本實(shí)用新型涉及停車設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種采用單電機(jī)驅(qū)動，利用設(shè)置在載車板之上的若干個導(dǎo)輪換向，使得雙立柱結(jié)構(gòu)的兩層停車設(shè)備的載車板在兩根立柱的內(nèi)部區(qū)域獲得鋼絲繩曳引同步升降的相關(guān)機(jī)構(gòu)及其控制方法。

背景技術(shù)：

隨著我國家用汽車的普及，能夠節(jié)省停車用地的停車設(shè)備已普遍使用，其中就包括單獨(dú)一個停車位安裝的兩層停車設(shè)備。非對稱雙立柱型式的兩層停車設(shè)備具有傾覆力矩小的獨(dú)特優(yōu)勢，但傳統(tǒng)形式的載車板升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)難以適應(yīng)這種新穎結(jié)構(gòu)停車設(shè)備的實(shí)際需求。為使得載車板能夠同步升降，通常采取雙電機(jī)變頻驅(qū)動，增加旋轉(zhuǎn)編碼器檢測和單片機(jī)開環(huán)控制的方式來實(shí)現(xiàn)，或者采用液壓雙油缸加上機(jī)械強(qiáng)制同步的方式。這些方式均存在結(jié)構(gòu)和控制相對復(fù)雜的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型采用單電機(jī)驅(qū)動，利用設(shè)置在載車板之上的若干個導(dǎo)輪換向，以簡單的設(shè)置使得雙立柱結(jié)構(gòu)的兩層停車設(shè)備的載車板在兩根立柱的內(nèi)部區(qū)域獲得鋼絲繩曳引同步升降，具有結(jié)構(gòu)簡單、控制簡單、剛性好、穩(wěn)定性好、造價低等優(yōu)點(diǎn)，值得推廣使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種采用單電機(jī)驅(qū)動，利用設(shè)置在載車板之上的若干個導(dǎo)輪換向，使得雙立柱結(jié)構(gòu)的兩層停車設(shè)備的載車板在兩根立柱的內(nèi)部區(qū)域獲得鋼絲繩曳引同步升降的相關(guān)機(jī)構(gòu)及其控制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種單電機(jī)導(dǎo)輪換向驅(qū)動兩層停車設(shè)備的機(jī)構(gòu)的技術(shù)方案，其特征在于：所述兩層停車設(shè)備是指在單獨(dú)一個停車位上安裝，停車層數(shù)為兩層，其中地面層直接停放車輛，第二層通過載車板停放車輛的停車設(shè)備。

所述停車設(shè)備的機(jī)構(gòu)由非對稱設(shè)置的兩根立柱、一件載車板、一套驅(qū)動裝置組成。

所述兩根立柱為鋼結(jié)構(gòu)柱狀件，垂直緊固安裝在停車位的縱向左側(cè)和右側(cè)地面，分別為左側(cè)立柱和右側(cè)立柱，為非對稱設(shè)置；立柱的橫截面為一側(cè)設(shè)置有槽形缺口的空心矩形，其中，有槽形缺口的一側(cè)正對載車板，該槽形缺口用于容納載車板支承塊；或者，橫截面為槽形，其中，有槽形缺口的一側(cè)正對載車板，該槽形缺口用于容納載車板的支承塊；兩根立柱的其中一根的頂部位置安裝有電機(jī)減速單元，另一根的頂部位置設(shè)置有鋼絲繩固定裝置。

所述載車板為若干橫梁和若干縱梁組成的鋼結(jié)構(gòu)矩形框架，上層平面為鋼板，用于承載車輛；載車板設(shè)置在停車位的內(nèi)部位置，位于兩根立柱之間，在與立柱的對應(yīng)位置設(shè)置有支承塊；其中，對應(yīng)左側(cè)立柱為左側(cè)支承塊，左側(cè)支承塊的一端與載車板的左側(cè)緊固連結(jié)，另一端從左側(cè)立柱的槽形缺口伸入至立柱的內(nèi)部區(qū)域；對應(yīng)右側(cè)立柱為右側(cè)支承塊，右側(cè)支承塊的一端與載車板的右側(cè)緊固連結(jié)，另一端從右側(cè)立柱的槽形缺口伸入至立柱的內(nèi)部區(qū)域。

