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含13张CAD图纸+说明书完整资料 双柱式 液压 驱动 车位 立体车库 设计 13 CAD 图纸 说明书 完整 资料

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黑龙江工程学院本科生毕业设计 PAGE 51第1章 绪 论1.1 课题研究的目的和意义双柱式二车位立体车库能利用居民住宅小区内原有的一库一车位，来有效满足多车辆家庭的需要，而且将车辆升起，存放在建筑物内或钢结构框架内又便于用户对车辆检修和有效防止被盗。同时双柱式二车位立体车库能有效利用住宅小区内的空间和地面，在住宅区以家庭或组团的方式设立，而且它的控制系统相对简单，能使住户存取车辆时，既便捷又安全可靠，且易于操作。本设计提出的实施方案，适合我国城市住宅小区的现状，在我国将有着广阔的发展前景，为眼下车库短缺的住宅小区解决停车难问题，是城市住宅小区解决停车问题的主要发展方向。同时对缓解城市停车难问题，促进城市静态交通的建设和发展，提高城市管理水平有重要的推广应用价值，而且解决城市住宅小区中停车难的问题对汽车工业和国民经济的健康发展都具有十分显著的意义。通过本课题的研究，找到适合我国城市住宅小区的停车库实施方案，解决住宅小区内停车难问题将会：（1）有效地改善住宅小区内车辆乱停乱放的现状，提高居住小区环境质量和生活质量；（2）可以有效地防止车辆被盗，减少经济损失；（3）可以改善城市的交通质量，促进城市的可持续发展；（4）可以使居民享受到停车无忧、来去自由的便利，促进私人汽车的消费，带动汽车工业和国民经济的发展；（5）同样，适合于城市住宅小区的立体车库，也可以应用于企事业单位、医院、商业区等地面空间相对较少的公共停车，从而可以有效地解决城市公共停车难问题1。1.2 国内外研究状况及应用现状1.2.1 我国城市停车难问题随着我国经济的快速发展，个人消费水平的不断提高，私人小汽车将快速、大量的进入城市家庭，城市里私人汽车会越来越多，对于身处大中城市的消费者而言，拥有一辆甚至两辆属于自己的汽车已经不再是个梦想。但我国现有住宅小区大部分缺少必要的停车库，已经无法满足小区内居民停车的需要，小区内的空地面积又少，造成小轿车到处乱停乱放，马路边、人行道、甚至草坪上都停车。“十五”期间，国家鼓励轿车进入家庭，随着城市居民汽车普及率的大幅提高，在中国城市土地资源越来越紧缺的情况下，城市住宅小区的停车难问题已日益突出，许多大城市为了解决这个问题，都提出了住宅小区内建造立体停车设备，以满足住宅小区内广大居民的停车需求2。1.2.2 国内外发展现状停车库的发展，应该说从第一辆汽车诞生以来就随之产生。然而拥有百年历史的它却远不及汽车工业那么引人注目，更不为大多数人所重视。至今，仍没有人把它严格地归并于哪一类，哪一项，但它是一个涉及物流仓储、建筑结构、物业管理等多科目、多领域的综合性项目。伴随着经济的飞速发展，中心城市的人口、车辆也日益增多。人们在解决交通问题时逐渐意识到，以往仅靠大力拓展道路来满足车辆对动态空间的需求是远远不够的。因为车辆大部分时间还是处于停驶状态。这就是说，车辆占用静态空间（停车泊位）的时间远大于其对动态空间（道路）的需求。停车泊位不足，会严重影响城市道路畅通、环境与安全。“车库”是大中城市的热门话题，国家经贸委将“城市立体停车设备”列为“近期行业技术发展重点”，随着家用汽车的不断增加，公共场所及社区内存车矛盾、车挤绿地的问题将会越来越突出，在人们对生活质量和环境意识不断增强之时，“车库”日渐成为热门话题，立体停车设备将会大显身手。故一种可解决居民小区用地紧张与停车难矛盾的先进停车方式双柱式二车位立体车库将会得到推广应用。近年来我国吸取和借鉴了国外解决城市居民小区内停车问题的经验教训，在各大中心城市开始兴建双柱式二车位立体车库。立体停车库设备的发展在国外已有3040年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也与90年代初开始研究开发机械式立体停车设备，距今已有十几年的历程。但是由于机械式举升机构磨损维修成本高，经常需要更换铜螺母以及轴承，维修费用高，因此渐渐将其替换为液压式举升机构。随着汽车工业的迅猛发展，我国经济的发展与居民收入的提高，私家车的拥有量巨增，引发城市居民停车难的问题，而且随着城市建设的加快和汽车的大量增加，立体停车设备是今后停车场建设的主要方向，尤其是在寸土寸金的大城市，采用立体停车设备是解决“停车难”的必然出路，将是停车难问题未来关注的焦点。目前我国全国车辆停车位缺口在400万以上，而每年新增车辆却在200万辆左右。随着私人拥有车辆数量的迅速增长，住宅小区内的停车问题日益突出。对于居住区有限的用地面积而言，出去住宅，公用建筑占地和必要的道路和绿化面积外，能够提供于停车的面积是非常有限的。当前住宅小区内主要的停车方式有小区路边停车，住宅地层架空停车，地下停车场停车，机械式集中停车，立体车库和分散停车。路边停车的使用成本最低，但要以牺牲绿化用地为代价。住宅底层架空停车不占绿化用地，但受到住宅平面布局的影响，平面利用率也不高。地下停车场停车方式不侵占活动用地，对绿地率基本无影响，但造价相对偏高。正是由于以上原因，针对存车难问题日见突出，双柱式二车位立体车库设备在原有一库一车位的基础上见缝插针，具有较大的灵活性，土地利用率高，对地形适应性强，环境效益好且造价低。双柱式二车位立体车库停车方式主要适用于容积率较小的高档住宅小区，双柱式二车位立体车库的典型设备是双柱式举升机构，这类设备的可靠性高，操作简单，应用较普遍。在居民社区内，一般设有私家车库，但普遍是一库一车位，存在利用率低的问题。考虑到车库普遍举架较高，利用有限的空间，将一库一车位设计成为双柱式二车位立体车库，从而解决车位紧张的问题，此设计不但节约成本，并大量节省了城市的可利用空间，可以有效保障利用有限的停车面积满足停车需要，同时可以有效解决北方地区冬季停车难问题。双柱式二车位立体车库解决了停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，使私家车库设计成为二车位立体车库成为可能。双柱式二车位立体车库以其平均单车占地面积小的独特特性对于解决停车难问题具有重要意义。所以说双柱式二车位立体车库，将被逐渐推广并被广大用户所接受。同时此设计将大大节省小区内为解决停车问题而占用的大量土地，这些节约下来的土地可用来进行小区的绿化和供小区内居民的休闲娱乐之用，对城市居民居住小区的建设也将具有一定的积极意义3。1.3 双柱式二车位立体车库的发展方向与前景由于城市的土地资源是有限的，要解决持续增长的停车问题，立体化停车是必然的出路。近几年，双柱式二车位立体车库正渐渐进入我国大中城市，它占地面小，汽车存放在建筑物内或钢结构框架内，不会遭到损坏和被盗，使用便捷、安全、可靠。双柱式二车位立体车库操作简单、容车率高，有效的解决了部分城市居民小区内的停车难问题。为了解决住宅小区内的停车问题，只能利用小区内较小的面积，建立双柱式二车位立体车库，向空间发展，充分利用立体空间，占地面积少，而且能使住户存取车辆时，既便捷又安全可靠。双柱式二车位立体停车库以其土地利用率和空间利用率高，使用操作简单、灵活，安全可靠，适应性强等诸多优点，将会取代平面车库，为眼下车库短缺的住宅小区解决停车难问题，是解决大城市住宅小区停车问题的主要发展方向，将会在新开发的住宅小区及旧社区里大显身手。1.4 主要研究内容和研究方法我国城市的私人汽车越来越多，但由于住宅小区缺少必要的停车库，造成了停车难问题。我们想通过研究、探讨、设计适合中国城市居民住宅小区的立体车库的结构、控制系统方案和实施方案。设计完成双柱式二车位立体车库的整体机械结构的计算、校核；液压系统的液压回路设计以及各个液压元件的计算、选型；电气系统的控制原理图设计以及相应电动机的选用；并运用AutoCAD设计并建立出科学合理的结构方案和控制方案，从而完成适用于居民小区内单元式停车库双柱式液压驱动二车位立体车库设计：（1）完成双柱式举升机构的设计；（2）举升提升架装置的设计；（3）升程自锁保护等运动机构的设计；（4）驱动系统的设计和校核；（5）最终实现私家双柱式二车位立体车库的设计。第2章 双柱式二车位立体车库方案选择2.1 二车位立体车库方案对比论证分析2.1.1 举升类停车设备的分类1、四柱式举升机构四柱举升机构主要依靠四根粗钢索拉起四角，拉力油缸置于平板下面，通过6个圆盘将力传达四面。这种结构比较紧凑，自重降低，保险装置为楔块式，四个楔块利用拉杆联动，扳动拉杆就可打开保险装置，方便耐用，四柱举升机构容易调水平，适合于汽车4S店四轮定位使用，因为有一四轮定位档位，可以调整，可以确保水平。四柱举升机构按结构分为上油缸式以及下油缸式，上油缸式指油缸置于立柱顶部（带横梁）,下油缸式指油缸置于平板下面。