垂直升降式轎車路邊停車系統(tǒng)設(shè)計(jì)-立體車庫(kù)含2張CAD圖帶開(kāi)題
垂直升降式轎車路邊停車系統(tǒng)設(shè)計(jì)-立體車庫(kù)含2張CAD圖帶開(kāi)題,垂直,升降,轎車,路邊,停車,泊車,系統(tǒng),設(shè)計(jì),立體車庫(kù),cad,開(kāi)題
升降式路邊停車系統(tǒng)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)摘要:機(jī)械式停車設(shè)備是解決城市停車問(wèn)題的一個(gè)有效解決手段,正被廣泛應(yīng) 用于各種場(chǎng)合。論文對(duì)垂直升降式停車設(shè)備進(jìn)行了認(rèn)真的分析和研究。首先對(duì)垂直升降式停車設(shè)備的特點(diǎn)和概況做了簡(jiǎn)要的介紹,然后對(duì)垂直升降式立體車庫(kù)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行討論研究。并選定鏈傳動(dòng)橫移方式作為車庫(kù)的存取形式,選定曳引驅(qū)動(dòng)作為車庫(kù)的升降驅(qū)動(dòng)形式。在完成總體框架設(shè)計(jì)之后,對(duì)車庫(kù)的存取機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)研究。對(duì)停車位布置形式及其相關(guān)要求進(jìn)行了分析,確定了符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的車庫(kù)停車位和載車板的具體結(jié)構(gòu)。討論了存取機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)功能要求及其實(shí)現(xiàn)方法,完成了鏈傳動(dòng)橫移存取車裝鬣的設(shè)計(jì)及其零部件的計(jì)算和校核。 升降系統(tǒng)是車庫(kù)的重點(diǎn)組成部分。在升降系統(tǒng)中選用曳引驅(qū)動(dòng)方式,并對(duì)曳引系統(tǒng)進(jìn)行研究,分析影響曳引力的因素,并對(duì)曳引能力進(jìn)行了計(jì)算校核。根據(jù)車庫(kù)提升系統(tǒng)的工作特點(diǎn),選用交流變頻電機(jī)。針對(duì)車庫(kù)運(yùn)行中的不安全因素,選用了超速保護(hù)系統(tǒng)和撞底保護(hù)裝置等策略來(lái)提高升降系統(tǒng)的可靠性。關(guān)鍵詞:垂直升降式立體停車設(shè)備、存取系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析和參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì) 27目 錄1 緒論 .2 1.1課題的來(lái)源及研究的目的和意義.2 1.2機(jī)械式停車庫(kù).3 1.3國(guó)內(nèi)外研究狀況.4 1.4本論文研究的主要內(nèi)容.52 立體車庫(kù)總體結(jié)構(gòu)研究.6 2.1垂直升降式停車設(shè)備概況.6 2.2升降驅(qū)動(dòng)系統(tǒng).7 2.3車輛存取方式.8 2.4垂直升降式立體停車系統(tǒng)的控制系統(tǒng).103 車庫(kù)的存取機(jī)構(gòu)研究設(shè)計(jì).12 311停車位布置形式及相關(guān)要求.12 312垂直升降式立體車庫(kù)停車位結(jié)構(gòu).13 32 載車板結(jié)構(gòu).14 331存取機(jī)構(gòu)功能要求及其實(shí)現(xiàn).15332存取機(jī)構(gòu)的工作流程.17333存取機(jī)構(gòu)中具體部件設(shè)計(jì)計(jì)算.184 立體車庫(kù)升降機(jī)構(gòu)的研究與設(shè)計(jì).224.1升降機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu).22 421提升系統(tǒng)曳引力的分析計(jì)算.23 422曳引系統(tǒng)的受力分析.26 423曳引電機(jī)及其調(diào)速方法選擇.28 424曳引電機(jī)的容量選擇.29 425對(duì)重匹配研究.305 總結(jié)與展望.32 51總結(jié).32 52展望.32參考文獻(xiàn).33致謝.34第1章 緒論1.1課題的來(lái)源及研究的目的和意義 近年來(lái),汽車保有量更是急劇上升。據(jù)統(tǒng)計(jì),1997年汽車產(chǎn)量為157.8萬(wàn)輛,汽車保有量為1100萬(wàn)輛,其中轎車約400萬(wàn)輛; 2010年轎車保有童將達(dá)到2000萬(wàn)輛,平均每年增長(zhǎng)200萬(wàn)輛。如此數(shù)量的汽車主要集中在城市,將給城市停車泊位帶來(lái)巨大的壓力。如果全部露天平面停放,假設(shè)普通轎車的尺寸為4.5(長(zhǎng))x1.8(寬),則每輛轎車所需要的最小停車位面積為19.2。目前的500萬(wàn)輛車將會(huì)占用9600萬(wàn)(即14.4萬(wàn)畝)的土地。相反,如果改為立體停放,特別是高層立體車庫(kù),每輛車的占用面積將會(huì)大為降低,例如,10層高的電梯式立體車庫(kù),每輛車的占用面積為3.0左右,將會(huì)節(jié)省84.6%(即2.74.1萬(wàn)畝)的土地,一方面,在寸土寸金的大城市,設(shè)立露天停車場(chǎng),是對(duì)有限土地資源的嚴(yán)重浪費(fèi);另一方面,汽車占道停放又造成城市交通擁堵,汽車被盜、被撞現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,市容環(huán)境極差。目前,汽車停放己經(jīng)成為全世界大城市普遍關(guān)注的問(wèn)題,許多國(guó)家都拿出資金資助這一課題的研究?;谝陨锨闆r,我的升降式路邊停車系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)選擇“垂直升降式機(jī)械立體停車庫(kù)機(jī)械部分”作為我的研究課題,符合現(xiàn)實(shí)需要,順應(yīng)當(dāng)今科技發(fā)展的潮流。1.2.機(jī)械式停車庫(kù)機(jī)械式停車庫(kù)按其停放形式的不同可分為機(jī)械立體停車庫(kù)和復(fù)式停車庫(kù)。復(fù)式停車庫(kù)上下只有兩三層,利用機(jī)械設(shè)備汽車在貨架上可以上下重疊放置,車庫(kù)內(nèi)有車道和人員停留。機(jī)械立體停車庫(kù)的室內(nèi)沒(méi)有人員停留,車輛的存取是全自動(dòng)的,這種車庫(kù)是最節(jié)省土地資源和自動(dòng)化程度最高的,其具體優(yōu)點(diǎn)如下:(l)節(jié)省面積, (2)造價(jià)低, (3)使用方便。(4)減少了因路邊停車而引起的交通事故;(5)增加了汽車的防盜性和防護(hù)性;(6)改善了市容環(huán)境。綜上所述,本課題中的車庫(kù)形式選擇為機(jī)械立體車庫(kù),以求研究開(kāi)發(fā)一種占地面集小、自動(dòng)化程度高、安全高效的停車系統(tǒng)。 1.3國(guó)內(nèi)外研究狀況立體停車設(shè)備在國(guó)外尤其是在歐洲、美國(guó)、日本等國(guó)發(fā)展己有30多年的歷史,技術(shù)經(jīng)驗(yàn)較為成熟,發(fā)展較快的有日本、德國(guó)、法國(guó)、意大利、荷蘭、美國(guó)、韓國(guó)以及我國(guó)臺(tái)灣等。尤其是日本,從1962年研制出第一臺(tái)立體停車設(shè)備以來(lái),至今已經(jīng)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)出九大類近百個(gè)品種的立體停車設(shè)備,擁有停車設(shè)備制造企業(yè)400多家,車庫(kù)設(shè)備年增長(zhǎng)率達(dá)30%;臺(tái)灣擁有停車設(shè)備制造企業(yè)268家,產(chǎn)量幾乎兩年翻一翻;韓國(guó)現(xiàn)在擁有停車設(shè)備制造企業(yè)400多家,主要通過(guò)引進(jìn)日本技術(shù)和自我開(kāi)發(fā),每年車庫(kù)設(shè)備以30%的速度發(fā)展。. 