一種螺杆與螺旋錐齒輪結合的庫外垂直提升立體停車庫的製作方法

2023-05-03 17:42:12

本實用新型涉及一種機械傳動技術領域，具體涉及一種螺杆與螺旋錐齒輪結合的庫外垂直提升立體停車庫。

背景技術：

隨著經濟的發展和社會的進步，人們購置家用汽車的欲望越來越強烈，一方面方便大家出行，另一方面也給停車帶來極大的壓力。在停車面積受限的情況下，在有效面積上拓展停車的空間、提高停車場容量成為人們研究與設計室內外立體停車庫重要方向和有效手段。

停車庫在建造形式分為獨立和包含兩個類型。包含式停車庫適用於與新建築同步規劃和建設，停車設備附在建築物內，如地下停車場、平戰結合的防空洞停車場等，包含式停車庫對區域環境規劃和建築觀瞻沒有影響，然而受限條件較多，建造成本高，容積率低。而獨立式停車建築適合地下廣場、有限面積上向下下沉與向上疊加的多層停車設施，使有限的面積發揮最大的空間作用，增加容積率，因而不斷得到研發人來的重視和青睞。

目前，大量開發使用的立體停車庫，大部分採用鏈條、齒輪、齒條、皮帶、螺杆、鋼繩以及液壓等組合方式進行停車位的水平移動和升降移動，如齒輪與鏈條、齒輪與皮帶、齒輪與鋼繩、螺杆與鋼繩或齒輪、齒條與鋼繩結合，並通過他們完成停車位的升降與移動。現有的升降與水平移動，存在如下問題：1、採用上述連接傳動方式，力阻和噪音較大，一方面消耗能源動力，另一方面容易產生掉鏈與脫帶現象，故障率較高。2、採用鋼繩方式，鋼繩絲數多時，與齒輪的結合不緊密，容易脫落，鋼繩絲數少時容易產生線向彈性延長，傳動精確度差。3、現有的立體式停車庫，大部分採用的是庫內提升與車位間移位的方式，這種方式或多或少都要佔用車庫的部分面積與空間，使車庫容積率大大降低，同時，也正因為採用的是庫內提升的方式，建造一個佔地僅一個停車位的立體停車庫，就需要一個提升位與之配套。檢索各種公開的文獻資料，大量的涉及都是採用上述思路。4、從傳動機構來看，無論是庫內提升還是車庫外提升，無一例外都是藉助鏈條、齒輪、齒條、皮帶、螺杆、鋼繩以及液壓等組合方式實現垂直提升方式與橫向平移方式，而這種垂直提升的方式與橫向平移方式的因是多組件的結合使得平穩性和可靠度相對低，這是現有技術難以克服的設計與建造的缺陷。如一種快速升降驅動機構及與其兼容充電設備的設置方法（CN201510889315.0）、一種立體車庫車輛搬運裝置（CN201510712867.4）、一種立體停車裝置（CN201520823184.1）、一種新型機械式立體停車庫（CN201520720223.5）一種垂直升降水平橫移的立體停車庫（CN201510441580.2）、家用立體停車庫（CN201520385083.0）、一種智能懸吊式立體停車庫及其工作方法（CN201510241383.6）、立體停車設備（CN200820136863.1）等等。

技術實現要素：

為克服上述諸多的技術缺陷，本實用新型的目的是提出一種螺杆與螺旋錐齒輪結合的庫外垂直提升立體停車庫。

為實現本實用新型的目的採用的技術方案是：

所述的立體停車庫由主體框架、一套垂直提升傳動系統、1-6套的橫向移動系統和車體託板構成，形成一個2-7層的螺杆與螺旋錐齒輪結合的庫外垂直提升立體停車庫；其中，垂直提升傳動系統位於前側方並通過垂直提升傳動系統中的升降柄與主體框架連接，橫向移動系統位於主體框架的每層停車層層間平面上，車體託板通過設置的滾動輪與垂直提升傳動系統、橫向移動系統呈動態連接。

