一種多轎廂直達升降式立體停車庫及其存取車輛的方法與流程

2023-04-23 22:36:06

本發明是一種立體停車庫，具體地說是一種多轎廂直達升降式立體停車庫及其存取車輛的方法。

背景技術：

隨著機動車保有量的不斷增長，城市中對停車位數量的需求也不斷增加，地面停車位已很難滿足城市中的停車需求。建設立體停車庫可以在不擴大停車場面積的前提下成倍增加停車數量，這能夠有效解決城市的停車難問題。然而，目前已經建成的立體停車庫一般由進庫閘口、出庫閘口、升降機、載車託板、多層停車庫位、驅動系統、傳感器網絡以及運輸控制系統等組成。由於每臺升降機的轎廂均為單轎廂結構，每次升降存取過程中一臺升降機只能運送一臺車輛，普遍存在著存取車效率較低的問題，尤其在存取車尖峰時段，排隊等候的時間較長，遠遠滿足不了用戶的需要。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種多轎廂直達升降式立體停車庫及其存取車輛的方法，以便能夠提高立體停車庫的存取車效率，減少用戶在存取車過程中的等待時間。

為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：一種多轎廂直達升降式立體停車庫，包括進、出庫閘口，最底層及以上各停車層，載車託板及運輸控制系統。所述最底層包括車輛進各停車層的候車區域以及緩衝停車區域，各停車層包括車輛出本停車層的候車區域以及停車區域，每個停車層到最底層都設有一條獨立的運輸通道，每條運輸通道的內壁沿走行方向設有軌道，軌道上運行有由牽引裝置牽引或自身帶有動力裝置驅動的一列轎廂；所述一列轎廂是由多節轎廂串聯而成，相鄰兩節轎廂之間通過萬向節連接，每節轎廂的外部形狀為圓柱形並且設有與軌道相配的滾輪，內部為圓筒形結構並且設有可轉動的重力平衡式載車臺，轎廂的圓筒形兩端為車輛的出入口，內壁上設有環形軌道；所述重力平衡式載車臺底部設有與所述環形軌道相配的軸向限位滾輪和與圓筒內表面相配的平衡支撐滾輪，上部設有用於將載車託板固定於重力平衡式載車臺上的固定裝置。

進一步的，所述每條運輸通道是由上水平、中間斜坡和下水平三部分連通而成，運輸通道的橫截面為矩形，其中斜坡運輸通道與水平面的夾角為60°～80°，且斜坡與上、下水平部分的連接處為弧形過渡；上下水平運輸通道分別位於停車層和最底層，水平運輸通道的長度不小於一列轎廂的總長度，且兩側設有數量不少於轎廂個數的出入口，運輸通道的出入口位置與轎廂出入口相匹配；轎廂在各層時，轎廂內的重力平衡式載車臺的上表面與地面在同一水平面，所述水平運輸通道兩側地面分為上車道和下車道，候車區域包括上車道一側和緩衝停車區域。

進一步的，最底層設有與進庫閘口相連通的進庫車道，最底層的中間設有與出庫閘口相連通的出庫車道，出庫閘口與進庫閘口之間為載車託板等待裝載區域，中間出庫車道位於斜坡運輸通道的正下方；所述最底層的運輸通道按通往奇、偶停車層分別布置在中間出庫車道的兩側，所述上車道與進庫車道相連通，下車道與出庫車道相連通。

進一步的，所述運輸通道中的軌道為3條，水平運輸通道的下部設有2條，上部設有1條，在水平運輸通道的橫截面上，3條軌道分別位於等腰三角形的3個頂點處，運輸通道的斜坡和弧形過渡部分的軌道布置與水平部分的相對應。

進一步的，位於水平運輸通道下部2條軌道的中間，沿走行方向設有一條齒條軌道，運輸通道的斜坡和弧形過渡部分的齒條軌道布置與水平部分的相對應。

進一步的，所述牽引裝置為卷揚機，靠近運輸通道兩端的位置各設一臺，每臺卷揚機的牽引鋼繩均連接在離其最近的一節轎廂上，卷揚機上設有電機遠程通訊控制裝置。

進一步的，所述轎廂自身帶有的動力裝置包括動力電源、電機、減速機、齒輪、電機遠程通訊控制裝置，動力裝置安裝在每一節轎廂的側面，其齒輪與齒條軌道相匹配。

進一步的，所述轎廂的出入口上設有轎廂門，轎廂門的下沿與重力平衡式載車臺的上表面處在同一水平面；所述轎廂的外部圓柱形與內部圓筒形為同一中心軸，所述立體車庫至少設有一臺從最底層通往所有停車層的單轎廂升降機。

