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四层立体停车库（链条式）总体设计
前言
近几年来，随着汽车工业和建筑业两大支柱产业的快速发展，在一些大、中城市相继出现了停车难和乱停车的现象。在解决城市停车难的问题中，欧美国家和亚洲国家采取的措施有所不同。但立体化停车是各个国家都积极采取的措施，尤其是全自动化的机械式立体停车库，在很多国家和地区都得到了快速的发展。
机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。机械车库具有突出的节地优势，而且相对造价低，使用方便、操作简单、安全可靠、存取快捷。机械式立体停车设备以其独特的优点，引起了各界的重视，得到了广泛的应用。机械式立体停车库可充分利用空间，在有限场地上，最大限度停放车辆，是改善城市交通，缓解城市停车难的新途径。
就当前社会对于立体停车库的需求，本文介绍了各种型式立体停车库的特点，选出了一种能广泛满足社会需求的机械式立体停车库---升降横移式立体停车库，它也是比较典型的机电一体化产品。一些大城市已运用其实现许多停车问题。该车库依据升降横移类机械式停车设备运行原理,采用钢架结构搭建而成。
本文对4层链条式升降横移式立体停车库的结构进行了全面的力学分析，包括升降横移式立体停车库的框架结构的强度、横移传动系统中轴的强度和升降传动系统中轴的强度等。本文还对升降横移式立体停车库的整体框架和局部进行了结构优化，使整体框架的强度提高了，重量减轻。
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四层立体停车库（链条式）总体设计
第1章 绪论
1.1 机械停车库的产品特点及优势
1.节省占地面积，充分利用空间。一般情况下，机械式立体停车库的占地面积约为平面停车场的1/2-1/25，空间利用率比建筑自走式停车库提高75%以上。
2.相对造价低。机械式停车设备每个泊位投资约2万-8万元，而建筑自走式停车库每个泊位的造价约为15万元以上。据一份资料显示，同样是停50辆车，传统的停车场需1650平方米的空间，造价约750万元，而采用塔式立体车库却只需50平方米，其造价只需400万元（含20万元土建费），可节约47%的投资。
3.使用方便、操作简单、安全可靠、存取快捷。一般一次存（取）车时间不超过120秒。此外，由于存取车、收费等实现全自动化，因而汽车进入车库后的所有过程均由电脑控制，可减少废弃排放，有利环保。
4.便于实现城市停车库一卡通管理。以上海为例，现在每年都会新建地铁站，而在其附近往往也会建造一些停车场，并可以使用公交一卡通享受“停车+轨道交通”的换乘优惠，这是目前政府大力推广的哦“P+R”模式，通过建造自动化程度较高的机械车库，将大大方便停车管理，甚至可以做到无人值守。
5.提升建筑智能化程度及档次。在房地产进入品牌化竞争的同时，采用机械式立体停车库方式，不仅可以提高整个小区、主体建筑的智能化程度和楼盘档次，而且可以吸引更多的消费群。成为楼盘的一个卖点。机械停车库所产生的社会效益及经济效益均高于其他方式的停车库，尤其是特大城市商业用地，意义更为显著。
1.2 国内外研究现状
1.2.1
国外研究现状
1932 年美国开始建造第一台简易式存车库———采用电梯系统上下搬运汽车。它是Bowser 公司在美国俄亥俄州辛辛那提市建造的Carew 塔式车库，共24 层能容纳500 辆汽车，该车库直到1979 年才投入使用。1968 年6 月，英国的第一座大型自动化立体停车库在伦敦的Rochester Row 建造。这个能容纳300 辆汽车的设施，由威斯敏斯区政府的路外停车部门Master Park所有和管理，它实际上是一个半自动化升降操作的设施，直到今天还在提供停车服务。20 世纪80 年代中期，德国的Krupp 制造公司在当地安装了两台较大的机械式立体停车设备，一个是在萨尔布吕肯，另一个是在慕尼黑，这两台设备目前都仍在运营。意大利从事停车设备开发和生产也比较早。较好的公司有：意大利Sotefin、Interpark 等。由于欧洲国家土地资源比较富余，停车问题表现不很突出，停车设备应用量不是很大。多数