我國(guó)機(jī)械式立體停車設(shè)備的早期開(kāi)發(fā)工作開(kāi)始于80年代中期,1992年以后得到較快發(fā)展。而真正有起色則是近幾年的事情,因此還處在發(fā)展初期我國(guó)機(jī)械式停車設(shè)備早期開(kāi)發(fā)工作從八十年代中期就開(kāi)始了,從1992年以后得到了較快的發(fā)展。,應(yīng)當(dāng)說(shuō),還處于剛剛起步的階段,時(shí)間雖短,但也取得了很大的進(jìn)步,具體情況如下:生產(chǎn)能力:1996年以前一共才提供了近4000個(gè)泊位,現(xiàn)有能力己達(dá)年產(chǎn)1萬(wàn)個(gè)泊位;品種方面:已能提供垂直循環(huán)式、簡(jiǎn)易升降式、平面移動(dòng)式、升降橫移式、垂直升降式等多種型式,有些還申請(qǐng)了專利。另外還發(fā)展了停車場(chǎng)管理系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、咪表等配套設(shè)備;但是,機(jī)械式停車設(shè)備行業(yè)應(yīng)當(dāng)說(shuō)是一個(gè)新興的行業(yè),我們的發(fā)展還處于剛剛起步階段,從行業(yè)本身來(lái)分析,還存在很多問(wèn)題:(l)生產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)發(fā)展的需要;(2)沒(méi)有具有一定規(guī)模的企業(yè),現(xiàn)有能力最大的也就是年產(chǎn)1000個(gè)泊位;(3)自主開(kāi)發(fā)能力弱,目前大多是仿效國(guó)外技術(shù)或引進(jìn)國(guó)外技術(shù)生產(chǎn)的,缺乏自主開(kāi)發(fā)能力,缺乏對(duì)品種、材料、工藝、功能、安全等方面適合國(guó)情的研究,產(chǎn)品雖在市場(chǎng)上銷售了,但國(guó)內(nèi)沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),也缺乏安全認(rèn)證,產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性難以得到保證。因此,我們應(yīng)該大力開(kāi)發(fā)機(jī)械式立體停車設(shè)備,以適應(yīng)蓬勃發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)和汽車工業(yè)的發(fā)展。14本論文研究的主要內(nèi)容整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作,并在文中依次闡述停車設(shè)備中各個(gè)重要環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)過(guò)程。主要有以下內(nèi)容:l、垂直升降式立體停車設(shè)備總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與研究 在對(duì)國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合造價(jià)、技術(shù)難度以及用戶需求等各個(gè)方面的指標(biāo),確定垂直升降式立體停車設(shè)備的總體布局、運(yùn)行方式,然后進(jìn)行存取車方式、提升系統(tǒng)、鋼結(jié)構(gòu)等各個(gè)組成部分的總體設(shè)計(jì)。2、垂直升降式立體停車設(shè)備的存取機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 在分析比較的基礎(chǔ)上,確定車庫(kù)的存取車形式,然后由此詳細(xì)設(shè)計(jì)停車位、載車板和存取機(jī)構(gòu)。3、直升降式立體停車設(shè)備的升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)研究 首先通過(guò)比較,選定曳引驅(qū)動(dòng)方式作為整個(gè)車庫(kù)的升降方式。然后設(shè)計(jì)升降平臺(tái)、安全機(jī)構(gòu)、配重系統(tǒng)等。并計(jì)算升降系統(tǒng)所需要的曳引能力、平衡配重的重量等。本章小結(jié)本章簡(jiǎn)要介紹了機(jī)械式立體停車系統(tǒng)的定義和分類、機(jī)械立體停車設(shè)備在國(guó)外的應(yīng)用情況、國(guó)內(nèi)停車行業(yè)的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展中的一些問(wèn)題。另外介紹了本課題的來(lái)源,總結(jié)了本課題研究的目的、意義及擬解決的問(wèn)題。第二章 立體車庫(kù)總體結(jié)構(gòu)研究21垂直升降式停車設(shè)備概況垂直升降式停車設(shè)備習(xí)慣上稱為電梯式立體車庫(kù),它是將存車位分布在井道周圍,然后通過(guò)提升機(jī)構(gòu)在井道內(nèi)做升降運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)車輛存取功能的機(jī)械式停車設(shè)備。 此類車庫(kù)一般每層可以存兩輛車,整個(gè)車庫(kù)一般在10層以上,可以停放20-60輛汽車,而占地面積不到50平方米,所以具有很高的平面和空間利用率,具有高效、節(jié)能、噪聲低、安全可靠、操作筒單、維護(hù)方便等特點(diǎn)。最適合建在寸土寸金的城市中心區(qū)。 在20世紀(jì)20年代,已經(jīng)出現(xiàn)了電梯式立體停車庫(kù)。隨著微機(jī)技術(shù)、可編程技術(shù)以及交流變頻技術(shù)的發(fā)展和成熟,以電梯為核心的電梯式立體車庫(kù)開(kāi)始在日本、歐洲、美國(guó)、韓國(guó)、臺(tái)灣等地大量興起,成為機(jī)械式立體停車庫(kù)的一大主流。 垂直升降式停車設(shè)備主要由鋼結(jié)構(gòu)骨架、提升裝置、橫移裝置、停車檢測(cè)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)、自動(dòng)消防系統(tǒng)等組成,是一種技術(shù)含量很高的科技產(chǎn)品。垂直升降式停車設(shè)備的工作原理是:存車時(shí),用提升機(jī)構(gòu)將車輛和載車板提升到指定的樓層,然后用安裝在提升轎廂上的橫移機(jī)構(gòu)將車輛和載車板存入存車位;取車時(shí),通過(guò)稹移機(jī)構(gòu)將指定存車位上的車輛和載車板取出送入提升機(jī)構(gòu),提升機(jī)構(gòu)下降到出口處,車輛離去。22車庫(kù)整體方案在參考國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況列出了垂直升降式立體車庫(kù)的不同形式。此類立體車庫(kù)的整體結(jié)構(gòu)按停車位分布狀態(tài)大致可分為以下幾類: (1)電梯式:此類車庫(kù)的提升井道在中間、停車位在井道兩側(cè),每一樓層只有兩個(gè)停車位。提升機(jī)構(gòu)升降到停車樓層后,橫移機(jī)構(gòu)便可存取車輛。 (2)圓柱型:提升井道在中間,停車位置以井道為中心,呈輻射狀分布。它又有提升機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)和存取小車回轉(zhuǎn)兩種形式。與電梯式相比,它每層的停車位增加了,但是其提升機(jī)構(gòu)和存取機(jī)構(gòu)就變得復(fù)雜。 (3)升降機(jī)+平面移動(dòng)型:每層的截面呈方形,停車位以提升井道為中心分布在四周。載車板在存取車輛時(shí),作平面縱向移動(dòng)操作,與升降機(jī)連接完成存取車作業(yè)。 (4)升降機(jī)+平面回轉(zhuǎn)型:每層的截面呈圓形,停車位以井道為中心分布在四周,載車板在存取車輛時(shí),作平面回轉(zhuǎn)移動(dòng)操作,與升降機(jī)連接完成存取車作業(yè)。