公交車機械式立體停車庫的設計
0引言
在國家大力推廣公共交通的政策引導下，近年來公交車的市場應用得到廣泛發(fā)展，同時新能源公交車在各大城市普遍推廣起來，隨之而來停放公交車立體車庫應運而生。鑒于此，有必要設計一種機械式立體停車庫，用以解決公交車的停放與充電難題。分析九大類停車設備類型特點，公交車庫層高較大，綜合考慮設備布局限高的、設備起升重量以及設備的穩(wěn)定性等多方面因素，為此公交車立體車庫設計采用平面移動類機械停車庫。為滿足車庫充電功能，存取方式選用載車板交換形式。
1鋼結構設計計算
使用SAP2000V19.0對設計鋼結構框架進行設計校核，設計邊界條件工況名稱WIND第一周期來源模態(tài)分析
風力計算方式隔板范圍迎風
QUAKE Chines-2010線性靜力工況鋼結構設計滿足（GB50017及GB50011相關要求。
2升降驅(qū)動系統(tǒng)設計
調(diào)研現(xiàn)有市面上的電動公交車的車輛尺寸、整車重量，最終統(tǒng)計篩選確認設計輸入。設計容車質(zhì)量ml，確定容車規(guī)格長（L）*寬（W）*高（H）；針對此種大負載提升設備，傳動系統(tǒng)采用一種鋼絲繩曳引驅(qū)動，傳動系統(tǒng)包含對重。曳引鋼絲繩數(shù)量n.單根鋼絲繩每米重量m2.升降搬運器提升高度h.升降搬運器質(zhì)量m3.選取平衡系數(shù)0.47，對重質(zhì)量m4.
型；=碼“0.47+m升降電機穩(wěn)態(tài)計算功率P.額定升降速度v.傳動系統(tǒng)效率n p+m+nmh-my無補償繩傳動：
pa+m-mn有補償繩傳動：？
設計制動安全系數(shù)不小于1.8，滿足大載重停車設備起升需求。
設防烈度
8（0.20g）
地震影響系數(shù)最大值Alphallax0.16放大系數(shù)
保心牽（所有隔板）公交車陣的自身待點，起升用鋼絲繩規(guī)格比較大，鋼絲繩自重相應比較大，當升降搬運器最大載荷位于最低層，或空載位于最高層時，鋼絲繩自重對升降電機會形成較大額外負載F=n“m*h*g
-重力加速度；通過補償繩的方式抵消此額外負載，工作方式如圖1所示，補償繩每米重量m5，補償繩的數(shù)量N：應滿足下式：
n“m；=N“m，
1.
如（l小s6l01導向輪，2曳引鋼絲繩，3搬運器。
4補償繩張緊輪，5漲緊輪重塊，6補償繩，7對重，8曳引輪圖1補償繩懸掛方式
3升降搬運器強平層優(yōu)化設計
設備設計為平面移動類停車設備，存取交接方式為載車板水平移動置換位置方式，載車板及汽車在搬運臺車與升降搬運器（升降平臺）之間進行存取交接置換，當公交車交接置換到升降搬運器上，因載車板及此上電動公交車自重就16-20噸.由此會引起升降平臺較大下沉，當升降搬運器的公交車交接置換到搬運臺車上，升降平臺上升一定距離。升降機的升降平臺與搬運臺車進行存取交換，升降平臺負載發(fā)生很大變化，由于曳引鋼絲繩的伸縮特性，導致升降搬運器的平層位置會發(fā)生較大變化。由此造成升降平臺與搬運臺車軌道或滾道上下一定錯位，載車板水平運動過程卡阻不暢現(xiàn)象，因此設置強平層裝置，保證存取交接過程時升降平臺在平層位置不變.或微小變化。如設置強平層裝置不當，在解除強平層時造成升降平臺上下位置突變，會對設備造成較大沖擊和震動。又為了有效提高存取車效率，減少存取車時間，通過優(yōu)化設計強平層裝置，直接在平層位置進行強制平層動作。僅僅當解除強平層時進行的平順動作，有效降低設備沖擊或震動。
4車庫充電裝置設計方法
車庫設計考慮新能源公交車的充電問題，載車板上設置有充電槍，以及與其相連接的充電對接移動件，在每一個停車位上設置有充電固定對接件。用戶在出入口將車輛停放完成后，將載車板上的充電槍插接至汽車充電口；車庫運行，將載車板及所存車輛運送至目標車位，
5車庫的運行穩(wěn)定性分析
車庫設計載車板為有軌運行，載車板運行軌跡與位置精度可控，載車板進入對應車位的最后階段，充電固定對接件與充電移動對接件在一定的容差范圍內(nèi)進行自動對接，對接完成后，車庫控制系統(tǒng)檢測對接正確性，并判斷是否為其供電。為了實現(xiàn)停車充電一體化系統(tǒng)的車庫充電安全、智能控制等技術還需要注重技術研發(fā)完善，充電系統(tǒng)與CMS主動防護系統(tǒng)一體化自動控制.CMS系統(tǒng)主動切斷對充電終端的異常狀況供電，提高充電過程安全和充電后的車輛電池安全性。充電回路中設計了漏電保護、接駁件溫度檢測，收線終端溫度檢測、槍座溫度檢測，充電槍頭溫度檢測，接駁件長短針設計、過流、過壓保護等功能。多重安全保障措施可有效地降低系統(tǒng)在充電過程中因過溫、漏電、拉弧、電池過充而導致的汽車電池或電氣線路火災風險。用戶的一切操作都是在車陣出入口插撥充電槍，且沖電槍無電的情況下進行，確保用戶的人員安全。
