CN113668926B - 一种旋转提升平移式立体车库 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转提升平移式立体车库，其包括旋转车库、提升装置及平移装置，旋转车库包括中心柱、轴承单元、卍字形旋转支架、旋转电机及汽车托板，卍字形旋转支架通过旋转电机驱动进行旋转，卍字形旋转支架上安装卍字形首尾连接的四个汽车托板；提升装置包括导轨、升降托架、吊架、顶板及升降电机，升降托架导向安装于导轨上，升降托架上部固装吊架，在顶板上固装升降电机，升降电机驱动的钢缆与吊架连接；平移装置包括平移托架及存取车叉，存取车叉与旋转车库的一个汽车托板对应。本发明的旋转提升平移式立体车库，采用旋转车库，与提升装置、平移装置配合，实现最大限度节省车库空间，提高空间利用率，同时具有运行安全平稳的优点。

Description

一种旋转提升平移式立体车库

技术领域

本发明涉及旋转提升平移式立体车库技术领域，具体为一种合理利用空间的旋转提升平移式立体车库。

背景技术

目前，我国停车位的数量则远低于汽车保有量，按照国际经验，汽车保有量与停车之比约是1:1.4，而国内目前的比例甚至还小于1:0.5，很多一二线城市的停车位缺口高达80％上，有些汽车保有量超过200万辆的城市，停车位甚至只有几十万。结论就是我国的停车位缺口很大，也就是说发展立体车库前景十分广阔。

现有的立体车库，包括如下几种：

1)起降横移式立体车库：起降横移式立体车库的设计思路是模块化，运用模块化设计，采用单位拼接的方式，每单位起码可以做成两层，兼有多层，隐藏式、外露式和半隐藏式等多种方案，车位数量的选择上也几乎没有限制，因此可以在各种情景下量身定制车库方案，各种各样的车库都能适配，并且由于模块化设计，其配置灵活，造价较低，是目前使用范围最广的立体车库类型。产品特点是节省地面，配置灵活多变，建设用时短；价格低，消防外装修等附加设施建设投资少；构造简单，可靠性高；存取时间短，等候少；.噪音低，运行平稳。缺点：每组设备有必要留有至少一个空车位，为链条牵动工作进程不具有防止倾斜坠落功用。

2)可移动式提升机立体车库：可移动式提升机立体车库顾名思义选用可移动式提升机作为将车子送进和取出的器械设备，每一辆车子的存放和取出必定使用可移动式提升机。这是一种分体式设计，对储车库要求不高，但对可移动式提升机技术要求较高，由于可移动式提升机的成本较高，所以只适合大量停车的场合使用，与之相应的是这种车库智能电控水准很高，并且由于其全封闭的设计，安全性也很高，但是其造价较高，维护费用高；

3)垂直提升式立体车库：垂直提升式立体车库设计方案，采用的是井式导轨提升机的工作方式。多层多车位设计，车位存放的地方选择很自由，具有较为先进的技术运用和对生产工艺的严格要求，该方案安全性高，自动化程度高，虽然在建设成本上没有优势，但是其简洁漂亮的外观和优秀的用户体验，占地面积小，但是其生产成本高，控制系统复杂。

4)垂直循环式立体车库：垂直循环式立体车库采用的是链式循环、拨叉传动的方案，该方案是最早用于立体车库的方案，因此技术上十分成熟，结构上也十分简单，面积小。在两个停车位上可停6～16辆车，外装饰和防火设施简单，因此造价低，可靠性高，但是存在噪音和自动化程度低的问题。

综上所述，现有的立体车库，其存在占地面积大，空间利用率低，结构复杂，运行平稳性欠佳的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种旋转提升平移式立体车库，其采用旋转车库，与提升装置、平移装置配合，实现最大限度节省车库空间，提高空间利用率，同时具有运行安全平稳的优点。

