Устройство для транспортировки автомобилей
Изобретение относится к области строительства, а также к области эксплуатации автомобилей и может найти применение при проектировании, строительстве и эксплуатации многоярусных высотных механизированных автостоянок (гаражей-автостоянок) для парковки, кратковременного или долговременного хранения автомобилей в районах плотной городской или промышленной застройки. Технический результат: снижение трудоемкости монтажных и наладочных работ, снижение стоимости проектирования и строительства автостоянки. Устройство для транспортировки автомобилей с подъемника в ячейки хранения и из ячеек хранения на подъемник в многоярусных ячеечных автостоянках содержит конструктивные элементы ячеек и конструктивные элементы подъемника, в частности гладкие ровные опорные плоские горизонтальные основания прямоугольной формы, транспортные платформы на четырех колесах с внешним контуром прямоугольной формы для перемещения, установленных и закрепленных на них без возможности самостоятельного движения, автомобилей, устройства фиксации взаимного положения используемой ячейки и подъемника по горизонтальному уровню с минимальным конструктивно достижимым воздушным зазором, систему электропитания, датчики и дистанционную систему управления. На основании подъемника на его полную длину в направлении перемещения транспортных платформ смонтирована пара рельсовых направляющих, по которым на двух параллельных колесных парах в пределах подъемника в направлениях ячеек хранения перемещается буксирующее устройство - тягач. Тягач оборудован силовой двигательной установкой и собственной тормозной системой, активными элементами сцепных устройств для захвата транспортных платформ и сцепления с ними, а также элементами управления тормозными устройствами транспортных платформ. Колеса транспортных платформ выполнены в виде двух колесных пар с параллельным расположением осей, объединяющих каждую пару колес. Обе оси параллельны торцам транспортных платформ, обращенным к ячейкам хранения, при этом колеса двигаются непосредственно по поверхностям оснований ячеек хранения и подъемника. Диаметр колес имеет величину, обеспечивающую их перекатывание через воздушный зазор без проваливания и существенного торможения движения. Каждая из транспортных платформ имеет тормозное устройство, находящееся в состоянии блокирования движения платформы при отсутствии ее сцепления с тягачом. Блокировка движения транспортной платформы снимается элементами управления тягача при его сцеплении с транспортной платформой. На каждой из обращенных к ячейкам противоположных торцевых частей платформ установлены пассивные элементы сцепных устройств. Плоские основания ячеек хранения выполнены с уклоном порядка 3-5 градусов, со скатом в направлении движения транспортной платформы в ячейку. 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к области строительства, а также к области эксплуатации автомобилей и может найти применение при проектировании, строительстве и эксплуатации многоярусных высотных механизированных автостоянок (гаражей-автостоянок) для парковки, кратковременного или долговременного хранения автомобилей в районах плотной городской или промышленной застройки.
Предлагаемое изобретение относится к техническим решениям, где автомобили (с неработающим двигателем, без водителя) устанавливаются и закрепляются на транспортных платформах (поддонах) с последующим перемещением в ячейки хранения и обратно в качестве пассивного груза. Эти решения касаются «горизонтальных перемещений автомобилей», а именно перемещений автомобиля с подъемника в ячейку хранения и обратно из ячейки хранения на подъемник, производимых после горизонтальной фиксации положения подъемника относительно соответствующей ячейки хранения.
В качестве прототипа примем известное устройство по патенту RU 2134760, 22.01.98 г. (6 Е04Н 6/18, B65G 1/02).
Согласно этому устройству, грузовая платформа подъемника и ячейка хранения оснащены рельсовыми направляющими для катков поддона для автомобиля, поддон оснащен четырьмя балансирными тележками с четырьмя парами катков и ограничителями угла поворота корпусов тележек относительно балансирной оси, при этом балансирные оси тележек расположены ниже осей вращения катков. Кроме того, ограничители угла поворота могут быть выполнены в виде бобышек, закрепленных на кронштейне подвески балансирной тележки с зазором относительно ее корпуса, симметрично относительно балансирной оси и т.д. Перемещение поддонов в ячейки хранения и обратно производится устройством по патенту США №271287, 1955 г., включающим в себя два буксирующих зацепа, расположенных на свободных концах подпружиненных рычагов, мотор-редуктор, два цепных конвейера с шарнирно закрепленными на них парами тяговых рычагов с захватными роликами и т.д.
Приведенный частичный обзор структурных элементов и узлов устройства прототипа выявляет его основной недостаток - избыточную техническую сложность конструкции, обусловленную обилием сложных сопрягаемых и движущихся механических узлов и деталей, фиксаторов положений, устройств защиты и управления, а также буксировочных устройств.
