本发明涉及机械式立体车库，特别是涉及一种平面移动类机械式立体车库。
背景技术：
车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度的结果，立体停车设备已有近30～40年的历史，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，在停车空间相对稀缺的城市核心地带得到了一定的推广。特别是升降横移类机械式立体车库以其成本相对低廉、车位布置灵活、存取车速度快等特点占据了立体停车设备的大部分市场份额。然而大部分现有的自走式车库由于净空高度的限制无法在其内部改造安装升降横移类机械式立体车库，而要专门建设层高及各方面符合要求的机械式立体车库成本太高，这是机械式立体车库无法广泛普及的因素之一。
在机械式立体车库中单层平面移动类机械式立体车库对净空高没有过高要求，可用于现有自走式车库的改造。但因为单层平面移动类机械式立体停车库本身不能通过设双层或多层停车位来提高停车效率且其搬运通道占用大量车库空间，所以单层平面移动类机械式立体车库的停车效率相对于自走式车库来说提高有限，性价比不高，投入实际应用的很少。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种净空高度要求与自走式车库相同且在保证存取车效率的同时相较于自走式车库停车效率大幅提高的平面移动类机械式立体车库。
一种平面移动类机械式立体车库，包括有车辆检测系统、存车架、出入库搬运车、导轨、自动控制系统。所述的搬运车包括有周转搬运车和出入库搬运车，车库中至少设有一条搬运通道，每条搬运通道上至少有一辆周转搬运车，车库至少设有一个出入口，出入口处每条搬运通道上都应设有一辆出入库搬运车。所述的周转搬运车和出入库搬运车均由主体框架、位于主体框架上方用于相邻搬运通道上的搬运车之间或搬运车与存车架之间横向交换其上所承载车辆的车辆横移交换装置、安装于主体框架底部沿导轨移动的被动行走轮、主动行走轮、安装于主体框架上的减速电机、传动机构、控制系统等部分组成。所述的周转搬运车为分体式搬运车，包括第一搬运单元和第二搬运单元，分别用于承载车辆的前轮和后轮，两搬运单元可完全分离不连接，也可通过连接件连接且两搬运单元间距可调。
所述的车辆横移交换装置可以是梳齿架和车轮横推杆，所述的存车架上也装有梳齿架，梳齿架的梳齿均水平设置且与导轨垂直，每根梳齿上均设置有一排滚轮或是铺装有铁氟龙材料，各滚轮的轴线与车轮的轴线垂直，使车轮停留在梳齿架上时车辆能够在梳齿架上横向滑移。车轮横推杆位于梳齿架的梳齿间隙内，车轮横推杆可在由相邻搬运通道上的搬运单元或出入库搬运车或存车架相互对齐形成的梳齿架梳齿间隙通道内水平移动。车轮横推杆上应设有至少两个可沿车轮横推杆水平移动的升降车轮推板，车轮横推杆上还装有驱动升降车轮推板水平移动且可使之升起或降下的车轮推板驱动装置。
所述周转搬运车和出入库搬运车的传动机构包括有齿轮组和安装于主体框架上位于车轮横推杆下方且靠近车轮横推杆两端处的一对或多对横推杆驱动齿轮，横推杆驱动齿轮与安装于车轮横推杆上的横推杆驱动齿条啮合。所述周转搬运车和出入库搬运车的主体框架上还安装有驱动车轮横推杆移动的横移驱动电机，横移驱动电机与齿轮组连接，齿轮组中的齿轮又与横推杆驱动齿轮啮合带动成对的横推杆驱动齿轮同步转动。所述出入库搬运车的梳齿架其梳齿位置应与各车轮位置相对应，或者分别承载车辆前后车轮的两梳齿架的间距可调。