22升降驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在垂直升降式立體車庫(kù)的組成部分之中,升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是非常重要的一個(gè)部分,它的設(shè)置形式非常重要,其結(jié)構(gòu)布置與技術(shù)含量將宜接影響車庫(kù)的安全性和可靠性。 目前垂直升降式立體車庫(kù)的升降驅(qū)動(dòng)形式主要有曳引驅(qū)動(dòng)和強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)兩種,強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)形式又有鋼絲繩式(卷?yè)P(yáng)式)和鏈輪鏈條兩種形式。 在選定提升方式時(shí),需要以安全可靠為第一原則,同時(shí)結(jié)合用戶需求、經(jīng)濟(jì)性等考慮因素。 鋼絲繩卷筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在起重機(jī)械上被廣泛的運(yùn)用,是使用上較為成熟的技術(shù)。它布置靈活,起吊用的鋼絲繩可在空間內(nèi)變向設(shè)置。起吊鋼絲繩失效狀況可以用肉E艮觀察得到,預(yù)防性好。但是它的結(jié)構(gòu)尺寸較大,占用空問(wèn)大,對(duì)提升高度有一定的限制。而且鋼絲繩使用伸長(zhǎng)量大,平層時(shí)會(huì)引起升降搬運(yùn)器上浮或者下沉現(xiàn)象。由于它自身結(jié)構(gòu)的限制,鋼絲繩式(卷?yè)P(yáng)式)在垂直升降式立體車庫(kù)中沒(méi)有得到更廣泛的應(yīng)用。 鏈條提升式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn),在低速電梯和低層的立體車庫(kù)(垂直升降或平面移動(dòng)式)上都有應(yīng)用。用于垂直升降立體車庫(kù)時(shí),在車庫(kù)的層數(shù)不多,提升速度要求不高時(shí)可以選用。 曳引式是一種被廣泛應(yīng)用于電梯上的提升方式。與卷?yè)P(yáng)式相比,它不僅具有卷筒驅(qū)動(dòng)的一些優(yōu)點(diǎn),而且還克服卷筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的不利因素, 23車輛存取方式利用機(jī)械裝置從提升機(jī)構(gòu)中將車輛送至泊車位或?qū)④囕v從泊車位取回至提升機(jī)構(gòu)是垂直升降式立體車庫(kù)最重要的功能之一,也是它與普通汽車電梯的根本區(qū)別所在。垂直升降式立體車庫(kù)的存取車方式主要有以下幾種: (1)滑叉載車式:在提升機(jī)構(gòu)上安裝一套多級(jí)滑叉機(jī)構(gòu)(多為3級(jí)滑叉),存車時(shí),滑叉逐級(jí)滑出,將載車板送至停車位上方,再輕輕放下,然后收回滑叉;取車時(shí),先將滑叉滑出至載車板下方,再略微抬起,當(dāng)載車板與停車位托架分離后,將滑叉和載車板收回至提升機(jī)構(gòu)。 滑叉式的主要缺點(diǎn)是滑叉有一半空行程,影響運(yùn)行效率;動(dòng)作中有較大偏載,會(huì)使導(dǎo)軌局部承受彎矩,影響提升機(jī)構(gòu)運(yùn)行的平穩(wěn)性,增大了運(yùn)行噪聲。 (2)鏈傳動(dòng)載車式:其基本原理是以鏈傳動(dòng)的形式,通過(guò)一次微橫移和一次橫向橫移來(lái)實(shí)現(xiàn)載車板的存取。存車時(shí),第一次微橫移的作用是推動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)連同載車板作短距離橫移,越過(guò)升降轎廂與停車位之間的間隙;第二級(jí)的作用是通過(guò)每隔一定鏈節(jié)設(shè)置的加強(qiáng)鏈軸(兩排鏈軸聯(lián)結(jié)并加強(qiáng))或拔叉(或在加強(qiáng)的鏈軸上再加裝撥叉)隨鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)直線撥動(dòng)載車板下部的擋板,使載車板平穩(wěn)地轉(zhuǎn)移到停車位的托梁上,為了減少摩擦力,一般還安裝尼龍滾輪,在載車板底部與托梁接觸的部位安裝尼龍條。 鏈傳動(dòng)橫移裝置克服多級(jí)滑叉式橫移裝置的缺點(diǎn)。但它對(duì)提升機(jī)構(gòu)的平層精確度要求較高。目前一般采用變頻變壓調(diào)速方式及高精度傳感器來(lái)滿足平層精確度的要求。 (3)擺桿式:擺桿式橫移裝置是在升降轎廂底中部設(shè)置一個(gè)可正反向旋轉(zhuǎn)的擺桿。在托盤(pán)下部靠近井道一側(cè)的適當(dāng)位置安裝擋塊,通過(guò)擺桿從不同方向撥動(dòng)擋塊以實(shí)現(xiàn)托盤(pán)的橫向移動(dòng)。 車庫(kù)的鏈傳動(dòng)橫移裝置安裝在提升轎廂上,設(shè)計(jì)成上下兩層,上層為存取載車板用的橫移機(jī)構(gòu),包括橫向推拉載車板電機(jī)和兩組橫移鏈條,其作用是存取載車板a下層是微橫移機(jī)構(gòu),包括兩條微橫移鏈條和微橫移電機(jī),其作用是使放置在它上面的橫移機(jī)構(gòu)往左或者往右越過(guò)轎廂和停車位之間的間隙。它同時(shí)起到減少摩擦力和定位導(dǎo)向的作用。車庫(kù)工作時(shí),提升機(jī)構(gòu)首先將轎廂提升到指定層,然后微橫移機(jī)構(gòu)動(dòng)作,拖動(dòng)上層橫移機(jī)構(gòu)和載車板稍微移動(dòng)一段距離,靠近停車位,如果是存入車輛,則上層橫移電機(jī)動(dòng)作,帶動(dòng)循環(huán)鏈條,通過(guò)鏈條上的銷拉動(dòng)載車板及在上面的汽車進(jìn)入停車位,到位后銷與載車板的嚙合自動(dòng)脫離。在取車時(shí)則相反,微橫移機(jī)構(gòu)的動(dòng)作使循環(huán)鏈嚙合載車板,然后橫移機(jī)構(gòu)拉動(dòng)載車板到提升吊籠上。存取車動(dòng)作結(jié)束后,微橫移機(jī)構(gòu)動(dòng)作,回到轎廂上。24垂直升降式立體停車系統(tǒng)的控制系統(tǒng) 垂直升降式立體車庫(kù)的控制系統(tǒng)有兩層;管理層和測(cè)控層。管理層負(fù)責(zé)日常的一些例如計(jì)時(shí)收費(fèi)、打印單據(jù)等管理工作,同時(shí)還和測(cè)控層實(shí)現(xiàn)通訊管理。它以臺(tái)式電腦為核心,配備有打印機(jī)、通訊模塊等外部設(shè)備。測(cè)控層則負(fù)責(zé)車庫(kù)存取車控制、位置檢測(cè)、安全檢測(cè)等底層操作,因而需要高度的工作可靠性和快速響應(yīng)性。 車輛的存取。車庫(kù)的存車過(guò)程如圖22所示。車庫(kù)的取車流程如圖23所示。本章小結(jié) 介紹了垂直立體式立體車庫(kù)的概況,概略地介紹了垂直立體式車庫(kù)的特點(diǎn)和發(fā)展歷史及概況。 在對(duì)垂直立體式立體車庫(kù)主要整體結(jié)構(gòu)形式、提升方式以及車輛存取方式進(jìn)行研究之后,綜合考慮各方面因素,選定電梯塔式布局作為車庫(kù)的整體結(jié)構(gòu)形式,曳引驅(qū)動(dòng)形式作為系統(tǒng)的提升方式和鏈傳動(dòng)方式作為車庫(kù)的存取車方式。第3章 車庫(kù)的存取機(jī)構(gòu)研究設(shè)計(jì) 垂直升降式立體停車庫(kù)的車輛存取方式采用鏈傳動(dòng)方式,車庫(kù)的整個(gè)存取結(jié)構(gòu)包括停車位、載車板和鏈傳動(dòng)橫移裝置。其功能是在存車時(shí),將載車板及其上的車輛送入停車位,然后退回到提升轎廂上;在取車時(shí),鏈傳動(dòng)橫移裝置從停車位上將載車板及車輛取出,移動(dòng)到提升轎廂上。由于停車庫(kù)內(nèi)部空間限制,整個(gè)存取結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊,并在滿足安全可靠的前提下,盡量減輕重量,降低成本。 