所述驅(qū)動裝置包括一套電機(jī)減速單元、一個鋼絲繩卷筒、一個左側(cè)曳引繩輪、一個右側(cè)曳引繩輪、若干個換向?qū)л啞⑷舾筛摻z繩，還包括左側(cè)導(dǎo)向單元和右側(cè)導(dǎo)向單元；所述電機(jī)減速單元緊固安裝在其中一根立柱的頂部位置，其輸出軸上緊固安裝有鋼絲繩卷筒，電機(jī)減速單元轉(zhuǎn)動使得鋼絲繩卷筒轉(zhuǎn)動；所述左側(cè)曳引繩輪通過軸和軸承座固定安裝在載車板的左側(cè)支承塊的上方，右側(cè)曳引繩輪通過軸和軸承座固定安裝在載車板的右側(cè)支承塊的上方，左側(cè)曳引繩輪以及右側(cè)曳引繩輪的轉(zhuǎn)動軸線與載車板承載車輛的平面平行；鋼絲繩卷筒的鋼絲繩工作區(qū)域的位置與設(shè)置在該側(cè)的曳引繩輪外緣的鋼索槽的位置相對應(yīng)，另一側(cè)的曳引繩輪外緣的鋼索槽的位置與該側(cè)立柱頂部位置設(shè)置的鋼絲繩固定裝置的位置相對應(yīng)；所述若干個換向?qū)л喌淖饔檬前唁摻z繩從其中一側(cè)的曳引繩輪引導(dǎo)至另一側(cè)的曳引繩輪，換向?qū)л喭ㄟ^軸和軸承座固定安裝在載車板之上，轉(zhuǎn)動軸線與載車板承載車輛的平面垂直，至少設(shè)置兩個，其中第一個設(shè)置在載車板左側(cè)靠近端部的位置，為左側(cè)換向?qū)л啠坏诙€設(shè)置在載車板右側(cè)靠近端部的位置且與左側(cè)換向?qū)л喌脑O(shè)置位置相對應(yīng)，為右側(cè)換向?qū)л?；所述鋼絲繩至少設(shè)置兩根，鋼絲繩的一端緊固安裝在鋼絲繩卷筒工作區(qū)域的表面位置，另一端往下繞經(jīng)與鋼絲繩卷筒同側(cè)的曳引繩輪的底部，然后伸向與鋼絲繩卷筒同側(cè)的換向?qū)л啿⒗@經(jīng)該換向?qū)л?；之后，鋼絲繩伸向非鋼絲繩卷筒一側(cè)的換向?qū)л啿⒗@經(jīng)該換向?qū)л啠竭_(dá)該側(cè)的曳引繩輪底部位置并繞經(jīng)該曳引繩輪的底部，然后往上，最后緊固設(shè)置在該側(cè)立柱的頂部位置；所述左側(cè)導(dǎo)向單元和右側(cè)導(dǎo)向單元分別緊固安裝在左側(cè)支承塊和右側(cè)支承塊之上，分別設(shè)置在左側(cè)立柱和右側(cè)立柱的內(nèi)部區(qū)域，左側(cè)導(dǎo)向單元和右側(cè)導(dǎo)向單元的外側(cè)安裝有與立柱內(nèi)表面滑動接觸的若干個滾輪裝置或者滑塊裝置，用于平衡載車板的縱向傾覆力矩及橫向傾覆力矩。

以上所述停車設(shè)備的機(jī)構(gòu)的控制通過一套控制裝置及其控制方法實(shí)現(xiàn)：

所述控制裝置包括一個人機(jī)界面單元、至少一個上升到位檢測單元、在每一根鋼絲繩固定安裝在立柱頂部位置的端部安裝的一個拉力傳感器、一個強(qiáng)電單元以及一個控制單元；所述人機(jī)界面單元用于接受用戶的指令輸入，為按鍵操作盒或者觸摸屏操作盒，設(shè)置有“上升”、“下降”、“暫?！?、“繼續(xù)”按鍵以及“急?！卑存I；所述上升到位檢測單元為搖臂開關(guān)或者接近開關(guān)或者壓迫開關(guān)，設(shè)置在任一根立柱的其中一個側(cè)面之上，當(dāng)載車板上升至指定高度時觸發(fā)動作；所述強(qiáng)電單元的作用是根據(jù)控制單元發(fā)出的 “正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”或者“停止”信號使得電機(jī)減速單元的電機(jī)實(shí)現(xiàn)正向轉(zhuǎn)動、反向轉(zhuǎn)動或者停止轉(zhuǎn)動；所述控制單元為以單片機(jī)為主控芯片的電子控制裝置，或者直接采用工控機(jī)；控制單元分別與人機(jī)界面單元、上升到位檢測單元以及拉力傳感器的信號輸出端實(shí)現(xiàn)信號連接，與強(qiáng)電單元的控制信號輸入端實(shí)現(xiàn)信號連接；控制單元內(nèi)部預(yù)先設(shè)定有最大總荷載、最大偏載、單根鋼絲繩最大荷載的具體數(shù)值，在載車板上升或者下降過程中，控制單元定時接收、處理所有拉力傳感器的荷載數(shù)據(jù)，當(dāng)所有拉力傳感器的荷載之和大于最大總荷載，或者任意兩個拉力傳感器之間的荷載之差大于最大偏載，或者任意一個拉力傳感器的荷載大于單根鋼絲繩最大荷載，即輸出信號使得強(qiáng)電單元驅(qū)動電機(jī)減速單元的電機(jī)停止轉(zhuǎn)動從而使得載車板停止運(yùn)行，并作出故障報警提示。