所述的主體框架，由4根主立柱和若干根橫梁剛性連接；所述的主立柱，固定於柱樁基座上，按其前後左右依次為前A柱、前B柱、後A柱和後B柱，每4根橫梁與立柱相互垂直等高處剛性連接構成口字型停車層平面框架。每個口字型停車層平面框架配置1套的橫向移動系統就構成單車位多層立體停車庫；所述的若干根橫梁，為4的倍數，以此類推24根橫梁與立柱的連接，配置6套的橫向移動系統就可構成單車位七層立體停車庫。為增加主體框架的穩定性，在4根主立柱的貼地處，還可以設置貼地橫梁；為防止暴曬，在4根主立柱的上部頂端處，還可以設置頂篷橫梁，方便安裝頂篷。

所述的前A柱、前B柱，橫截面為凹形結構，在前A柱、前B柱上部凹形口的正面設置有倒L型的摺疊頂塊。

所述的垂直提升系統，由升降伺服電機、升降螺杆A、升降螺旋錐齒輪換向器A、連杆、升降螺旋錐齒輪換向器B、升降螺杆B、軸承、升降柄A和升降柄B構成，其中升降伺服電機安裝在主立柱中的前A柱上端，並依次與螺旋錐齒輪換向器A、升降螺杆A進行同軸向垂直連接，螺旋錐齒輪換向器A與螺旋錐齒輪換向器B之間，通過連杆進行橫向連接，同時螺旋錐齒輪換向器B再與升降螺杆B進行同軸向垂直連接；升降柄A和升降柄B中的升降螺母滑塊A、升降螺母滑塊B與升降螺杆之間螺紋連接；軸承分別固定升降螺杆A、升降螺杆B的兩端頭。升降螺杆A、升降螺杆B嵌入軸承中，既能起到螺杆的定位作用，又能減少螺杆轉動的阻力，有效防止螺杆側向位移和變形彎曲。當升降伺服電機通電後升降螺杆隨之轉動。如上所述，組合後的升降螺杆A、升降螺杆B、軸承以及升降柄A和升降柄B嵌套在前A柱、前B柱的凹形槽柱內。

所述的升降螺杆A、升降螺杆B，為實心等螺距的凸螺紋結構。

所述的垂直提升系統中的升降柄A或升降柄B，為一反之字形的結構，分別由升降螺母滑塊A和升降託臂A、升降螺母滑塊B和升降託臂B構成，升降螺母滑塊A和升降託臂A或升降螺母滑塊B和升降託臂B之間通過設置的螺栓孔用螺栓作可活動方式連接，進而保證升降託臂A、升降託臂B以螺栓為支點做水平與垂直狀態的翻轉；升降螺母滑塊A和升降螺母滑塊B分別嵌入於前A柱、前B柱凹形槽內並可在凹形槽內上下滑動，升降螺杆B分別穿過升降螺母滑塊A和升降螺母滑塊B並通過升降螺杆凸螺紋與升降螺母滑塊凹螺紋以螺紋咬合方式連接。當升降伺服電機帶動升降螺杆轉動時，升降螺母滑塊也隨之上下滑動，完成上升與下降的過程。

所述的升降託臂A和升降託臂B，還分別設置有凹形滾動輪槽，車體託板下底面左右側設置的滾動輪可正好嵌入其中。

所述的橫向移動系統，由橫向平移伺服電機、A組橫向平移傳動裝置、B組橫向平移傳動裝置和一對橫向平移導軌構成，並左右對稱設置；其中A組橫向平移傳動裝置由橫向平移伺服電機帶動，B組橫向平移傳動裝置通過連接杆與A組橫向平移傳動裝置相連，在橫向平移伺服電機帶動下同步轉動。所述的橫向平移伺服電機橫向安裝在主體框架停車層中的後橫梁的後方。

所述的A組橫向平移傳動裝置由橫向螺旋錐齒輪換向器A、橫向平移螺杆A、橫向平移燕尾鉤A、橫向平移軸承座A和橫向平移軸承A構成，其中橫向螺旋錐齒輪換向器A、橫向平移螺杆A、橫向平移燕尾鉤A進行同軸向水平連接；在橫向平移螺杆A的端頭與橫向平移軸承座A、橫向平移軸承A配合使用，安裝在前橫梁梁面上；橫向螺旋錐齒輪換向器A安裝於後橫梁梁面上。橫向螺旋錐齒輪換向器A與橫向平移螺杆A之間通過聯軸器連接。