所述的车轮横推杆底部安装有主动行走轮，车轮横推杆上还安装有驱动主动行走轮的横推杆电机以及蓄电池，相应的在存车架、周转搬运车和出入库搬运车的梳齿架上设有供主动行走轮行走的底板。所述出入库搬运车的梳齿架其梳齿位置应与各车轮位置相对应，或者分别承载车辆前后车轮的两梳齿架的间距可调。
所述的车轮横推杆上设有水平导向轮，水平导向轮的轴线与地面垂直，水平导向轮与存车架、周转搬运车和出入库搬运车的梳齿架梳齿侧壁构成滚动导向配合。所述的车轮横推杆上还设有垂直导向轮，与之对应的是存车架、周转搬运车和出入库搬运车的梳齿架梳齿侧壁上设有凸条，垂直导向轮的轴线与地面平行，垂直导向轮与凸条构成滚动导向配合。所述的车轮横推杆上还可设有凸条，与之对应的是存车架、周转搬运车和出入库搬运车的梳齿架梳齿侧壁上设有垂直导向轮，垂直导向轮的轴线与地面平行，垂直导向轮与凸条构成滚动导向配合。
所述车轮横推杆上的车轮推板驱动装置包括水平固定推杆和旋转推杆，水平固定推杆的一端与车轮横推杆固定连接另一端与升降车轮推板的底端铰接，旋转推杆的一端与车轮横推杆铰接另一端与升降车轮推板的顶端或中部铰接。
所述车轮横推杆上的车轮推板驱动装置包括水平滑块、旋转推杆以及固定在升降车轮推板上的凸块，水平滑块与车轮横推杆滑动连接，水平滑块与升降车轮推板的底端铰接，旋转推杆的一端与车轮横推杆铰接另一端与升降车轮推板的顶端或中部铰接，当旋转推杆推动升降车轮推板使其旋转至与地面垂直时，凸块应正好抵在水平滑块上以阻止升降车轮推板继续转动。
所述的车辆横移交换装置还可以是对应车轮设置的滚筒输送机，滚筒输送机各滚筒的轴线与车轮的轴线垂直，使车轮停留在滚筒上时车辆能够在滚筒上横向滑移。所述周转搬运车和出入库搬运车的主体框架上还安装有滚筒驱动电机。
所述的存车架即可是固定式也可是移动式，移动式存车架的下方安装有被动行走轮，被动行走轮沿其下铺设的导轨移动。
所述的第一、第二搬运单元之间的连接件，可以是管状导杆，还可以是剪刀式连接杆，管状导杆与一搬运单元固连与另一搬运单元滑动连接，管状导杆的中心孔构成供线缆穿过的通道。
所述的出入库搬运车上还设有尾拦阻板和侧拦阻板，尾拦阻板能够阻挡车轮前进防止车辆进入过深，侧拦阻板为升降式结构，当侧拦阻板升起时能够防止车辆在驶上出入库搬运车时从侧面跌落。车库出入口处应设有供车辆驶上出入库搬运车的斜坡板。
所述的车辆检测系统包括设于出入库搬运车上的车轮位置检测装置，位于车库出入口的车长检测装置、车宽车高检测装置、生命探测仪、监控摄像头以及控制系统；所述的车辆检测系统还包括设于周转搬运车上的车轮位置检测装置。
所述的周转搬运车和出入库搬运车上还安装有输供电装置，相应的在搬运通道上还装有滑触输电轨。
在搬运通道内可设置沿通道方向的激光条码或磁钉，相应的在搬运车上安装有条码阅读仪或磁传感器。在搬运车和存车架上也可设置激光条码或磁钉。
机械式立体车库中的搬运通道应至少设两条，每条搬运通道上应至少设有三辆周转搬运车。
两层或两层以上的机械式立体车库还应配有升降机。
本发明所述的机械式立体车库在对车库净空高没有过高要求的同时相较于自走式车库停车效率大幅提高。相较于现有的平面移动式机械车库必须预留搬运通道且通道上无法停车，本发明所述的搬运车可承载车辆直接于搬运通道上存车且不影响其他搬运车的正常运作，从而大幅提高了车库的停车效率。不载车的搬运车可收缩体积停在搬运通道上其他搬运车所承载车辆下方的通道空位上或者紧密贴靠在一起尽量减少其所占通道空间，从而为执行搬运任务的搬运车腾出周转空间，保障了整个车库的存取车效率。