所述停車設(shè)備的機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)行控制是：當(dāng)載車板位于地面層靜置，用戶按“上升”鍵，控制單元即輸出信號使得強(qiáng)電單元驅(qū)動電機(jī)減速單元的電機(jī)作正向轉(zhuǎn)動，然后帶動鋼絲繩卷筒轉(zhuǎn)動，使得鋼絲繩卷筒往上收緊鋼絲繩，鋼絲繩通過對安裝在載車板之上的若干組換向?qū)л喿罱K對左側(cè)曳引繩輪和右側(cè)曳引繩輪實(shí)施兜底往上曳引，使得載車板在鋼絲繩的上升曳引力的作用之下、在左側(cè)導(dǎo)向單元和右側(cè)導(dǎo)向單元的輔助定位之下沿左側(cè)立柱和右側(cè)立柱往上運(yùn)行，其上升速度是鋼絲繩卷筒繞卷鋼絲繩的線速度的一半；當(dāng)載車板往上運(yùn)行至指定高度，觸發(fā)上升到位檢測單元動作，控制單元即輸出信號使得強(qiáng)電單元驅(qū)動電機(jī)減速單元的電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，從而使得載車板停止上升。

當(dāng)載車板位于非地面位置靜置，用戶按“下降”鍵，控制單元即輸出信號使得強(qiáng)電單元驅(qū)動電機(jī)減速單元的電機(jī)作反向轉(zhuǎn)動，然后帶動鋼絲繩卷筒轉(zhuǎn)動，使得鋼絲繩卷筒往下放送鋼絲繩，鋼絲繩通過對安裝在載車板之上的若干組換向?qū)л喿罱K對左側(cè)曳引繩輪和右側(cè)曳引繩輪實(shí)施兜底往下放送，使得載車板在重力的作用之下、在左側(cè)導(dǎo)向單元和右側(cè)導(dǎo)向單元的輔助定位之下沿左側(cè)立柱和右側(cè)立柱往下運(yùn)行，其下降速度是鋼絲繩卷筒放送鋼絲繩的線速度的一半，此時，鋼絲繩仍然承受載車板的重力荷載；當(dāng)載車板往下運(yùn)行至接觸地面，作用在鋼絲繩的荷載消失，拉力傳感器的荷載為零，觸發(fā)控制單元輸出信號使得強(qiáng)電單元驅(qū)動電機(jī)減速單元的電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，從而使得載車板停止下降。

人機(jī)界面單元的“暫?！卑存I和“繼續(xù)”按鍵配合使用；當(dāng)載車板處于上升運(yùn)行狀態(tài)或者下降運(yùn)行狀態(tài)時，按“暫?！辨I將觸發(fā)控制單元輸出信號使得強(qiáng)電單元驅(qū)動電機(jī)減速單元的電機(jī)停止轉(zhuǎn)動；之后，按“繼續(xù)”鍵將觸發(fā)控制單元輸出信號使得強(qiáng)電單元驅(qū)動電機(jī)減速單元的電機(jī)按之前的轉(zhuǎn)動方向恢復(fù)正常轉(zhuǎn)動；人機(jī)界面單元的“急?！卑存I為帶自鎖功能的按鍵，當(dāng)載車板處于上升運(yùn)行狀態(tài)或者下降運(yùn)行狀態(tài)時，按下“急?！辨I將觸發(fā)控制單元輸出信號使得強(qiáng)電單元驅(qū)動電機(jī)減速單元的電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，且“急?！卑存I即處于自鎖狀態(tài)；除非對“急?！卑存I進(jìn)行解鎖操作，否則，按下“急?！辨I之后的人機(jī)界面單元的任何按鍵操作均視為無效操作，不能起到任何作用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果：采用單電機(jī)驅(qū)動，利用設(shè)置在載車板之上的若干組導(dǎo)輪換向，以簡單的設(shè)置使得雙立柱結(jié)構(gòu)的兩層停車設(shè)備獲得鋼絲繩曳引同步升降，具有結(jié)構(gòu)簡單、控制簡單、剛性好、穩(wěn)定性好、造價低等優(yōu)點(diǎn)，值得推廣使用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一種單電機(jī)導(dǎo)輪換向驅(qū)動兩層停車設(shè)備的機(jī)構(gòu)其中的鋼絲繩繞行原理圖。圖中，1 鋼絲繩卷筒；2鋼絲繩；3-1左側(cè)曳引繩輪；4-1左側(cè)換向?qū)л啠?-2右側(cè)曳引繩輪；4-2右側(cè)換向?qū)л啞?/p>