31車庫(kù)停車位研究 311停車位布置形式及相關(guān)要求 為了合理利用土地面積、減少車輛存取時(shí)間和降低車庫(kù)的成本,需要合理布置停車位。 電梯式停車設(shè)備的停車位布置在提升井道的兩側(cè)。按載車板沿進(jìn)入停車位方向不同,布置方式有串列車位布置與并列車位布置兩種。與串列布置形式相比,并列布置具有存取行程短,存取時(shí)間少,布局合理的優(yōu)點(diǎn),而串列布置形式一般應(yīng)用于對(duì)平面截面形狀有特殊要求的場(chǎng)合。在GB 17907-1999機(jī)械式停車設(shè)備通用安全要求的4241項(xiàng)中,對(duì)停車位的長(zhǎng)、寬、高做出了明確的規(guī)定。除了布置形式以及尺寸之外,停車位還需要考慮其他一些方面的要求: (1)為了支撐汽車及載車板,車庫(kù)停車位要有承載結(jié)構(gòu)。 (2)停車位結(jié)構(gòu)要便于存取機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。 (3)為保證車輛停放安全,需有安全機(jī)構(gòu)。312垂直升降式立體車庫(kù)停車位結(jié)構(gòu) 垂直升降式立體車庫(kù)的停車位采取并列布置形式,沿車輛橫向方向布置在提升井道兩邊。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合其他要求考慮,將車庫(kù)的停車位寬度定為2600mm,長(zhǎng)度為5600mm,高度為1800mm。 停車位結(jié)構(gòu)如圖31(停車位等軸側(cè)視圖)所示,停車位上沿橫向中心線對(duì)稱布置兩根鋼梁,用以支撐載車板,鋼粱上安裝有滑輪,減少載車板在進(jìn)入停車位時(shí)的摩擦。承載鋼梁并不是水平安裝在停車位的鋼結(jié)構(gòu)上,而是稍微向提升井道方向傾斜一個(gè)很小的角度,以保證鋼梁上的載車板不會(huì)因?yàn)楦鞣N因素影響而向停車位外側(cè)滑動(dòng),同時(shí)也便于取車時(shí)拉出載車板。 為確保載車板不會(huì)因?yàn)楦鞣N不確定因素從停車位上向井道滑動(dòng),在停車位外側(cè)的橫梁上,安裝兩個(gè)保險(xiǎn)鉤。在停放車輛時(shí),保險(xiǎn)鉤卡住載車板,防止載車板滑動(dòng)。在存取車輛時(shí),鏈傳動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)壓下保險(xiǎn)鉤,存入或取出載車板。動(dòng)作完成后,鏈傳動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)退回提升轎廂,保險(xiǎn)鉤在彈簧力的作用下自動(dòng)復(fù)原,鉤住載車板。保險(xiǎn)鉤的示意圖見(jiàn)圖32所示。32載車板結(jié)構(gòu)立體車庫(kù)的載車板按結(jié)構(gòu)形式有拼板式和框架式兩種。拼板式載車板是用鍍鋅鋼板一次沖壓或滾壓整體成形,然后拼裝成載車板,最后用螺栓緊固連接。在拼裝前,先對(duì)組件進(jìn)行各類表面處理(如電鍍、烤漆等),使載車板輕巧、美觀。整體折彎成型的載車板運(yùn)輸方便、通用性互換性好,強(qiáng)度大、剛度好、重量輕、 減少基礎(chǔ)承力;適合于批量生產(chǎn)。垂直升降式立體停車庫(kù)選用框架式載車板,由空心矩形方鋼、角鋼和鋼板焊接而成載車板框架,在框架上面鋪設(shè)鋼板,中間突起。同時(shí)在行車通道上安裝防滑鋼板,它和中間突起的鋼板一起,防止汽車在存取時(shí)產(chǎn)生縱向或橫向的滑動(dòng)。在載車板的底部與停車位上的鋼梁相對(duì)應(yīng)的位置上裝有滑動(dòng)罩,起導(dǎo)向以及減少摩擦的作用。在載車板的兩側(cè)都安裝有拖鉤。工作時(shí),通過(guò)拖鉤與鏈傳動(dòng)橫移裝置上推拉銷的嚙合,帶動(dòng)載車板橫移。33存取機(jī)構(gòu)研究331存取機(jī)構(gòu)功能要求及其實(shí)現(xiàn) 對(duì)存取機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),必須了解其功能的具體要求。首先要求存取機(jī)構(gòu)能準(zhǔn)確定位。由于汽車體積質(zhì)量都較大,存取機(jī)構(gòu)應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)得輕巧,以使其運(yùn)動(dòng)慣量不至于太大而影響準(zhǔn)停要求。其次,要求存取機(jī)構(gòu)動(dòng)作快、工作效率高。這就要求它的橫移速度要快,而這與準(zhǔn)確定位的要求始終是相互矛盾的“差行速度是影響定位精度的主要因素之一)。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的普及,該矛盾己能輕松解決:驅(qū)動(dòng)控制采用變頻調(diào)速技術(shù),把正常橫移速度提高,定位時(shí)的速度調(diào)低,并通過(guò)程序控制,自動(dòng)計(jì)算橫移的速度及加速度,這就即保證了定位準(zhǔn)確又提高了工作效率。第三,要求存取機(jī)構(gòu)安全措施完備,如提升機(jī)構(gòu)與橫移機(jī)構(gòu)動(dòng)作要互鎖等。 垂直升降式立體車庫(kù)采用鏈傳動(dòng)存取車方式,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,自身質(zhì)量輕。存取車輛功能主要由鏈傳動(dòng)橫移裝置實(shí)現(xiàn)。鏈傳動(dòng)橫移裝置安裝在提升轎廂上,它由橫移機(jī)構(gòu)和微橫移機(jī)構(gòu)兩部分組成。在提升轎廂上安裝有兩條載車板滾道,它由滾輪和鋼板制成,起支撐載車板和導(dǎo)向作用。橫移機(jī)構(gòu)布置在兩條載車板輥道之間,功能是驅(qū)動(dòng)載車板做橫移動(dòng)作,它主要由橫移驅(qū)動(dòng)鏈條、推拉銷、主、從動(dòng)鏈輪組和電機(jī)等組成。其原理示意圖如圖34(橫移機(jī)構(gòu)示意圖)所示。主、從動(dòng)鏈輪組各有兩排橫移驅(qū)動(dòng)鏈條,兩排鏈條之間安裝有推拉銷。通過(guò)推拉銷與載車板上的拖鉤嚙合,可帶動(dòng)載車板在提升轎廂中的載車板滾道上橫移(參見(jiàn)圖35所示)。存車時(shí),鏈條轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)推拉銷和拖鉤嚙合帶動(dòng)載車板進(jìn)入停車位;取車時(shí)鏈條則反向轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)推拉銷將載車板拉出停車位。 整個(gè)鏈傳動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)是安裝在提升轎廂內(nèi),為了保證提升的順利及安全,提升轎廂與停車位之間要求有一定的距離,整個(gè)鏈傳動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)也不能超出提升轎廂的范圍。但如果橫移機(jī)構(gòu)固定安裝在提升轎廂上,則由圖35可見(jiàn),在存車時(shí),當(dāng)推拉銷與拖鉤退出嚙合的時(shí)候,載車板及拖鉤還在橫移鏈條的范圍內(nèi),也就是說(shuō)此時(shí)載車板并沒(méi)有被完全推入停車位,還有一部分留在提升轎廂之上,這會(huì)使得停車位的保險(xiǎn)鉤無(wú)法鉤住載車板,同時(shí),提升轎廂也無(wú)法提升。而在取車時(shí),推拉銷則因?yàn)榫嚯x的限制,無(wú)法勾入載車板上的拖鉤,不能實(shí)現(xiàn)取車動(dòng)作。為了解決這個(gè)問(wèn)題,需要增設(shè)微橫移機(jī)構(gòu),使得橫移機(jī)構(gòu)能夠橫移一段距離,跨越提升轎廂與停車位之間的空間,使得存取車動(dòng)作能夠順利進(jìn)行。