国内外立体车库的技术发展现状

随着汽车工业的发展，以及汽车保有量的增加，立体车库市场有迅猛发展的态势，采用灵活的交换设备以及可靠的控制系统是实现立体车库自动化的关键。立体车库应具备优越的使用性能、方便的操作方式、快捷的存取速度，管理人员数里少，便于防盗等特点，使立体车库管理进入智能化、科学化，一体化的智能管理阶段。未来市场是巨大的，但对产品的需求，将会向两个极端发展：一个极端就是价格的极端，市场大量需要低价格的机械停车设备，它只要能够达到增加停车位的目的，能够保证最基本的使用性能，以价格优势占领市场，这一部分的市场份额预计将达到70%-80%；另一个极端就是技术与性能的极端，要求停车设备具有优越的使用性能、方便的操作方式、快捷的存取速度。通过国内外机械停车设备使用经验的总结，可以发现人们在利用机械停车设备存取车时，首先追求的是存取车速度、等待时间以及方便程度。此外，未来的机械停车设备市场，将更加注重完善的售后服务系统，远程监控系统、远程故障导处理系统将是用户追求的目标。随着我国经济持续快速的发展，城市规划的完善，机械停车设备行业将成为一个充满生机的朝阳行业，机械停车设备的技术也将得到长足的发展，特别是智能化车库如代表性的垂直升降类和平面移动类车库。

1.垂直升降类和平面移动类车库介绍

（一）、垂直升降类机械停车设备运行原理

存车时，搬运器已停在出入库等待位置，搬运器上有可停放车辆的载车板，驾驶员只需将车辆停在载车板上，离开车库。车库自动门关闭。利用提升机构将载车板升降到指定层，搬运器将车辆和载车板送入存车位。取车时，回转钩拉装置将车板和车辆取出，停放在搬运器上，提升机构将搬运器下降到出入库等待位置，载车板旋转调头，定位后，自动门打开，驾驶员将车辆开走。

（二）、垂直升降类机械停车设备结构示意图

垂直升降类机械停车设备主要由高速提升系统、搬运器、自动门、控制系统、钢结构五大部分组成。以下是车库的组成示意图

（三）、垂直升降车库主要分为2种类型：方形塔式和圆形塔式

方形塔式车库如图，它的每层只能停放2辆车，所以，如果车位较多，通常采用

数塔相联的形式。在方形塔式车库中，空间的利用的潜力已经被挖掘殆尽。

圆塔形停车设备没有长条形水平方向的巷道，而是多层圆柱形结构，每层在圆周方向辐射形布置存车位，从8个车位到24个。在圆心位置上设置了它的工作主机。主机也是作三维方向的动作，即升降、旋转、存取。

圆塔形停车设备的关键部件是处于塔中心位置的桁架式结构的大型立柱。立柱除带有导向架和电梯式提升机构外，自身还可凭借地面的传动装置作360度旋转。存取装置则安装于提升机构上。车库通过提升及旋转动作而使存取装置能正确定位于指定的存车位以完成其存取任务。圆塔代表当今塔库系列最高技术水平。

圆柱塔式车库内部

（四）平面移动式车库

日本富士电机和韩国LG产电等企业首先开发平面移动类车库。运行原理是：在每层设置轨道或搬运台车，汽车入库后首先由升降机把汽车输送到指定库层，并向搬运小车作第一次存取动作。搬运小车接到汽车后随即高速驶向存车位，再向存车位作第二次存取动作。这样的车库便称它为平面移动式车库，如图。

梳齿式平面移动车库

平面移动式车库也由5大部分构成：进\出车厅、进\出口升降机、搬运器、搬运台车以及巷道两边的存车货格组成。它相比巷道堆垛式车库，在成本降低的同时，整体车库的性能又有了不小的提高

2. 智能立体停车库的智能化特点突出表现

(1)设备智能化：智能立体停车库设备采用零部件智能模块化设计，利用PLC控制系统可配置遥控及预约功能，大大缩短存取车时间，存取车极其方便，升降导向装置使噪音降到最低。

(2)操作智能化：智能立体停车库采用触摸屏式人机界面，智能自动化控制可选用IC卡等非接触式对应车位自动选定，凹槽超宽设计使初学驾驶的人也可以轻松快捷地取车，并设有紧急开关、时效控制、错误操作纠正等人工智能。可实现“傻瓜”式存取车。

(3)安全模式智能化：智能立体停车库采用双保险限位开关，四点电磁防坠落装置，光电保护装置、超行程限位开关、确保人车安全的机电连锁装置、停车定位及固定装置、安全栅保护连锁、标准防震装置等八层极限智能保护装置。