所述的橫向平移燕尾鉤A分為橫向平移螺母滑塊A和橫向平移拉鉤A，其中橫向平移螺母滑塊A與橫向平移螺杆A之間以螺紋連接。當橫向平移伺服電機通電後帶動橫向平移螺杆A轉動的同時也帶動橫向平移燕尾鉤A作水平方向滑動。

所述的B組橫向平移傳動裝置由橫向螺旋錐齒輪換向器B、橫向平移螺杆B、橫向平移軸承座B、橫向平移軸承B和橫向平移燕尾鉤B構成，其連接方式與安裝方式與A組橫向平移傳動裝置相同。

所述的橫向平移導軌，分別為橫向平移導軌A和橫向平移導軌B兩根，平行設置，每根橫向平移導軌的兩端分別固定於所述的前後橫梁梁面上。

所述的橫向平移導軌上設置有凹形滾動輪槽，車體託板下底面左右側設置的滾動輪可正好嵌入其中。

所述的車體託板為一鋼板鋼梁結合的構件，整體為板狀結構，車體託板的下底面左右兩側，設置有對稱的多對滾動輪，可嵌入升降託臂上設置的凹形滾動輪槽；車體託板的下底面左右兩側設置的滾動輪，兩側滾動輪之間的距離，與升降託臂A和升降託臂B中設置的凹形滾動輪槽之間的距離以及停車層平行設置的兩根平移導軌之間的距離相等；所述的車體託板，在朝向立體停車庫的側邊，還設置有與平移燕尾鉤對應的燕尾鉤槽，平移燕尾鉤與燕尾鉤槽呈嵌合狀連接。由於平移燕尾鉤與燕尾鉤槽有較大的厚度，因此兩者嵌合狀連接後平移燕尾鉤不會發生左右翻轉的現象，進而保證橫向平移燕尾鉤中的橫向平移螺母滑塊能夠在橫向平移螺杆轉動時做橫向滑動。

依據上述結構，所述的立體停車庫取車工作原理是：

1、啟動設置在前A柱上的升降伺服電機，通過升降螺旋錐齒輪換向器A、連杆和升降螺旋錐齒輪換向器B的換向與齒合作用，升降螺杆A、升降螺杆B隨之同步同向同速轉動，進而帶動升降柄A和升降柄B下降，原本被前A柱、前B柱上的摺疊頂塊頂起成垂直摺疊狀態的升降託臂，在自身重力的作用下由垂直摺疊狀變為水平狀；升降柄下降至取車層停穩後，升降託臂上設置的凹形滾動輪槽與橫向平移系統中的一對橫向平移導軌呈對接狀態，升降伺服電機停止工作；

2、啟動橫向平移傳動裝置中的平移伺服電機，通過橫向平移螺旋錐齒輪換向器、連杆和橫向平移螺旋錐齒輪換向器B的換向與齒合作用，橫向平移螺杆A、橫向平移螺杆B轉動，橫向平移螺母滑塊逐步將車體託板沿著橫向平移導軌凹形滾動輪槽平穩推出，進入升降託臂中的凹形滾動輪槽，到位後橫向平移伺服電機停止工作；

3、二次同步啟動垂直提升傳動裝置中的升降伺服電機，升降螺杆轉動，車體託板開始隨著升降柄下降開始下降，下降開始後車體託板上的鉤槽和平移拉鉤即分離，升降託臂降至至地面後取車人即可將車開走；

4、作業系統反向重複步驟1、2的動作，將車體託板送回停車層，最後升降伺服電機繼續上升至前A柱、前B柱上的摺疊頂塊，摺疊頂塊的頂力作用將升降柄中的降託臂由水平狀態摺疊成垂直狀態。經過上述步驟，完成取車動作。

依據上述結構，所述的立體停車庫停車工作原理是：

1、同時啟動設置在前A柱、前B柱上的垂直提升傳動裝置中的升降伺服電機，升降螺杆轉動，將摺疊狀態的升降柄下降，下降剛剛開始時由於升降託臂離開了前A柱、前B柱上的摺疊頂塊，在升降託臂自身重力作用下由垂直摺疊狀變為水平狀，升降柄下升至停車層停穩後，升降託臂上設置的凹形滾動輪槽與橫向平移系統中的一對橫向平移導軌呈對接狀態，升降伺服電機同步停止工作；