為了能夠使橫移機(jī)構(gòu)能夠移動(dòng),將橫移機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成一體,用型鋼連接成一個(gè)框架,然后將主、從動(dòng)鏈輪組、張緊輪安裝在鋼板制成的支架上,再與框架連成一體。同時(shí),橫移電機(jī)和減速機(jī)也安裝在這個(gè)框架上。為了使得橫移機(jī)構(gòu)能和提升轎廂產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng),需要安裝驅(qū)動(dòng)裝置。可選用的驅(qū)動(dòng)有齒輪齒條傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等。與齒輪齒條相比,鏈傳動(dòng)形式具有尺寸緊湊,調(diào)整安裝等優(yōu)點(diǎn),所以在設(shè)計(jì)時(shí)選用鏈傳動(dòng)作為微橫移的驅(qū)動(dòng)形式。微橫移機(jī)構(gòu)由微橫移鏈條、電機(jī)和鏈輪構(gòu)成。微橫移鏈條固定在提升轎廂上,而電機(jī)和鏈輪則安裝在橫移機(jī)構(gòu)上。當(dāng)微橫移電機(jī)動(dòng)作時(shí),就可以使橫移機(jī)構(gòu)產(chǎn)生橫向移動(dòng),然后順利完成存取車動(dòng)作。整個(gè)鏈傳動(dòng)橫移裝置的整體結(jié)構(gòu)如圖36所示。為顯示鋼板之下的微橫移驅(qū)動(dòng)電機(jī)、微橫移鏈輪及其支架和微橫移鏈條等零部件,圖中隱藏了框架上的鋼板。36鏈傳動(dòng)橫移裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖332存取機(jī)構(gòu)的工作流程存取機(jī)構(gòu)的工作流程如下:1首先在系統(tǒng)通電后以及升降系統(tǒng)工作時(shí),控制系統(tǒng)都要保持兩個(gè)橫移電機(jī) 都處于自鎖狀態(tài),以免發(fā)生誤動(dòng)作,產(chǎn)生意外。2當(dāng)提升轎廂平層到位之后,控制系統(tǒng)根據(jù)要確定存取動(dòng)作的停車位的位置,判斷橫移機(jī)構(gòu)是要往左還是右移動(dòng)。3此時(shí)為了防止存取車輛時(shí)升降系統(tǒng)意外動(dòng)作,確保安全,控制系統(tǒng)要保證升降電機(jī)在存取機(jī)構(gòu)動(dòng)作的時(shí)候,始終處于自鎖狀態(tài)。4微橫移電機(jī)動(dòng)作,帶動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)及其上面的載車板移動(dòng),越過(guò)提升轎廂與停車位之間的距離。5橫移機(jī)構(gòu)到位后,微橫移電機(jī)要保持自鎖,避免存取車時(shí)發(fā)生意外,同時(shí)控制系統(tǒng)確定是進(jìn)行存車還是取車動(dòng)作,然后決定橫移電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。6存取車動(dòng)作完成后,微橫移電機(jī)動(dòng)作,將橫移機(jī)構(gòu)拖回到提升轎廂中,整個(gè)存取機(jī)構(gòu)結(jié)束。333存取機(jī)構(gòu)中具體部件設(shè)計(jì)計(jì)算1存取機(jī)構(gòu)電機(jī)與減速機(jī) (1)橫移機(jī)構(gòu)電機(jī) 垂直升降式立體車庫(kù)一般的存取速度在1830m/min之間。車庫(kù)載車板的橫移行程L=2.4m,存取時(shí)間t設(shè)定為8s,則橫移速度V=L/t=03m/s。所移動(dòng)的質(zhì)量M=2200kg,則所消耗的功率為:P=FV=MgV2200x9.8x0.20.3=1.293kw鏈傳動(dòng)的功率=0.92O.96,取最小值計(jì)算,所需電機(jī)功率P1.225/0.921.406選電機(jī)功率P=1.5kw (2)微橫移機(jī)構(gòu)電機(jī) 橫移機(jī)構(gòu)的行程L2=0.2m,微動(dòng)時(shí)間設(shè)定為2s,則速度=/=O.1m/s。所移動(dòng)的質(zhì)量M2=2500kg,則所消耗的功率為:P2=F2V2=M2G22=25009.80.20.1=0.49鏈傳動(dòng)的功率=092O96,取最小值計(jì)算,所需電機(jī)功率PO49/092053選電機(jī)功率P2=O75kw (3)選用減速機(jī) 橫移機(jī)構(gòu)選用上海邁特傳動(dòng)設(shè)備有限公司的斜齒一蝸輪蝸桿減速機(jī)(N系列),結(jié)構(gòu)形式為普通雙軸伸式雙軸聯(lián)接型,安裝形式為臥式安裝。斜齒輪一蝸桿減速機(jī)采用了斜齒輪蝸輪形式,除具有常規(guī)特性外,還使結(jié)構(gòu)更加合理化,它不僅比單級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)具有更高的傳動(dòng)效率和承載能力,還在結(jié)構(gòu)布局上縮小了空間位置,同時(shí)在相近體積條件下,能獲得更大傳動(dòng)比,更有利于設(shè)備的配置。結(jié)構(gòu)形式為普通軸伸式,安裝形式為臥式安裝(W4),它具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、工作平穩(wěn)、輸出轉(zhuǎn)速選擇范圍寬,通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。 2存取機(jī)構(gòu)鏈輪 (1)橫移鏈輪 存取機(jī)構(gòu)中,主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪的尺寸是一樣的,所以傳動(dòng)比為1。由于空間的限制,鏈輪的直徑要控制在300mm以下。鏈條的平均速度=zpn/601000式中:p一鏈的節(jié)距,mm;z一鏈輪的齒數(shù);n一鏈輪的轉(zhuǎn)速,r/min:鏈輪的分度圓直徑PO49/092053選電機(jī)功率P2=O75kw (3)選用減速機(jī) 橫移機(jī)構(gòu)選用上海邁特傳動(dòng)設(shè)備有限公司的斜齒一蝸輪蝸桿減速機(jī)(N系列),結(jié)構(gòu)形式為普通雙軸伸式雙軸聯(lián)接型,安裝形式為臥式安裝。斜齒輪一蝸桿減速機(jī)采用了斜齒輪蝸輪形式,除具有常規(guī)特性外,還使結(jié)構(gòu)更加合理化,它不僅比單級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)具有更高的傳動(dòng)效率和承載能力,還在結(jié)構(gòu)布局上縮小了空間位置,同時(shí)在相近體積條件下,能獲得更大傳動(dòng)比,更有利于設(shè)備的配置。微橫移機(jī)構(gòu)則選用上海邁特傳動(dòng)設(shè)備有限公司的斜齒輪硬齒面減速機(jī)(D系列),結(jié)構(gòu)形式為普通軸伸式,安裝形式為臥式安裝(W4),它具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、工作平穩(wěn)、輸出轉(zhuǎn)速選擇范圍寬,通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。 2存取機(jī)構(gòu)鏈輪 (1)橫移鏈輪 存取機(jī)構(gòu)中,主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪的尺寸是一樣的,所以傳動(dòng)比為1。由于空間的限制,鏈輪的直徑要控制在300mm以下。鏈條的平均速度=zpn/601000 (3-1)式中:p一鏈的節(jié)距,mm;z一鏈輪的齒數(shù);n一鏈輪的轉(zhuǎn)速,rmin: (3-2) 存取車輛時(shí)的橫移速度v=O3,原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1430r/min,對(duì)應(yīng)的減速機(jī)傳動(dòng)比選為592,則鏈輪的轉(zhuǎn)速為24r/min,。選取鏈號(hào)為12A的短節(jié)距精密滾子輸送鏈(D型附件),極限拉伸強(qiáng)度31.1/KN,節(jié)距P為1905,由此可以計(jì)算得到齒數(shù)z為40,鏈輪的分度圓d為2423mm。 