2、双柱式举升机构双柱举升机构实用、简洁、合理而且节省占地空间，使用灵活方便。升降平稳低噪声，设有升程自锁保护装置，保养简单，操作方便，成本低。2.1.2 传动机构的分类升降类停车设备可以采用钢丝绳传动、链条传动和液压传动3种形式。1、机械式机械式举升机构流行于19921998年间，该举升机构特点是同步性好，但由于机械磨损维护成本高（经常需要更换铜螺母以及轴承），每年一台举升机构的维修更换需要1000元左右，客户最终会将该产品更换为维护成本小的液压举升机构。钢丝绳传动采用蜗轮蜗杆减速器，主要传动件为钢丝绳卷筒、轮系等。钢丝绳传动的柔性好，冲击小，噪声低。但钢丝绳易延伸、断股、断丝，需要经常调整长度，给设备的使用和维护带来不便。链条传动通过电动机驱动链轮机构，牵引链条使载车板升降。性能稳定可靠，寿命长，不存在弹性伸缩，有准确的平均传动比，维护性好，但需要装设卷筒，传动机构较复杂，运行时有一定的冲击和噪声。2、液压式液压传动通过液压工作站为多个液压缸提供压力，由活塞杆实现载车板的升降和车辆的存取。结构简单，运行平稳，噪声低，但传动效率较低。考虑停车时整个升降车架的负载是不确定的，采用单液压缸承载会导致活塞杆承扭受压，对液压缸的寿命产生较大影响，因此采用双缸方案，以增加整个滑动部分升降时的稳定性。液压式举升机构维护成本低，油缸使用510年没问题，液压举升机构分为两种，一种是单缸举升机构，一种是双缸举升机构。单缸优点是：同步性好，不存在颠簸现象，有底板，举升机构的扭力靠底板抵消，安全性好。单缸主要应用于四柱式举升机构。双缸液压举升机构由于是双缸，同步问题难以解决，往往靠两根钢丝绳来平衡，油缸以及钢丝绳要调整得松紧一致，举升机构就可以同步，而且实用方便，大方豪华且节省占地面积，使用灵活方便。主要应用于双柱式举升机构。本课题所设计的是液压驱动的双柱举升类停车设备，它的特点是：（1）性能可靠，低能耗，操作方便；（2）无龙门式横梁，结构简单；（3）有升程自锁保护装置，保证了安全性；（4）升降车架的最低位置低，使得车辆的底盘可以比较低，对各种车辆的适应性都比较强；（5）采用液压传动的驱动方式，与螺杆式的举升机相比，使用寿命较长；（6）价格低廉，拥有的市场份额较大，便于推广。2.2 总体方案考虑到住宅小区内有限的绿地、道路等公用设施不能侵占，为了使停车设备单车位的制造成本最低，考虑综合设施、机械制造、施工等因素，设计双柱式二车位立体车库，可利用一个车位同时停放两辆车，采用载车板整体升降的方式。当需要停车时，按下控制设备上相应按扭，电机通电带动液压泵转动。液压泵将高压油注入液压缸下腔使活塞杆伸出，推动滑动车架和载车板下降到与路面齐平，将车停至载车板。停车完毕，车主下车离开停车位，利用相应按扭将高位车辆升至高位。为防止意外，载车板与支架立柱间设有防坠落保险装置，在液压缸下腔油压突然丧失时可以保证车辆的安全。2.3 本章小结本章主要进行双柱式二车位立体停车设备总体方案的选择，通过将现有举升机构的结构形式、驱动方式以及传动机构进行了对比，最终选定采用双柱结构的举升类停车设备，通过液压驱动，工作平稳，操作方便，噪声低，内部设有升程自锁保护保险装置，安全可靠，占地空间小，是立体车库的理想设备。第3章 双柱式液压驱动二车位立体车库机械设计3.1 双柱式二车位立体车库工作原理3.1.1 整体结构及基本组成双柱举升类停车设备采用立柱、提升架、支承梁、载车板的结构，由机械系统、液压系统、电气系统构成。设置限位装置、升程自锁保护装置等以保证举升机构安全使用，适用于室内立体停车设备的安装与使用。双柱式举升机构以主、副立柱为主体，由液压系统驱动两只油缸，推动提升轮，带动提升钢丝绳提升滑车（见图3.1）。支承梁铰接于滑车，两滑车由同步钢丝绳保持同步升降。两滑车内设有机械保险装置。双柱举升类停车设备机械主体部分由两根立柱、提升架、支承梁及载车板等组成，双柱举升类停车设备的结构类型就体现在这些组成上。图3.1 双柱式二车位立体车库整体结构1、立柱的结构形式 立柱是由薄壁板折弯而成。通常将立柱的横截面做成槽钢形，它的四角作为导轨，一般采用46mm钢板，该立柱4道弯折为提升架上的滑块运行提供了导轨空间，满足了设备的功能要求。2、载车板的结构形式 载车板与车身底盘直接接触，是梁结构，通常采用20号冷弯矩形空心型钢，支承梁在承载升降过程中会产生疲劳破坏和变形，因此支承梁必须具有足够的横截面面积以抵抗弯曲变形。3、安全机构双柱举升类停车设备的安全机构是由电磁铁、安全挂钩、弹簧、连杆等组成，其功能如下：当工作台上升时，电磁铁通电吸引连杆，使安全挂钩收回，若发生意外（如高压油管或钢丝绳爆断），电磁铁断电，安全挂钩在弹簧的作用下卡到卡块上，防止滑车下滑，确保安全。当工作台需下降时，先将工作台上升少许1020mm，再将电磁铁通电，按手动卸荷阀，工作台在自重的作用下下降。3.1.2 工作原理双柱举升类停车设备的传动原理是：由电动油泵提供动力给两侧立柱中的油缸，再由油缸分别顶举两侧提升支架、支承梁、载车板将高位车辆举起。两侧油缸运行的同步性由调平衡的钢丝绳来实现。设备由机械系统、液压系统及电气系统等三大系统组成。其中，机械系统包括：立柱、提升支架、支承梁、载车板。液压系统包括：小排量齿轮泵及油缸。电气系统包括：油泵用电机、控制开关及电控箱。提升架上配有滑块，起动电动油泵由油缸顶举提升架，使提升架上面的四个滑块在立柱导轨中运行，确保了载车板运行的直线度要求。使载车板托举着高位车辆升高，直到高位车辆被安全、稳固地举升至所需高度为止。3.2 主要技术参数3.2.1 基本尺寸参数的确定1、重心位置的范围前轮驱动的车辆有以下优点：前驱车的传动效率比后驱车要高。所有的前驱车在设计的时候，不管发动机横置还是纵置，它的重心都偏于前轴，也就是在车头侧，与驱动轮的位置很近，传动距离短。其中又以前横置发动机效率最高，这也是大多数前驱车所采用的布置方式。由于发动机的输出轴与汽车前轴平行，变速箱与驱动桥是做成一体的固定在发动机旁，动力可以直接通过斜齿轮传递到差速器上，再经变速箱、驱动桥，减速增扭后传递给两根半轴最后驱动车的前轮旋转，显然这种距离最短，且没有经过任何转换的传动效率是最高的。正是基于以上的原因，所以现代汽车大多采用发动机前置，使车辆的重量分布比大约是3:2，重心偏前。2、举升机外形尺寸的确定根据所举升车辆的基本尺寸初步确定举升机构的主要技术参数如表3.1所示。表3.1双柱式液压驱动二车位立体车库主要技术参数举升重量3500kg举升高度1850mm总高度2760mm总宽2748mm上升时间50s下降时间30s3.3 电机功率的计算高位汽车重量1.7t，汽车载车板及其附件的重量加上一部分的余量1.3t，所以取3t。载车板有汽车时上升设计速度： (3.1)由公式（3.1）得 载车板上升功率: (3.2) (3.3)其中，由公式（3.3）取由公式（3.2）得 取3.4 主立柱的设计与校核3.4.1 立柱截面特性分析与计算双柱式举升机是一种可以广泛用于立体车库的举升机，具有结构紧凑、外形美观、操作简便等特点，只需用此种安全可靠的举升设备将汽车举升到一定的高度，即可实现立体车库的功能。随着我国私家车保有量越来越大，此种型式的举升机需求量也会日益增大。本机主要性能参数为：额定举升载荷3t；在载重3t情况下，由最低位置举升到最高位置需50s；当拉下操纵杆使溢流阀接通，车辆由最高位置降到最低位置需30s；电动机功率1.3KW；载车板在最低位置时的举升高度为120mm，最大举升高度为1850mm，工作行程为1730mm。双柱式举升机构的结构型式有多种，本设计中的举升机构系指液压驱动的双柱式举升机构。举升机构的传动系统为液压系统驱动和控制，由两立柱内安装的液压油缸实现上下运动，推动连接立柱与滑台的链条，使滑台上安装的滑块沿立柱滚动，实现滑台的上下移动。设备的主要部分有：提升机构、支承机构、平衡机构和安全锁机构。1、主立柱的截面特性分析与计算 主立柱体是举升机构主要的受力承重部件。举升机构立柱在工作时受来自于保险锁机构处承重的压力和升降滑台滑块作用在立柱上的弯矩。立柱壳体用钢板整体压制成形，其内部相应位置焊有保险装置支承板，用于锁定状态时受力和承重，下部与底座焊接。其中一个立柱体上还装有液压泵站和电气控制箱。主立柱作为主要的承重件，先对其截面特征进行分析，这里主要确定立柱截面形心的位置和截面的惯性矩。