本发明的另一个目的还在于提供一种汽车存取方法。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种旋转提升平移式立体车库，其特征在于：包括旋转车库、提升装置及平移装置，旋转车库包括中心柱、轴承单元、卍字形旋转支架、旋转电机及汽车托板，所述卍字形旋转支架通过轴承转动连接安装于中心柱上，卍字形旋转支架至少一层，所述卍字形旋转支架通过旋转电机驱动进行旋转，所述卍字形旋转支架上安装卍字形首尾连接的四个汽车托板；所述提升装置包括导轨、升降托架、吊架、顶板及升降电机，升降托架导向安装于导轨上，升降托架上部固装吊架，在导轨顶部安装顶板，在顶板上固装升降电机，所述升降电机驱动的钢缆与吊架连接；所述平移装置包括平移托架及存取车叉，所述平移托架导向安装于所述升降托架上并由电动伸缩杆驱动，所述存取车叉通过水平传动机构安装于平移托架上，所述存取车叉与所述旋转车库的一个汽车托板对应。

而且，所述旋转车库的卍字形旋转支架包括保持架、底部支架，所述保持架由内方框及外方框固定组装而成，底部支架以45°夹角绕中心柱长短间隔分布，底部支架通过螺栓连接到轴承单元的轴承座上。

而且，所述保持架上部安装一固定梯形轨及一活动梯形轨，所述固定梯形轨与保持架固定安装，所述弹性梯形轨通过限位弹簧安装于保持架上，固定梯形轨与活动梯形轨之间具有小范围横向位移量，固定梯形轨与活动梯形轨与汽车托板下表面的梯形槽对应。

而且，所述保持架的内方框上制有限位卡块，所述汽车托板底面制有限位卡槽，汽车托板通过卡槽与所述限位卡块卡装定位。

而且，所述轴承单元的轴承座制有内齿圈并啮合安装驱动齿及所述旋转电机，所述轴承座的上部安装轴承盖，所述轴承盖上部安装有锁死环及电磁推杆，所述锁死环与轴承盖之间对应制有凸台及凹槽，当卍字形旋转支架转过至存取位置，电磁推杆推动锁死环，通过锁死环与轴承盖之间的定位限制卍字形旋转支架转动。

而且，所述提升装置的导轨为“品”字型分布的三根导轨设计，即车辆进出口端为两根导轨，另一端为一根导轨。

而且，所述存取车叉包括车叉中部、车叉上部以及车叉下部，车叉下部与平移托架刚性结合，所述水平传动机构包括车叉驱动电机及其减速器、齿轮轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、阶梯轴、驱动齿轮、驱动齿条、导向齿轮及导向齿条，车叉上部与车叉下部相对的内表面均固装有导向齿条，在车叉中部安装导向齿轮，车叉驱动电机及减速器驱动齿轮轴旋转，齿轮轴带动第一锥齿轮旋转，齿轮轴末端由齿轮轴支座进行安装，第二锥齿轮通过阶梯轴带动驱动齿轮运动，驱动齿条和车叉中部刚性结合，车叉中部通过驱动齿条被驱动齿轮带动，车叉中部的导向齿轮在一组齿条之间被动运动，从而通过车叉上部的齿条带动车叉上部前后运动。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明旋转提升平移式立体车库，旋转车库包括中心柱、轴承单元、多层卍字形旋转支架、旋转电机及汽车托板，每层卍字形旋转支架均可形成四车位首尾相连“卐”字型排布的方式，这种排列方式是仅次于四车位顺序排布的一种排列方式，单层利用率可以到达90％。相对于顺序排列方式接近100％的利用率；顺序排布法导致立体车库的移动端只能是提升装置，也就变成了类似于堆垛型立体车库，而可移动式提升机技术要求较高，设计复杂，对控制精度要求很高，才能达到较好的使用效果，而“卐”字型排布虽然面积利用率上略有不如，但是在后续机构设计上，其用旋转运动代替了移动，使旋转车库部分和提升装置部分都可以固定下来，这让整个系统的精度大大提高了，也让设备的控制精度要求没有那么高，大大提高方案的经济性。