Такая конструкция прототипа порождает сложности технологического характера, высокую стоимость проектирования и строительства автостоянки в целом, большую трудоемкость монтажных и наладочных работ в части высокой точности изготовления и сочленения сопрягающихся и движущихся элементов. В процессе эксплуатации недостатки прототипа создают необходимость интенсивного контроля износа трущихся, перемещающихся и подверженных ударам деталей и узлов конструкции, повышенную сложность и трудоемкость ремонтно-восстановительных работ, особенно при поломках поддона, катков, направляющих или защитных элементов при нахождении в неисправных ячейках хранения автомобилей.
В конечном результате высокая стоимость проектирования, строительства и технического обслуживания автостоянок обуславливает высокую (для большинства владельцев автомобилей - недоступную) стоимость парковки и хранения автомобилей.
Другие конструктивные решения, использующие перемещение автомобилей на поддонах, в основном обладают теми же перечисленными недостатками.
Предлагаемое устройство для транспортировки автомобилей с подъемника в ячейки хранения и из ячеек хранения на подъемник в многоярусных ячеечных автостоянках, содержащих конструктивные элементы ячеек и конструктивные элементы подъемника, в частности гладкие ровные опорные плоские горизонтальные основания прямоугольной формы, транспортные платформы на четырех колесах с внешним контуром прямоугольной формы для перемещения установленных и закрепленных на них без возможности самостоятельного движения автомобилей, устройства фиксации взаимного положения используемой ячейки и подъемника по горизонтальному уровню с минимальным конструктивно достижимым воздушным зазором, систему электропитания, датчики и дистанционную систему управления,
отличается тем, что
на основании подъемника на его полную длину в направлении перемещения транспортных платформ смонтирована пара рельсовых направляющих, по которым на двух параллельных колесных парах в пределах подъемника в направлениях ячеек хранения перемещается буксирующее устройство - тягач;
тягач оборудован силовой двигательной установкой и собственной тормозной системой, активными элементами сцепных устройств для захвата транспортных платформ, а также элементами управления тормозными устройствами транспортных платформ;
колеса транспортных платформ выполнены в виде двух колесных пар с параллельным расположением осей, объединяющих каждую пару колес, причем обе оси параллельны торцам транспортных платформ, обращенным к ячейкам хранения, при этом колеса двигаются непосредственно по поверхностям оснований ячеек хранения и подъемника, диаметр колес имеет величину, обеспечивающую их перекатывание через воздушный зазор без проваливания и существенного торможения движения;
каждая из транспортных платформ имеет тормозное устройство, находящееся в состоянии блокирования движения платформы при отсутствии ее сцепления с тягачем, блокировка движения транспортной платформы снимается элементами управления тягача при его сцеплении с транспортной платформой;
на каждой из обращенных к ячейкам противоположных торцевых частей платформ установлены пассивные элементы сцепных устройств; плоские основания ячеек хранения выполнены с уклоном порядка 3-5 градусов со скатом в направлении движения транспортной платформы в ячейку.
Кроме того, рассматриваемое устройство для транспортировки автомобилей отличается тем, что на осях каждой колесной пары транспортных платформ симметрично относительно ее геометрического центра дополнительно жестко установлено по два колеса, по конструкции и размерам идентичных основной паре колес.
Предлагаемое устройство имеет следующие компоненты и особенности.
Для транспортировки транспортных платформ используется специализированное буксирующее устройство - тягач.
Ячейки хранения представляют собой строительные конструкции с ровным плоским основанием (полом) и удаленной от подъемника стенкой. Плоскость основания имеет небольшой наклон порядка 3-5 градусов для создания ската к стенке ячейки. Никакого технического оборудования в ячейках хранения нет.
Транспортная платформа - это тележка (поддон), перемещающаяся по основаниям (полу) платформы, и ячейки хранения на двух колесных парах. Колеса транспортной платформы достаточно велики по диаметру (не менее 30 см), жесткой конструкции с плотным резиновым ободом достаточной ширины (не менее 20 см). Параметры колес продиктованы необходимостью их переезда через воздушный зазор между подъемником и ячейкой хранения (обычно он не превышает 4-5 см) без проваливания и заметного торможения с учетом силовой нагрузки от массы транспортируемого автомобиля.
Дополнительным техническим решением предусмотрена жесткая установка на оси каждой колесной пары дополнительной пары колес. Это исключает возможность аварийной ситуации, связанной с разрушением какого-либо колеса и существенно снижает нагрузку на каждое из колес, увеличивая ресурс его безотказной работы.