2、确定立柱截面形心和中性轴的位置将整个截面划分为 ,三个部分，取与截面底边相重合的轴为参考轴（见图3.2），, 分别为三个组合截面的中性轴，则三个截面的面积及其形心至轴的距离经计算分别为：图3.2 双柱式举升类停车设备的主立柱横截面示意图 ； ； 整个截面形心C在对称轴Y上的位置则为： (3.4)由式（2.4）得3、确定各组合截面的惯性矩和立柱整个截面对中性轴Z的惯性矩设三截面的形心分别为、，其形心轴为、（如图3.2）,它们距Z轴的距离经计算分别为：由平行移轴公式，三截面对中性轴Z的惯性矩经计算分别为： （3.5）由式（3.5）得 （3.6）由式（3.6）得 （3.7）由式（3.7）得 其中、 、分别为三截面对各自形心轴、的惯性矩，将三截面对中性轴Z的惯性矩相加，即将式（3.5）、（3.6）、（3.7）相加，得： 4、立柱整个截面上半部分（以Z轴为界）的静矩S的计算三个截面上半部分的静矩值分别为： 立柱整个截面上半部分（以Z轴为界）的静矩为：3.4.2 主立柱的强度分析与验算举升机构工作时，其载车板将汽车提升至一定高度锁定，举升机构直接承载处位于载车板端部，故应先对滑台部件进行受力分析（见图3.3） ：图3.3 提升架部件受力情况示意图1、滑台部件受力情况分析考虑滑台部件中滑台和支承梁的总自重，假定自重全部集中在负载处，近似估算值为66.37kg。单侧支承梁受到的最大载荷为1.75吨，加上滑台部件的自重，滑台端部受力大小为1816.37kg， 和是立柱通过滑块给予滑台的反力，和为保险支承板给予滑台部件的支承力，B处为支承点位置，则：2、举升机构主立柱受力情况分析主立柱受力情况见图2.3所示，图中和是滑台通过滚轮作用在立柱上的力（图3.4为最高位置）和为锁紧时滑台作用在立柱上的压力，、和为底部支座反力。针对立柱受力情况,经计算得：图3.4主力柱受力情况示意图3、举升机构主立柱强度校核计算从图3.4看出，整个立柱体相当于一个悬臂梁，可画出立柱的弯矩图和剪力图。由引起的弯矩图和剪力图见图3.5，计算得：图3.5 立柱上作用力及其弯矩图和剪力图图3.6 立柱上作用力及其弯矩图和剪力图由引起的弯矩图和剪力图见图3.6所示，计算得：由产生的引起的弯矩图见图3.7所示，计算得：图3.7 立柱上作用力及其弯矩图立柱受力的合成弯矩图和合成剪力图如图3.8所示。从图中看出，在截面处，剪力最大() ，弯矩最大()，此处是危险截面。图3.8 立柱受力的合成弯矩图和合成剪力图前面计算已得到，抗弯截面模数： （3.8）由式（3.8）得 截面上半部分静矩： (3.9)其中由式（3.9）得（1）校核正应力强度 (3.10)由式（3.10）得 许用应力选： 满足强度条件。（2）校核剪应力强度 （3.11）由式（3.11）得选而许用应力 满足强度条件。（3）折算应力强度校核主立柱横截面上的最大正应力 产生在离中性轴最远的边缘处，而最大剪应力则产生在中性轴上，虽然通过上面的校核说明在这两处的强度都是满足要求的，但是因为在截面C 处，M 和Q都具有最大值，正应力和剪应力都比较大，因此这里的主应力就比较大，有必要根据适当的强度理论进行折算应力校核，取该截面边缘处某点K 进行计算： （3.12）由式（3.12）得 （3.13）由式（3.13）得 SHAPE * MERGEFORMAT 图3.9 点K处取出的单元体受力情况示意图在点K处取出的单元体受力情况如图3.9所示。由于点K处在复杂应力状态，立柱材料采用的45钢，可以采用第四强度理论，将 ，的数值代入，用统计平均剪应力理论对此应力状态建立的强度条件为： ，所以有：按第四强度理论所算得的折算应力也满足许用强度要求。3.4.3 主立柱的刚度分析与验算用迭加法进行刚度计算，弹性模量E取，经计算，由F1引起的挠度（往内弯）为：;由F2 引起的挠度（往外弯）为：;由M 引起的挠度（往外弯）为：，此值很小，可忽略不计。立柱实际往内弯的挠度为：上述立柱的强刚度分析计算进行了近似和简化，所有数据估算相当保守，留有大的安全余量。改变立柱的厚度、形状和加强筋的尺寸等均能影响其结构强度和刚度。在保持立柱厚度不变时，适当增加加强筋和截面尺寸，有利于提高立柱结构的强刚度。3.5 梁的偏载计算与校核3.5.1 梁的偏载计算与校核根据高位车的排量，车宽取1800mm，则发生偏载的极限位置距离中心400mm处由产生的M引起的弯矩图见图3.10所示，计算的：图3.10 偏载弯矩图图3.12 支承梁截面图E=BH-bh （3.14）JX= （3.15）WX= （3.16）其中H= B= 100mm b=h=5mm则由式（3.16）得 WX= 对于45号钢，其中 （3.17）由公式（3.17）得： 所以满足条件。3.5.2 提高梁弯曲强度的措施1、适当调整梁上载荷作用的位置合理布置梁上载荷和支座位置在可能的情况下，适当调整梁上载荷作用的位置，可有效地减小梁内的最大弯矩值。2、合理选用梁的截面形状 由弯曲正应力强度条件可知，梁的抗弯截面系数愈大，梁能承受的弯矩就愈大。因此，梁的合理截面形状应当是，截面面积较小，而抗弯截面系数较大。或者说合理的截面形状应当是其抗弯截面系数与截面面积的比值WZ/A尽可能地大。工程上常用这个比值来衡量截面的合理性。表3.2列出了几种截面的WZ与A的比值。由此表可见，矩形截面比圆形截面合理，而工字形、槽形截面又比矩形截面更合理。究其原因，是因为弯曲正应力沿截面高度线性分布，离中性轴愈远处弯曲正应力愈大，工字形截面使较多的材料处于高应力区，能充分发挥材料的潜力。表3.2 常用截面的WZ与A的比值截面形状圆形矩形工字形WZ/A0.125d0.167d(0.270.31)d注：d为直径。3、采用变截面梁 等截面除了最大弯矩所在截面外，其它各截面上的应力均低于许用应力，材料未能充分利用。为了节省材料，减轻梁的自重，可将梁设计成变截面的，即在弯矩较大处，采用较大截面，弯矩较小处采用较小截面。如果将变截面梁设计成等强度梁。从节省材料、减轻自重角度看，等强度梁最合理。但由于加工制造等原因，实际上只能近似做到等强度要求。必须指出，以上这些措施都是从提高弯曲强度的角度提出的。但在工程实际中，设计一个构件还应考虑刚度、稳定性、加工制造等多方面因素，应经过综合考虑比较后，再确定梁的截面形状和结构形式。3.6 钢丝绳的选取3.6.1 钢丝绳的特点及用途表3.3 按钢丝绳绕制次数分类分类特点用途双绕绳先由钢丝绕成股，再由股围绕绳芯绕成绳。这种钢丝绳的绕性受绳芯材料影响很大，比单绕绳挠性好起重机中广泛应用表3.4 按钢丝绳绕制方法分类分类特点用途交互捻钢丝绕成股的方向和股捻成绳的方向相反称为交互捻。如绳右捻，股左捻，称为右交互捻，绳左捻，股右捻，称为左交互捻。这种钢丝绳的缺点是僵性较大，使用寿命较低，但不容易松散和扭转在起重机械中广泛应用表3.5 按钢丝绳中丝与丝的接触状态分类分类特点用途线接触由不同直径钢丝捻制而成，股内各层之间钢丝全长上平行捻制，各层钢丝螺距相等，钢丝之间呈线状接触，包括外粗式（S型）、粗细式（W型）及填充式（Fi型）。这种钢丝绳消除了点接触的二次弯曲应力，能降低工作时总的弯曲应力，耐疲劳性能好。结构紧密，金属断面利用系数高。使用寿命长，比普通钢丝绳寿命高12倍广泛应用优先选取表3.6 按股绳截面形状分类分类特点用途圆股股绳截面形状是圆形广泛应用表3.7 按钢丝绳绳芯分类分类特点用途纤维芯具有较高挠性和弹性，不能耐高温，不能承受横向压力起重机广泛应用3.6.2 钢丝绳直径的计算与选择根据钢丝绳选用原则（机械设计手册），本设计宜采用线接触钢丝绳为提升动力端，所以选取619S1770（GB/T 8918）类型钢丝绳。钢丝绳直径可由钢丝绳最大工作静拉力按式（3.18）确定 (3.18)式中d钢丝绳最小直径，mm； C选择系数，； S钢丝绳最大工作静拉力，N。根据机械设计手册选取C表3.8 机构利用等级机构利用等级总设计寿命说明T56300经常中等地使用表3.9 机构载荷状态载荷状态说明L2-中机构经常承受中等的载荷，较少承受最大的载荷表3.10 机构工作级别载荷状态机构利用等级T0T1T2T3T4T5T6T7T8T9L1-轻M1M2M3M4M5M6M7M8L2-中M1M2M3M4M5M6M7M8表3.11 C值选取机构工作级别选择系数C值钢丝公称抗拉强度/MPa155017001850M1-M30.0930.0890.085M40.0990.0950.091M50.1040.1000.096其中由式(3.18)得：表3.12 619（a）类钢丝绳结构及力学性能钢丝绳公称直径钢丝绳近似重量钢丝绳公称抗拉强度/MPa14701570167017701870钢丝绳最小破断拉力d /mm允许偏差/%/(kg/100m)/KN13+6053.1069.8074.6079.3084.1088.801462.3081.9087.5093.1098.70104.001672.2095.00101.00108.00114.00120.00取3.7 本章小结本章先后对双柱式二车位立体停车设备机械部分主要组成部件、工作原理进行了阐述，并根据高位车和低位车的主要参数对双柱式举升类停车设备的主要技术参数进行了确定，并对机械机构中的主立柱、支承梁、载车板进行了计算和强度、刚度、挠度的校核。还根据此举升机构的载重量对电机、钢丝绳进行了选择。完成了双柱式二车位立体停车设备机械部分的设计和校核。第4章 液压系统设计4.1 汽车举升机液压系统设计要求双柱式二车位立体停车设备液压系统，除要求能在一定的范围内将汽车同步举升和下降外，还要求其能使汽车在任意高度停止并保持不动，以便实现立体车库的功用。