2、啟動橫向平移傳動裝置中的橫向平移伺服電機，平移螺杆轉動，平移螺母滑塊逐步將空載的車體託板沿著平移導軌凹形滾動輪槽平穩推出，進入升降託臂中的凹形滾動輪槽，到位後橫向平移伺服電機停止工作；

3、二次啟動垂直提升傳動系統中的升降伺服電機，車體託板繼續下降，下降開始後平移拉鉤與車體託板中的鉤槽即分離，降至至地面後，升降伺服電機同時停止工作；

4停車人將車開進車體託板的停車面，停穩後駕車人離開車體；

5、再次啟動垂直提升傳動系統中的升降伺服電機，升降螺杆轉動，將車體託板上升至停車層、停穩，升降伺服電機停止工作，此時平移拉鉤和車體託板中的鉤槽呈相互嵌合狀態；

6、啟動橫向平移傳動裝置中的平移伺服電機，橫向平移螺杆轉動，橫向平移螺母滑塊逐步將車體託板沿著平移導軌凹形滾動輪槽平穩拉進停車層，到位後橫向平移伺服電機停止工作；

7、最後再一次啟動垂直提升傳動系統中的升降伺服電機，將升降柄提升至前A柱、前B柱上的摺疊頂塊，在摺疊頂塊的頂力作用下升降託臂由水平狀摺疊成垂直狀。

經過上述步驟，完成取車動作。

採用本實用新型所述的技術方案，在僅有的一個停車面積上，即可架設單車多層立體停車庫，停車、取車時可藉助原來行駛的道路，不佔用車庫的內部面積；採用螺杆與螺旋錐齒輪結合的庫外直接提升式與橫向水平移動方式，過程平穩，升降與平移速度均勻無拽感；本實用新型結構簡單，既可應用於單車多層立體停車庫，也可以應用於多車多層立體停車庫；在合理解決供電電源的情況下，既可建成固定式，也可建成室外移動式，在滿足老舊住宅小區停車問題的同時，還能解決大型活動在有限停車面積的情況下，提供更多的臨時停車位。

附圖說明

圖1是本實用新型所述的主體框架俯視圖。

圖2是本實用新型所述的前A柱橫向斷面示意圖。

圖3是本實用新型所述的垂直提升傳動裝置結構正視圖。

圖4是本實用新型所述的垂直提升傳動裝置部分構件局部放大側視圖。

圖5是本實用新型所述的垂直提升傳動裝置中的升降螺母滑塊立體結構示意圖。

圖6是本實用新型所述的垂直提升傳動裝置中的升降託臂立體結構示意圖。

圖7是本實用新型所述的橫向移動系統俯視圖。

圖8是本實用新型所述的橫向平移系統結構中的平移導軌立體結構示意圖。

圖9是本實用新型所述的車體託板立體結構示意圖。

圖10是本實用新型實施例1構建的單車兩層立體停車庫的俯視圖。

圖11是本實用新型實施例1構建的單車兩層立體停車庫的側視圖。

具體實施方式

為了對本實用新型有進一步的理解，現結合附圖以實施例方式做具體說明。

實施例1

圖1是本實施例所述的主體框架俯視圖。圖中，1是前橫梁，2是前A柱、3是側橫梁，4是後A柱，5是後橫梁；前A柱（2）與後A柱（4）之間通過側橫梁（3）高位剛性連接。圖中體現的橫梁為第二停車層的橫梁。

本實施例主體框架由4根主立柱和4根橫梁剛性連接，採用鋼鐵材料製成。所述的主立柱，固定於柱樁基座上，按其前後左右依次為前A柱（2）、前B柱、後A柱（4）和後B柱，4根橫梁與立柱相互垂直等高處剛性連接構成口字型停車層平面框架。本實施例中，4根橫梁與立柱相互垂直等高處剛性連接後的橫梁下底面與地面之間淨高2.2米，橫梁上表面與主立柱之間淨高2.0米。前A柱（2）、前B柱之間淨寬5.6米，前A柱（2）與後A柱（4）之間淨寬2.0米。鑑於此構成含地面停車位的單車位兩層立體停車庫。為增加主體框架的穩定性，在4根主立柱的貼地處，還可以設置貼地橫梁將其相互連接；為防止暴曬，在4根主立柱的上部頂端處，還設置了頂篷橫梁方便安裝頂篷。

