一種螺杆驅動俯仰式兩層停車設備的製作方法

2023-09-17 11:59:15 1

本發明涉及停車設備領域，具體涉及一種採用螺杆驅動的俯仰式兩層停車設備。

背景技術：

隨著我國家用汽車的普及，能夠節省停車用地的停車設備已普遍使用。其中，液壓驅動、採用多連杆支撐結構的俯仰式兩層停車設備已經是定型產品。但是，常用的液壓驅動設備存在對外界溫度相對敏感、容易產生洩漏的缺點。另外，多連杆支撐結構在止點位置具有最大支承力和最大安全係數，因此，當設備定型之後，其最佳俯仰角度和最大升降高度已經確定、不可調整，故難以適應具體項目的個性化需求。上述的缺點和特性，在一定程度上影響到液壓驅動、採用多連杆支撐結構的俯仰式兩層停車設備的推廣使用。

技術實現要素：

本發明的目的就是針對現有技術中存在的不足，提供一種採用機械傳動和螺杆驅動的俯仰式兩層停車設備，在實現俯仰式停放車輛的前提下，最佳俯仰角度和最大升降高度可以在一定範圍內隨意設定、隨時調整。

為實現上述目的，一種螺杆驅動俯仰式兩層停車設備的基礎技術方案，其特徵在於：所述停車設備的載車板10採用電機驅動、四套螺杆螺帽裝置承託上升或者下降的形式，該四套螺杆螺帽裝置分為前、後兩組，前面一組的兩個支承點與後面一組的兩個支承點的連線分別與載車板10的縱向中心線垂直；為達到載車板10在地面層水平靜置和在二層高度的俯仰形式靜置，載車板10在地面層往二層上升須經歷兩次上升階段：載車板10首先從地面層水平靜置狀態開始，前、後兩組共四個支承點同步進行第一次上升，使得載車板10到達二層的基本水平高度；然後，載車板10的前面一組的兩個支承點的高度維持不變，後面一組兩個支承點同步作第二次上升，上升一定高度之後，維持不動，使得載車板10在第二層位置靜置；此時，載車板10呈現前低後高的俯仰靜置狀態；載車板10在二層往地面層下降須經歷兩次下降階段：載車板10首先從第二層的前低後高的俯仰靜置狀態開始，載車板10的前面一組兩個支承點的高度維持不變，後面一組的兩個支承點同步作第一次下降，下降至載車板10處於水平狀態之後，改為載車板10由前、後兩組共四個支承點同步進行的第二次下降；最後，載車板10到達地面層，保持水平狀態靜置。

所述載車板10兩次上升和兩次下降功能通過驅動機構實現，所述驅動機構包括電機減速裝置1、左換向箱2、右換向箱3、左前螺杆箱4、右前螺杆箱5、左後螺杆箱8、右後螺杆箱9、四套螺杆螺帽、四件支承塊、左傳動軸6和右傳動軸7。

所述電機減速裝置1為雙向輸出，在設備二層機架的最前端位置設置，使得減速裝置的輸出為兩端橫向水平輸出，左端輸出連結左換向箱2，右端輸出連結右換向箱3。

所述左換向箱2和右換向箱3的結構相同、減速比相同，為橫向直角換向齒輪箱，通過一對傘形齒輪或者螺旋齒輪把橫向水平輸入轉換為縱向水平輸出。

所述左前螺杆箱4和右前螺杆箱5的結構相同、減速比相同，為豎向直角換向齒輪箱，通過一對傘形齒輪或者螺旋齒輪把縱向水平輸入轉換為垂直方向輸出；左前螺杆箱4和右前螺杆箱5的內部分別設置有離合器，該離合器由外部信號控制結合或者脫離；當離合器處於結合狀態，對應的螺杆箱的縱向水平輸入通過內部齒輪的嚙合傳動轉換為垂直方向的輸出；當離合器處於脫離狀態，對應的螺杆箱的縱向水平輸入對內部齒輪的嚙合傳動不起作用，垂直方向的輸出處於靜止狀態。

所述左後螺杆箱8和右後螺杆箱9的結構相同、減速比相同，為豎向直角換向齒輪箱，內部沒有設置離合器，通過一對傘形齒輪或者螺旋齒輪把縱向水平輸入轉換為垂直方向輸出。

所述四套螺杆螺帽的螺紋頭數、旋向、螺距分別相同；其中，四支螺杆分別與左前螺杆箱4、右前螺杆箱5、左後螺杆箱8、右後螺杆箱9的垂直方向的轉動輸出的部件同軸線安裝、緊固連結，螺紋末端垂直向下；四個螺帽分別安裝在對應的螺杆之上，螺帽不能轉動，螺杆轉動使得螺帽作垂直上下移動。