因此，液压系统必须具有定位保持功能。另外，因汽车的重量较大，一旦液压系统出现故障，举升机支承部分在汽车重力的作用下会迅速下滑，可能会对低位车辆造成威胁，而且举升机上面的汽车也有被摔坏的危险。所以，为了防止这样的情况发生，举升机必须具有机械锁定装置。机械锁由分别安装在举升油缸外侧和活塞杆顶部与举升臂相联的销轴上的两根锯齿形齿条组成。安装在油缸外侧的齿条固定不动，而安装在销轴上的齿条则随活塞杆上下移动，并且能绕销轴做一定角度的摆动，以实现两根齿条的分离和啮合。当举升臂处于定位状态或液压系统出现故障。油压低于一定数值时，动齿条就会在自身重力和弹簧力的作用下与静齿条啮合，机械锁锁死，使举升臂不会下滑，这样就确保高位车辆和地位车辆不会出现危险。4.2 液压系统液压回路的设计举升机的液压回路如图4.1所示，共由2部分组成：升降回路和补油回路。4.2.1 升降回路升降回路由左升降液压缸15、右升降液压缸3、三位四通换向阀7以及节流阀13、单向阀12组成。其中，液压缸3和15分别驱动举升机构的左右两个提升架升降，两缸串联，液压缸15的上腔与液压缸3的下腔直接相连。在无泄漏的情况下，活塞上升时，左升降缸15上腔流出的液压油全部流入右升降缸3的下腔。而在下降时，右升降缸3下腔流出的液压油全部流入左升降缸15的上腔。这样，两缸的活塞就会同时升降。如果两油缸的内径及活塞杆直径设计合理，就会使两缸活塞完全同步地上升或下降，举升机的两个提升架也就始终处于相同的高度。液压缸15、3活塞的升降由三位四通换向阀7控制，当电磁铁YA1得电时，换向阀7处于左位，液压油经过单向阀12驱动油缸15和3的活塞同步上升，提升架通过载车板将汽车举起。当电磁铁YA2得电时，换向阀7处于右位，液压油驱动油缸15和3的活塞同步下降，缸15下腔排出的液压油经节流阀13流回油箱，举升臂将汽车放下。此处，单向阀12和节流阀13的作用是：当提升架推动汽车上升时，液压油经单向阀12大流量流入缸15的下腔，以较快的速度推动活塞上升；而要将汽车放下时，缸15的下腔流出的液压油需经过节流阀13流回油箱，形成了节流阀出口调速回路，节流阀的节流及背压作用可以防止举升机构在汽车重力、提升架和载车板自重的作用下过快下降,避免发生事故。当YA1和YA2都不得电时，换向阀7处于中位，此时，油缸15和3的活塞位置被锁定，不能移动。相对应两提升架也就停止不动。图4.1 汽车举升机液压控制回路1.左行程开关 2.右行程开关 3.右下位开关4.右升降缸 5.液控单向阀 6. 节流阀 7.两位三通电磁阀 8.溢流阀9.三位四通电磁阀10.溢流阀11.液压泵 12.滤油器 13.油箱14.单向阀 15.节流阀16.两位三通电磁阀 17.左升降缸18.左下位开关4.2.2 补油回路假如液压油无泄漏,而油缸的设计和制造精度又达到要求的话，以上回路足以保证两提升架的同步上升和下降。但由于泄漏不可避免，油缸和活塞之间、两油缸之间的管路联结等处，都会产生一定的泄漏。压力越大、使用的时间越长，泄漏就会越厉害。由于液压油的泄漏，两活塞的移动必将产生误差。随着时间的推移，误差不断累计。当累计达到一定程度就会超出两提升架允许的高度误差。为了使两提升架能够长时间的同步运行，必须消除这种同步误差。误差主要是由液压油泄漏引起的，所以设计了补油回路。补油回路由2个二位三通电磁阀5和14、液控单向阀4、溢流阀6及行程开关1和2组成。行程开关1和2安装在举升机两侧提升架行程的最上端。当换向阀7左位工作，油缸15和3的活塞在液压油的驱动下同时上升，假若两活塞完全同步，同时到达最高点，两行程开关同时接通，补油回路不工作。若液压缸15的活塞首先到达最高点，行程开关1被接通，但缸3却未到达顶点，开关2仍处于断开状态，则电磁铁YA3得电，二位三通电磁阀5右位工作，液压油通过电磁阀5右位和液控单向阀4向液压缸3下腔补油，使缸3的活塞继续上行，直到到达最高点。当达到最高点时，行程开关2也被接通，电磁铁YA1和YA3同时失电，三位四通阀7回到中位，二位三通阀5也返回左位，液控单向阀4闭合，补油结束。反之，若缸3活塞首先到达行程的最高点，而缸15活塞还未到达时，行程开关2导通但1仍处于断开状态，电磁阀YA4得电，其上位工作，压力油通过阀14通至液控单向阀4的控制口,将单向阀4打开。此时缸15活塞继续上行,其上腔多余的液压油通过液控单向阀4和换向阀5左位以及溢流阀6排入油箱。当缸15活塞到达其行程上端，行程开关1接通时，YA1和YA4同时失电，阀7回到中位，阀13恢复下位，液控单向阀4关闭，补油结束。此处溢流阀6的作用是产生一定的背压，避免液控单向阀4打开时因缸3下腔直接连通油箱而可能产生的右升降臂在重力作用下下降的情况。由于左右两缸在结构上是分离的，两缸之间封闭腔具有一定的体积。当举升机构负重上升时，两缸之间封闭腔内的压力会突然增加。由于油液具有可压缩性，此封闭腔的体积会有所减小，使左缸在开始位置上升时就会高于右缸，产生一定的高度误差。但因为油液的可压缩性很小，两缸间产生的高度差也很小。又因为举升机构对两提升架间的高度误差要求不高，而且两提升架间的跨度又较大，所以因油液压缩而产生的两缸间高度差对举升机构的正常工作不会产生任何影响。假如对两缸之间的误差要求较高的话，可以在起始位加装2个行程开关,控制补油回路工作进行补油即可。在产品中大量的实际应用表明，这种汽车举升机液压系统回路简单，制造方便，运行平稳。由于增加了补油回路，彻底解决了液压油泄漏导致的同步举升误差累积的问题，并且降低了对液压缸制造精度的要求，降低了生产成本。4.3 液压系统的类型和特点液压系统的类型和特点见表4.1。表4.1 液压系统的类型和特点液压系统的类型特点按主要用途分液压传动系统以传递动力为主液压控制系统注重信息传递，以达到液压执行元件运动参数（如行程速度、位移量和位置、转速或转角）的准确控制为主按控制方法分开关控制系统系统由标准的或专用的开关式液压元件组成，执行元件运动参数的控制精度较低私服控制系统传动部分或控制部分采用液压伺服机构的系统，执行元件的运动参数能够精确控制比例控制系统传动部分或控制部分采用电液比例元件的系统。从控制功能看，它介于四幅控制系统和开关控制系统之间。但从结构组成和性能特点看，它更接近于伺服控制系统数字控制系统控制部分采用电液数字控制阀的系统。数字控制阀与伺服阀或比例阀相比，具有结构简单、价廉、抗污染能力强、稳定性重复性好、功耗小等特点，在微机实时控制的电液系统中，它部分取代了比例阀或伺服阀工作，为计算机在液压领域中的应用开辟了新的方向4.4 液压系统的组成4.4.1 液压系统的组成液压系统通常由三个功能部分和辅助装置组成，见表4.2。表4.2 液压系统的组成动力部分控制部分执行部分辅助装置液压泵用以将机械能转化成液体压力能有时也将蓄能器作为紧急或辅助动力源各类压力、流量、方向等控制阀用以实现对执行元件的运动速度、方向、作用力等的控制，也用于实现过载保护、程序控制等液压缸、液压马达等用以将液体压力能转换成机械能管道、蓄能器、过滤器、油箱、冷却器、加热器、压力表、流量计等4.4.2 液压缸的组成1、缸筒和缸盖一般地说，缸筒和缸盖的结构形式和其使用的材料有关。工作压力p100105Pa时使用铸铁，在p200105Pa时使用无缝钢管，在p200105Pa时使用铸钢或锻钢。2、活塞和活塞杆 活塞和活塞杆的结构很多，常见的除一体式、锥销式连接外，还有螺纹式连接和半环式连接等多种形式。螺纹式连接结构简单，装拆方便，但在高压大负载下需备有螺母放松装置。半环式连接结构较复杂，拆装不便，但工作较可靠。此外，活塞和活塞杆也有制成整体式结构的，但它只适用于尺寸较小的场合。活塞一般用耐磨铸铁制造，活塞杆则不论是空心的还是实心的，大多用钢料制造。3、密封装置对于活塞杆外伸部分来说，由于它很容易把赃物带入液压缸，使油液受污染，使密封件磨损，因此常需要在活塞杆密封处增添防尘圈，并放在向着活塞杆外伸的一段。4、缓冲装置液压缸中缓冲装置的工作原理，是利用活塞或缸筒在其走向行程终端时在活塞和缸筒之间封住一部分油液，强迫它从小孔或细缝中挤出，产生很大的阻力，使工作部件受到制动，逐渐减慢运动速度，达到避免活塞和缸盖相互撞击的目的。4.4.3 齿轮泵齿轮泵是液压系统中常用的液压泵，在结构上可分为外啮合式和内啮合式两类。外啮合齿轮泵的优点是结构简单，尺寸小，质量轻，制造方便，价格低廉，工作可靠，自吸能力强（容许的吸油真空度大），对油液污染不敏感，维护容易。它的缺点是一些机件承受不平衡径向力，磨损严重，泄露大，工作压力的提高受到限制。此外，它的流量脉动大，因而压力脉动和噪声都较大。内啮合摆线齿轮泵的优点是结构紧凑，零件少，工作容积大，转速高，运动平稳，噪声低。由于齿数较少（一般为47个），其流量脉动比较大，啮合处间隙泄漏大，所以此泵工作压力一般为2.57MPa，通常作为润滑、补油等辅助泵使用。4.4.4 单向阀单向阀是用以防止液流倒流的元件。按控制方式不同，单向阀可分为普通单向阀和液控单向阀两类。