當(dāng)鏈速vO6m/s的時(shí)候,鏈條的主要失效形式是鏈條受靜力拉斷,故應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度校核。靜強(qiáng)度的安全系數(shù)應(yīng)該滿足下式要求: (3-3)式中,鏈的極限拉伸載荷,n為鏈的排數(shù),取2,Q為單排鏈的極限拉伸載荷,為工作情況系數(shù),在稍有沖擊的情況下取13,F(xiàn)-為鏈的總拉力。由此算出S為114,滿足靜強(qiáng)度要求。 3存取機(jī)構(gòu)鏈條 橫移鏈條和微橫移鏈條選用短節(jié)距精密滾子輸送鏈(D型附件),由手冊(cè)可以查到其鏈號(hào)為12A,節(jié)距1905,極限拉伸強(qiáng)度31.1/KN, 滾子鏈由內(nèi)鏈板l、外鏈板2、銷軸3、套筒4和滾子5組成(圖37)。內(nèi)鏈板與套筒間、外鏈板與銷軸間均為過(guò)盈配合,套筒與銷軸間則為間隙配合,形成動(dòng)聯(lián)接。工作時(shí)內(nèi)、外鏈節(jié)間可以相對(duì)撓曲,套筒則繞銷軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。為了減少銷軸與套筒間的磨損,在它們之間應(yīng)進(jìn)行潤(rùn)滑。滾子活套在套筒外面,嚙合時(shí)滾子沿鏈輪齒廓滾動(dòng),以減小鏈條與鏈輪輪齒間的磨損。內(nèi)、外鏈板均制成8字形,以使鏈板各橫截面的抗拉強(qiáng)度大致相同,并減輕鏈條的重量及慣性力。 4存取機(jī)構(gòu)中聯(lián)軸器的選擇 在存取機(jī)構(gòu)中,鏈輪與其驅(qū)動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)軸與減速機(jī)之間都需要用聯(lián)軸器連接。在存取機(jī)構(gòu)的場(chǎng)合中,鏈輪與軸、軸與減速機(jī)之間難以保證精確對(duì)中,要選用有補(bǔ)償功能的聯(lián)軸器,同時(shí)又要結(jié)合成本方面考慮。 滾子鏈聯(lián)軸器是利用一條公用的雙排鏈條同時(shí)與兩個(gè)齒數(shù)相同的并列鏈輪嚙合來(lái)實(shí)現(xiàn)兩半鏈軸器的聯(lián)接,為了改善潤(rùn)滑并防止污染,一般都將聯(lián)軸器密封在罩殼內(nèi)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,采用標(biāo)準(zhǔn)件,工藝性好,制造容易,對(duì)安裝精度要求不高,裝拆方便、具有一定補(bǔ)償能力,對(duì)環(huán)境適用范圍廣等結(jié)構(gòu)特性,可用于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的一般水平傳動(dòng)軸系。本設(shè)計(jì)中選用武漢正通公司的滾子鏈聯(lián)軸器。本章小結(jié) 本章論文著重進(jìn)行了垂直升降式立體車庫(kù)存取機(jī)構(gòu)的研究設(shè)計(jì)。討論了停車位布置形式及其相關(guān)的一些要求。確定了車庫(kù)停車位布置形式、具體結(jié)構(gòu)和載車板具體結(jié)構(gòu)。然后進(jìn)行鏈傳動(dòng)橫移存取機(jī)構(gòu)的研究,分析存取機(jī)構(gòu)功能的具體要求及實(shí)現(xiàn)形式,確定存取機(jī)構(gòu)的工作流程,并對(duì)橫移機(jī)構(gòu)中的具體部件進(jìn)行計(jì)算校核。第4章 立體車庫(kù)升降機(jī)構(gòu)的研究與設(shè)計(jì) 升降機(jī)構(gòu)是垂直升降式立體停車設(shè)備中非常重要的一個(gè)子系統(tǒng),負(fù)責(zé)將存取機(jī)構(gòu)及存入的車輛提升到指定的樓層,或者將出庫(kù)的車輛及存取機(jī)構(gòu)帶到地面。它在整個(gè)立體車庫(kù)中安全要求最高,不能發(fā)生意外,造成車輛或者人員損失。同時(shí),它還決定垂直升降式立體停車設(shè)備的整個(gè)運(yùn)行速度和可靠性,并對(duì)車庫(kù)的鋼結(jié)構(gòu)的受力情況也構(gòu)成影響。41升降機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu) 目前,在垂直升降式立體停車設(shè)備中,有多種升降驅(qū)動(dòng)方式,如曳引驅(qū)動(dòng)、鋼絲繩卷筒驅(qū)動(dòng)、鏈輪鏈條驅(qū)動(dòng)等形式。521曳引式驅(qū)動(dòng)是在曳引繩一端提升重物,另一端為平衡重,依靠曳引繩與開(kāi)有繩槽的曳引輪之間的摩擦來(lái)驅(qū)動(dòng)重物做垂直運(yùn)動(dòng)。因此,只要在曳引系統(tǒng)的容量與強(qiáng)度允許范圍,通過(guò)改變曳引繩的長(zhǎng)度就可以適應(yīng)不同的提升高度,而不再受卷筒長(zhǎng)度限制。當(dāng)重物或平衡重碰底時(shí),曳引繩與曳引槽會(huì)因?yàn)槟Σ亮p小而打滑,從而避免了卷筒式在失控卡住時(shí)造成的曳引繩斷裂等嚴(yán)重事故的發(fā)生。在電梯中曳引驅(qū)動(dòng)形式運(yùn)用的比較多,而在停車設(shè)備中,因?yàn)榘徇\(yùn)輸送的車輛的尺寸較大,有其自身的特殊性,垂直升降式停車設(shè)備的曳引驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)形式主要有以下幾種設(shè)置形式。 (1)定滑輪機(jī)構(gòu)曳引驅(qū)動(dòng)形式 曳引驅(qū)動(dòng)機(jī)房設(shè)置在停車設(shè)備上方,傳動(dòng)形式的曳引比為1。如圖41所示,鋼絲繩的一段連著升降轎廂,鋼絲繩繞過(guò)定滑輪或水平定滑輪后,再繞過(guò)曳引輪與導(dǎo)輪,使鋼絲繩的另一段連著對(duì)重,當(dāng)曳引電機(jī)驅(qū)動(dòng)曳弓I輪旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)鋼絲繩使升降轎廂與對(duì)重作上下運(yùn)動(dòng)。 電梯中曳引驅(qū)動(dòng)通常的采用中間單點(diǎn)起吊方式,一簇鋼絲繩的一頭連接對(duì)重,另外一頭連接在電梯轎廂上端的中間位置。而在圖41中可以看到,與電梯的起吊方式不同,垂直升降式立體停車設(shè)備升降轎廂的起吊方式是四點(diǎn)起吊,四根鋼絲繩連接在升降轎廂的四個(gè)角。與單點(diǎn)起吊相比,這樣的布置,可以使得升降轎廂在提升的時(shí)候比較平穩(wěn),避免產(chǎn)生晃動(dòng)。(2)車庫(kù)升降系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)形式 設(shè)計(jì)采用定滑輪機(jī)構(gòu)曳引驅(qū)動(dòng)形式,曳引電機(jī)上置,機(jī)房設(shè)置在升降設(shè)備的上方,升降轎廂四點(diǎn)起吊,曳引機(jī)選用雙伸出軸的曳引機(jī),對(duì)重布置在升降轎廂的前方,為了增加鋼絲繩與曳引輪之間的包角(一般要求包角z135。)而增設(shè)壓向?qū)л?,升降系統(tǒng)的布置形式如圖4-4所示。 圖44升降系統(tǒng)布置形式示意圖42曳引系統(tǒng)研究分析421提升系統(tǒng)曳引力的分析計(jì)算 提升系統(tǒng)的垂直升降運(yùn)動(dòng)是靠曳引繩和曳引輪之間的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種力就稱為曳引力。要使系統(tǒng)能夠被提升,曳引力就必須大于或等于曳引繩中較大載荷P1與較小載荷P2之差。即: 曳引力是靠曳引繩和曳引輪繩槽之間的摩擦力產(chǎn)生的,因此必須保證曳引繩在曳引輪繩槽中不打滑,增大曳引力的方法有: (1) 選擇合適形狀的曳引輪繩槽; (2) 增大曳引繩在曳引輪上的包角; (3) 選擇耐磨且摩擦系數(shù)大的材料制造曳引輪; (4) 曳引繩不能過(guò)度潤(rùn)滑; (5) 使平衡系數(shù)達(dá)到040,5,提升系統(tǒng)不能超過(guò)額定載荷。