一種用於上述的多轎廂直達升降式立體停車庫存、取車輛的方法，依據運輸控制系統實時檢測信息進行存車，取車以及存、取車過程中的轎廂運輸調配工作，具體為：

1）存車：待存車輛經進庫閘口與載車託板完成車輛交接後，運輸控制系統根據其實時檢測結果選擇待存車輛在最底層的候車區域，並控制載車託板將待存車輛運至指定位置等待或直接上車，轎廂進行運輸至停車層，由載車託板將車輛運送至相對應停車空位；

2）取車：運輸控制系統發出取車指令後,載車託板到相應的停車位將車輛運送至停車層的候車區域直接上轎廂或等候，轎廂運輸至最底層，由載車託板經最底層的下車道和出庫車道將待取車輛運送至出庫閘口交給車主，載車託板回到進庫閘口等待下次使用；

3）轎廂運輸調配：完成本次運輸工作後，沒有任何請求的情況下，轎廂本著就地原則原地待命；

存車時：

（1）有轎廂處於最底層等待存車狀態時，同時與轎廂對應的停車層有空位的情況下，按照存車交接先後順序以及與停車空位相匹配數量的車輛上轎廂進行運輸，所述匹配數量是指當該停車層空位數量大於等於一列轎廂節數量時，以轎廂節數量為準；當該停車層空位數量小於一列轎廂節數量時，以該停車層空位數量為準；如果有多列轎廂滿足上述條件，那麼按照轎廂距進庫閘口遠近，依據就近原則進行運輸；

（2）無轎廂處於最底層等待存車狀態時，分兩種情況：

如果沒有取車請求情況，按照低層優先原則，同時滿足該停車層有停車空位的條件下，那麼該停車層的一列轎廂直接下到最底層進行待存車輛的運輸工作；

如果有取車請求情況，本著取車優先原則，先將待取車輛裝入轎廂後再下到最底層進行待存車輛的運輸工作；

取車時：

（1）有轎廂處於停車層等待取車狀態時，各停車層按照請求取車的先後順序以及與一列轎廂節數量相匹配的車輛上轎廂同時進行運輸；

（2）無轎廂處於停車層狀態時，相對應的該停車層的轎廂按照取車優先原則由最底層上去取車進行運輸，所述取車優先原則是指該轎廂所對應的最底層運輸通道的候車區域有待存車輛等待存車時，先取車再存車。

進一步的，所述運輸控制系統實時檢測信息包括轎廂狀態、停車空位狀態、載車託板狀態、待存車狀態、取車狀態，所述轎廂狀態包括最底層等待存車狀態、上升狀態、停車層等待取車狀態、下降狀態，所述停車空位狀態包括停車空位所在層數及其平面位置、數量信息，所述載車託板狀態包括載車託板所在層數及其平面位置、數量信息，所述待存車狀態包括待存車數量、交接信息，所述取車狀態包括存車時的交接信息、取車的用戶名稱、取車數量、取車位置信息、取車時間。

本發明提供了一種帶有多轎廂升降機的立體停車庫，與現有單轎廂升降機立體停車庫相比，升降機往返一次的存取車輛大幅度增加，提高了立體停車庫的存取車效率，減少用戶在存取車過程中的等待時間。

附圖說明

圖1是本發明實施例一的運輸通道斷面結構示意圖；

圖2是本發明實施例一的運輸通道平面布置結構示意圖；

圖3是圖1的a-a剖面放大圖；

圖4是圖1的b-b剖面放大圖；

圖5是本發明轎廂斷面結構示意圖；

圖6是本發明轎廂中重力平衡臺平面結構示意圖；

圖7是本發明最底層車輛運輸行車方向平面結構示意圖；

圖8是本發明實施例二的運輸通道斷面結構示意圖；

圖9是本發明實施例二的運輸通道平面布置結構示意圖；

圖10是圖8的c-c剖面放大圖；

圖11是圖8的d-d剖面放大圖；

圖12是圖10的e-e放大圖；

圖13是圖10的f-f剖面圖。

圖中：1-卷揚機、11-牽引鋼繩；2-運輸通道、21-軌道、22-運輸通道門、23-齒條軌道；3-轎廂、31-單輪緣轎廂輪、32-雙輪緣轎廂輪、33-轎廂門、34-萬向節、35-環形軌道、36-電機、37-減速機、38-動力電源、39-齒輪；4-進庫閘口、41-進庫車道、42-上車道；5-出庫閘口、51-出庫車道、52-下車道；6-重力平衡式載車臺、61-固定裝置、62-平衡支撐滾輪、63-軸向限位滾輪；7-載車託板、71-載車託板驅動輪。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