所述四件支承塊分別設置在四套螺杆螺帽裝置的螺帽之上，跟隨螺帽上升或下降，四件支承塊分別對載車板10實現四個支承點的支承；其中，位於前面的兩個螺帽之上的兩件支承塊形成前面一組的支承，位於後面的兩個螺帽之上的兩件支承塊形成後面一組的支承。

所述左傳動軸6和右傳動軸7的結構相同，左傳動軸6的作用是把左換向箱2的縱向水平輸出傳遞至左前螺杆箱4設置的離合器的固定部件以及傳遞至左後螺杆箱8的主動齒輪；右傳動軸7的作用是把右換向箱3的縱向水平輸出傳遞至右前螺杆箱5設置的離合器的固定部件以及傳遞至右後螺杆箱9的主動齒輪。

當左前螺杆箱4和右前螺杆箱5內部設置的離合器同時處於結合狀態，電機減速裝置1的輸出使得左前螺杆箱4、右前螺杆箱5、左後螺杆箱8和右後螺杆箱9實現同步運行，從而使得載車板10水平同步上升或者水平同步下降；而當左前螺杆箱4和右前螺杆箱5內部設置的離合器同時處於脫離狀態，電機減速裝置1的輸出對左前螺杆箱4和右前螺杆箱5均不起作用，只有左後螺杆箱8和右後螺杆箱9實現同步運行；當左後螺杆箱8和右後螺杆箱9同步運行的結果為螺帽上升，則使得載車板10的後段繞前面的兩個支承點形成的軸線同步上升，載車板10從水平狀態轉變為前低後高的俯仰狀態；當左後螺杆箱8和右後螺杆箱9同步運行的結果為螺帽下降，則使得載車板10的後段繞前面的兩個支承點形成的軸線同步下降，載車板10從前低後高的俯仰狀態回復到水平狀態。

載車板10的二層位置水平高度通過設置位置傳感器（常用的位置傳感器有位置開關、接近開關或者搖臂開關）所提供的位置信號來確定。很明顯，只需調整位置傳感器的設置高度即可調整載車板10的二層位置水平高度。類似地，載車板10二層位置的俯仰位置通過設置位置傳感器所提供的位置信號來確定。很明顯，只需調整位置傳感器的設置高度即可調整載車板10二層位置的俯仰角度。

與現有技術相比，本發明具有如下優點與有益效果：提供一種採用螺杆驅動俯仰式兩層停車設備，在實現俯仰式停放車輛的前提下，只需生產一種規格的設備，通過調整在載車板前段設置的位置傳感器的高度以及調整在載車板後段設置的位置傳感器的高度，即可實現載車板因應具體項目實現最佳俯仰角度和最大升降高度的一定範圍內的隨意設定和隨時調整。另外，螺杆螺帽裝置的自鎖作用也使得停車設備防墜落裝置的設置變得簡單，能夠進一步降低停車設備的總體成本。

附圖說明

圖1是本發明一種螺杆驅動俯仰式兩層停車設備其中一個實施例的機械傳動原理圖。圖中，1電機減速裝置；1-2左端軸；1-3左聯軸器；1-4右聯軸器；1-5右端軸；2左換向箱；2-1左換向主動輪；2-2左換向被動輪；3右換向箱；3-1右換向主動輪；3-2右換向被動輪；4左前螺杆箱；4-1左離合器；4-2左前主動輪；4-3左前被動輪；4-4左前螺杆；5右前螺杆箱；5-1右離合器；5-2右前主動輪；5-3右前被動輪；5-4右前螺杆；6左傳動軸；7右傳動軸；8左後螺杆箱；8-2左後主動輪；8-3左後被動輪；8-4左後螺杆；9右後螺杆箱；9-2右後主動輪；9-3右後被動輪；9-4右後螺杆。

圖2、圖3、圖4是本發明一種螺杆驅動俯仰式兩層停車設備其中的圖1實施例的載車板10上升運行示意圖。圖中，1電機減速裝置；1-2左端軸；1-5右端軸；2左換向箱；3右換向箱；4左前螺杆箱；4-4左前螺杆；4-5左前螺帽；5右前螺杆箱；5-4右前螺杆；5-5右前螺帽；6左傳動軸；7右傳動軸；8左後螺杆箱；8-4左後螺杆；8-5左後螺帽；9右後螺杆箱；9-4右後螺杆；9-5右後螺帽；10載車板。

