双环辐射式立体车库的开发设计和关键结构数值模拟研究

发布时间：2020-08-14 15:58

【摘要】：立体停车库作为停放车辆的建筑设备,对缓解城市停车难的问题起到很大的作用。传统的立体车库多为中小型升降横移式设备,其结构简单,成本较低,智能化较低,停车位少。随着城市人口密度的不断增大,汽车保有量不断提高,大型智能立体车库的设计研发工作日益迫切。本文设计的立体车库不仅实现了大型化的要求,车位达到700多个,而且实现了全自动化的要求,使得车主存取车辆更加方便快捷。本文结合国内外大型智能立体车库的设计方案,做出了以下的设计研究内容:1.介绍了国内外有关立体车库的发展过程,对比不同型号的立体车库,参考德国大众“Car Tower”立体车库,以及钢结构设计手册和建筑钢材手册等设计资料设计出了一款15层,可停取700辆汽车的大型双环辐射式立体车库,其外部钢结构建筑由钢立柱、径梁、桁架等钢结构组成,并有三台升降机同时工作,提高了车辆的存取效率。2.对立体车库钢结构建筑和主要转运系统结构做出了详细的设计说明,其中升降系统参考货梯,设计成由6根立柱组成的升降机构,可承受更大的载重,整个立体车库配备三台升降系统,可同时工作,互不影响。径向转运机构采用电机减速器驱动行走装置,骨架由槽钢焊接而成,并配备双向液压缸拖动待存取车辆进出停车位。周向转运小车采用和径向转运机构同样的电机减速器传动系统,能同时承载径向存取机构、载车板和待存取车辆并平稳的行驶至相应停车位。另外设计的拼板式载车板轻巧耐用,具有强度高、载重大、美观等特点。3.对立体车库中的主要结构进行有限元分析,其中根据不同的工况对轿厢架进行静力学和动力学分析,验证了轿架在实际运行过程中所要求的强度和刚度性能。对立体车库钢结构承重部件立柱做了强度刚度和稳定性的静力学分析,同时对径梁做出了相应的分析,结果显示,整个立体车库符合建筑设计要求。4.将在UG中建立的径向存取机构导入到ADAMS当中,施加载荷约束后,对其进行运动学虚拟样机仿真,仿真得出各齿轮轴的转速以及齿轮啮合力时域图和频域图,所得到的结果与理论值对比,误差值很小,验证了虚拟样机模型的正确性,为机构的传动系统后续的优化工作奠定基础。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U491.71
【图文】：

立体车库

我国制定了机械行业标准 JBT/8713-1998[20]，规定了我国国内机械立要由升降横移类（SH）、垂直循环类（CX）、水平循环类（SX）、多层DX）、平面移动类（PY）、垂直升降类（CS）、巷道堆垛类（XD）、简车库（JS）、汽车升降机（QS）九大类。每种类型的立体车库都有各自的城市停车区域规划时，需要根据多重因素权衡采用最合适的立体车库设. 升降横移类升降横移类立体车库主要是载车板承载汽车在链条链轮或其他传动过升降或横移完成存取车。升降横移式立体车库采用模块化设计，整个结构简单，可实现自动化存取车辆，系统能耗低。适应不同的场合，可医院、商场、住宅区等人口密集的区域，可以设计为几十至上百的停车，升降横移式立体车库占地面积大，同时对结构稳定型要求高，每个模要预设一个停车位，存取过程比较费时。升降横移式立体车库如图 1.

立体车库,循环类

立体车库,堆垛,巷道

每隔一定距离安装一个存车架，电机通过带动大型转动棘轮，使得存可以随链条做垂直循环往复运动。垂直循环类立体车库占地面积小，可以独置，设计灵活，同时存取过程方便迅速，能耗低，缺点是每台设备仅能存取辆车，不能同时存取。结构如图 1.2 所示。3. 巷道堆垛类巷道堆垛类立体车库起源于上世纪自动化立体仓库，随着汽车保有量的增长和科学技术的发展，逐渐形成了现代智能化的巷道堆垛式立体车库，在泊位的中央设置有巷道堆垛机，堆垛机承载存取车辆沿中间轨道行驶至指定域，之后通过竖直提升机构和水平推送机构将汽车存放在泊位上。巷道堆垛体车库是集机、电、光、自动化控制为一体的现代化智能设备，可以实现存全自动化的目标要求。同时其可以自由利用地下空间，减少地上部分空间使用可同时存取车辆，存取效率高。巷道时堆垛类立体车库如图 1.3 所示。

【参考文献】