立体停车场液压系统设计

立体停车场液压系统设计

一、本课题的项目背景及研究意义

1.1课题的背景：

随着汽车时代的到来，当今社会车辆变多给人们出行带来方便但是停车给人们带来烦恼所以立体停车场应时而产生，它占地面积少，空间利用率高，可根据用户要求增加层数和列数，提高车位数量。可设计为全封闭式，以协调周边环境。运转平稳，无噪音，运行速度快，存取时间短。多路安全保护，设有防坠落，防碰撞，防过载等一系列安全保护装置。立体停车场最大的优势就在于其能够充分利用城市空间，被称为城市空间的“节能者”。根据资料统计，传统停车场停50辆车需要1650平方米，而采用露天电梯塔式立体停车只需50平方米，也就是说，可以达到每1平方米即停放一辆小车。从工程造价方面来比较，同样以50个车位计算，传统建设需约750万元，立体停车建设造价仅400万元。专家表示，立体停车场同传统停车场相比，车辆一进车库就熄火，由机械设备自动存放，减少了车辆在车库内的迂行和尾气排放，十分环保节能。

1.2选题的目的：

（1）针对题目使学生得到机械制造基础、机械设计、机构设计、液压传动、液压传动系统等（主要课程）的综合训练。

（2）针对题目使学生获得机械系统及其控制等实际工程应用等主要方面的训练。

（3）培养学生综合运用理论知识去分析问题和解决实际问题的能力；培养学生探求真理的创新精神和创造能力。

1.3国内外的发展现状：

1.3.1国外立体停车场的发展现状

设备在国外最早出现日本。自1959年起日本开始研究，逐步进入设计和制造。1965年成立行业协会，发展至今有110家会员。目前在日本立体停车库应用普及率很高，主要集中在大城市，在东京、名古屋、大阪三大地区集中了全国75％的车库。在这些城市，几乎每条街道都能看到不同型式的车库，所以日本的停车问题解决得相当好。日本的车库种类很多，技术比较先进。主要种类有升降横移式、垂直循环式和垂直升降式。德国立体停车库的发展始于60年代，目前使用亦很广泛，在大城市中心处处可见停车楼和地下停车场，种类与日本相似。韩国和台湾地区基本上是引进目本的车库技术，起步虽晚，但发展极快。目前在汉城和台北处处可见立体停车库。国外立体停车设备的技术以日本和德国领先，其发展主要有两个特点：一是高技术含量高。日本和德国的车库行业将机、电工业的高新技术成果随时转化和移植到车库产品中，使车库技术进步和产品更新很快。比如高速曳引机和VVVF调速控制技术(即高速电梯技术)很快应用到垂直升降式车库产品，使这种电梯式车库存取速度更快，存车量更大，从而逐步替代老式的垂直循环式塔型车库。又如计算机管理、Ic卡识别、

计时收费系统一出现，立即应用于停车库，使车库溶于城市楼宇自动化管理系统中，无论是公共停车还是住宅停车变得更容易、更方便。二是车库产品朝着性能价格比更高的方向发展。即不但重视停车密度和高性能，更讲究产品的经济实用性。日本经济经历了几次高潮和低谷，车库行业亦几起几落，在竞争中，产品越趋成熟越注重经济实用，性能价格比吏高。比如日本的三菱、大幅株式会社和德国PALIS公司均研制成功停车密度较高，而造价较低的高层车库和无车板、无车架等先进车库。这些新产品都是90年代的新技术，一问世，很快替代了老产品，并且正在打入了中国车库市场。

1.3.2国内立体停车场的发展现状

我国在20世纪80年代初开始研制机械式停车设备，进入90年代，有了突飞猛进的发展。从1992年进口第一座垂直循环式车库到1996年成立立体停车设备协会，短短几年时间就完成了从产品和技术引进到自主开发、制造的过程。几年来各种类型的车库设备相继出现，协会成员已发展到60多家企业和研究院所。目前上海、北京、深圳、广州、天津、成都、大连、南京、济南、福州、沈阳等城市都相继出现了立体车库。库型以小型车库为主，100个车位以下的占64％；100～500个车位的占33％：500个车位以上豹大型车库占3％，但已有增长的势头。使用地以商业住宅小区为主，用于小区配套的占50％，单位自用停车库占30％，公共停车库占20％。

我国立体停车设备的技术主要来自日本。生产初大多是仿制日本等国的产品，经过多年的努力，到目前已经形成一定的生产规模和市场。据有关方面统计，目前约有生产企业100余家，成立了由国家认可的立体停车设备制造企业资质认证中心。产品有很大部分来自自主开发项目，生产技术也有了很大的提高。

目前国内立体停车设备是以升降横移类为主，约占总体的84％。此外还有垂直升降类和平面移动类。在技术方面，由最初的机械传动式逐步在发展液压传动式、机械液压传动式、电传动式。控制方式由单纯的手动方式转电为气控制、PLC控制和现场总线控制。

照然我国停车设备行业和技术得到了快速发展，但与停车设备的市场需求

还相差甚远。停车设备需要进一步降低生产成本，提高技术含量以及设备使用

的安全性和可靠性。

1.4立体停车场的发展趋势

停车问题是一种社会环境问题，是城市发展过程中客观出现的社会现象。我国立体停车场的应用与研究正处于起步阶段，立体停车场行业在我国还是新兴行业，建设的数量远远不足，规模也不大，大型的主要靠进口，小型的应用还不广泛，综合国内外市场的需求，可以断定拥有高技术含量、高附加值、采用机电一体化技术的立体停车场具有广阔的市场前景。停车场不仅仅停放小型汽车，随着不断改进，立体停车场的载车型也向大型、重型车辆发展，在日本正在设计开发可以停放载重汽车、大客车的立体停车场，还有专门为家庭设计制造的家用型停车场，另外还有的停车场实现