圖2是本實用新型所述的前A柱橫向斷面示意圖。如圖中所示，前A柱（2）呈半包圍狀，形成縱向凹形槽，半包圍狀縱向凹形槽內的空間可安裝所述的垂直提升傳動系統中的升降螺杆、軸承座、軸承和升降柄的螺母滑塊，由於前A柱（2）呈半包圍狀，因此升降柄的螺母滑塊只能在期間做上下滑動。

圖3是本實用新型所述的垂直提升傳動裝置結構部分構件側視圖。圖中，6是升降伺服電機，安裝在前A柱（2）頂部，7是連杆，8是升降螺旋錐齒輪換向器B，9是升降螺杆B，10是升降螺母滑塊B，11是升降螺杆A嵌入的軸承與軸承套，12是升降螺母滑塊A，13是升降螺杆A，14是升降螺旋錐齒輪換向器A。上述結構，升降伺服電機（6）提供動力，通過連杆（7）、升降螺旋錐齒輪換向器B（8）和升降螺旋錐齒輪換向器A（14）後，使升降螺杆B（9）和升降螺杆A（13）同步同向同速轉動。

圖4是本實用新型所述的垂直提升傳動裝置部分構件局部放大側視圖。圖中，2是前A柱，6是升降伺服電機，7是連杆，8是升降螺旋錐齒輪換向器，安裝在前A柱（2）頂部；12是升降螺母滑塊A，13是升降螺杆，升降螺杆A（13）的兩端頭固定於軸承上，升降螺母滑塊A（12）嵌套在升降螺杆A（13）上，升降螺杆A（13）轉動過程升降螺母滑塊A（12）隨之上下滑動；15是升降柄中的活動螺栓，16是升降託柄中的升降託臂，升降螺母滑塊A（12）和升降託柄中的升降託臂（16）通過活動螺栓（15）連接在一起，由於活動螺栓（15）是活動式的，因而升降託臂（16）可以以活動螺栓（15）為支點向上翻起摺疊，17是設置在前A柱（2）和前B柱頂部半包圍狀縱向凹形槽槽口面的摺疊頂塊，依據槓桿原理，當升降柄向上滑動並觸及摺疊頂塊（17）時，升降託臂（16）可以以活動螺栓（15）為支點向上翻起摺疊。所述的升降螺杆A（13）為實心等螺距的凸螺紋結構。

圖5是本實用新型所述的垂直提升傳動裝置中的升降螺母滑塊立體結構示意圖。圖中，12整體是升降螺母滑塊A，升降螺母滑塊設置有活動螺栓孔。所述的升降螺母滑塊A（12）通過升降螺杆A（13）凸螺紋與升降螺母滑塊A（12）凹螺紋以螺紋咬合方式連接。

圖6是本實用新型所述的垂直提升傳動系統中的升降託臂立體示意圖。圖中，18是升降託臂上表面設置的凹形滾動輪槽，升降託臂上設置有活動螺栓孔，升降託臂嵌入升降螺母滑塊A（12）後，升降螺母滑塊A（12）上的活動螺栓孔與升降託臂上的活動螺栓孔對應，並用活動螺栓（15）進行連接，連接後升降託臂呈可活動狀態。所述的凹形滾動輪槽（18），車體託板下底面左右兩側左右對稱設置的滾動輪可正好嵌入其中。

圖7是本實用新型所述的橫向移動系統結構俯視圖。圖中，1是前橫梁；2是前A柱、3是側橫梁，4是後A柱，5是後橫梁，19是橫向平移伺服電機，橫臥狀安裝在主體框架停車層中的後橫梁的後方； 20是橫向螺旋錐齒輪換向器A，21是橫向平移螺杆A，22是橫向平移燕尾鉤A的橫向平移螺母滑塊A，23是橫向平移燕尾鉤A的橫向平移燕尾鉤A，其中橫向螺旋錐齒輪換向器A（20）、橫向平移螺杆A（21）、橫向平移燕尾鉤A進行同軸向水平連接；橫向螺旋錐齒輪換向器A（20）安裝於後橫梁梁面上；24是橫向平移導軌A，25是橫向螺旋錐齒輪換向器B，26是連接杆，27是橫向平移螺杆B，28是橫向平移燕尾鉤B的橫向平移螺母滑塊B，29是橫向平移燕尾鉤B的橫向平移燕尾鉤B，30是橫向平移導軌B。

