节能环保型立体停车设备

朱建华，柯礼立

宁波邦达智能停车设备股份有限公司，浙江 宁波 315013

图1 主体构成

图2 构件组合

图3 第一构件

图4 第2构件

一、主体停车设备的设计特点

1.主体组成

立体停车设备主体由横梁A、前立柱B、纵梁C以及后立柱D组成（图1），它们均由形状和尺寸相同的第一构件及第二构件相互交错嵌套合抱构成，构件呈等断面长条形，采用较薄钢材冷轧辊压成型。

2.第一、第二构件设计特点

以横梁为例，根据横梁A受力条件，在水平与垂直方向两个自由度必须同时具有优异的抗剪与抗弯特性，因此该横梁构件优选采用矩形横截面，且由第二构件和第一构件交错嵌套合抱而成（图2）。

第一构件（图3）的横截面包括有两条相互平行设置的第一横边11，一条第一竖边12及第一内嵌折边13和第一外包折边14。第一构件在第一内嵌折边13的末端形成向内翻折的第一弯折部131，并且，第一构件的第一竖边12上形成有向内凹的第一加强筋121。

第二构件（图4）的横截面包括有两条相互平行设置的第二横边21，一条第二竖边22及第二内嵌折边23和第二外包折边24。第二构件在第二内嵌折边23的末端同样形成向内翻折的第二弯折部231，并且，第二构件的第二竖边22上形成有向内凹的第二加强筋221。

3.第一、第二构件组成嵌套复合构件

第一构件和第二构件之间设计为嵌套组合。第一构件的第一横边11和第二构件的第二横边21贴合，第一内嵌折边13和第二构件的第二竖边22内侧面贴合，第一外包折边14和第二构件的第二竖边22外侧面相贴合，第一弯折部131和第一加强筋121的内侧凸起部122贴合；第二内嵌折边23和第一构件的第一竖边12内侧面贴合，第二外包折边24和第一构件的第一竖边12外侧面贴合，第二弯折部231和第二加强筋221的内侧凸起部222贴合，上述嵌套贴合结构保证了第一构件相对于第二构件沿横边方向的限位。

为了防止第一构件和第二构件脱离，当第一构件和第二构件嵌套组合后，第一构件在第一外包折边14的末端向内翻折形成第三弯折部141，第二构件在第二外包折边24的末端同样向内翻折形成第四弯折部241，从而使得第三弯折141和第一加强筋121的外侧凹陷部123贴合，第四弯折部241和第二加强筋221的外侧凹陷部223贴合，实现第一构件和第二构件沿竖边方向的限位。

为了提高嵌套复合后构件的强度和刚度，第一竖边12在第一加强筋121上还成型有截面呈C形的第一凹槽124，第一凹槽124的开口方向和第一构件的开口方向相一致，第二竖边22在第二加强筋221上也成型有开口方向和第二构件的开口方向相一致的C形第二凹槽224；为了进一步提高型材强度，第一横边11上设有第一凸筋111，第二横边21上设有第二凸筋211。

同理，前立柱、后立柱与纵梁根据它们特定的受力条件，优选采用“工”形与“U”形的横截面，且同样由第一构件和第二构件相互交错嵌套合抱而成的。

二、嵌套复合型材构件主体的连接结构与工艺特点

1.连接结构特点

前后立柱、前横梁和纵梁相互之间全部采用薄壁铸件连接装置，并通过插配方式连接，以替代焊接工艺。由于采用插配连接方式，使得上述各构件的内腔允许设有加强筋。连接装置分别设置有相互垂直的横向和竖向特种异型紧固螺栓，实现双向固定并消除了嵌套复合后的第一构件与第二构件之间的配合间隙，从而显著提升嵌套复合构件的强度与刚度；与此同时，有效地控制设备主体连接部位的复杂形变，确保设备运行精度以及使用可靠性与安全性。

2.工艺特点

毋须焊接的薄壁构件全部采用冷轧辊压成型，而且构件的冲孔、凸筋、凹槽等工序以及第一构件与第二构件的嵌套复合工序，全都在同一条生产线上连续进行，实现嵌套复合型材构件的自动化生产，不仅提高设备加工工艺精度与生产效率，而且大大降低原材料与能源消耗、改善生产环境。

三、结语

由于上述嵌套复合型材的构件所选用的是具有框式结构几何形状断面型材，所以其力学性能较佳。然而，它们又是半封闭式框式结构的单一构件，所以需要进一步采用反向成对嵌套复合工艺，制成封闭式框式结构的嵌套复合构件，从而极大地提高了它的构件断面特性及其结构刚度，根据嵌套复合材料结构特征互补原理，获得优异的综合力学性能与物理性能的理想效果。除此之外，还可显著降低能源消耗、改善环境污染；同时，设备的运行性能与使用寿命也获得相应提 高。

上述嵌套式复合型材部件也适用于具有架体结构的设备改造以及建筑领域的柱梁框架结构改造中。

本设备还设有辅助架及第一车位板与第二车位板的载车盘改造、载车盘的安全提升装置改造以及智能泊车信号处理系统等，使得本设备更安全、更可靠、更节能与更环 保。

此创新成果已先后获得中国发明专利授权12项、欧洲发明专利授权1项（授权号EP2474499）、日本发明专利授权3项（授权号特许第5314223、特许第5314221、特许第5341256）、美国发明专利授权1项（授权号US8413958B2）。

近两年来本设备已经在宁波、上海以及江苏、西安、重庆等地区的政府机关、学校与住宅小区安装千余台套。除上述优异的节能与环保特点外，还 具备外形简洁美观的特点，值得大力推广。