库，其特征在于：所述水平导向结构包括设置在所述载车板上的水平滑道和设置在旋转台上向外凸起且与所述水平滑道滑动配合的水平滑轨，所述水平驱动机构包括设置在两个水平滑道内侧的水平驱动电机及设置在所述水平驱动电机主轴端部的水平驱动齿轮和设置在旋转台上与所述水平驱动齿轮进行啮合传动的水平齿条。

6.根据权利要求5所述的圆柱形车库，其特征在于：所述载车板在两个所述水平滑道的内侧设置有一贯通槽I，所述水平驱动电机沿贯通槽I的长度方向共设置前、中、后三组，每组并排设置两个，所述水平齿条为设置在两个水平驱动电机之间的双面齿结构。

7.根据权利要求6所述的圆柱形车库，其特征在于：所述旋转台上设置有贯通槽II，所述水平滑轨和水平齿条设置在所述贯通槽II内，所述载车板在水平滑轨上滑动并与旋转台保持水平。

8.根据权利要求2所述的圆柱形车库，其特征在于：所述停车位和水平环对应设置有导轨和齿条。