一種停車設備的雙液壓缸平衡驅動升降裝置的製作方法
2023-04-26 05:37:26 1
本發明涉及機械式停車設備技術領域，更具體地說，涉及停車設備的上層臺板垂直升降驅動裝置，採用雙液壓缸平衡驅動機構，適用於中間兩根立柱夾持上層臺板垂直升降的兩層停車設備。
背景技術：
隨著汽車保有量的增加，停車場地不足的問題日趨明顯，機械式停車設備已得到廣泛應用，其中兩層停車設備的市場佔有率較大。兩層停車設備中，有採用中間兩根立柱（包括對稱布局和非對稱布局）夾持上層臺板垂直升降的形式。目前，這種設備形式的上層臺板升降採用單臺電機帶動鏈條或者鋼絲繩循環曳引方式，而循環曳引方式使得載車板兩側的曳引支承驅動機構存在結構差異（一側為直接驅動、另一側為經過多級機械動力傳動的間接驅動），存在載車板驅動不平衡、一側鏈條或鋼絲繩斷裂即產生傾覆的缺陷。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有技術中的缺點與不足，提供一種停車設備的雙液壓缸平衡驅動升降裝置，採用液壓工作站驅動兩套承擔荷載的油缸/活塞單元，以完全相同的結構形式對載車板的兩側進行平衡支承驅動，具體是以兩根活塞端部直頂式驅動兩套鏈輪/鏈條機構或繩輪/鋼絲繩機構，間接支承載車板垂直升降的方式；或者是以兩根活塞端部直頂式驅動，直接支承載車板垂直升降的方式。以上兩種方式均能實現中間兩根立柱夾持上層臺板垂直升降停車設備的載車板平衡升降。
為了達到上述目的，本發明通過下述技術方案予以實現：一種停車設備的雙液壓缸平衡驅動升降裝置，其特徵在於：所述雙液壓缸平衡驅動是指載車板的兩側分別獲得兩套液壓油缸結構形式完全相同的平衡支承；所述裝置包括液壓工作站、兩套承擔荷載的油缸/活塞單元；所述液壓工作站用於驅動油缸/活塞單元；所述兩套承擔荷載的油缸/活塞單元為液壓直線運行驅動裝置，採用油缸固定、活塞伸縮運動的方式；其中，油缸分別固定安裝在設備的兩根立柱內部空間，活塞的下止點對應於載車板下降至地面層，活塞的上止點對應於載車板上升至高層位置；液壓工作站與油缸/活塞單元之間採用油管和閥門連接；兩套承擔荷載的油缸/活塞單元的活塞同步運行且位移方向和位移速度相同。
進一步地，一種停車設備的雙液壓缸平衡驅動升降裝置，其特徵在於：所述兩套承擔荷載的油缸/活塞單元的結構為尺寸和技術指標相同的多級油缸/活塞結構，採用活塞直頂式驅動方式，活塞的頂端分別與設置在載車板兩側的支承座連結，活塞往上位移、直接帶動載車板以相同的速度往上位移；活塞往下位移、直接帶動載車板以相同的速度往下位移。
這裡使用多級油缸/活塞結構而不是單缸/單活塞結構，其目的是以較短的結構尺寸獲得較長的活塞行程，使得整個油缸/活塞裝置的結構總長度控制在3.5米以內，終端活塞的最大行程達到2米。
進一步地，一種停車設備的雙液壓缸平衡驅動升降裝置，其特徵在於：所述兩套承擔荷載的油缸/活塞單元為單缸/單活塞結構，採用鏈輪/鏈條曳引驅動方式或者採用繩輪/鋼絲繩曳引驅動方式。