2、本发明的发明旋转提升平移式立体车库，旋转车库的卍字形旋转支架包括保持架、底部支架，所述保持架由内方框及外方框固定组装而成，底部支架以45°夹角绕中心柱长短间隔分布，结构稳定可靠。

3、本发明的发明旋转提升平移式立体车库，保持架的内方框上制有限位卡块，汽车托板底面制有限位卡槽，汽车托板通过卡槽与限位卡块卡装定位，提高汽车托板自旋转车库至提升装置之间存取的装配精度。

4、本发明的发明旋转提升平移式立体车库，汽车托板上表面制有前轮卡位及后轮卡位，后轮卡位为弹性卡位，前轮卡位及后轮卡位限制车辆在托板上的位置，保证安全。

5、本发明的发明旋转提升平移式立体车库，保持架上部安装一固定梯形轨及一活动梯形轨，固定梯形轨与保持架固定安装，弹性梯形轨通过限位弹簧安装于保持架上，固定梯形轨与活动梯形轨之间具有小范围横向位移量，固定梯形轨与活动梯形轨与汽车托板下表面的梯形槽对应，固定梯形轨迹活动梯形轨上间隔安装卡台，所述汽车托板下表面的梯形槽内对应制有与所述卡台对应的卡槽，限制汽车托板的放置位置。

6、本发明的发明旋转提升平移式立体车库，轴承单元的轴承座制有内齿圈并啮合安装驱动齿及旋转电机，轴承座的上部安装轴承盖，轴承盖上部安装有锁死环及电磁推杆，锁死环与轴承盖之间对应制有凸台及凹槽，当卍字形旋转支架转过至存取位置，电磁推杆推动锁死环，通过锁死环与轴承盖之间的定位限制卍字形旋转支架转动，起到对旋转车库进行旋转锁定，不让车库异常旋转而导致车辆坠落，车库损坏等意外事故。

7、本发明的旋转提升平移式立体车库，提升装置的导轨为“品”字型分布的三根导轨设计，即车辆进出口端为两根导轨，另一端为一根导轨，减少了占地面积，减少了平移装置工作行程，对系统优化和减少存取车时间有积极意义。

8、本发明的旋转提升平移式立体车库，采用旋转车库，与提升装置、平移装置配合，实现最大限度节省车库空间，提高空间利用率，同时具有运行安全平稳的优点。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中心柱结构示意图；

图3为本发明轴承盖安装示意图；

图4为本发明旋转车库结构示意图；

图5为本发明的活动梯形轨、固定梯形轨安装示意图；

图6为本发明的提升装置及平移装置的结构示意图；

图7为本发明的平移装置的结构示意图；

图8为本发明的存取车叉的结构示意图。

图中：

1-顶板、2-升降电机、3-钢索导轮、4-吊架、5-配重铅块、6-升降托架、7-中心柱、8-轴承单元、9-汽车托板、10-卍字形旋转支架、11-底部支架、12-保持架、13-驱动齿、14-传动轴、15-旋转电机、16-内齿圈、17-轴承座、18-锁死环、19-轴承盖、20-电磁推杆、21-凸台、22-凹槽、23-外方框、24-内方框、25-限位弹簧、26-活动梯形轨、27-固定梯形轨、28-卡台、29-后轮卡位、30-前轮卡位、31-导轨、32-钢缆、33-钢缆卷轴、34-平移托架、35-电动伸缩杆、36-存取车叉、37-滑轨、38-车叉驱动电机、39-齿轮轴、40-第一锥齿轮、41-第二锥齿轮、42-齿轮轴支座、43-阶梯轴、44-驱动齿轮、45-驱动齿条、46-车叉中部、47-导向齿轮、48-车叉上部、49-车叉下部、50-导向齿条。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种旋转提升平移式立体车库，如图1所示，其包括旋转车库、提升装置及平移装置，旋转车库包括中心柱7、轴承单元8、卍字形旋转支架10、旋转电机及汽车托板9，卍字形旋转支架通过各层的轴承单元转动连接安装于中心柱上，卍字形旋转支架至少一层，本实施例中为三层，卍字形旋转支架的层数可根据空间合理设置。卍字形旋转支架通过旋转电机驱动进行旋转。