普通单向阀又称止回阀，其作用是使液体只能向一个方向流动，反向截止。液控单向阀又称单向闭锁阀，其作用是使液流有控制的单向流动。液控单向阀分为普通型和卸荷型两类。液控单向阀的主要以下两种作用。1、保压作用当活塞向下运动完成工件的压制任务后，液压缸上腔仍需保持一定的高压，此时，液控单向阀靠其良好的单向密封性短时保持缸上腔的压力。2、支撑作用当活塞以及所驱动的部件向上抬起并停留时，由于重力作用，液压缸下腔承受了因重力形成的油压，使活塞有下降的趋势。此时，在油路串一液控单向阀，以防止液压缸下腔回流，使液压缸保持在停留位置，支撑重物不致于落下。4.4.5 溢流阀溢流阀是节流阀与溢流阀并联而成的组合阀，它能补偿因负载变化而引起的流量变化。使用溢流阀的系统效率较高。因为采用溢流阀的系统，泵的供油压力随负载的增大而增加，能量损失小，系统发热少。4.4.6 滤油器在液压系统中，由于系统内的形成或系统外的侵入，液压油中难免会存在这样或那样的污染物，这些污染物的颗粒不仅会加速液压元件的磨损，而且会堵塞阀件的小孔，卡住阀芯，划伤密封件，使液压阀失灵，系统产生故障。因此，必须对液压油中的杂质和污染物的颗粒进行清理。目前，控制液压油清洁程度的最有效方法就是采用过滤器。过滤器的主要功用就是对液压油进行过滤，控制油的洁净程度。4.4.7 节流阀流量控制阀是通过改变节流口面积的大小，改变通过阀流量的阀。在液压系统中，流量阀的作用是对执行元件的运动速度进行控制。常见的流量控制阀有节流阀、调速阀、溢流阀等。溢流阀是结构最为简单的流量阀，常与其它形式的阀相结合，形成单向节流阀或行程节流阀。4.4.8 油箱油箱的主要功用是储存油液，同时箱体还具有散热、沉淀污物、析出油液中渗入的空气以及作为安装平台等作用。油箱属于非标准件，在实际情况下常根据需要自行设计。油箱设计时主要考虑油箱的容积、结构、散热等问题。双柱式二车位立体车库液压系统设计的好坏，将直接影响举升的性能和效率。双柱式二车位立体车库液压系统主要是举升液压系统。本次双柱式二车位立体车库设计主要偏重于机械机构的设计与分析，而其液压系统所采用的油泵、油缸、液压阀等液压系统元件均为高度标准化、系列化与通用化且由专业化液压件厂集中生产供应。因此在本设计中只需要进行液压元件计算选型。其主要内容包括油缸的直径与行程、油泵工作压力、流量、功率以及各种相关控制阀的选型等。4.5 油缸的选型与计算油缸是液压系统执行元件，也是举升机构的直接动力来源。通常油缸分为活塞式和浮拄式两类。活塞式均为单向作用，其缸体长度大而伸缩长度小、使用油压低（一般不超过14MPa）。浮拄式为多级伸缩式油缸，一般有25个伸缩节，其结构紧凑，并具有短而粗、伸缩长度大、使用油压高（可达35MPa）,易于安装布置等优点。浮拄式油缸又分为单向作用式与双向作用式。双向作用式用油压辅助车厢降落，因此工作平稳，降落速度快。直推式倾卸机构多采用单作用多级油缸；而杆系组合式倾卸机构多采用单作用单级油缸。举升机构油缸选用单级活塞双作用缸HSGL63/45E1101-1000。4.5.1 油缸直径及行程确定油缸选型主要依据所需的最大作用力以及最大工作行程来确定的。根据液压系统中油缸的工作特点，则： （4.1）式中：系统效率，通常按=0.8； 液压系统额定工作压力（MPa），参考表4.3选取,越高，对密封要求也越高，成本亦随之上升；根据机构的类型及其工作特点，取MPa。表4.3液压设备常用的工作压力设备类型机床农业机械或中型工程机械液压机、重型机械、起重运输机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力P/（MPa）0.82.0352881010162032其中，单个液压缸的最大作用力：由式（4.1）可知：表4.4 缸筒内径尺寸系列（GB/T2348-1993）810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250（280）320（360）400（450）500注：括号内数值为非优先选用者取油缸内径mm。由于将油缸固定在距立柱低端1米处，且工作行程为1730mm，所设计的滑轮组可以省一半的行程，所以：mm表4.5 缸活塞行程系列（GB/T234-1980）2550801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000取L=1000mm。4.5.2 活塞杆直径d的确定在单杆活塞中，d值可由D和v求的，标准液压缸的v系列值为1.06、1.12、1.25、1.4、1.6、2、2.5、和5，为了减少冲击（即不使往返运动速度相差过大），一般推荐v1.6。活塞运动速度受结构的限制，范围0.10.2m/sv1m/s。活塞杆直径也可以按其工作时的受力情况由如表4.6初步选取。表4.6 活塞杆直径的选取活塞杆受力情况工作压力p/MPa活塞杆直径d受 拉d=(0.30.5) D受压及拉p5d=(0.50.55)D受压及拉57d=0.7D液压系统各液压缸均采用双作用单杆活塞缸。即受压也受拉，而且工作压力p大于7所以活塞杆直径选公式：d=0.7D （4.2）将D值代入（4.2）式中，可求得d=0.7D=0.763=44.1mm表4.7 液压缸活塞杆外径尺寸系列（GB/T2348-1993）456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360取活塞杆直径d为45 mm。4.5.3 液压缸壁厚和外径的计算液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。液压缸的壁厚一般是指缸筒结构中最薄处的厚度。从材料力学可知，承受内压力的圆筒，其内应力分布规律因壁厚的不同而各异。一般计算时可以分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。液压缸的内径D与其壁厚的比值D/10的圆筒称为薄壁圆筒。起重运输机械和工程机械的液压缸，一般用无缝钢管材料，大多属于薄壁圆筒结构，其壁厚按薄壁圆筒公式计算 （4.3）式中 液压缸壁厚； D 液压缸的内径； 试验压力，一般取最大工作压力的（1.251.5）倍；缸筒材料的许用应力。其值为：锻钢：=110120 MPa；铸钢：=100110 MPa；钢管：=100110 MPa；高强度铸铁：=60 MPa；灰铸铁：=25 MPa。=1.510=15 MPa本设计的转向液压缸的材质是钢管，其=100110 MPa，所以选=110 MPa。将Py、值代入（4.3）式中，可求得3.41mm液压缸壁厚度算出后，即可求出缸体的外径为 （4.4）将值代入（3.4）式中，可求得=69.82mm4.5.4 缸体长度的确定液压缸缸体内部长度应该等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。一般液压缸缸体长度不应大于内径的2030倍。4.6 油泵的计算与选型举升机构常用油泵分为齿轮油泵与柱塞泵两类。齿轮泵多为外啮合式，在相同体积下齿轮泵比柱塞泵流量大但油压低。柱塞泵最大特点是油压高（油压范围1635MPa），且在最低转速下仍能产生全油压，固可缩短举升时间。中轻型举升机构上多采用齿轮泵，常用系列有CB、CBX、CG、CN等；重型举升机构常采用柱塞泵。选取CB-50型号的单齿轮泵。4.6.1 油泵工作压力的计算 MPa （4.5）式中：油缸最大作用力，(N)； 油缸横截面积，(m2)。代入式（4.5）则：MPa4.6.2 油泵理论流量的计算 L/min （4.6）式中：油缸最大工作容积（m3），按下式计算：L （4.7）、的单位均为m；举升时间，(S)；液压泵容积效率=0.850.9。由公式（4.6）、（4.7）则：L/min4.6.3油泵排量的计算 mL/r （4.8）式中：油泵流量，(L/min)； 油泵额定转速，(r/min)。油泵转速r/min 由公式（4.8）得： mL/r 4.6.4 油泵功率的计算 （4.9）式中：油泵最大工作压力； 油泵额定流量； 油泵总效率=0.8。由公式（4.9）得：KW4.7 本章小结本章主要是进行双柱式二车位立体车库液压系统的设计，其中包括了液压原理图的设计，在原理叙述中，主要包括了上升油路、下降回路、补油回路的油路走向；而后对液压系统中的各组成部分的组成和功用进行了简单的介绍；再次根据预期设计的高位车辆升程对油缸的选型进行了计算；以及举升液压油泵的计算与选型和油箱等。第5章 双柱式二车位立体车库的使用5.1 设备安装与调试5.1.1 安装基础要求（1）在地基上预留地脚螺栓坑或直接埋入M36地脚螺栓；（2）两个立柱地基的标高差不得大于8mm，否则应修正地基或在立柱下用适当厚度的钢板垫正。