所述鏈輪/鏈條曳引驅動方式的結構特徵是：活塞的頂端為鏈輪，曳引鏈條的一端固定安裝在地面或者立柱底座，另一端往上繞過活塞頂端的鏈輪、然後往下，固定安裝在載車板的構件之上；活塞往上移動、使得鏈輪跟隨往上移動，由於曳引鏈條的一端固定安裝在地面或者立柱底座、不能移動，故使得曳引鏈條的另一端以兩倍於活塞位移的速度往上移動、從而帶動載車板同步往上移動，期間，鏈輪跟隨活塞向上移動並配合做轉動；而當活塞往下移動、使得鏈輪跟隨往下移動，載車板在重力的作用下以兩倍於活塞位移的速度移動、並始終牽引曳引鏈條，由於曳引鏈條的一端固定安裝在地面或者立柱底座、不能移動，故曳引鏈條緊貼鏈輪，使得鏈輪跟隨活塞向下移動並配合做轉動。
所述繩輪/鋼絲繩曳引驅動方式的結構特徵是：活塞的頂端為繩輪，曳引鋼絲繩的一端固定安裝在地面或者立柱底座，另一端往上繞過活塞頂端的繩輪、然後往下，固定安裝在載車板的構件之上；活塞往上移動、使得繩輪跟隨往上移動，由於曳引鋼絲繩的一端固定安裝在地面或者立柱底座、不能移動，故使得曳引鋼絲繩的另一端以兩倍於活塞位移的速度往上移動、從而帶動載車板同步往上移動，期間，繩輪跟隨活塞向上移動並配合做轉動；而當活塞往下移動、使得繩輪跟隨往下移動，載車板在重力的作用下以兩倍於活塞位移的速度移動、並始終牽引曳引鋼絲繩，由於曳引鋼絲繩的一端固定安裝在地面或者立柱底座、不能移動，故曳引鋼絲繩緊貼繩輪，使得繩輪跟隨活塞向下移動並配合做轉動。
以上技術方案使得載車板平衡升降的關鍵在於確保兩套承擔荷載的油缸/活塞單元的活塞能夠同步運行，採用閉環控制方式（比如位移傳感器配合比例閥或伺服閥的方案）當然是最理想的，同步精度高，但造價也高。本發明兩套承擔荷載的油缸/活塞單元的活塞同步運行精度要求並不高，建議優選採用結構和控制相對簡單的雙活塞同步運行技術方案，比如同步閥方案、串聯液壓油缸方案。下面分別作出說明。
所述同步閥方案是指採用兩個同步閥驅動尺寸和技術指標相同的兩套承擔荷載的油缸/活塞單元，兩個活塞的同步位移精度取決於同步閥輸出流量、輸出壓力的精確度、各油缸/活塞單元的製作精度以及各油缸/活塞單元在運行時的內洩漏程度。
所述串聯液壓油缸方案是指由一臺液壓泵以串聯方式分別驅動兩套承擔荷載的油缸/活塞單元，由於停車設備的安裝特性，本案的油缸/活塞單元只能採用單向活塞的單缸/單活塞結構。
串聯液壓油缸的第一種做法的特點是採用兩套油缸/活塞單元，其中一套（定義為第一套）油缸/活塞單元的油缸的有活塞杆的儲油腔與另一套（定義為第二套）油缸/活塞單元的油缸的沒活塞杆的儲油腔，且在設計時須使得第一套油缸/活塞單元的有活塞杆的儲油腔的面積與第二套油缸/活塞單元的沒活塞杆的儲油腔的面積精確相等。
串聯液壓油缸的第二種做法是採用三套相同尺寸的單向油缸/活塞單元串聯，其中兩套為承擔載荷單元，一套為中間單元。具體做法是：中間單元油缸的有活塞杆儲油腔與其中一套承擔載荷單元的油缸的有活塞杆儲油腔連接，中間單元油缸的沒活塞杆儲油腔與另外一套承擔載荷單元的油缸的沒活塞杆儲油腔連接，實現力的傳遞和位移的傳遞。上述兩種做法的活塞同步位移精度取決於各油缸/活塞單元的製作精度以及各油缸/活塞單元在運行時的內洩漏程度。
上述第一種做法的優點在於結構相對簡單，但油缸/活塞的尺寸難以標準化製作；第二種做法的優點在於油缸/活塞的尺寸完全可以按照標準化來設計、製作。