如圖1、5、6、7、8、10所示，一種多轎廂直達升降式立體停車庫，包括進庫閘口4，出庫閘口5，最底層及以上各停車層，載車託板7及運輸控制系統。所述最底層包括車輛進各停車層的候車區域以及緩衝停車區域，各停車層包括車輛出本停車層的候車區域以及停車區域；所述候車區域是指載有待存車輛的載車託板等待上轎廂的區域，包括上車道一側和緩衝停車區域，在緩衝停車區域無載車託板的車輛為臨時停車，有載車託板的車輛為等待上轎廂；所述停車區域是指設有停車位用於停放車輛的區域；所述緩衝停車區域是指停留時間短的車輛臨時停放的區域，可用於停車層車位已滿時的應急停放，或者用於停車層用載車託板周轉時的暫時停放，另外由於緩衝停車區域靠近運輸通道，在停車層還可以用於即將取出車輛的臨時停車，這樣可以節省取車時的等待時間。每個停車層到最底層都設有一條獨立的運輸通道2，每條運輸通道的內壁沿走行方向設有軌道21，軌道上運行有由牽引裝置牽引或自身帶有動力裝置驅動的一列轎廂；所述一列轎廂是由多節轎廂串聯而成，相鄰兩節轎廂之間通過萬向節34連接，萬向節34用於保證每節轎廂3之間運動的靈活性。每節轎廂3的外部形狀為圓柱形並且設有與軌道相配的滾輪，所述滾輪包括分別與下軌道和上軌道對應的單輪緣轎廂輪31和雙輪緣轎廂輪32（參見圖3、4）。每節轎廂3的內部為圓筒形結構並且設有可轉動的重力平衡式載車臺6，轎廂3的圓筒形兩端為車輛的出入口，內壁上設有環形軌道35；所述重力平衡式載車臺6底部設有與所述環形軌道35相配的軸向限位滾輪63和與圓筒內表面相配的平衡支撐滾輪62，上部設有用於將載車託板7固定於重力平衡式載車臺6上的固定裝置61。可轉動的重力平衡式載車臺6在運輸過程中隨著運輸通道角度的變化進行相應調整，使其表面始終保持在水平狀態，確保車輛安全運輸。

如圖1、2、3所示，運輸通道的布置，所述每條運輸通道2是由上水平、中間斜坡和下水平三部分連通而成，運輸通道的橫截面為矩形，其中斜坡運輸通道與水平面的夾角為60°～80°，且斜坡與上、下水平部分的連接處為弧形過渡；上下水平運輸通道分別位於停車層和最底層，水平運輸通道的長度不小於一列轎廂的總長度，且兩側設有數量不少於轎廂個數的出入口，運輸通道的出入口位置與轎廂出入口相匹配，相應設有運輸通道門22；轎廂3在各層(最底層和停車層)時，轎廂內的重力平衡式載車臺6的上表面與地面在同一水平面，這樣載車託板7可以方便地進出轎廂3，所述水平運輸通道兩側地面分為上車道42和下車道52，便於載車託板7按各自運行路線進出轎廂3，避免相互幹擾，確保暢通。候車區域包括上車道42一側和緩衝停車區域。所述載車託板7上設有載車託板驅動輪71、可充電的動力電源、電機驅動裝置及電機遠程通訊控制裝置。

如圖1、2、7、8、9所示，最底層和運輸通道的布置，最底層設有與進庫閘口4相連通的進庫車道41，最底層的中間設有與出庫閘口5相連通的出庫車道51，出庫閘口5與進庫閘口4之間為載車託板等待裝載區域，中間出庫車道51位於斜坡運輸通道的正下方；所述最底層的運輸通道2按通往奇、偶停車層分別布置在中間出庫車道51的兩側，所述上車道42與進庫車道41相連通，下車道52與出庫車道51相連通。所述運輸通道的立體形態為：通往奇數停車層的運輸通道為近似z形，通往偶數停車層的運輸通道為近似反z形(參見圖1、2、8、9，圖中僅以五層和四層為例，具體停車層數可根據實際需要而定，包括後面所涉及的存、取車方法)。