了无人化管理。停车产业正向多元化方向发展，其停车场技术不单单是纯粹的机械设备，它还包含了当今建筑、机械、电子、液压、光学、磁控和计算机技术等领域的大量先进技术。多层垂直再提升装置日臻完善，如汽车出入声光引导和定位、汽车尺寸和重量自动识别、限速保护与多重机构互锁、停车泊位自动跟踪、链绳长度超范围报警和弹性变形自动补偿、汽车安全检测、自动消防灭火等。立体停车场的控制正向智能化方向发展，一些新技术正在迅速进入该领域，如变频技术、全电脑(多微机)控制系统、传感技术、光纤通讯技术、垂直提升和水平平移机构、IC卡的防伪技术、机电安全装置系统、防火防盗系统、停电与电源故障的排除及处理系统等。对于全电脑自动控制系统的开发，要设计专用硬件系统和开发专用的软件技术，使之适用于存取车全过程的管理和控制，尤其是对于“模块”搁架式立体停车场的电梯调配，自动送车找位、自动平层，应快捷、准确、可靠。系统安全装置的设置要与动态过程安全检测形成闭环，确保存取车过程的安全运行。立体停车场越来越向着智能化、无人化操作方向发展，而且结合当今先进的技术：自动控制技术、导航定位技术、图像识别技术、传感技术、报警装置、防盗防火装置等，立体停车场将成为一个独立的高技术设备。与各种先进技术的融合将促进停车场向高技术方向发展，形成停车场产业。我国停车场的需求量会不断增大，尽管我国立体停车设备工业起步较晚，但人们已经认识到立体停车场建设的必要性和紧迫性。而我国也开始立体停车场技术的研究开发，加之在控制、机械、电子等方面具有一定的基础，相信我国的立体停车场技术会得到迅速发展。

二、课题研究的主要内容

2.1液压系统的设计

液压系统的设计步骤如下：1.液压系统的工况分析2.拟定液压系统原理图3.液压系统的计算和选择液压元件4.对液压系统进行验算。

2.2液压缸的设计

液压缸的设计包括液压缸主要尺寸的确定和液压缸的结构设计。

2.3液压阀块的设计

液压阀块的设计主要就是对阀块的结构设计和油路设计

2.4液压泵站的设计

液压站的设计包括液压油箱的设计和液压站的结构设计

三、课题的关键问题

3.1设计方案

（1）根据给定的题目要求，查询资料结合所学知识拟定出液压系统工况图和原理图

（2）根据工艺要求和系统的要求结合所学知识设计出阀块的结构图

（3）根据液压泵站的相关知识和相关要求设计出液压泵站图。

（4）利用液压传动原理，设计出合适的液压缸，画出CAD图，零件图中应注意公差、尺寸的要求，需要查阅相关的设计手册。

3.2 课题研究的关键问题及解决思路

拟定液压系统原理图包括两项内容：1.分析、对比选出合适的液压回路：根据工况图上得压力、流量和功率的大小以及系统对温升、工作平稳性等方面的要求选择调速回路，调速回路一旦确定，快速回路也基本上就确定了，选择压力控制回路时，应该仔细推敲这种回路在选用时所考虑的问题以及各种方案的特点和适用场所；把选出的回路组成液压系统，常采用经验法。

四、预期成果

1、利用三维软件设计图纸一份；

2、提交详细的研究报告一份。

五、进度安排

（1）开题答辩阶段（第一周）：收集并整理设计所需的相关资料，撰写开题报告；

（2）方案设计阶段（第二周）：系统方案设计及方案论证；

（3）详细设计阶段（第三周—第十周）：详细设计，绘制图纸；

（4）改进设计阶段（第十一周—第十二周）：工艺审查、改进设计；

（5）答辩阶段（第十三周—第十四周）：撰写说明书，毕业答辩。

六、参考文献

[1].董洁.王子樑基于网络的智能立体车库管理系统客户端程序的开发[期刊论文]-起重运输机械2010(1)

[2].陈书雨.凌炎鑫立体停车场调度算法研究及停取车系统实现[期刊论文]-兰州交通大学学报2010(4)

[3].尤理机械式立体停车场发展政策研究与建议——以广州市为例[期刊论文]-城市公用事业2010(4)

[4].黄敏.花有清基于PLC的立体车库控制系统[期刊论文]-机电工程2009(10)

[5].董洁.王子樑基于网络的智能立体车库管理系统中央控制程序的开发[期刊论文]-起重运输机械2008(2)

[6].卢晓媚加快广州立体停车场(库)的发展[期刊论文]-珠江经济2007(9)

[7]周祖德，陈幼平．机电一体化技术与系统[M]．2版．武汉：华中科技大学出版社．2003．

[8]王宜怀，刘晓升．嵌入式系统一使用HCS12微控制器的设计与应用『M]．北京：北京航天航空大学出版社，2008 ：12321．

[9]张传友．测控电路及装置[M ]．北京：北京航空航天大学出版社．2002．

[10]孙同景．陈桂友．Freescale 9S12十六位单片机原理及嵌入式开发技术『M]．北

京：机械工业出版社，2008．

[11]李敏业．王颖．Aceess数据库应用实例完全解析[M]．北京：人民邮电出版社，2006．