進一步地，一種停車設備的雙液壓缸平衡驅動升降裝置，其特徵在於：為防止上層載車板處於高層位置時油缸/活塞單元長期處於承擔載荷的狀態，當載車板上升至高層位置之後，防墜裝置復位、載車板改為下降至防墜裝置掛牢，使得油缸/活塞單元卸載；在載車板自高層位置下降之前，載車板先作上升動作、離開防墜落裝置，防墜落裝置打開，載車板開始下降、直至到達地面層。
以上所述同步閥方案和串聯液壓油缸方案需要注意的就是避免活塞位移的誤差累積。建議以載車板下降至地面層、獲得地面層有效支承時作為基準位置，或者以載車板上升至高層指定位置、然後下降至獲得防墜落裝置有效支承時作為基準位置，並據此消除兩套承擔荷載的油缸/活塞單元的位移誤差。上述基準位置須作精心調整，以儘量保證載車板的升降精度。
與現有技術相比，本發明具有如下優點與有益效果：安全防過載，結構簡單，控制簡單，技術成熟，製作成本相對較低，在用於中間非對稱雙立柱形式停車設備時，上述優勢更加明顯。其推廣使用，將產生較好的社會效益和經濟效益。
附圖說明
圖1是本發明一種停車設備的雙液壓缸平衡驅動升降裝置其中採用同步閥、兩級油缸/活塞結構、活塞直頂式驅動的實施例的基本液壓系統示意圖。圖中，1載車板；2-1右側油缸/活塞單元；2-2左側油缸/活塞單元；3-1右側同步閥；3-2左側同步閥；4電磁換向閥；5油箱；6油泵。
圖2是本發明一種停車設備的雙液壓缸平衡驅動升降裝置其中採用串聯液壓油缸、鏈輪/鏈條曳引驅動實施例的基本液壓系統示意圖。圖中，1載車板；2-3右側負載油缸/活塞單元；2-4中間油缸/活塞單元；2-5左側負載油缸/活塞單元；4電磁換向閥；5油箱；6油泵；7-1右側繩輪；7-2左側繩輪；8-1右側曳引鋼絲繩；8-2左側曳引鋼絲繩。
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。
圖1所示，為本發明一種停車設備的雙液壓缸平衡驅動升降裝置其中採用同步閥、兩級油缸/活塞結構、活塞直頂式驅動的實施例的基本液壓系統示意圖。圖中可見，載車板1通過右側油缸/活塞單元2-1和左側油缸/活塞單元2-2實施直頂式驅動。
當電磁換向閥4的閥芯向圖示左方移動，從油泵6輸出的高壓液壓油通過電磁換向閥4的右方出口，然後經過右側同步閥3-1分流，產生兩路流量相同、壓力相同的高壓液壓油，分別向右側油缸/活塞單元2-1和左側油缸/活塞單元2-2的底部無杆儲油腔供油，使得右側油缸/活塞單元2-1和左側油缸/活塞單元2-2的活塞杆同步往上運行，並驅動載車板1平衡往上移動；右側油缸/活塞單元2-1和左側油缸/活塞單元2-2從頂部回油，並通過左側同步閥3-2集流、經過電磁換向閥4回流至油箱5。
當電磁換向閥4的閥芯向圖示右方移動，從油泵6輸出的高壓液壓油通過電磁換向閥4的左方出口，然後經過左側同步閥3-2分流，產生兩路流量相同、壓力相同的高壓液壓油，分別向右側油缸/活塞單元2-1和左側油缸/活塞單元2-2的頂部有杆儲油腔供油，使得右側油缸/活塞單元2-1和左側油缸/活塞單元2-2的活塞杆同步往下運行；在活塞杆驅動以及重力的作用下，載車板1平衡往下移動；右側油缸/活塞單元2-1和左側油缸/活塞單元2-2從底部回油，並通過右側同步閥3-1集流、經過電磁換向閥4回流至油箱5。