(4)监控智能化：智能立体停车库可配车位检测及汽车识别系统，提供车位状态信息，实现设备运行和车库进出的遥控监测。引导停车，杜绝误取、盗失等错误的发生。

(5)维保智能化：智能化运行设计及监测可保证设备全天候处于良好运行状态；智能监测和完善的服务体系可保障零故障率，维保费用低。

(6)管理系统智能化：智能立体停车库可配备智能化停车管理及收费系统，集计时、计价、收费、信息等功能于一体的IC卡收费系统，真正实现了立体停车库的全智能化模式。

3. 国内外车库技术的发展概况

3. 1国外的发展概况

    国外发展立体车库较早的有日本、韩国、德国等国家，在停车技术领域的研究处于世界领先水平，韩国和我国的港、澳、台地区的停车业也通过引进--移植制造，得到了蓬勃发展，较好地解决了本地区的停车难的问题，并开始向外输出技术和出口产品。 在亚洲，应用较普遍的是日本、韩国和我国台湾省。亚洲的机械式停车设备技术起源于日本。日本从20世纪60年代开始从事机械停车设备的开发、生产、销售和服务，至今已有四十几年的历史。目前在日本从事机械式停车库及其设备开发、制造的公司约有200多家，其中生产机械式停车设备的公司约100多家，比较大的公司有新明和、石川岛、日精、三菱重工等。从90年代起日本每年投入运行的机械停车泊位都在10万以上，品种也从单一垂直循环式发展为多种形式，到今已开发生产出九大类近百个品种，管理体制、技术标准等方面日趋完善，目前全日本已经投入使用机械式停车位超过300万个，其中以升降横移式停车设备为主。对于日本，优势在多层升降横移类、垂直升降类、水平循环类、垂直循环类、简易升降类等产品上。

   韩国机械停车设备技术是日本技术的派生。产业从20世纪70年代中期开始起步，80年代开始引进日本技术，经过消化生产和本土化，90年代开始为供应使用阶段，2000年后为发展阶段。制造厂约有近百家，已进入我国的有现代集团、LG公司、德山公司(DuksAnEng&M，Co.，Ltd)、真山公司(JinsanPlantCo.，Ltd)、东洋公司、乐天公司等。由于这几个阶段得到政府的高度重视，各种机械停车设备得到普遍开发和利用，韩国近几年增长速度都在30%左右。目前韩国停车设备行业进入稳步发展阶段，自动化停车设备随供应量的扩大技术也得到迅猛发展。

台湾机械停车设备的产品概念与技术主要来自日本， 台湾主要的停车设备厂商都是和日商进行技术合作。德国的品牌间或在台湾出现，1970 年左右双层式停车设备开始从日本引进台湾，揭开了停车设备发展的序幕。1980 年以后，自行开发的本土机型也纷纷出现。机型的发展从简易升降到升降横移， 从双层到三层， 越趋多样化。 制造厂商越来越多， 到了 90 年代市场竞争日渐激烈，各家厂商纷纷在改善功能与降低成本上下功夫，以求争取生存空间，台湾地方政府于 1991 年 7 月完成颁布《停车场法》 ，做为突破既有法条限制、鼓励增设停车空间的法源。1992 年 4 月立体停车场协会顺势成立，当时厂商会员有 121 家，93 年增加以空间的 253 家。然而毕竟由于台湾地域狭小，产业规模有限，而且厂家太多，且众家产品技术的发展已趋成熟，争逐订单战况日渐惨烈。 在有人启动了价格破坏的手段之后，停车设备的价位便跌跌不休，厂商营运愈见困难。许多厂商在此其间纷纷退出市场，协会的厂商会员也从 1993 年的 253 家大幅掉落，到 1999 年只剩 73 家。 目前台湾几个较大的停车公司有：台湾新明和、盟立等，主要产品类型有升降横移类，垂直升降类，平面移动类，和仓储类。产品经引进技术和自我研制开发，技术水平有了很大的提高。许多设备采用了当前机械、电子、液压、光学、磁控和计算机等领域的先进技术，控制型式有按钮式、IC卡式、触摸屏式、密码钥匙式、遥控式等，有些设备还采用了总线控制技术；传动装置采用内藏式，以增大停车空间并并保护各传动元件不受污染和腐蚀，提高了设备的耐久性；机构中采用了模块化设计，这样便于组合使用，又易于安装拆卸，且可缩短施工周期;还采用一些新材料、新工艺、。安全保护方面采用了声光引导、定位装置及自动消防灭火系统等。