由于不载车的周转搬运车紧密聚集能为其他搬运车腾出周转空间，在有足够周转空间时多台搬运车可同时运作执行搬运任务进一步优化了车库的存取车效率。
本发明所述的机械式立体车库中，承载车辆的周转搬运车可沿导轨前后微调位置使得存储车辆的前后间距可控制到最小；又因机械化搬运无需预留人员通道，所以存储车辆的左右间距也可控制到最小。
附图说明
图1是车杆一体方案中搬运单元及车轮横推杆的立体结构示意图。
图2是车杆一体方案中出入库搬运车的立体结构示意图。
图3是车杆一体方案中搬运单元的平面结构示意图。
图4是车杆一体方案中周转搬运车的立体结构示意图。
图5是车杆分离方案中搬运单元及车轮横推杆的立体结构示意图。
图6是车杆分离方案中出入库搬运车的立体结构示意图。
图7是滚筒横移方案中搬运单元的立体结构示意图。
图8是滚筒横移方案中周转搬运车的立体结构示意图。
图9是滚筒横移方案中出入库搬运车的立体结构示意图。
图10是车杆一体方案中移动式存车架的立体结构示意图。
图11是车杆分离方案中移动式存车架的立体结构示意图。
图12是滚筒横移方案中固定式存车架的立体结构示意图。
图13是车杆一体方案中搬运单元进行横移搬运的步骤示意图。
图14是车杆分离方案中搬运单元进行横移搬运的步骤示意图。
图15是本发明所述机械式立体车库的出入口立体结构示意图。
图16是本发明所述机械式立体车库的存取车步骤图1。
图17是本发明所述机械式立体车库的存取车步骤图2。
图18是本发明所述机械式立体车库的存取车步骤图3。
图19是本发明所述机械式立体车库的存取车步骤图4。
图20是本发明所述机械式立体车库的存取车步骤图5。
图中：101.主体框架；102.梳齿架；103.减速电机；104.主动行走轮；105.管状导杆；106.导轨；107.被动行走轮；108.车轮横推杆；109.升降车轮推板；110.旋转推杆；111.水平滑块；112.凸块；113.水平导向轮；114.垂直导向轮；115.凸条；116.横推杆驱动齿轮；117.横推杆驱动齿条；118.齿轮组；119.横移驱动电机；120.水平固定推杆；201.尾拦阻板；202.侧拦阻板；203.伸缩式载车板；501.横推杆电机；502.横推杆主动行走轮；503.底板；504.蓄电池；701.滚筒；702.链条；703.滚筒驱动电机；801.剪刀式连接杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步阐释，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例中表述的范围。
实施例中展示三种方案，一种是车杆一体方案，一种是车杆分离方案，一种是滚筒横移方案。其中车杆一体方案是搬运车和车轮横推杆108相互连接，由搬运车上设备来驱动车轮横推杆108横向移动；而车杆分离方案则是搬运车和车轮横推杆108相互独立运行，车轮横推杆108依靠自身动力横向移动。
图1是车杆一体方案中搬运单元及车轮横推杆的立体结构示意图。所述的周转搬运车搬运单元由主体框架101、安装于主体框架101上方的梳齿架102、安装于主体框架101底部沿导轨106移动的被动行走轮107、主动行走轮104、安装于主体框架101上的减速电机103、传动机构、控制系统等部分组成。图中的搬运单元与周转搬运车的另一搬运单元分别负责承载车辆的前轮和后轮，两搬运单元通过管状导杆105连接，管状导杆105与一搬运单元固连与另一搬运单元滑动连接，管状导杆105的中心孔构成供线缆穿过的通道。