如图2所示，轴承单元包括双向平底推力球轴承及推力轴承座17，推力轴承座制有内齿圈16并啮合安装驱动齿，驱动齿13由旋转电机15及减速装置驱动，双向平底推力球轴承固定在中心柱上，推力轴承座固定在双向平底推力球轴承上，即可实现推力轴承座绕着中心柱转动。旋转电机及其减速装置固定在中心柱上，旋转电机及减速装置通过传动轴14带动齿轮转动，推力轴承套通过固定在中心柱上的双向平底推力球轴承可以实现转动。

如图3所示，轴承座的上部安装轴承盖19，轴承盖上部安装有由锁死环18及电磁推杆20构成的锁死机构，锁死环与轴承盖之间对应制有凸台21及凹槽22，当卍字形旋转支架转动至存取位置，电磁推杆推动锁死环，通过锁死环与轴承盖之间的定位限制卍字形旋转支架转动。

如图4所示，旋转车库的卍字形旋转支架包括保持架12、底部支架11，保持架由内方框24及外方框23固定组装而成，底部支架以45°夹角绕中心柱长短间隔分布，底部支架通过螺栓连接到轴承单元的轴承座上。

如图5所示，保持架上部安装一固定梯形轨27及一活动梯形轨26，固定梯形轨与保持架固定安装，活动梯形轨通过限位弹簧25安装于保持架上，固定梯形轨与活动梯形轨之间具有小范围横向位移量，固定梯形轨与活动梯形轨与汽车托板下表面的梯形槽对应。汽车托板通过该梯形槽与保持架进行卡装定位。固定梯形轨及活动梯形轨上间隔安装卡台28，汽车托板下表面的梯形槽内对应制有与卡台对应的卡槽，实现进一步卡装定位。

保持架的内方框上制有限位卡块，汽车托板底面制有限位卡槽，汽车托板通过卡槽与所述限位卡块卡装定位。

如图4所示，每层卍字形旋转支架上均卡装卍字形首尾连接的四个汽车托板。汽车托板上表面制有前轮卡位30及后轮卡位29，后轮卡位为弹性卡位。

如图1、6所示，提升装置包括导轨31、升降托架6、吊架4、顶板1及升降电机2，升降托架通过导靴导向安装于导轨上，升降托架上部固装吊架，升降托架与吊架之间形成汽车的出入空间。提升装置的导轨为“品”字型分布的三根导轨设计，即车辆进出口端为两根导轨，另一端为一根导轨。

在导轨顶部安装顶板，在顶板上固装升降电机，升降电机连接钢缆32与吊架连接，升降电机采用步进电机与减速器连接，并安装钢缆卷轴33，钢缆另一端通过钢索导轮3连接配重铅块5，在钢索导轮上安装提升锁定装置；由升降电机和减速器驱动钢索通过提升锁定装置上的钢索导轮共同实现提升装置的上下平移，提升锁定装置保证了提升装置上下运动的位置，配重铅块为了保证钢索在各机构间更稳定的运作。

如图7所示，平移装置包括平移托架34及存取车叉36，平移托架通过两侧的滑轨37导向安装于升降托架。平移托架由电动伸缩杆35驱动，电动伸缩杆固定在升降托架6上面，电动伸缩杆的推杆与平移托架刚性连接，在推杆的作用下，平移托架在导轨上实现平移功能。