圖5是本發明一種螺杆驅動俯仰式兩層停車設備其中的圖1實施例的載車板10上升運行至二層位置的正立面示意圖。圖中，1電機減速裝置；5右前螺杆箱；5-4右前螺杆；5-5右前螺帽；7右傳動軸；9右後螺杆箱；9-4右後螺杆；9-5右後螺帽；10載車板；11-1地面層車輛；11-2二層車輛；12二層機架。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的描述。

如圖1所示，為本發明一種螺杆驅動俯仰式兩層停車設備其中一個實施例的機械傳動原理圖。圖中為二層機架平面，二層機架由若干根立柱支承，在圖中沒有顯示立柱和機架的具體形狀。如圖2、圖3、圖4所示，為本發明一種螺杆驅動俯仰式兩層停車設備其中圖1實施例的載車板10上升運行示意圖；如圖5所示，為本發明一種螺杆驅動俯仰式兩層停車設備其中圖1實施例的載車板10上升運行至二層位置的正立面示意圖。下面以圖1為主，參考圖2、圖3、圖4、圖5進行描述。

從圖1上方（即停車設備二層機架的前方）可見，在設備二層機架最前端的中間位置設置有電機減速裝置1，減速裝置兩端橫向水平輸出，左端輸出通過左聯軸器1-3和左端軸1-2連結左換向箱2，右端輸出通過右聯軸器1-4和右端軸1-5連結右換向箱3。

圖1所示，左換向箱2和右換向箱3的結構相同、減速比相同，為橫向直角換向齒輪箱，通過一對傘形齒輪把電機減速裝置1的橫向水平輸出轉換為縱向水平輸出。圖示左換向箱2的左換向主動輪2-1、左換向被動輪2-2的安裝位置與右換向箱3的右換向主動輪3-1、右換向被動輪3-2的安裝位置有不同，其目的是使得電機減速裝置1的兩端同轉向輸出經過左換向箱2和右換向箱3的換向之後，左傳動軸6和右傳動軸7的轉動方向相同，從而使得左前螺杆箱4和右前螺杆箱5的結構和參數能夠完全相同，左後螺杆箱8和右後螺杆箱9的結構和參數能夠完全相同，左前螺杆4-4、右前螺杆5-4、左後螺杆8-4和右前螺杆9-4的參數能夠完全相同，左前螺帽4-5、右前螺帽5-5、左後螺帽8-5和右前螺帽9-5的參數能夠完全相同。

從圖1可見，左前螺杆箱4和右前螺杆箱5的結構相同、減速比相同，為豎向直角換向齒輪箱，通過一對傘形齒輪分別把左前螺杆箱4和右前螺杆箱5的主動齒輪的縱向水平輸入轉換為被動齒輪的垂直方向輸出。左前螺杆箱4包括左離合器4-1、左前主動輪4-2、左前被動輪4-3；其中，左前主動輪4-2與左傳動軸6為同軸滑動連結，左離合器4-1的固定部分與左傳動軸6緊固連結，活動部分與左前主動輪4-2緊固連結。右前螺杆箱5包括右離合器5-1、右前主動輪5-2、右前被動輪5-3；其中，右前主動輪5-2與右傳動軸6為同軸滑動連結，右離合器5-1的固定部分與右傳動軸7緊固連結，活動部分與右前主動輪5-2緊固連結。

從圖1可見，左後螺杆箱8和右後螺杆箱9的結構相同、減速比相同，為豎向直角換向齒輪箱，通過一對傘形齒輪分別把左後螺杆箱8和右後螺杆箱9的主動齒輪的縱向水平輸入轉換為被動齒輪的垂直方向輸出。左後螺杆箱8包括左後主動輪8-2、左後被動輪8-3；其中，左後主動輪8-2與左傳動軸6緊固連結；右後螺杆箱9包括右後主動輪9-2、右後被動輪9-3；其中，右後主動輪9-2與右傳動軸7緊固連結。

參考圖2、圖3、圖4可知：四套螺杆螺帽的分別為左前螺杆4-4和左前螺帽4-5，右前螺杆5-4和右前螺帽5-5，左後螺杆8-4和左後螺帽8-5，右後螺杆9-4和右後螺帽9-5；這些螺杆的螺紋末端垂直向下，螺帽不能轉動，只能上下移動；螺杆、螺帽的螺紋頭數、旋向、螺距分別相同。其中，左前螺杆4-4緊固連結在左前螺杆箱4的左前被動輪4-3之上，右前螺杆5-4緊固連結在右前螺杆箱5的右前被動輪5-3之上，左後螺杆8-4緊固連結在左後螺杆箱8的左後被動輪8-3之上，右後螺杆9-4緊固連結在右後螺杆箱9的右後被動輪9-3之上。