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为巷道堆垛式产品，多层升降横移式产品应用很好。意大利和其他一些欧洲国家的优势在巷道堆垛类产品上。截至2002 年底，荷兰已有大约90 座机械式停车库，但在建筑密度较高的市中心区并不太多，部分原因是由于人们缺乏对机械式停车系统的认识，对这种系统的信任度不高。2001 年1 月，一种高度相当于14 层楼、内部结构好似书架的立体停车库在莫斯科投入使用。韩国机械停车设备技术是日本技术的派生。产业从20 世纪70 年代中期开始起步， 80 年代开始引进日本技术，经过消化生产和本土化， 90 年代开始为供应使用阶段。由于这几个阶段得到政府的高度重视，各种机械停车设备得到普遍开发和利用，韩国近几年增长速度都在30%左右。1987 年， Krupp 在韩国首都汉城设计建造了世界上最大的自动化停车库，拥有1300 个车位。亚洲的停车设备技术起源于日本，日本从20 世纪60 年代开始从事机械停车设备的开发、生产、销售和服务，至今已有四十几年的历史。目前在日本从事机械式停车库及其设备开发、制造的公司约有200 多家，其中生产机械式停车设备的公司约100 多家，比较大的公司有新明和、石川岛播磨、日精、三菱重工等。 1.2.2
国内研究现状
我国机械式车库的早期研究开发工作是80年代中期开始，90年代开始引进和生产停车设备，在北京、上海、广州、深圳等地都有使用。参照日本等国标准制定的我国行业标准也于近几年出台，目前停车设备生产厂已发展到几百家，生产各种类型的停车设备，有些停车设备已开始出口。机械式立体车库是一种具有综合性能的建筑，不仅包含了机械停车设备，其规划建设涉及到区域整体景观、交通疏导、建筑结构、供电照明、通讯监视、通风排水、环境保护、安全消防、收费管理等各学科领域，就停车设备而言，其机械结构的发展已形成了停车设备独有的技术特征，需要多学科、多专业的复合型人才积极参与，把国外停车技术和各领域的成熟技术移植到我国停车产业，开发出安全、经济、高效、节能、省地的产品，满足国内外市场的需求。
在我国的停车产业发展中还存在一些问题，如没有统一的技术标准；多数产品是仿效或引进国外技术制造，技术水品低；缺少具有一定规模的企业，生产能力不足；市场竞争无序，个别企业为抢占市场，采取低价竞争；缺少科研设计单位的参与，技术创新能力严重不足；政策不配套，对停车产业发展和管理严重滞后等。解决上述问题，需要我们在政策市场、管理和技术多方面做出努力。政策方面应参照国家的有关政策法规，规划确定出专用和公共停车位的合理数量，实现投资主体多元化，确定车库的管理属性和停车收费标准，给予投资和经营者相应的优惠政策，使其有利可图。市场方面应建立车库市场运行机制，利用价格杠杆调高占路停车收费标准，逐步消除“路满库空”现象。鼓励按市场规则经营车库，并实施政府监督和政策调控，使停车产业良性发展。 1.2.3
主要发展趋势
随着当今社会各种高新技术的引入，立体车库正在向专业化、复杂化、智能化和高自动
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化方向发展，重点表现为以下几个方面：
①专业化：理他日车库系统稳定可靠，能正常运行而不出故障时用户的首要要求，也是一套停车场系统的重中之重。因此，必须提高制造厂商的专业化程度，才能保证设备的可靠性，立体车库的软硬件设施及各种设备的配套也应当达到专业化程度。
②复杂化：立体车库产业正在向多元化方向发展，它已经不仅是纯粹的机械设备，还包含了当今机械、电子、建筑、液压、光学、磁控、管理和计算机技术等领域的大量先进技术。立体停车系统已经日臻完善，如汽车出入车库时采用声光引导和定位、汽车尺寸和重量自动识别、限速保护与多重机构互锁、停车泊位自动跟踪、链绳长度超范围报警和弹性变形自动补偿、汽车安全检测、图像识别技术、科学管理等，各种领域先进技术的综合使用，已经使立体车库成为一个独立的大型复杂的高技术设备。
③智能化：立体车库的发展越来越向着智能化方向发展，一些新技术正在迅速进入该领域，如变频技术、全电脑控制系统、导航定位技术、图像识别技术、传感技术、光纤通讯技术、防火防盗系统、停电及电源故障的自动判别排除及处理系统等。对于全电脑自动控制系统，要开发、设计专用硬件系统和专用软件，使之适用于存取车全过程的管理和控制，尤其是对于“模块”阁架式立体车库的电梯调配，自动送车找位、自动平层，应快捷、准确、可靠。系统安全装置的设置要与动态过程安全检测形成闭环，确保存取车过程的安全运行。