所述的橫向平移導軌A（24）和橫向平移導軌B（30）相互平行設置，每根橫向平移導軌的兩端分別固定於所述的前後橫梁上。

圖8是本實用新型所述的橫向平移系統結構中的平移導軌立體結構示意圖。所述的橫向平移導軌上設置有凹形滾動輪槽，車體託板下底面左右側設置的滾動輪可正好嵌入其中。

圖9是本實用新型所述的車體託板立體結構示意圖。圖中31是橫向平移燕尾鉤對應的燕尾鉤槽，32是停車面，33是設置在車體託板的下底面左右兩側的多對左右對稱的滾動輪。所述的車體託板為一鋼板鋼梁結合的構件，整體為板狀結構，車體託板的下底面設置的滾動輪，滾動輪可嵌入升降託臂上設置的凹形滾動輪槽中，左右對稱的兩側滾動輪之間的距離，與升降託臂A和升降託臂B中設置的凹形滾動輪槽之間的距離以及停車層平行設置的兩根平移導軌之間的距離相等；所述的燕尾鉤槽，與橫向平移燕尾鉤大小對應，平移燕尾鉤與燕尾鉤槽呈嵌合狀連接。

圖10是是本實用新型實施例1構建的單車兩層立體停車庫的俯視圖。圖中，1是前橫梁，3是側橫梁，6是升降伺服電機，安裝在橫向螺旋錐齒輪換向器A（14）上，16是升降託臂，19是橫向平移伺服電機，橫臥狀安裝在主體框架停車層中的後橫梁（5）的後方的託架或託板上，20是橫向螺旋錐齒輪換向器A，22是橫向平移燕尾鉤A的橫向平移螺母滑塊A，23是橫向平移燕尾鉤A的橫向平移燕尾鉤A，24是橫向平移導軌A，25是橫向螺旋錐齒輪換向器B，26是連接杆，27是橫向平移螺杆B，28是橫向平移燕尾鉤B的橫向平移螺母滑塊B，29是橫向平移燕尾鉤B的橫向平移燕尾鉤B，30是橫向平移導軌B。

所述的橫向平移導軌A（24）和橫向平移導軌B（30）相互平行設置，每根橫向平移導軌的兩端分別固定於所述的前後橫梁上。

圖11是本實用新型實施例1構建的單車兩層立體停車庫的側視圖。圖中，2是前A柱、3是側橫梁，6是升降伺服電機，13是升降螺杆A，14是升降螺旋錐齒輪換向器A，16是升降託臂，17是設置在前A柱（2）和前B柱頂部前側的摺疊頂塊，當升降柄向上滑動並觸及摺疊頂塊（17）時，升降託臂（16）可以以活動螺栓（15）為支點向上翻起摺疊。19是橫向平移伺服電機。

實施例2

本實施例所述的立體停車庫，在結構上與實施例1相同，所不同的是將實施例1所述的兩個立體停車庫單元側向拼接成雙車雙層結構的立體停車庫。即以實施例1為立體停車庫單元，再並排安裝一個與實施例1相同的立體停車庫單元，構成雙車雙層結構的立體停車庫。

實施例3

本實施例所述的立體停車庫，在結構上與實施例1相同，所不同的是將實施例1所述的兩個立體停車庫繼續向上疊加成單車四層結構的立體停車庫。即以實施例1為立體停車庫單元，再疊加安裝一個與實施例1相同的獨立立體停車庫，構成單車四層結構的立體停車庫。單車四層結構中，為保證升降的平穩性，前A柱、前B柱、垂直提升傳動系統中的升降螺杆應是不間斷和平滑的。

在架設的平麵條件允許的情況下，理論上多單元的組合與拼接都是可行的，如三車雙層、四車雙層都應視為本實用新型的權利保護範圍。

在架設的立面空間允許的情況下，理論上多單元的組合與疊加都是可行的，如單車三層、單車四層、單車五層，都應視為本實用新型的權利保護範圍。

在架設的平麵條件和立面空間允許的情況下，理論上多單元的拼接與疊加都是可行的，如三車三層、四車五層但不限於四車五層都應視為本實用新型的權利保護範圍。