   德国和意大利等欧洲国家从事停车设备开发和生产也比较早。较好的公司有：意大利Sotefin、Interpark、德国Palis等。由于欧洲国家土地资源比较充足，停车问题表现不是很突出，停车设备应用不是很多。产品形式多数为巷道堆垛式，多层升降横移式产品应用也很好。由于欧德国的停车业很发达，生产停车设备的厂商约有24家，其中KLAUS和OTTO WOHR两家公司的产量约占德国总产量的80%。德国和意大利等欧洲国家的停车库优势在巷道堆垛类产品上。

3. 2 技术比较分析

交换技术是智能停车设备中的关键技术，特别是塔库和平面移动类车库，它直接影响停车设备所需停车空间的大小，存取车的速度快慢，停车设备的能耗多少和设备运行的可靠性。停车设备的交换技术可以分为两大类；有载车板的交换技术和无载车板的交换技术。以下将对目前市场上已在使用的交换技术做一些介绍，并进行简单的分析对比。

1 有载车板的交换技术

1.1 摩擦轮交换技术

工作原理：国内大都采用摩擦轮夹紧载车板下的驱动条，摩擦轮旋转带动载车板进出车位，摩擦轮上的正压力可以用弹簧或调节螺钉来调整。

优点：运行平稳，安装调试方便。

缺点：对摩擦轮外层的橡胶要求较高，是主要易损件；需回送空车板，停车空间净高较大。

适用范围：可纵向或横向存取车，适用于垂直升降类，平面移动类，巷道堆垛类。

另外德国威尔公司采用双车板摩擦轮交换技术，摩擦轮作用于车板边缘，仅应用于纵向存取车。

优点：存取车速度快，不需要回送空车板。

缺点;结构复杂，制造成本高。

适用范围：仅用于纵向存取车，适用于垂直升降类，平面移动类，巷道堆垛类。

1.2 链条勾拉式

工作原理：利用两根链条之间的销轴勾拉车板下的钩子，来存取车板。可以用两套装置同时工作(双边同步勾拉)，也可以只用一套机构。

优点：结构简单。

缺点：对车板和交换机构间的配合要求较高，安装调试比摩擦轮交换机构麻烦。需回送空车板，停车空间净高较大。

适用范围：可用于纵向和横向存取车，适用于垂直升降类，平面移动类，巷道堆垛类。

1.3 回转勾拉式

工作原理;利用回转台上的销轴和滚子来勾拉车板上的勾拉槽，完成存取车动作。

优点：用于垂直升降类时层高较低，库内使用的电机数量少，故障点少，交换机构除存取车外还能完成车板调头功能,易与标准化，采用该交换机构的升降搬运器可用于底部、上部或中部进出车。

缺点:需回送空车板，存取车速度比梳齿式慢。

适用范围：用于横向存取车，适用于垂直升降类，平面移动类，巷道堆垛类。

2 无载车板的交换技术

无载车板的交换技术也可分为两种，一种是存取车时交换机构要进行往复运动，另一种存取车时交换机构是连续运动的。

2.1 用于横向存取车的梳齿交换机构

该技术是日本富士公司首创，在我国主要用于垂直升降类机械式停车设备，但富士公司的资料显示他们也用于平面移动和巷道堆垛类机械式停车设备。下面的优、缺点仅以垂直升降类进行分析。

优点：存取车速度快，升降搬运器结构简单。

缺点：层高大，使用的电机数量大，以40车位的塔库为例，车位梳齿移动需要88台电机，因而增加了故障点，在升降搬运器上没有平层定位装置，入口的回转台结构复杂，特别是中部出入时。