④高自动化：立体车库的高自动化主要表现为先进的自动控制技术和科学管理方法。控制技术和管理方法互为所长，大幅度提高了存取车效率。在控制方法上采用了遥控技术和自动识别系统：车辆停靠稳妥（在车库外面需要自动转向）后，车库可以将汽车自动停放到合适的位置，可实现无人操作；在科学管理方面，计算机中心对停车场实行全方位管理，整个停车场完全在计算机监控之下，包括设备监控、出入口监控、停车场内部监控，整个停车场运行的状态信息可以存入计算机，通过便捷的人机管理界面，实现车流量统计、系统故障查询、收费状况查询、进出车辆信息查询、系统运行状态的实时查询，同时可以设置打印报表功能。
未来的车库系统管理更开放、更灵活，整个管理系统能够实现控制与管理一体化，系统操作更加简便，功能更加强大，整个车库的管理可以纳入楼宇自动化系统，连入网络，形成一个综合的计算机管理网络信息系统，真正实现立体车库的无人化管理。
1.3 立体车库的分类及特点
机械式立体车库根据其构造上的不同可分为垂直升降式、升降横移式、巷道堆垛式、水平循环式、多层循环式、平面移动式、竖直循环式、简易升降式等立体车库。其中垂直升降式、升降横移式、巷道堆垛式、水平循环式、多层循环式、平面移动式立体车库是大型停车场，停放车辆多达数十辆以至上千辆之多，适合于建在有相对较大的空间而且车辆停放密集区如中心商业区、车站、码头等。竖直循环式、简易升降式一般占地面积较小，存放车辆较
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少，适合家庭和住宅小区停车。
（1）升降横移式立体车库
由停车位与升降装置立体组合而成的停车装置，升降装置可整体横向移动或升降装置的搬运器可横向移动，停车位设置在升降道和移动道的两侧，通过车盘的升降和横移操作实现停车取车;采用模块化设计，车位数从几个到上百个均可，可以在地面及地下停车场使用，也可设计成半地下形式，使用形式灵活，造价较低，因此这类停车库比较普遍。
（2）垂直升降式(电梯式)立体车库
车库中间是升降机垂直运送汽车的通道，两侧是沿垂直方向设置的停车车位，类似于电梯的工作原理，把容纳汽车的停车室和升降汽车的升降装置组合起来。存取车时由升降机构带动车和托盘到达指定层面，然后用横移装置通过横向伸缩把车和托盘搁放在指定存车位置上或是相反。通过横移装置将指定存车位上的车辆和托盘送入升降机构，升降机构降到车辆入口处，打开库门，将车开走。
其内部为层状结构，一般以二辆车为一个层面，整个存车库可多达20-25层，平均50平方米的土地可容车40至50辆，比传统的停车场容车量高出约10倍，是酒店、商场、商务场所等人口极度密集区的首选停车设备。
这种车库的高度较高（几十米)，对设备的安全性、加工安装精度等要求都很高，造价较高，但外型美观大方，可以与建筑物并设，也可单独设置，与环境融洽结合，高效利用土地。最适宜建筑在高度繁华的城市中心区域以及车辆集中停放的集聚点。
（3）巷道堆垛式立体车库
其工作原理和堆垛式立体自动化仓库存取货物很相似，采用堆垛机或桥式起重机作为存取车辆的工具，所有进到搬运器的车辆均由堆垛机或桥式起重机水平且垂直移动到存车位，或者从存车位取出，因此对堆垛机的技术要求较高，单台堆垛机成本较高 ,所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数需要较多的客户使用。
（4）多层循环式立体车库
搬运器排列成两层或两层以上并作上下循环运动而实现车辆多层存放的停车设备，根据循环的形状可分为圆形循环式和箱形循环式。圆形循环式车库一般存车位较少，出入库时间短;箱形循环式车库车位一般较(图2-4)多层循环式立体车库多，空间利用率高。在每列任意两层的两端，搬运器以升降运动进行不同层之间的循环。
根据循环方向与停车方向的关系，可分为纵式和横式两类。根据汽车出入地下室的方式可分为由汽车自行驶到地下停车装置上的直接出入式和用升降装置使汽车出入的升降式。
（5）竖直循环式立体车库
垂直循环类机械式停车设备采用与地面垂直方向做循环运动而达到存取车辆的停车设备。其工作原理是通过减速电机带动传动机构，在牵引构件——链条上，每隔一定距离安装一个存车拖架，存车拖架随链条一起作循环运动，从而达到存取车辆的目的。
存车时，司机将车开至设备存车托架准确位置后，停妥后，司机出库。按动操作按键，
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