如圖3、4所示，運輸通道的內部軌道結構有兩種形式，一種適用於牽引裝置驅動的轎廂運行，該運輸通道中的軌道為3條，水平運輸通道的下部設有2條，上部設有1條，在水平運輸通道的橫截面上，3條軌道分別位於等腰三角形的3個頂點處，運輸通道的斜坡和弧形過渡部分的軌道布置與水平部分的相對應。相應的在該運輸通道中運行的轎廂，其牽引裝置為卷揚機1，靠近運輸通道2兩端的位置各設一臺，即每個停車層設有一臺，相對應的最底層設有一臺，每臺卷揚機1的牽引鋼繩11均連接在離其最近的一節轎廂上，卷揚機1上設有電機遠程通訊控制裝置。

另一種適用於自身帶有動力裝置驅動的轎廂運行，該運輸通道中的軌道21為4條，水平運輸通道的下部設有3條，上部設有1條，其中下部中間一條為齒條軌道23，運輸通道的斜坡和弧形過渡部分的齒條軌道布置與水平部分的相對應。相應的在該運輸通道2中運行的轎廂3，其自身帶有的動力裝置包括可充電的動力電源38、電機36、減速機37、齒輪39、電機遠程通訊控制裝置，動力裝置安裝在每一節轎廂3的側面，其齒輪39與齒條軌道23相匹配(參見圖10、11、12、13)。

如圖2、5、7、9所示，所述轎廂的出入口上設有轎廂門33，轎廂門33的下沿與重力平衡式載車臺6的上表面處在同一水平面；所述轎廂的外部圓柱形與內部圓筒形為同一中心軸，所述立體車庫至少設有一臺從最底層通往所有停車層的單轎廂升降機。本發明實施例共設有2臺單轎廂升降機，作為備用及直達運輸系統維護時使用；所述每條運輸通道經過的每一層均設有安全門，便於安全維護。

一種用於上述多轎廂直達升降式立體停車庫存取車輛的方法，依據運輸控制系統實時檢測信息進行存車，取車以及存、取車過程中的轎廂運輸調配工作：

存車情況：

（1）有2列轎廂處於最底層等待存車狀態，每列轎廂有8節組成，分別通往第3停車層、第5停車層，每層停車空位數量分別為8個、3個，現有10臺車輛請求存車，按照轎廂距進庫閘口遠近，依據就近原則，前8臺車輛上第3停車層對應的轎廂進行運輸，剩餘2臺車輛上第5停車層對應的轎廂進行運輸。

（2）無轎廂處於最底層等待存車狀態時，分兩種情況：

最底層無轎廂，轎廂停在其它各停車層，此時沒有取車請求，按照低層優先原則，現有8臺車輛請求存車，第2、3、4停車層無空位，第5停車層有10個空位，第7停車層有15個空位，第5停車層對應的轎廂優先第7停車層對應的轎廂，第5層停車層對應的轎廂直接下到最底層進行待存車輛的運輸工作。

最底層無轎廂，轎廂停在其它各停車層，如果有取車請求時，現有8臺車輛請求存車，有5臺車輛請求取車，分別為第2停車層2臺、第4停車層3臺，同時第5停車層有6個空位，第6層停車層有5個空位。本著取車優先原則，第2停車層2臺、第4停車層3臺待取車輛分別先上轎廂運輸到最底層，然後再進行待存車輛的運輸工作。

取車情況：

（1）有2列轎廂處於停車層等待取車狀態時，每列轎廂有8節組成，分別通往第4、6停車層，現有10臺車輛請求取車，分別為第4停車層5臺、第6停車層5臺，按照各層同時進行原則，第4停車層5臺、第6停車層5臺車輛分別同時進入第4、6停車層所對應的轎廂進行運輸。

（2）無轎廂處於停車層狀態時，

現有15臺車輛請求取車，分別為第3停車層8臺、第6停車層7臺，此時第3、6停車層都無轎廂等待取車，且有10臺車輛在最底層相應運輸通道的候車區域等待存車，依據取車優先原則，相對應的轎廂優先到達停車層進行15臺車輛的取車運輸，然後再進行最底層10臺車輛的存車運輸工作。

如果各停車層多列轎廂直達運輸系統有發生故障或進行維護時，採用單轎廂升降機系統進行該層車輛存、取運輸工作。