圖2是本實(shí)用新型一種單電機(jī)導(dǎo)輪換向驅(qū)動兩層停車設(shè)備的機(jī)構(gòu)的電子控制裝置主程序流程簡圖。

圖3是配套圖2所述主程序流程簡圖的判斷是否超載的子程序流程簡圖。

圖4是配套圖2所述主程序流程簡圖的急停按鍵中斷處理程序流程簡圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本實(shí)用新型一種單電機(jī)導(dǎo)輪換向驅(qū)動兩層停車設(shè)備的機(jī)構(gòu)其中的鋼絲繩運(yùn)行原理圖。為簡化起見，實(shí)際運(yùn)行所需的多根鋼絲繩在圖中只顯示為一根；設(shè)備的立柱、載車板等結(jié)構(gòu)部件也沒有顯示。圖中可見，鋼絲繩卷筒1設(shè)置在停車位左側(cè)的左側(cè)立柱頂部位置（驅(qū)動鋼絲繩卷筒1轉(zhuǎn)動的電機(jī)減速單元在圖中沒有顯示）；左側(cè)曳引繩輪3-1和右側(cè)曳引繩輪3-2分別通過軸和軸承座緊固安裝在載車板的左側(cè)支承塊和右側(cè)支承塊之上，其旋轉(zhuǎn)軸線與載車板承載車輛的平面平行；左側(cè)換向?qū)л?-1和右側(cè)換向?qū)л?-2分別通過軸和軸承座緊固安裝在載車板前方區(qū)域的左側(cè)位置和右側(cè)位置之上，其旋轉(zhuǎn)軸線與載車板承載車輛的平面垂直；鋼絲繩2的一端緊固設(shè)置在鋼絲繩卷筒1的工作區(qū)域表面之上，另一端往下，繞經(jīng)左側(cè)曳引繩輪3-1的底部，然后往前方繞經(jīng)左側(cè)換向?qū)л?-1，然后往右，再繞經(jīng)右側(cè)換向?qū)л?-2，然后往后方繞經(jīng)右側(cè)曳引繩輪3-2的底部，然后往上，最終固定連結(jié)在右側(cè)立柱的頂部位置。

當(dāng)電機(jī)減速單元正向轉(zhuǎn)動，帶動鋼絲繩卷筒1按圖示順時針轉(zhuǎn)動，使得鋼絲繩卷筒1往上收緊鋼絲繩2，鋼絲繩2通過對安裝在載車板之上的左側(cè)換向?qū)л?-1和右側(cè)換向?qū)л?-2最終對左側(cè)曳引繩輪3-1和右側(cè)曳引繩輪3-2實(shí)施兜底往上曳引，使得載車板在鋼絲繩2的上升曳引力的作用之下、在左側(cè)導(dǎo)向單元和右側(cè)導(dǎo)向單元的輔助定位之下沿左側(cè)立柱和右側(cè)立柱往上運(yùn)行，其上升速度是鋼絲繩卷筒1繞卷鋼絲繩2的線速度的一半。

當(dāng)電機(jī)減速單元反向轉(zhuǎn)動，帶動鋼絲繩卷筒1按圖示逆時針轉(zhuǎn)動，使得鋼絲繩卷筒1往下放送鋼絲繩2，鋼絲繩2通過對安裝在載車板之上的左側(cè)換向?qū)л?-1和右側(cè)換向?qū)л?-2最終對左側(cè)曳引繩輪3-1和右側(cè)曳引繩輪3-2實(shí)施兜底往下放送，使得載車板在重力的作用之下、在左側(cè)導(dǎo)向單元和右側(cè)導(dǎo)向單元的輔助定位之下沿左側(cè)立柱和右側(cè)立柱往下運(yùn)行，其下降速度是鋼絲繩卷筒1放送鋼絲繩2的線速度的一半。