1 與曳引力有關(guān)的因素及其分析 曳引鋼絲繩與曳引輪繩槽之間的摩擦作用是一種柔體與剛體間的摩擦,曳引輪兩邊的曳引繩的張力與鋼絲繩繞過(guò)曳引輪的包角有如下關(guān)系: (4-1)式中:e一自然對(duì)數(shù)底數(shù)一曳引繩在曳引輪上包角k一繩槽形狀對(duì)摩擦系數(shù)的修正值一鋼絲繩與繩槽之間的摩擦系數(shù)由關(guān)系式可以看出k、f、越大,曳引能力也就越大。而且曳引力與以下 當(dāng)曳引輪繩槽為帶切口的V形槽時(shí),也能獲得較大的摩擦力,但鋼絲繩的壽命要比凹形槽低。對(duì)于不同的槽形,其中的摩擦系數(shù)的修正系數(shù)K也不同。對(duì)于半圓槽:k=4=127對(duì)于V形槽:k2.92576對(duì)于凹形槽:k1.82.17另外,曳引力的大小和與曳引繩與繩槽的潤(rùn)滑狀態(tài)有關(guān),當(dāng)兩者表面輕微潤(rùn)滑時(shí),f=O0901:當(dāng)表面充分潤(rùn)滑時(shí),f=O06;當(dāng)兩者表面基本上是干燥狀態(tài)時(shí),f=O15。后兩種情況一般都不可取,通常采用第一種情況,只依靠鋼絲繩芯絲部所含的油,在運(yùn)行時(shí)被擠出由內(nèi)向外潤(rùn)滑鋼絲繩。目前,曳引鋼絲繩在曳引輪槽中纏繞的方法主要有兩種:(1) 半繞法(也稱直繞法)直繞法是曳引鋼絲繩在曳引輪槽中纏繞最常見(jiàn)的方法,其特點(diǎn)是曳引鋼絲繩對(duì)曳引輪的最大包角不超過(guò)180。,如圖47所示,這是因?yàn)闉榱死_(kāi)對(duì)重與轎廂之間的距離,需要增設(shè)導(dǎo)輪。(2)全繞法(也稱復(fù)繞法) 復(fù)繞式的繞法有兩種:一種是曳引鋼絲繩纏繞曳引輪槽和導(dǎo)向輪槽一周才被引向轎廂和對(duì)重;另外一種是曳引鋼絲繩繞曳引輪槽和復(fù)繞輪后,再經(jīng)導(dǎo)向輪槽到轎廂,另外一端到對(duì)重。這兩種方法都可以使得包角在180。以上,但是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。 車庫(kù)選用的是凹形槽繩槽的曳引輪,保證有較大的摩擦力,同時(shí)又有較長(zhǎng)的使用壽命。2系統(tǒng)曳引能力的驗(yàn)算 在通過(guò)各種措施提高系統(tǒng)的曳引能力之外,還必須對(duì)系統(tǒng)的曳引能力進(jìn)行驗(yàn)算,以保證曳引系統(tǒng)在任何條件下都能夠有足夠的曳引力。在曳引條件為不打滑的情況下驗(yàn)算時(shí),一般采用公式(41): (41)式中,一曳引繩轎廂一邊的張力(N),一曳引繩對(duì)重一邊的張力(N),k一繩槽形狀對(duì)摩擦系數(shù)的修正值,對(duì)于凹形槽,取2。f一曳引繩與繩槽的摩擦系數(shù),取01按汽車最大載重量(1700kg)、車庫(kù)提升轎廂重量(1000kg)和載車板重量(500kg)之和計(jì)算,對(duì)重重量為2100kg。鋼絲繩在曳引輪的包角為,根據(jù)公式,計(jì)算得:可見(jiàn)系統(tǒng)有足夠的曳引力422曳引系統(tǒng)的受力分析1曳引力分析 如圖49所示,曳引力為轎廂側(cè)曳引繩上載荷P-與對(duì)重側(cè)曳引繩上載荷P2之差。由于載荷力不僅與轎廂的載重量有關(guān),而且還隨著提升的運(yùn)動(dòng)過(guò)程而變化,因此它是一個(gè)不斷變化的力,具體分析如下: (1)上行加速階段的曳引力在這個(gè)運(yùn)行階段,系統(tǒng)向上做加速運(yùn)動(dòng),此時(shí)的載荷力為:左側(cè):(G+Q)/(1+ag)右側(cè):(1ag)曳引力:式中:G轎廂自重;Q一車輛重量;w對(duì)重重量a提升加速度;g重力加速度;(2)上行穩(wěn)定階段的曳引力這個(gè)階段系統(tǒng)勻速上行,無(wú)加速度,此時(shí)的載荷力為:左側(cè):右側(cè):曳引力 :(3)上行減速階段的曳引力這個(gè)階段系統(tǒng)減速上行,此時(shí)的載荷力為:左側(cè):右側(cè):曳引力(4)下行加速階段的曳引力 這個(gè)階段系統(tǒng)加速下行,慣性力作用方向與上行減速階段相同,因此曳引力T4與T3是一樣的,即:曳引力 (5 )下行穩(wěn)定階段的曳引力這個(gè)階段系統(tǒng)與上行穩(wěn)定階段相同,也是做勻速運(yùn)動(dòng),因此曳引力與是一樣的,即:曳引力(6)下行減速階段的曳引力這個(gè)階段系統(tǒng)減速下行,慣性力作用方向與上行加速階段相同,因此曳引力T6與T1是一樣的,即:曳引力;通過(guò)上面的計(jì)算可知,隨著提升系統(tǒng)載重量的大小和運(yùn)行階段的不同,曳引力不僅有不同,而且還會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。2、曳引力矩分析曳引力作用在曳引輪上的力矩,稱為曳引力矩,由于曳引力存在著正負(fù),所以曳引力矩也同樣有正負(fù)。曳引力矩式中:T一曳引力D一曳弓1輪的直徑當(dāng)轎廂上行時(shí),力矩的作用是驅(qū)動(dòng)轎廂運(yùn)行,此時(shí)曳引系統(tǒng)的功率流向?yàn)椋阂芬姍C(jī)一曳引輪一曳引繩一轎廂此時(shí)曳引系統(tǒng)輸出動(dòng)力。當(dāng)轎廂下行時(shí),曳引力矩為負(fù),表明力矩的方向與曳引輪旋轉(zhuǎn)的方向相反,作用是控制轎廂速度,此時(shí)曳引系統(tǒng)的功率流向?yàn)椋恨I廂一曳引繩一曳引輪一曳引電機(jī)此時(shí)曳引系統(tǒng)在消耗動(dòng)力,曳引電機(jī)在做發(fā)電制動(dòng)運(yùn)行。由上面的分析可知,曳引系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方式?jīng)Q定了曳引電機(jī)的機(jī)械特性必須能在四個(gè)象限中運(yùn)行,而速度是可調(diào)的,必須根據(jù)這些要求來(lái)選擇適當(dāng)?shù)囊芬姍C(jī)及其調(diào)速方法。423曳引電機(jī)及其調(diào)速方法選擇1選擇曳引電機(jī) 曳引電機(jī)性能的優(yōu)劣,直接影響到車庫(kù)提升系統(tǒng)性能的好壞。提升系統(tǒng)的啟動(dòng)加速、平穩(wěn)運(yùn)行及制動(dòng)減速由曳引電機(jī)控制著,所以曳引電機(jī)性能直接影響提升系統(tǒng)的啟動(dòng)、制動(dòng)性能。另外,升降系統(tǒng)的平層準(zhǔn)確度既與制動(dòng)距離、制動(dòng)力矩有關(guān),又與曳引電動(dòng)機(jī)的性能有關(guān)。曳引電機(jī)的機(jī)械特性必須能在四個(gè)象限中運(yùn)行,而速度是可調(diào)的。 在車庫(kù)運(yùn)行過(guò)程中,曳引電動(dòng)機(jī)需頻繁的起動(dòng)、制動(dòng)、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn),而且負(fù)荷變化大,經(jīng)常工作在重點(diǎn)短時(shí)狀態(tài)、電動(dòng)狀態(tài)、制動(dòng)狀態(tài)下,對(duì)電機(jī)要求較高。 根據(jù)工作性質(zhì),曳引電動(dòng)機(jī)應(yīng)該有以下特點(diǎn): (1)能頻繁的制動(dòng)和起動(dòng)。 (2)起動(dòng)電流較小。 (3)要有發(fā)電制動(dòng)的特性,能由電動(dòng)機(jī)本身的性質(zhì)來(lái)控制曳引系統(tǒng)在滿載下行和空載上行時(shí)的速度。 (4)要有較硬的機(jī)械特性,不會(huì)因轎廂載重的變化而引起提升速度的過(guò)大變化。 (5)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),工作可靠,運(yùn)行噪聲低。 普通交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻低,機(jī)械特性好,轉(zhuǎn)差率S小,運(yùn)行效率高??