所有附圖都沒有畫出四件支承塊。該四件支承塊分別設置在左前螺帽4-5、右前螺帽5-5、左後螺帽8-5和右後螺帽9-5之上，分別跟隨左前螺帽4-5、右前螺帽5-5、左後螺帽8-5和右後螺帽9-5上升或下降，四件支承塊分別對載車板10實現四個支承點的支承；其中，左前螺帽4-5和右前螺帽5-5上面的兩件支承塊形成前面一組的支承，左後螺帽8-5和右後螺帽9-5上面的兩件支承塊形成後面一組的支承。

從圖1可見，左傳動軸6和右傳動軸7的結構相同。

左傳動軸6的作用是把左換向箱2的縱向水平輸出傳遞至左前螺杆箱4的離合器的固定部件以及傳遞至左後螺杆箱8的主動齒輪。圖1顯示，當左離合器4-1在外部信號的驅動下處於結合狀態，左前主動輪4-2通過結合的左離合器4-1與左傳動軸6緊固連結，左傳動軸6轉動帶動左前主動輪4-2同步轉動。當左離合器4-1在外部信號的驅動下處於脫離狀態，左前主動輪4-2與左傳動軸6滑動連結，左傳動軸6轉動不會帶動左前主動輪4-2轉動。圖1顯示，左後螺杆箱8的左後主動輪8-2與左傳動軸6為同軸緊固連結，左傳動軸6轉動帶動左後主動輪8-2同步轉動。

右傳動軸7的作用是把右換向箱3的縱向水平輸出傳遞至右前螺杆箱5的離合器的固定部件以及傳遞至右後螺杆箱9的主動齒輪。圖1顯示，當右離合器5-1在外部信號的驅動下處於結合狀態，右前主動輪5-2通過結合的右離合器5-1與右傳動軸7緊固連結，右傳動軸7轉動帶動右前主動輪5-2同步轉動。當右離合器5-1在外部信號的驅動下處於脫離狀態，右前主動輪5-2與右傳動軸7滑動連結，右傳動軸7轉動不會帶動右前主動輪5-2轉動。圖1顯示，右後螺杆箱9的右後主動輪9-2與右傳動軸7為同軸緊固連結，右傳動軸7轉動帶動右後主動輪9-2同步轉動。

因此，當左離合器4-1以及右離合器5-1同時處於結合狀態，電機減速裝置1的輸出使得左前螺杆箱4、右前螺杆箱5、左後螺杆箱8和右後螺杆箱9實現同步運行，分別驅動左前螺杆4-4、右前螺杆5-4、左後螺杆8-4和右後螺杆9-4同步、同向轉動，使得左前螺帽4-5、右前螺帽5-5、左後螺帽8-5和右後螺帽9-5同步、同向上升或者下降，從而使得載車板10水平同步上升或者水平同步下降；而左離合器4-1以及右離合器5-1同時處於脫離狀態，電機減速裝置1的輸出對左前螺杆箱4和右前螺杆箱5均不起作用，左後螺杆箱8和右後螺杆箱9實現同步運行，分別驅動左後螺杆8-4和右後螺杆9-4同步、同向轉動，使得左後螺帽8-5和右後螺帽9-5同步、同向上升或者下降，從而使得載車板10的後段繞前面的兩個支承點形成的軸線同步上升，載車板10從水平狀態轉變為前低後高的俯仰狀態；或者，使得載車板10的後段繞前面的兩個支承點形成的軸線同步下降，載車板10從前低後高的俯仰狀態回復到水平狀態。

圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示實施例，載車板10的上升以及下降的運行過程描述如下。

載車板10的上升運行過程是：載車板10上升之前，在地面層處於靜置狀態，見圖2。

第一步：通過外部控制信號控制使得左離合器4-1以及右離合器5-1同時處於結合狀態。當電機正向旋轉，電機減速裝置1左端輸出通過左換向箱2、左傳動軸6和左離合器4-1最終帶動左前螺杆4-4轉動從而使得左前螺帽4-5作垂直往上移動；通過左換向箱2、左傳動軸6最終帶動左後螺杆8-4轉動從而使得左後螺帽8-5作垂直往上移動；電機減速裝置1右端輸出通過右換向箱3、右傳動軸7和右離合器5-1最終帶動右前螺杆5-4轉動從而使得右前螺帽5-5作垂直往上移動；通過右換向箱3、右傳動軸7最終帶動右後螺杆9-4轉動從而使得右後螺帽9-5作垂直往上移動。左前螺帽4-5、右前螺帽5-5、左後螺帽8-5和右後螺帽9-5的垂直往上移動是同步的，並且通過各自的支承塊使得載車板10同步上升。此時，為載車板10從地面層水平靜置狀態開始的前、後兩組共四個支承點同步進行的第一次上升。當載車板10上升到達基本高度，觸發通過外部控制信號控制使得左離合器4-1以及右離合器5-1同時處於分離狀態，電機減速裝置1的輸出對左前螺杆箱4和右前螺杆箱5均不起作用。此時的狀態如圖3。

