双层四连杆停车装置的设计.docx

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双层四连杆停车装置的设计

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潘波王涛陶波袁思齐

摘要：针对城市小区停车难、路边随意停车等问题，研制出了一种具备智能停、取车功能的双层四连杆停车装置。该装置由停车托板机构、升降机构、横向移动机构、纵向移动机构和框架组成[2]。其中，停车托板机构具有倾斜板自动与地面平齐、停车托板自动导向停放和防止车辆滑动等功能。升降机构采用双曲柄机构和丝杠螺母机构，利用平行四边形机构的运动特点，通过旋转方式实现升降，具有稳定性高和安全性好的特点。双层四连杆停车装置结构简单、实用价值高，为老旧小区居民提供了一种经济、适用的停车方式。

关键词：双层；双曲柄；停车装置；自动归位

中图分类号：U491.7文献标识码：A文章编号：1671-2064（2018）24-0060-02

随着我国经济社会不断发展，人们购买力普遍增强，加之我国汽车工业行业欣欣向荣，城市小汽车的数量也越来越多。但是城市老旧小区建成时间长，设施设备比较陈旧，规划的停车位数量严重不足，小区停车难的问题影响了居民的正常出行。国内外解决如何在现有的城市老旧小区内停车难的辦法大多是倾向于向空中、地下建造立体停车库。现在所知最早的立体停车库是建于1918年，位于美国伊利洛斯州芝加哥市华盛顿西大街215号的一家宾馆（HotelLaSalle）的停车库，设计师是Holabird和Roche[1]。从此，开启了人类采用立体停装置解决停车难问题的先河。

我国从90年代开始，机械立体停车设备技术快速发展，立体停车库慢慢进入到了人们的视野之中，但是城市小区中家庭汽车停车难的问题依然十分突出。

1设计方案

1.1总体设计

双层四连杆停车装置属于升降横移类停车设备，采用了在简易升降类机械式停车设备应用较广泛的四连杆机构。该装置主要由框架、停车托板机构、升降机构、横向移动机构和纵向移动机构组成[2]。双层四连杆停车装置的升降机构、横向移动机构、纵向移动机构分别带动停车托板机构做升降运动、横向和纵向移动，每1个二层停车位上均放有1个停车托板。下层固定框架上设置有二层停车架，位于原有路边停车位、人行道路或草坪的上方，如图1所示。

1.2框架设计

框架主要是对停车托板、升降机构、横向移动机构、纵向移动机进行支撑，提供运动所需的导轨并承受运行过程中的各种载荷。框架从下往上分有三层，依次是下层固定框架、中支撑架和上支撑板，如图2所示。中支撑架和下支撑架上均设置有导轨。

1.3停车托板机构设计

停车托板机构主要由支撑导向架、倾斜板、停车平板、挂钩、防滑机构和挡板组成[3]，如图3所示。倾斜板通过铰链分别与停车平板的前、后端连接，支撑导向架、挂钩均安装在停车平板的前后1/4处。

（1）倾斜板通过铰链分别与停车平板的前、后端连接。当停车平台下降至地面时，在重力作用下，前斜板、后斜板自动与地面平齐，方便车辆上、下平台。（2）挂钩的形状为倒U型，与四连杆机构下端的钩子连接，起到自动归位和防脱的作用。（3）支撑导向架安装在停车平板底部，呈拱桥状。停车平台在地面上时，支撑导向架起到支撑作用。将停车平台举升放置在二层停车架的过程中，支撑导向架起到自动导向定位的作用。停车平台放置在二层停车架上时，支撑导向架起到支撑和防止停车平台滑动的作用。（4）防滑机构主要由框架、光杆、防滑板组成，如图4所示。防滑板上表明做防滑处理，下端与光杆连接。框架的下端设置有空心轴，光杆可以沿空心轴运动。当停车托板下降至地面时，光杆的一端与地面接触，带动防滑板上升并对前轮进行支撑。当停车托板脱离地面后，在重力作用下，光杆和防滑板滑入框架内，前轮卡在框架的防滑槽内，从而防止前轮滑动。

1.4升降机构设计

为减少提升过程中的晃动幅度，减少取、停车过程中的风险，升降机构采用双曲柄机构+滚珠丝杠螺母机构的升降方式，如图5所示。平行四边形机构是双曲柄机构的一种特例，即当双曲柄机构中的两曲柄长度相等，连杆与机架长度也相等且相互平行时，则双曲柄机构成为平行四边形机构[4]，连杆始终作平动，从而保证了小车始终处于水平状态。

1.5横向移动机构设计

通过对比钢丝绳、链条、同步带、齿轮齿条等机构，横向移动机构采用齿轮齿条机构，如图6所示。

1.6纵向移动机构设计

标准停车位宽2.5m，长5.0～5.5m。以4个停车位为例，停车托板纵向移动的最大距离为22m，运动距离较长。因此，纵向移动机构采用两轮驱动结构，如图7所示。

2工作原理及具体实施方式

2.1工作原理

升降机构中的电机带动丝杆旋转，通过丝杆螺母机构带动双曲柄机构旋转，从而举升、降下停车托板。横向移动机构中的电机带动齿轮旋转，通过齿轮齿条机构带动上支撑板沿中支撑架上的光杆做横向移动。纵向移动机构中的电机带动主动轮旋转，带动中支撑架沿下层固定框架上的导轨做纵向移动。

2.2