如图8所示，存取车叉通过水平传动机构安装于平移托架上，存取车叉与旋转车库的一个汽车托板对应。存取车叉包括车叉中部46，车叉上部48以及车叉下部49。车叉下部与平移托架刚性结合。

水平传动机构为两组齿轮齿条联动设计，包括车叉驱动电机38及其减速器、齿轮轴39、第一锥齿轮40、第二锥齿轮41、阶梯轴43、驱动齿轮44、驱动齿条45、导向齿轮47及导向齿条50。车叉上部与车叉下部相对的内表面均固装有导向齿条。在车叉中部安装导向齿轮，车叉中部安装车叉驱动电机及减速器，齿轮轴带动第一锥齿轮旋转，齿轮轴末端由齿轮轴支座42进行安装，为了第一锥齿轮和第二锥齿轮能进行更好的啮合。第二锥齿轮通过阶梯轴带动车叉驱动齿轮一起运动。驱动齿条和车叉中部刚性结合，车叉中部通过驱动齿条被驱动齿轮带动。车叉中部的导向齿轮在一组齿条之间被动运动，从而通过车叉上部的齿条带动车叉上部前后运动。

旋转提升平移式立体车库的存取方法，包括如下步骤：

1)取汽车托板：车库启动，提升装置通过升降电机牵引升降托架上行到指定层数，平移装置中的平移托架在电动伸缩杆驱动下向旋转车库一侧，同时移动存取车叉在叉板移动电机驱动下带动存取车叉向旋转车库一侧伸出，存取车叉自旋转车库的汽车托板与卍字形旋转支架之间插入，提升装置提升小段高度至汽车托板与卍字形旋转支架脱离，平移装置的平移托架及存取车叉缩回，实现汽车托板的取出；

2)停车及存放：汽车自提升装置导轨的一侧驶入至汽车托板上，通过汽车托板上的前轮卡位及后轮卡位对进行汽车定位，人员下车，提升装置上行至指定层数，此时旋转车库旋转至一空车位与提升装置对应，平移装置的平移托架及存取车叉伸出，将汽车连同汽车托板转移至旋转车库的卍字形旋转支架的库位上略高位置，提升装置向下缓慢下降，汽车托板放置于卍字形旋转支架的固定梯形轨及活动梯形轨上，实现停车及存放；

3)取车：为每一个库位设置一个编号，并由控制单元记录存取编号，旋转车库每层的卍字形旋转支架在旋转电机驱动下，旋转九十度实现库位更换，当取出汽车时，通过控制装置识别取车编号，卍字形旋转支架旋转至存放汽车的汽车托板与提升装置对应，取车完毕时，提升装置升降托架运行至底部，等待下一次存车，该编号的库位可进行下一次存车操作。

4)旋转车库的锁死：旋转车库的每一层卍字形旋转支架都可以通过每层的旋转电机及减速器进行旋转，每次停车完成后，需旋转90°，以保证有空汽车托板正对着提升装置，方便下次的存车，卍字形旋转支架在旋转动作完成后，即通过锁死机构进行锁死。

平移装置中的平移托架两边与滑轨连接，在固定支架上的电动伸缩杆的作用下，可以向车库方向移动大概618mm，再通过升降托架下部的车叉驱动电机，齿轮轴以及锥齿轮组带动车叉中部的导向齿轮及导向齿条运动，实现车叉中上部的相对车叉下部的移动。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (5)

1.一种旋转提升平移式立体车库，其特征在于：包括旋转车库、提升装置及平移装置，旋转车库包括中心柱、轴承单元、卍字形旋转支架、旋转电机及汽车托板，所述卍字形旋转支架通过轴承转动连接安装于中心柱上，卍字形旋转支架至少一层，所述卍字形旋转支架通过旋转电机驱动进行旋转，所述卍字形旋转支架上安装卍字形首尾连接的四个汽车托板；所述提升装置包括导轨、升降托架、吊架、顶板及升降电机，升降托架导向安装于导轨上，升降托架上部固装吊架，在导轨顶部安装顶板，在顶板上固装升降电机，所述升降电机驱动的钢缆与吊架连接；所述平移装置包括平移托架及存取车叉，所述平移托架导向安装于所述升降托架上并由电动伸缩杆驱动，所述存取车叉通过水平传动机构安装于平移托架上，所述存取车叉与所述旋转车库的一个汽车托板对应；