适用范围：国主要用于垂直升降类机械式停车设备。日本也用于平面移动和巷道堆垛类机械式停车设备。

2.2 用于纵向存取车的梳齿交换机构

该技术是由欧洲传入我国的，目前在用的主要有两种形式，即固定梳齿和可伸缩梳齿。

2.2.1 固定梳齿交换机构

工作原理：取车时，梳齿搬运车开到车位梳齿架下面，搬运车上的梳齿上升，抬起车辆，搬运车上的对中杆伸出顶住车轮，梳齿搬运车从车位开回，存车时动作过程相反。

优点：不需要回送空车板，提高了存取车速度，具有自动对中机构，减少了停车位的宽度，节约了空间。

缺点：占据的空间高度较大，层间净高需要1950mm。

适用范围：用于横向存取车，适用于垂直升降类，平面移动类，巷道堆垛类。

2.2.2 伸缩梳齿交换机构

工作原理：取车时，梳齿搬运车开到车位梳齿架中间，搬运车上的梳齿和对中杆伸出，搬运车上的梳齿上升，抬起车辆，梳齿搬运车从车位开回，存车时动作过程相反。

优点：不需要回送空车板，提高了存取车速度，具有自动对中机构，减少了停车位的宽度，节约了空间。层间净高小于固定梳齿交换机构，约1800mm。

缺点：层间净高大于机械手交换机构（夹车轮结构）。

适用范围：用于纵向存取车，适用于垂直升降类，平面移动类，巷道堆垛类。

2.3 机械手交换机构（夹车轮）

最早在国内见到的这类交换机构是德国Palis 的产品，采用液压驱动，产品的高度仅100mm。

工作原理：取车时，在机械手上的摆臂收回的状态下，机械手开到停车位的汽车下面，达到指定位置后，张开摆臂夹起车轮，两套摆臂会根据车辆的轴距不同自动调整距离，抬起车辆后开回。存车时，动作过程相反。

优点：不需要回送空车板，提高了存取车速度，在出入口设备上配有自动对中机构，减少了停车位的宽度，节约了空间。当机构的自身高度能做到100mm时，其层间净高是目前各种交换机构中最低的，只需1650mm。每车位价格是各种交换机构中最低的产品之一。

缺点：机构内部空间小，对零件的加工精度要求较高，机构自身没有对中能力，需在出入口设备上进行对中；对停车位的不平面度要求较高。

适用范围：用于纵向存取车，适用于垂直升降类，平面移动类，巷道堆垛类。

2.4 有动力辊道式交换机构

该机构属于连续运动的交换机构，即交换机构不需要开到车位内。

工作原理：当搬运器到达指定车位时，搬运器上的辊子和车位内的辊子在各自的电机驱动下，同时启动，将车辆由车位送到搬运器上。

优点：连续运动，存取车速度高。

缺点：车位内需要有电机，使故障点增加，由于车辆移动在辊子上进行，存取车过程中车辆始终在摇摆。

适用范围：主要用于横向存取车，适用于垂直升降类，平面移动类，巷道堆垛类。

2.5 履带式交换机构

该机构属于连续运动的交换机构，由日本三菱公司发明。

工作原理：在搬运器和车位内都装有履带，车位内的履带无动力，当搬运器到达指定车位时，一个推动器使搬运器上的过渡齿轮绕主动齿轮转动直到与车位履带上的从动齿轮啮合，同时打开车位履带上的止动棘爪，然后搬运器履带驱动电机启动，使两个履带同时运动，将车辆从车位送到搬运器上，收回过渡齿轮。

优点：存取车速度快，车辆移动较辊子式平稳。

缺点：制造成本高，过渡齿轮与车位内的从动齿轮难以准确啮合，当取车时，主动齿轮和从动齿轮会产生向下的力，将过渡齿轮问下拉，从而产生较大的侧向推力，因此对设备的刚性要求较高；存车时，过渡齿轮上的受力方向相反，将过渡齿轮问上推，使其产生脱离倾向，推动器必须保持足够的推力，使之稳定啮合。

适用范围：主要用于横向存取车，适用于平面移动类，巷道堆垛类。

综上所述，智能车库的技术起源于日本和欧美，从技术成熟度来看，日本技术发展最早，种类较多，韩国和台湾智能停车设备技术都是日本技术的衍生品，在本地消化吸收的基础上有有所创新，整体技术水平不相上下。目前代表智能停车设备技术的较高水平即为梳齿式和智能搬运器式垂直升降类、平面移动类车库，此技术在日本、韩国、台湾以及国内都有很好应用且技术都比较成熟。国内拥有此类技术的生产厂家大多是与日本、韩国、台湾进行技术合作或是成立合资公司。

针对江航公司引进技术渠道来看，日本技术成熟，但是对生产工艺、配套零部件要求较高且采用日本标准，导致成本较高；韩国和台湾技术在日积月累实践应用中也有较快发展目前也比较成熟，相对来说成本较低。鉴于韩国乐天公司之前与公司有过接洽，故韩国技术是我们技术引进的重要渠道之一；台湾技术优势在于：技术本身比较成熟，在技术沟通上障碍较小，且台湾技术人员在国内的数量也相对较多，可以随时进行技术交流，所以台湾技术也是技术引进的良好渠道。目前已经和台湾技术方面取得联系，正在商讨技术合作事宜。

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