Каждая транспортная платформа снабжена управляемой извне тормозной системой, которая при нахождении платформы в изолированном состоянии (не сцеплена с тягачем) блокирует движение колес. Это обеспечивает устойчивое состояние транспортной платформы при ее одиночном нахождении в ячейке хранения (с автомобилем или без автомобиля) или в зоне приемки-выдачи автомобилей.
Тягач в простейшем представлении - тележка на двух колесных парах, перемещающаяся только в пределах подъемника по паре рельсовых направляющих, снабженная электродвигателем с приводом на одну или на обе оси колесных пар и собственной тормозной системой, при этом асинхронного с ременной системой передачи до линейного с фазовым управлением. Движением платформы-тягача управляет дистанционная автоматическая система или оператор.
Для перемещения транспортной платформы она должна быть состыкована (сцеплена) с тягачем.
Захват, сцепление и расцепление выполняет тягач. Он же управляет состоянием тормозной системы транспортной платформы.
Для выполнения названных операций транспортные платформы и тягач имеют соответствующие элементы и устройства.
Поскольку ячейки хранения располагаются по обе стороны от подъемника, на двух противоположных торцевых частях транспортных платформ и тягача расположены сопрягаемые элементы сцепных устройств, причем на транспортных платформах смонтированы пассивные (механические детали) устройства захвата и сцепления, а на тягаче - активные (электромеханические) с подвижными механизмами, производящими начальный захват и плотное удержание транспортной платформы.
Кроме того, на этих же торцевых частях транспортных платформ и тягача располагаются состыкуемые в момент их сцепления элементы управления тормозной системой транспортной платформы (в простейшем случае - это прямой штырь, выходящий из торца тягача, упирающийся в подпружиненный рычаг тормозной колодки колесной пары и отжимающий этот рычаг после сцепления платформы и тягача, в более сложном случае - это электрический разъем для подачи электропитания из тягача в электромеханическую систему торможения транспортной платформы).
Управление операциями захвата, сцепления и расцепления транспортной платформы и тягача, а также растормаживанием и затормаживанием транспортных платформ сложностей не представляет (может быть обеспечено применением простейшего контроллера).
Колесная база транспортных платформ меньше колесной базы тягача, поэтому колеса транспортных платформ на подъемнике находятся внутри колесной базы тягача, колеса транспортной платформы линейно двигаются по прямым, параллельным рельсовым направляющим для колес тягача.
Работа предлагаемого устройства состоит в следующем.
Автомобиль, предназначенный для постановки на стоянку, самостоятельно въезжает на транспортную платформу, водитель выключает двигатель и выходит из автомобиля. Автомобиль закрепляется на платформе (в простейшем случае - выдвижными упорами для колес).
Транспортная платформа может находиться в зоне погрузки-выгрузки (площадка - аналог ячейки хранения на нижнем уровне стоянки) в одиночном состоянии вне подъемника или размещаться в подъемнике в состоянии сцепления с тягачом.
В первом случае транспортная платформа во время установки автомобиля устойчива по положению за счет блокировки ее колес собственной тормозной системой, во втором случае устойчивость транспортной платформы при погрузке автомобиля обеспечивается тормозной системой тягача.
В первом случае после установки автомобиля транспортная платформа сцепляется с тягачом и перемещается с ним в подъемник. Во втором случае подобное перемещение не требуется.
При практическом применении оба рассмотренных случая имеют право на реализацию, однако первый из них позволяет при установке автомобиля на платформу произвести удаление загрязнений, имеющих возможность в дальнейшем остаться на платформе и загрязнять подъемник и ячейки хранения. Кроме того, первый способ улучшает условия вентиляции и удаления выхлопных газов автомобилей в зоне погрузки-выгрузки автомобилей.
Затем осуществляется подъем автомобиля на транспортной платформе на заданный уровень к ячейке хранения.
Достигнув заданного уровня, подъемник останавливается и жестко фиксируется по горизонту напротив ячейки хранения. По команде системы управления тягач перемещает транспортную платформу в ячейку, достигая своими передними по ходу колесами конечных точек движения на рельсовых направляющих (по концам направляющих устанавливаются механические концевые устройства и концевые датчики для работы системы управления), тягач останавливается.
В полученном после остановки тягача состоянии транспортная платформа имеет свое конечное положение в ячейке, ее торцевая часть находится на заданном расстоянии от стенки ячейки хранения (между платформой и стенкой ячейки оставляется проход для обслуживающего персонала). Тягач размещается на подъемнике, лишь его торцевая (удлинненая или выдвигающаяся) часть находится за пределами подъемника в начальной зоне ячейки хранения за воздушным зазором.