所述旋转车库的卍字形旋转支架包括保持架、底部支架，所述保持架由内方框及外方框固定组装而成，底部支架以45°夹角绕中心柱长短间隔分布，底部支架通过螺栓连接到轴承单元的轴承座上；

所述保持架上部安装一固定梯形轨及一活动梯形轨，所述固定梯形轨与保持架固定安装，所述活动梯形轨通过限位弹簧安装于保持架上，固定梯形轨与活动梯形轨之间具有小范围横向位移量，固定梯形轨与活动梯形轨与汽车托板下表面的梯形槽对应；

车库启动，提升装置通过升降电机牵引升降托架上行到指定层数，平移装置中的平移托架在电动伸缩杆驱动下向旋转车库一侧，同时移动存取车叉在叉板移动电机驱动下带动存取车叉向旋转车库一侧伸出，存取车叉自旋转车库的汽车托板与卍字形旋转支架之间插入，提升装置提升小段高度至汽车托板与卍字形旋转支架脱离，平移装置的平移托架及存取车叉缩回，实现汽车托板的取出；

停车及存放：汽车自提升装置导轨的一侧驶入至汽车托板上，通过汽车托板上的前轮卡位及后轮卡位对进行汽车定位，人员下车，提升装置上行至指定层数，此时旋转车库旋转至一空车位与提升装置对应，平移装置的平移托架及存取车叉伸出，将汽车连同汽车托板转移至旋转车库的卍字形旋转支架的库位上略高位置，提升装置向下缓慢下降，汽车托板放置于卍字形旋转支架的固定梯形轨及活动梯形轨上，实现停车及存放。

2.根据权利要求1所述的一种旋转提升平移式立体车库，其特征在于：所述保持架的内方框上制有限位卡块，所述汽车托板底面制有限位卡槽，汽车托板通过卡槽与所述限位卡块卡装定位。

3.根据权利要求1所述的一种旋转提升平移式立体车库，其特征在于：所述轴承单元的轴承座制有内齿圈并啮合安装驱动齿及所述旋转电机，所述轴承座的上部安装轴承盖，所述轴承盖上部安装有锁死环及电磁推杆，所述锁死环与轴承盖之间对应制有凸台及凹槽，当卍字形旋转支架转过至存取位置，电磁推杆推动锁死环，通过锁死环与轴承盖之间的定位限制卍字形旋转支架转动。

4.根据权利要求1所述的一种旋转提升平移式立体车库，其特征在于：所述提升装置的导轨为“品”字型分布的三根导轨设计，即车辆进出口端为两根导轨，另一端为一根导轨。

5.根据权利要求1所述的一种旋转提升平移式立体车库，其特征在于：所述存取车叉包括车叉中部、车叉上部以及车叉下部，车叉下部与平移托架刚性结合，所述水平传动机构包括车叉驱动电机及其减速器、齿轮轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、阶梯轴、驱动齿轮、驱动齿条、导向齿轮及导向齿条，车叉上部与车叉下部相对的内表面均固装有导向齿条，在车叉中部安装导向齿轮，车叉驱动电机及减速器驱动齿轮轴旋转，齿轮轴带动第一锥齿轮旋转，齿轮轴末端由齿轮轴支座进行安装，第二锥齿轮通过阶梯轴带动驱动齿轮运动，驱动齿条和车叉中部刚性结合，车叉中部通过驱动齿条被驱动齿轮带动，车叉中部的导向齿轮在一组齿条之间被动运动，从而通过车叉上部的齿条带动车叉上部前后运动。

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