第二步：電機繼續正向旋轉，電機減速裝置1左端輸出通過左換向箱2、左傳動軸6最終帶動左後螺杆8-4轉動從而使得左後螺帽8-5作垂直往上移動；電機減速裝置1右端輸出通過右換向箱3、右傳動軸7最終帶動右後螺杆9-4轉動從而使得右後螺帽9-5作垂直往上移動。右前螺帽5-5和右後螺帽9-5的垂直往上移動是同步的，並且通過各自的支承塊使得載車板10的後端繞前面的兩個支承點形成的軸線同步上升，即為第二次上升。上升一定高度之後，觸發電機停止運行，使得載車板10在第二層位置靜置時呈現前低後高的俯仰狀態。此時的狀態如圖4。

載車板10的下降運行過程是上升過程的逆過程。載車板10下降之前，在二層處於前低後高的俯仰靜置狀態，見圖4。

第一步：載車板10在第二層位置處於俯仰靜置狀態時，外部控制信號控制使得左離合器4-1以及右離合器5-1同時處於脫離狀態，電機減速裝置1的輸出對左前螺杆箱4和右前螺杆箱5均不起作用。當電機反向旋轉，電機減速裝置1左端輸出通過左換向箱2、左傳動軸6最終帶動左後螺杆8-4轉動從而使得左後螺帽8-5作垂直往下移動；電機減速裝置1右端輸出通過右換向箱3、右傳動軸7最終帶動右後螺杆9-4轉動從而使得右後螺帽9-5作垂直往下移動。右前螺帽5-5和右後螺帽9-5的垂直往下移動是同步的，並且通過各自的支承塊使得載車板10的後端繞前面的兩個支承點形成的軸線同步下降，即為第一次下降。下降一定高度、載車板10到達水平狀態，電機停止運行。此時的狀態如圖3。

第二步：通過外部控制信號控制使得左離合器4-1以及右離合器5-1同時處於結合狀態。當電機繼續反向旋轉，電機減速裝置1左端輸出通過左換向箱2、左傳動軸6和左離合器4-1最終帶動左前螺杆4-4轉動從而使得左前螺帽4-5作垂直往下移動，通過左換向箱2、左傳動軸6最終帶動左後螺杆8-4轉動從而使得左後螺帽8-5作垂直往下移動；電機減速裝置1右端輸出通過右換向箱3、右傳動軸7和右離合器5-1最終帶動右前螺杆5-4轉動從而使得右前螺帽5-5作垂直往下移動，通過右換向箱3、右傳動軸7最終帶動右後螺杆9-4轉動從而使得右後螺帽9-5作垂直往下移動。左前螺帽4-5、右前螺帽5-5、左後螺帽8-5和右後螺帽9-5的垂直往下移動是同步的，並且通過各自的支承塊使得載車板10同步下降。當載車板10下降至地面層，觸發電機停止運行，載車板10在地面層位置靜置時呈現水平狀態。此時的狀態如圖2。

即：圖2顯示載車板10處於地面層水平靜置狀態。圖3顯示載車板10處於二層基本水平高度狀態。圖4顯示載車板10處於二層前低後高的俯仰靜置狀態。

如圖5所示，為本發明一種螺杆驅動俯仰式兩層停車設備其中圖1實施例的載車板10上升運行至二層位置的示意圖。圖中畫出二層機架12，二層機架12由若干根立柱支承，而立柱在圖中沒有顯示。圖示右方即為停車位的前方。圖中可見，二層機架12上方從右往左可見分別安裝有電機減速裝置1、右前螺杆箱5和右後螺杆箱9；在電機減速裝置1、右前螺杆箱5、右後螺杆箱9之間貫穿安裝有右傳動軸7；右前螺杆箱5的下方為右前螺杆5-4和右前螺帽5-5；右後螺杆箱9的下方為右後螺杆9-4和右後螺帽9-5；載車板10在二層呈現前低後高（圖示為右低左高）的俯仰靜置狀態，上面停放有二層車輛11-2；下方停放有地面層車輛11-1。

上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。