垂直升降式自行车立体停放装置的设计

梁文爽 丁一航

四川大学锦江学院 四川 眉山620860

引言

智能和环保已经成为各行业主流的发展趋势，自行车作为低碳环保出行的代表，具有良好的行业发展前景。与此同时，自行车停放问题也日益凸显，当今市面上许多自行车停放装置都不能切实解决城市居民的停车难问题。针对上述问题，本文介绍的垂直升降式自行车立体停放装置具有空间利用率高、环保、适用范围广、成本低的特点，并对自行车加以防摆装置，一定程度上增加了装置的安全性。此外，该装置可根据小区实际要求进行改装，或通过加高来增加其停放车辆的数量，最终实现其综合效益价值。

一、整体设计

1．结构设计

此装置主要针对小区住户停放自行车难题而设计，在常用停车场中需要保留足够的空间来取放车辆。经过承重计算，此装置最高可达7层。设计的第一层高为2m，主要为了方便使用者进出装置取车，其余6层，每层高1.3m，总高度9.8m，下层面积之和为8m2，可以存放24辆自行车。

2．运行原理

如图1所示，将自行车停放到运行装置夹子4处固定，此时自锁装置2随着电机的运行解锁，动力装置的链条3带动大齿轮运转，随着传动装置1运转，自行车被带上承重杆5后，承载装置随传动装置1的转动而运转，自锁装置2对链条减速使得自行车到达合适位置后完成自锁。

图1 垂直升降式自行车立体停放装置部分示意图

二、承载装置

承载装置是由自行车固定底板和两个固定夹组成，达到固定自行车的效果，约束其运动，随后光轴将其固定在外链板上。如图2所示。

图2 垂直升降式自行车立体停放装置拖车架

1．承重杆

承重杆主要是将自行车吊起。本装置设计的承重杆杆长为0.65m，半径为0.025m，材料选用Q235钢。按一辆自行车质量为25kg计算，此装置承重杆可承重两辆自行车。

2．大梁

大梁主要承受上部支架的压力，选用杆长为0.37m，半径为0.025m，材料为Q235钢来制造。

三、传动装置

1．动力装置

本装置的动力装置主要是由电机和自锁减速器组成，由电机带动主动轴，再由链轮驱动带动链条，驱动整个装置运转。自锁减速器用以降低转速，增加扭矩，并实现断电即停的目的。

2．传动装置

本装置的传动装置由两个大齿轮和一个链条组成，传动装置与自行车车轴链条制作原理相同，链条采用半滚轴承相连接，将大齿轮的伸出部与链条缝隙配合，外壳内部具有链条滚动的轨道，约束链条的转动，当链条转动时就会在预定轨道转动。如图3所示。

图3 垂直升降式自行车立体停放装置传动装置总装图

四、安全装置

1．自锁装置

本装置采用蜗轮蜗杆减速器用以自锁，可达到断电即停的效果。这是项相对安全的装置能避免一些安全事故的发生。

2．防摆轨道

本装置最大特点就是安装了防摆轨道，用以约束车架，避免车架随着链条的传动产生振动甚至脱离正常轨道。将自行车放在拖车架上，拖车架经过下方分离轨道、衔接轨道随后进入直轨道，再经过衔接轨道达到上方分离轨道，从而达到用户取车停车的目的。如图4所示。

图4 垂直升降式自行车立体停放装置防摆轨道（部分）

五、结语

随着环保、健康意识的提高，越来越多的人开始将自行车作为日常的代步工具，随之而来的是自行车存放问题。如何解决现有的自行车停车位结构单一、占用空间大、空间利用率低等问题，成为摆在人们面前的一道难题。本文提供了一种立体式自行车停放装置及其使用方法，满足了自行车的停放和存取要求，其空间利用率高、适用范围广、结构简单、成本低廉，适应智慧城市的建设，不仅有效避免了因随意停放自行车而带来的安全隐患，也降低了人员的工作强度，节省了劳动力。