墒沁@類交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流大,一般為額定電流的47倍,同時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也較大,一般為額定轉(zhuǎn)矩的35倍。如果選用為曳引系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī),會(huì)因?yàn)橐芬到y(tǒng)的頻繁起動(dòng),它的起動(dòng)電流會(huì)造成電網(wǎng)電壓的大幅度波動(dòng),還會(huì)增加電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱量,使得溫度超過(guò)允許的限度,所以普通交流電機(jī)不適合用做車庫(kù)曳引電動(dòng)機(jī)。 在電梯上常用的曳引電機(jī)有交流單速電動(dòng)機(jī)、交流雙速電動(dòng)機(jī)、直流高速電動(dòng)機(jī)、直流低速電動(dòng)機(jī)等。其中直流電機(jī)用于直流拖動(dòng)系統(tǒng)、交流單速電機(jī)用于小型貨梯上。在此,車庫(kù)的曳引電動(dòng)機(jī)選用交流雙速電動(dòng)機(jī),其性能滿足上述曳引系統(tǒng)的各項(xiàng)要求。424曳引電機(jī)的容量選擇 曳引機(jī)是提升系統(tǒng)的動(dòng)力源,輸入功率(轉(zhuǎn)矩)通過(guò)曳引系統(tǒng)牽引提升轎廂運(yùn)行。根據(jù)提升速度和重量,可計(jì)算出車庫(kù)運(yùn)行對(duì)曳引機(jī)的功率需求,這個(gè)功率就是提升系統(tǒng)的額定計(jì)算功率,是選用合適功率的曳引機(jī)的依據(jù)。 曳引比:曳引機(jī)上曳引輪的圓周速度與提升轎廂速度之比稱為曳引比,用i表示。 機(jī)械效率:令曳引機(jī)中曳引輪上鋼絲繩承受的拉力為F,提升轎廂總重力為Q,則機(jī)械效率A=Q/F曳引電機(jī)容量的選擇:曳引機(jī)的容量 (42)式中:Q一額定載重量,2200kg, v一提升速度,06ms, 一電梯平衡系數(shù),取05, 一機(jī)械效率,對(duì)于齒輪副,一般取094, i一曳引比,取1。額定載重量Q為車庫(kù)可停放車輛最大重量(1700kg)及轎廂重量(500kg)之和計(jì)算得,N=6.9 kw故,選取電機(jī)功率 P=75kw本章小結(jié) 垂直升降式立體車庫(kù)中,升降機(jī)構(gòu)是非常重要的一個(gè)組成部分。本章首先對(duì)升降機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,確定采取曳引式升降驅(qū)動(dòng)形式。然后對(duì)提示系統(tǒng)的曳引能力進(jìn)行分析,研究與曳引力有關(guān)的因素,進(jìn)行系統(tǒng)曳引力的驗(yàn)算。對(duì)曳引系統(tǒng)進(jìn)行了受力分析,從而得到對(duì)曳引電機(jī)的性能要求,作為選擇曳引電機(jī)的理論依據(jù)。最后還進(jìn)行了升降系統(tǒng)安全機(jī)構(gòu)的研究。第五章 總結(jié)與展望51總結(jié) 垂直升降式立體停車設(shè)備是解決目前出現(xiàn)的城市停車難問(wèn)題的一個(gè)有效方法,對(duì)其進(jìn)行研究是十分必要的。論文在參考查閱大量的相關(guān)專業(yè)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)垂直升降式立體停車設(shè)備進(jìn)行了認(rèn)真和深入的研究,主要完成了如下工作:(1)垂直升降式立體停車設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)的研究綜合考慮各方面因素,在參照和對(duì)比國(guó)內(nèi)外同類停車設(shè)各的基礎(chǔ)上, 完成了本車庫(kù)的總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。(2)車庫(kù)存取結(jié)構(gòu)的研究選取鏈傳動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)作為本車庫(kù)的車輛存取機(jī)構(gòu),根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定,設(shè)計(jì)了車庫(kù)停車位、載車板的具體結(jié)構(gòu)。然后由此為尺寸參考,完成了鏈傳動(dòng)橫移存取機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。(3)車庫(kù)升降系統(tǒng)的研究采取曳引式升降驅(qū)動(dòng)形式作為升降系統(tǒng)的提升形式,對(duì)曳引能力進(jìn)行了驗(yàn)算,選用變頻變壓調(diào)速電機(jī)作為提升系統(tǒng)的電機(jī),并完成了升降系統(tǒng)的安全機(jī)構(gòu)的研究和設(shè)計(jì)。(4)車庫(kù)存取策略的研究 根據(jù)立體車庫(kù)是一個(gè)離散隨機(jī)排隊(duì)系統(tǒng),系統(tǒng)中的輸入事件流服從泊松分布建立了不同的存取策略所對(duì)應(yīng)的時(shí)間數(shù)學(xué)模型和能耗模型,運(yùn)用MATLAB軟件,模擬車庫(kù)的實(shí)際工作情況,對(duì)不同的存取策略所對(duì)應(yīng)的時(shí)間數(shù)學(xué)模型和能耗模型進(jìn)行了仿真計(jì)算,并根據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)行比較。52展望隨著科技的發(fā)展,各種新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),垂直升降式立體停車設(shè)備的研究將會(huì)有廣闊的前景。在如何提高車庫(kù)存取效率方面,可以進(jìn)行存取策略的進(jìn)一步研究,探索更好的策略,或者結(jié)合控制系統(tǒng)方面考慮,進(jìn)一步完善車庫(kù)對(duì)多種復(fù)雜情況的處理能力。另外,還可以考慮對(duì)現(xiàn)有存取機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),或者采用新的車輛存取形式,減少存取時(shí)間。車庫(kù)升降系統(tǒng)的研究還需要進(jìn)一步深入??梢越Y(jié)合分析和仿真軟件,考察升降系統(tǒng)的受力、振動(dòng)等因素,提高系統(tǒng)的可靠性,同時(shí)降低成本。參考文獻(xiàn)1 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)編委會(huì)編. 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 20092 吳宗澤主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 20093 任伯淼,余誠(chéng). 機(jī)械式立體車庫(kù). 北京:海洋出版社,20014 劉天亮,張宗倉(cāng),潘光榮. 自動(dòng)機(jī)械立體停車庫(kù)前景廣泛. 城市規(guī)劃,2002(7)5 Mechanical design and systems handbook. 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類型:共享資源
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-
垂直
升降
轎車
路邊
停車
泊車
系統(tǒng)
設(shè)計(jì)
立體車庫(kù)
cad
開(kāi)題
- 資源描述:
-
垂直升降式轎車路邊停車系統(tǒng)設(shè)計(jì)-立體車庫(kù)含2張CAD圖帶開(kāi)題,垂直,升降,轎車,路邊,停車,泊車,系統(tǒng),設(shè)計(jì),立體車庫(kù),cad,開(kāi)題
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