Тягач производит отключение управления тормозной системой транспортной платформы, в результате чего движение колес этой платформы блокируется. Затем тягач расцепляется с транспортной платформой и отъезжает вглубь подъемника.
Транспортная платформа с установленным на ней автомобилем остается в ячейке хранения в устойчивом состоянии с заблокированными колесами. При внезапном отказе блокировки колес транспортной платформе не грозит никакой опасности, в этом случае обозначенный ранее уклон плоскости основания ячейки хранения обеспечит скатывание платформы к стенке ячейки до упора в нее.
После установки транспортной платформы в ячейку хранения подъемник подается к ячейке хранения, где находится свободная (без автомобиля) транспортная платформа либо платформа с требующим выдачи владельцу автомобилем. После фиксации положения подъемника относительно ячейки хранения тягач подъезжает к платформе, захватывает ее, сцепляется с ней, снимает блокировку ее колес, перемещает эту платформу на подъемник и спускается вместе с ней на подъемнике к зоне погрузки-выгрузки.
Описанное предлагаемое устройство содержит лишь минимально необходимые функциональные устройства, практически не содержит деталей и узлов, требующих прецизионной технологии и сложных пуско-наладочных работ. Единственное существенное требование предъявляется к сцепным устройствам, которые при сцеплении не должны разворачивать транспортную платформу и тем самым создавать случайные направления движения колес транспортных платформ с существенным отклонением от направления, заданного рельсовыми направляющими тягача на основании подъемника (это условие достаточно легко выполнимо, так как весь путь движения транспортной платформы, как правило, составляет не более 5 м).
Система управления легко автоматизируется и требует от оператора лишь указания кода ячейки при выдаче автомобилей владельцам (когда на хранении находится более одного автомобиля), при постановке автомобилей на хранения оператору не требуется задавать даже код ячейки хранения, так как в любой автоматизированной системе управления имеется база данных, содержащая информацию о свободных и загруженных ячейках хранения.
Предлагаемое устройство, если имеется подъемник повышенной грузоподъемности, используя один тягач с дополнительными центральными колесами на осях колесных пар при установке одной дополнительной рельсовой направляющей для этих центральных колес, удвоив на тягаче количество сцепных устройств и устройств управления тормозными системами транспортных платформ, позволяет работать не с двумя, а с четырьмя ячейками хранения.
1. Устройство для транспортировки автомобилей с подъемника в ячейки хранения и из ячеек хранения на подъемник в многоярусных ячеечных автостоянках, содержащих конструктивные элементы ячеек и конструктивные элементы подъемника, в частности: гладкие ровные опорные плоские горизонтальные основания прямоугольной формы, транспортные платформы на четырех колесах с внешним контуром прямоугольной формы для перемещения установленных и закрепленных на них без возможности самостоятельного движения автомобилей, устройства фиксации взаимного положения используемой ячейки и подъемника по горизонтальному уровню с минимальным конструктивно достижимым воздушным зазором, систему электропитания, датчики и дистанционную систему управления, отличающееся тем, что
на основании подъемника, на его полную длину, в направлении перемещения транспортных платформ, смонтирована пара рельсовых направляющих, по которым на двух параллельных колесных парах в пределах подъемника в направлениях ячеек хранения перемещается буксирующее устройство - тягач;
тягач оборудован: силовой двигательной установкой и собственной тормозной системой, активными элементами сцепных устройств для захвата транспортных платформ и сцепления с ними, а также элементами управления тормозными устройствами транспортных платформ;
колеса транспортных платформ выполнены в виде двух колесных пар с параллельным расположением осей, объединяющих каждую пару колес, причем обе оси параллельны торцам транспортных платформ, обращенным к ячейкам хранения, при этом колеса двигаются непосредственно по поверхностям оснований ячеек хранения и подъемника, диаметр колес имеет величину, обеспечивающую их перекатывание через воздушный зазор без проваливания и существенного торможения движения;
каждая из транспортных платформ имеет тормозное устройство, находящееся в состоянии блокирования движения платформы при отсутствии ее сцепления с тягачом, блокировка движения транспортной платформы снимается элементами управления тягача при его сцеплении с транспортной платформой;
на каждой из обращенных к ячейкам противоположных торцевых частей платформ установлены пассивные элементы сцепных устройств;
плоские основания ячеек хранения выполнены с уклоном порядка 3-5° со скатом в направлении движения транспортной платформы в ячейку.
2. Устройство для транспортировки автомобилей по п.1, отличающееся тем, что на осях каждой колесной пары транспортных платформ симметрично относительно ее геометрического центра, дополнительно, жестко установлено по два колеса, по конструкции и размерам идентичных основной паре колес.