5.1.2 安装注意事项（1）车库应无粉尘且有足够照明；（2）在安装过程中保证主、副立柱和框架的平行度、垂直度；（3）两滑车保持等高，并使机械保险键进入保险点；（4）连接高压油管时，保护好管路接头，严防沙土进入油路；（5）安装钢丝绳时要保持两钢丝绳松紧一致。5.1.3 双柱式举升机操作说明（1）将举升机载车板降至最低位置，使车辆进入举升机内的适当位置，使车辆在支承平面内负载均匀；（2）举升：接通电源，按“上升”按钮，将车辆举升到所需高度后放开“上升”按钮，然后点动“下降”按钮，棘爪进入板孔内自行卡住，说明已经在所需工作高度进入保险状态；（3）停止：松开“上升”按钮即停止举升；（4）下降：先点动“上升”按钮，使棘爪稍许离开孔位底面，然后扳开棘爪手柄，使棘爪跳出板孔，再按“下降”按钮，即可下降。5.1.4 使用注意事项（1）车辆举升到所需高度后，必须将举升机调整到保险状态；（2）举升机的下降亦可手动（非电力）操作，将电磁阀突出的阀杆按进，即可实现油缸回油；（3）液压油箱的油面标记达到下限位时，应及时补充并排除泄漏部位。5.2 维护与保养5.2.1 维护保养（1）保持整个举升机构的清洁，否则会加速机件的磨损，缩短其使用寿命；（2）勤于检查：每间隔一段时间应认真检查各安全保险机构，确保它们动作灵活可靠，如发现哪个保险机构有异常，应立即调整、维修或更换。检查时应认真检查钢索，两根钢索的松紧度应保持一致，可通过调节螺母进行调整，但调整后应将螺杆的螺帽旋紧，以防松脱。应经常检查钢索有无断股，若在66mm长度内钢丝断裂超过10根，则必须更换新钢索。钢索累计使用4000次（举升机每升降一个循环为一次）以上，或其直径缩小到9.5mm时，应及时更换新品。应经常检查并确保链条完好，如发现链条过松或过紧，可通过调节螺杆进行调整，但调整后应将螺杆的螺帽旋紧，以防松脱；（3）液压系统的保养：首次使用满3个月后，应清洗液压系统并更换柴机油（冬季用8号柴机油，夏季用11号柴机油），以后每年应清洗一次并更换柴机油。该机使用一段时间后，如发现有油液渗漏现象应仔细检查，若渗漏是因密封材料磨损引起的，则应立即按原规格及时更换。5.2.2 常见故障的排除举升机常见故障的排除方法见表5.1所示。表5.1 双柱式举升机故障及其排除方法故障现象产生原因排除方法上升时电机不转1.按钮开关线路有断路2.交流接触器线圈断路1.检查按钮开关线路2.检查交流接触线线路电机有响动但转不起来1.三相电源缺相1.立即停止运转，检查电机主回路是否断线电机转动机器不上升1.电机旋向不正确2.液压油不足3.因运输等原因，泵内充有空气，造成气堵4.溢流阀失灵5.手动卸荷阀阀芯有赃物卡住6.油泵出油口密封破损7.电机运转沉重，且抖动，滤油器外网堵塞严重1.改变电机相位2.补充液压油3.拆下单向阀点动上升键（注意油射出）见到油从孔中流出，再重新装好单向阀（拧紧）4.检查溢流阀阀芯密封及密封件情况，清洗阀件或更换损坏件的密封圈5.查卸荷阀，清洗阀芯6.可将齿轮泵拆下，检查更换密封件7.清洗滤油器上升速度过慢1.油泵出油口密封破损漏油1.同上工作时抖动1.液压回路中有空气2.油泵吸油管上部接头漏气3.滤油器堵塞1.上下反复运行排气2.检查油泵吸油管连接密封情况3.清洗滤油器举升机能升不能降1.保险键未能脱落齿块2.同步不良1.拉动拉线使保险键脱离齿块2.调整有爬行1.缸内有空气2.润滑不良3.滑块严重磨损1.反复升降排气2.涂润滑块3.更换滑块5.3 本章小结本章主要介绍了双柱式二车位立体车库的使用注意事项，并简单地说明了几种此类设备常见的问题及排除方法，为使用者提供方便。结 论双柱式二车位立体车库适合我国城市住宅小区的发展现状和今后趋势，在我国将有着广阔的发展前景，为车库短缺的住宅小区解决实际问题。由于我国对举升类停车设备的研究起步较晚。因此，对双柱式二车位立体车库的设计研究就非常有必要。本次设计的双柱式二车位立体车库有举升机构的机械系统、液压系统和电气系统等三大主要结构。其中，机械系统包括:立柱、提升支架、支承梁、过桥板、载车板；液压系统包括:小排量齿轮泵及油缸；电气系统包括:油泵用电机、控制开关及电控箱。当需要停车时，按下遥控设备上相应按扭，电机通电带动液压泵转动。液压泵将高压油注入液压缸下腔使活塞杆伸出，由电动油泵提供动力给两侧立柱中的油缸，再由油缸分别顶举两侧提升支架、提升支架通过载车板将高位车辆举起。两侧油缸运行的同步性由调平衡的钢丝绳来实现。从而完成了高位车辆的举升，实现了立体车库的功能。通过多方面查找资料以及机械设计、工程力学、液压传动、汽车构造、电工电子等学科的知识，并结合双柱式二车位立体车库的设计要求，先后完成了一下工作：（1）详细阐述了双柱式二车位立体车库的方案设计，通过几种举升机构的方案对比分析，根据本次设计的要求最后选定双柱式液压双缸驱动的立体停车设备；（2）结合现有快修设备中的举升结构的特点，对各个零部件的尺寸进行了初选，并结合立体车库的设计要求对其进行了改进和校核；（3）在充分考虑到机构的实用性、制造工艺性以及经济性的基础上，对举升机构进行了合理的设计；（4）详细介绍了设计中参数的确定与选择；（5）先后对双柱式举升机构中的承重部分立柱、提升架、支承梁进行了计算校核，结果表明其强度满足要求；（6）介绍了本次设计的双柱式二车位立体车库液压系统的计算方法和相关液压元件、控制阀的选择；（7）对设计中的各个机构进行了CAD图纸的绘制。双柱式二车位立体车库的设计实际上源于在快修设备中应用的双柱式举升机，由于其主要的应用是车辆的快速维护，所以其结构特点是利用液压系统驱动两只油缸，推动提升轮，带动提升钢链条提升滑车，四只提升臂铰接于滑车，可在90o内回转，以回转和滑动伸缩臂来调节支撑部位。由于其调节过程是由人在车辆底部完成的，并不适用于家用日常车库的使用，因此在本设计中充分考虑到用户的需求，将提升臂改成了载车板，使得用户可以直接将车辆开至载车板上，省去了回转和滑动伸缩臂的过程。本文虽然介绍了双柱式二车位立体车库的整个设计过程，但由于知识水平和时间的限制，加之相关设计方面的资料较少，因此本设计部分机构会有一些不完善的地方，另外部分相关参数是参考同类型快修设备中的举升机构取得的，在实际生产过程中可能会有所偏差，应根据实际情况详加考虑。参考文献1常占英.停车设备的类型及适用条件研究J.公路，2001：24-31.2丁靖艳.弹性解决居民住宅区停车问题的几点思考J.浙江公安高等专科学校学报,2001:14-19.3李祥啓.城市规划导致停车难立体停车场呼之欲出J.经济参考报，2004：152-155.4齐晓杰.汽车液压与气压传动M.北京:机械工业出版社,2006:70-88.5明平顺.汽车运输专用车辆M.北京:人民交通出版社,2006:39-40.6刘朝儒.机械制图M.北京:高等教育出版社,2004:520-567.7龚溎义.课程设计手册M.北京: 高等教育出版社,2005:65-85.8成大先.机械设计手册M.北京：化学工业出版社，2002.9张寿云.立体车库PLC控制系统J.昆明理工大学学报,2004:47-4910傅丰礼,唐孝镐.异步电动机设计手册M.北京:机械工业出版社,2001.11城市规划导致停车难立体停车场呼之欲出J.经济参考报,2004:152-155.12任伯淼.机械式立体停车库J.北京:海洋出版社,2001.13王明红.普通双柱式举升机立柱的结构分析和验算J.上海工程技术大学学报,2004:251-253.14冯华伟.汽车举升机液压系统设计J.烟台大学学报,2007:309-311.15陈春潮，许文基，崔勇驰，潘如光. 立体车库多车升降设备限速防坠技术与应用J.中国特种设备安全.2008.16陈晔.立体停车设备钢结构优化设计J.测试技术学报，2006.17涂桥安，蔡伟义，高燕秋.双层立体停车库设计研究J.机械制造与自动化，2001：15-17.18杨晓芬，肖华。自动化立体车库存取策略的比较分析J.机械制造与自动化，2004：41-43.19陈禅.汽车举升机结构有限元分析及优化设计J.哈尔滨工业大学学报，2002：35-45.20李宝顺.液压举升机同步器的结构设计J.液压与气动,2005:12-13.21王亚平,徐诚,床梅利.机构变参数设计与动作可靠性分析的一种新方法J.美国MDI(Mechanical namicsInc)公司2001年中国用户年会论文集，2001:41-45.22Orbak AY, Turkay OS , Eskinat E,etal.Model reduction in the physical domainJ.Systems Control Eng Proc Inst Mech Eng:Part I,2003:481- 496.23Alhanati FJS.PCP Axial Load:Theory and Lab ResultJ,Paper SPE 90153,2004.24Karnopp D,Margolis D,Rosenberg R.System dynamics: modeling and simulation of mechatronic systemsJ.3rd ed. New York:Wiley and Sons,2000.