圖2所示，為本發明一種停車設備的雙液壓缸平衡驅動升降裝置其中採用串聯液壓油缸、鏈輪/鏈條曳引驅動的實施例的基本液壓系統示意圖。圖中可見，載車板1被右側曳引鋼絲繩8-1和左側曳引鋼絲繩8-2實施曳引驅動；其中，右側曳引鋼絲繩8-1的一端固定，另一端往上繞過安裝在右側負載油缸/活塞單元2-3的活塞頂端的右側繩輪7-1、然後往下曳引懸掛載車板1的右側；左側曳引鋼絲繩8-2的一端固定，另一端往上繞過安裝在左側負載油缸/活塞單元2-5的活塞頂端的左側繩輪7-2、然後往下曳引懸掛載車板1的左側。
當電磁換向閥4的閥芯向圖示右方移動，從油泵6輸出的高壓液壓油通過電磁換向閥4的左方出口，首先向左側負載油缸/活塞單元2-5的底部無杆儲油腔供油，使得左側負載油缸/活塞單元2-5的活塞杆往上運行；同時，左側負載油缸/活塞單元2-5的頂部有杆儲油腔向中間油缸/活塞單元2-4的頂部有杆儲油腔供油，使得中間油缸/活塞單元2-4的活塞往下移動；同時，中間油缸/活塞單元2-4的底部無杆儲油腔的液壓油向右側負載油缸/活塞單元2-3的底部無杆儲油腔供油，使得右側負載油缸/活塞單元2-3的活塞杆往上運行；由於右側負載油缸/活塞單元2-3、左側負載油缸/活塞單元2-5以及中間油缸/活塞單元2-4的頂部有杆儲油腔截面積相等，右側負載油缸/活塞單元2-3、左側負載油缸/活塞單元2-5以及中間油缸/活塞單元2-4的底部無杆儲油腔截面積相等，因此，上述的運行結果是使得左側負載油缸/活塞單元2-5和右側負載油缸/活塞單元2-3的活塞杆平衡、同步往上運行，並分別通過左側繩輪7-2、右側繩輪7-1驅動左側曳引鋼絲繩8-2、側曳引鋼絲繩8-1往上移動，使得左側曳引鋼絲繩8-2、右側曳引鋼絲繩8-1曳引載車板1往上移動。由於鋼絲繩的一端固定，故載車板1的移動速度是活塞移動速度的兩倍。最終，液壓油從右側負載油缸/活塞單元2-3的頂部有杆儲油腔經電磁換向閥4回流到油箱5。
當電磁換向閥4的閥芯向圖示左方移動，從油泵6輸出的高壓液壓油通過電磁換向閥4的右方出口，首先向右側負載油缸/活塞單元2-3的頂部有杆儲油腔供油，使得右側負載油缸/活塞單元2-3的活塞杆往下運行；同時，右側負載油缸/活塞單元2-3的底部無杆儲油腔向中間油缸/活塞單元2-4的底部無杆儲油腔供油，使得中間油缸/活塞單元2-4的活塞往上移動；同時，中間油缸/活塞單元2-4的頂部有杆儲油腔的液壓油向左側負載油缸/活塞單元2-5的頂部有杆儲油腔供油，使得左側負載油缸/活塞單元2-5的活塞杆往下運行；由於右側負載油缸/活塞單元2-3、左側負載油缸/活塞單元2-5以及中間油缸/活塞單元2-4的頂部有杆儲油腔截面積相等，右側負載油缸/活塞單元2-3、左側負載油缸/活塞單元2-5以及中間油缸/活塞單元2-4的底部無杆儲油腔截面積相等，因此，上述的運行結果是使得左側負載油缸/活塞單元2-5和右側負載油缸/活塞單元2-3的活塞杆平衡、同步往下運行，並分別使得左側繩輪7-2、右側繩輪7-1往下移動；在載車板1的重力作用下，拖曳左側曳引鋼絲繩8-2、側曳引鋼絲繩8-1往下移動。由於鋼絲繩的一端固定，故載車板1的移動速度是活塞移動速度的兩倍。最終，液壓油從左側負載油缸/活塞單元2-5的底部無杆儲油腔經電磁換向閥4回流到油箱5。
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。