本實(shí)用新型的機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵點(diǎn)在于曳引繩輪和換向?qū)л唽?shí)際上都是安裝在載車板之上，與載車板隨動。這種結(jié)構(gòu)不僅在單個車位設(shè)置的停車設(shè)備上并無先例，在其他類型停車設(shè)備上也沒有類似結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型使用的電機(jī)減速單元為通用的機(jī)械部件，安裝在任一立柱（圖1所示為安裝在左側(cè)立柱）的頂部位置，其動力輸出用于驅(qū)動鋼絲繩卷筒1轉(zhuǎn)動。圖1所示的左側(cè)換向?qū)л?-1和右側(cè)換向?qū)л?-2設(shè)置在載車板的前方區(qū)域。實(shí)際上，也可以把左側(cè)換向?qū)л?-1和右側(cè)換向?qū)л?-2設(shè)置在載車板的后方區(qū)域，只需把鋼絲繩2的繞行方式作出適應(yīng)性改變，即可達(dá)到相同的效果。為了使得載車板獲得更佳的平衡效果，甚至可以在載車板的前方區(qū)域和后方區(qū)域都分別設(shè)置左側(cè)換向?qū)л喓陀覀?cè)換向?qū)л?，在載車板的左側(cè)支承塊以及右側(cè)支承塊分別設(shè)置兩個曳引繩輪、合計為四個曳引繩輪；多根鋼絲繩其中的一部分鋼絲繩自鋼絲繩卷筒1往下繞經(jīng)同側(cè)的其中一個曳引繩輪的底部之后，再繞經(jīng)載車板前方區(qū)域設(shè)置的左側(cè)換向?qū)л喓陀覀?cè)換向?qū)л啠缓罄@經(jīng)另一側(cè)的其中一個曳引繩輪的底部，然后往上緊固連接在該側(cè)立柱的頂部位置；多根鋼絲繩的其余鋼絲繩自鋼絲繩卷筒1往下繞經(jīng)同側(cè)的另外一個曳引繩輪的底部之后，再繞經(jīng)載車板后方區(qū)域設(shè)置的左側(cè)換向?qū)л喓陀覀?cè)換向?qū)л?，然后繞經(jīng)另一側(cè)的另外一個曳引繩輪的底部，然后往上緊固連接在該側(cè)立柱的頂部位置。這種做法的好處是使得載車板的鋼絲繩曳引位置從兩個增加至四個，能夠獲得更佳的平衡效果。

如圖2所示，為本實(shí)用新型一種單電機(jī)導(dǎo)輪換向驅(qū)動兩層停車設(shè)備的機(jī)構(gòu)的電子控制裝置主程序流程簡圖。大體流程是：上電或復(fù)位、自檢正常之后，首先判斷載車板當(dāng)前位置；若上升到位且沒有超載或者上升沒有到位，則只允許下降操作；若已經(jīng)到達(dá)地面（上升沒有到位且至少一個拉力傳感器荷載為零），則只允許上升操作。下降操作首先是控制并使得電機(jī)反轉(zhuǎn)、載車板下降，在載車板下降運(yùn)行過程中，動態(tài)判斷是否存在超載，動態(tài)判斷是否已經(jīng)到達(dá)地面，動態(tài)判斷是否按下暫停鍵，并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的程序處理。上升操作首先是控制并使得電機(jī)正轉(zhuǎn)、載車板上升，在載車板上升運(yùn)行過程中，動態(tài)判斷是否存在超載，動態(tài)判斷是否已經(jīng)上升到位，動態(tài)判斷是否按下暫停鍵，并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的程序處理。其中的細(xì)節(jié)圖中已有詳盡的文字描述，這里不作重復(fù)敘述。

如圖3所示，為配套圖2所述主程序流程簡圖的判斷是否超載的子程序流程簡圖。大體流程是：讀取全部拉力傳感器數(shù)據(jù)，然后與設(shè)定值比較，得出是否超載或者偏載。其中的細(xì)節(jié)圖中已有詳盡的文字描述，這里不作重復(fù)敘述。

如圖4所示，為配套圖2所述主程序流程簡圖的急停按鍵中斷處理程序流程簡圖。大體流程是：首先停止電機(jī)轉(zhuǎn)動，使得載車板停止運(yùn)行；然后反復(fù)判別復(fù)位鍵，若按下，則返回。其中的細(xì)節(jié)圖中已有詳盡的文字描述，這里不作重復(fù)敘述。

上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。