5車庫的運行穩(wěn)定性分析
穩(wěn)定性是保證停車設備安全運行的重要條件。車庫用搬運器的結構特征可能發(fā)生的不穩(wěn)定狀態(tài)，當搬運器停放最大載荷，運動部件的質(zhì)心處于最高點，由于水平運動搬運器突然制動而產(chǎn)生傾可能。我們對目前市場現(xiàn)有存取搬運器進行比對分析。
首先對梳齒式存取搬運器技術停放大巴車，個人認為應考慮以下因素：因驅(qū)動機構復雜，大荷載情況可能造成設備可靠穩(wěn)定性下降；要求層高尺寸高，車庫容車密度??；存取交接動作較多.梳齒搬運器搬運大巴重心高度明顯增加，為了克服可能產(chǎn)生的傾覆.梳齒搬運器、搬運臺車運行速度有一定限制，不能達到流齒搬運器存取交接原目標要求應有效率；尤其是梳齒搬運器在搬運臺車行走，不宜設置像停放乘用車那樣，搬運器行走輪設置在內(nèi)框縱梁上，行走輪輪距受泊位軌距等牽制。在寬度方向設置輪距尺寸較小，甚至搬運器舉升寬度方向為單點支承，導向裝置橫向之間尺寸偏小，梳齒搬運器承載自重與停放十幾噸重量大巴車，撥運器頂升汽車之后形成上大下?。ㄏ旅骓斏С袑虺叽缧。?。頭重腳輕現(xiàn)象，因多點的頂升機構及導向裝置上下升降安裝幾何尺寸精度很難保證，為了使梳齒搬運器升降運動順暢，多點的頂升機構或?qū)蜓b置實際間隙傾向性調(diào)到偏大，梳齒式外框會存在一定偏擺晃動，如搬運臺車在巷道高速運行異常緊急制動，如若沒有設置相應防范措施.存在停放在梳齒式搬運器上的大巴車可能產(chǎn)生傾覆情況。
公交車明顯特點是車體尺寸大，有效荷載大，重心較高。在車陣運行時，設備需要將所存車輛橫向移動。停放此上搬運臺車搬運器及公交車，在搬運臺車橫向運行起（制）動所產(chǎn)生的慣性力是使其喪失運動穩(wěn)定性的外力。在車輛設計側(cè)向加速度不應超過0.Ag。結合車庫運行特點，機械車陣拖動車輛橫向運行時，設備加減速度不能超過車輛設計的側(cè)傾加速度，綜合考慮搬運臺車或存取搬運器設備自身質(zhì)量和停放適停汽車質(zhì)量的水平慣性力。驅(qū)動力突變時結構的動力效應要求。以及公交汽車懸架系統(tǒng)和輪胎剛度對汽車側(cè)傾穩(wěn)定性等影響，如設置搬運臺車運行額定速度為lm/s，設計加速度不宜大于0.25m/x2；同時考慮設備瞬時斷電的情況，減速度瞬間過大，公交車在搬運器上較大晃動或沖擊、移位等不利情況。顯而易見采用載車板停車方式最為安全穩(wěn)買，同時也便于設置電動汽車自動充電的要求。
6車庫能量回饋單元
7結束語
6車庫能量回饋單元
由于公交車庫升降的慣量大的特性，搬運器滿載下行以及空載上行時，升降電機處于發(fā)電機狀態(tài)。電機轉(zhuǎn)子在升降搬運器或者對重的拖動下，使得電機的實際轉(zhuǎn)速大于變頻器輸出的同步轉(zhuǎn)速，電機所發(fā)出的電能將會儲存在變頻器的直流母線濾波電容中，車陣電氣系統(tǒng)設計采用能量回饋單元。通過自動檢測變頻器的直流母線電壓，將變頻器的直流環(huán)節(jié)的直流電壓逆變成與電網(wǎng)電壓同頻同相的交流電壓，回饋到電網(wǎng)，達到節(jié)能的目的.提高車庫的運行經(jīng)濟性。
7結束語
對于在升降井道采用非義動存取交接技術的停車設備，公交車庫為提升負載大，升降搬運器曳引鋼絲繩負載突變，鋼絲繩伸縮對車庫的運行有較大影響，升降平臺應設置平滑過渡的強平層裝置；曳引鋼絲繩自重帶來的負載，通過補償繩裝置可以降低起升電動機的功率；大慣量起升停車設備，采用能量回饋單元可以明顯提高設備運行的經(jīng)濟性。
電動公交車立體車降采用載車板停車方式安全穩(wěn)定性高，利于實現(xiàn)停車充電一體化，車輛充電單元考慮用戶在出入口完成一系列充電動作，保證人員安全。
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