致 谢本设计是在导师的齐晓杰教授的精心指导下完成的，在整个毕业设计的过程，齐晓杰教授无论是在生活上、思想上还是在学习上都给予了我极大的关心和照顾。他渊博的学识、严谨的治学态度、对工作一丝不苟的作风和崇高的敬业精神将使我终身受益。在这半年时间里，我不光向齐晓杰老师学到了许多专业知识，同时他也教会了我很多人生道理。在此向我的尊敬导师致以深深的谢意。同时感谢四年来给予我很多知识、关怀和帮助的老师们，从他们身上我不仅学到了好多理论实践知识，更学到了做人做事的态度，这些知识以及老师们言传身教的做人做事道理将会伴随我今后的学习和工作！再次对我的恩师表示深深的谢意！最后真心的祝愿我的母校黑龙江工程学院发展地越来越好！附 录外文文献：Automatic Three-Dimensional Applications and the Development Prospects of the GarageFirst, an overview of three-dimensional garageMechanical garage with traditional compared to the natural underground garage, in many respects, show the superiority. First of all, the machinery has a prominent section of the garage to advantage. The past as a result of an underground garage adequate vehicular access, the average car is necessary to occupy an area of 40 square meters, and if the use of double mechanical garage, the ground can raise the utilization rate of 80% -90%, if the use of the ground multi-storey (21 storey) three-dimensional, then the garage, 50 square meters of land area will be able to store 40 cars, which can greatly save the limited land resources, and save development costs of construction.Mechanical and underground parking garage can be more effectively compared to ensure the safety of persons and vehicles, people or cars in the garage location of quasi-non-stop by the electronic control of the entire device will not operate. It should be said that mechanical garage can be done from the management of complete separation of people and vehicles.In the underground garage parking in the use of machinery, but also from heating, ventilation facilities, the operation management of power consumption than the workers in the underground garage is much lower. Generally not complete sets of mechanical garage systems, but from a single container. This will give full play to their land for less advantage can be split into smaller entities, each in a residential area or each group can be randomly set up downstairs parking floor machinery. This is the current shortage of residential garage to solve the problem of parking to provide convenient conditions.At present, the three-dimensional garage has the following main forms: type lifting and transferring, stacking roadway, vertical type, vertical circulation, the level of circular box, circle the level of circulation.(A) Lifting and transferring styleLifting and transferring garage-type three-dimensional modular design, each unit can be designed as a two-tier, three-, four-, five-storey, semi-underground and other forms, number of parking spaces from a few to hundreds. Garage for the three-dimensional surface and underground car park, configuration flexibility, lower cost.1. Product features: 1) Covers an area of savings, configuration flexibility, short construction period. 2) Low price, fire protection, outside decoration, construction of foundation, such as less investment. 3) Use of automatic control, simple, safe and reliable. 4) Vehicle access, short waiting time. 5) To run a smooth, low noise work. 6) Apply to commercial, institutions, residential quarters supporting the use of car parks. 2. Safety devices: anti-dropping devices, photoelectric sensors, limit protection, and emergency stop switch.(B) Stacking of roadwayRoadway parking stacking crane used as a tool for access to vehicles, all vehicles for access by the stacker, stacker and therefore the technical requirements of the higher cost of a single stacker higher roadway stacking parking spaces for the number of customers who need more.(C) Vertical lifting type parking equipment Garage-type three-dimensional vertical lifting of the working principle is similar to the lift in the elevator on both sides of the layout of parking spaces, the general ground to be a car turntable, a U-turn to save the driver. Garage-type three-dimensional vertical height generally higher (tens of meters), the safety of equipment, processing requirements, such as the installation of high accuracy, so the cost is higher but has the smallest square.(D) The vertical circulation Features: 1) Covers an area of less area of the two berths can accommodate 6-10 cars. 2) The decoration can be added only to the roof, fire hydrants can be used. 3) Low price, foundation, outside decoration, fire, such as low investment, short construction period. 4) Use of automatic control, safe and reliable operation.Second, three-dimensional automatic control system for the garage:The mainstream of modern large-scale construction is intelligent buildings and district, so automation equipment or parking garage will be the automatic control system of intelligent building and the area an important part of. Simple, rapid, convenient, safe and reliable, the maintenance of a small amount to provide users with a safe, easy to use environment, which is the automatic parking of the basic characteristics of equipment. Stopping operation of all equipment, vehicles parked at the time, vehicle storage fees, the garage storage capacity, vehicle storage high-and low-peak situation, and other information can be sent to the intelligent network control center, control center through intelligent computing deal with the broadcasting system and the branch office connected to the management to advance the relevant control, management information, thus the full realization of intelligent management. The adoption of intelligent buildings and district control center can also be associated with social networking functions, the information coming out of or collect, and expand the utilization of the garage of the social and economic benefits. This will be the direction of development of automated garage.Automated parking control system mainly includes the following five subsystems: automatic toll collection management systems, automatic vehicle access system, remote diagnosis system, automatic, security monitoring systems. Subsystem more than centralized control by the central control room for customer parking garage management planning forms, release inventory garage capacity, traffic control program.(A) Management system for automatic toll collection Automatic toll collection using non-contact IC card. IC card at the long-term card and two cards. For fixed users, issuing long-term cards, the cost may be paid a fixed management fee users pay when; the temporary users, issuing stored value cards, namely: the existence of user fees paid by card, each card reader Parking deducted automatically from the card costs.(B) Automatic access to vehicle systems Automatic access to vehicle systems in general by the small programmable logic controller PLC control, including the card number and mobile identification of the two processes contained flat. The user to enter the garage when the door card access, card reader data transfer automatically to the PLC control system, PLC system to determine number, automatically set the corresponding flat for vehicles to move to the location of the transition to open the garage door, reduce the access time for cars. Keep car, the driver in accordance with the light signal storage guidelines, and only when the vehicle parked in a safe place, the parking lights will be bright Kai normal. Access to vehicles after the completion of self-closing garage door. Mobile car set, the system in strict accordance with the status of the various signals to mobile, including the long detection signal detection, detection in place, the limit position detection, and personnel into detection, signal detection, suc