如图1所示，车杆一体方案中搬运单元的梳齿架102的梳齿均水平设置且与导轨106垂直，每根梳齿上均设置有一排滚轮，各滚轮的轴线与车轮的轴线垂直，使车轮停留在梳齿架102上时车辆能够在梳齿架102上水平横向滑移，梳齿架102的梳齿向内倾斜可防止车轮前后滑动。车轮横推杆108位于梳齿架102的梳齿间隙内，车轮横推杆108可在由相邻搬运通道上的搬运单元或出入库搬运车或存车架相互对齐形成的梳齿架102的梳齿间隙通道内水平移动。
图3是车杆一体方案中搬运单元的平面结构示意图，如图1和3所示，车杆一体方案中搬运单元的传动机构包括有齿轮组118和安装于主体框架101上位于车轮横推杆108下方且靠近车轮横推杆108两端处的一对横推杆驱动齿轮116，横推杆驱动齿轮116与安装于车轮横推杆108下方的横推杆驱动齿条117啮合。搬运单元的主体框架101上还安装有驱动车轮横推杆108移动的横移驱动电机119，横移驱动电机119与齿轮组118连接，齿轮组118中的齿轮又与至少一对横推杆驱动齿轮116啮合带动各成对横推杆驱动齿轮116同步转动，同步转动的横推杆驱动齿轮116驱动车轮横推杆108垂直于导轨106水平横向移动。
图1中展示了两种车轮横推杆108的设计方案。两种设计方案的车轮横推杆108上都设有两个可沿车轮横推杆108水平移动的升降车轮推板109。左侧的车轮横推杆108上还安装有水平固定推杆120和旋转推杆110，水平固定推杆120的一端与车轮横推杆108固定连接另一端与升降车轮推板109的底端铰接，旋转推杆110的一端与车轮横推杆108铰接另一端与升降车轮推板109的中部铰接。右侧的车轮横推杆108上设有旋转推杆110、水平滑块111以及固定在升降车轮推板109上的凸块112，水平滑块111与车轮横推杆108滑动连接，水平滑块111与升降车轮推板109的底端铰接，旋转推杆110的一端与车轮横推杆108铰接另一端与升降车轮推板109的顶端铰接。当旋转推杆110推动升降车轮推板109使其旋转至与地面垂直时，凸块112应正好抵在水平滑块111上以阻止升降车轮推板109继续转动，之后完全升起的升降车轮推板109和水平滑块111在旋转推杆110的推动下可沿车轮横推杆108水平移动。
如图1所示，两种车轮横推杆108上都设有水平导向轮113，所述水平导向轮113的轴线与地面垂直，水平导向轮113与存车架、搬运单元以及出入库搬运车的梳齿架102的梳齿侧壁构成滚动导向配合。车轮横推杆108上还设有凸条115，与之对应的是存车架、搬运单元以及出入库搬运车的梳齿架102的梳齿侧壁上设有垂直导向轮114，所述垂直导向轮114的轴线与地面平行，垂直导向轮114与凸条115构成滚动导向配合。
图2是车杆一体方案中出入库搬运车的立体结构示意图。所述的出入库搬运车均由主体框架101、安装于主体框架101上方的梳齿架102、安装于主体框架101底部沿导轨106移动的被动行走轮107、主动行走轮104、安装于主体框架101上的减速电机103、传动机构、控制系统等部分组成。图中出入库搬运车设有两组梳齿架102分别承载车辆的前后车轮，借助于伸缩式载车板203两组梳齿架102的间距可调。出入库搬运车上还设有尾拦阻板201和侧拦阻板202，尾拦阻板201能够阻挡车轮前进防止车辆进入过深，侧拦阻板202为升降式结构，当侧拦阻板202升起时能够防止车辆在驶上出入库搬运车时从侧面跌落。
图4是车杆一体方案中周转搬运车的立体结构示意图。图中可见周转搬运车为分体式搬运车拥有两个搬运单元，分别用于承载车辆的前轮和后轮，两搬运单元通过管状导杆105连接，管状导杆105与一搬运单元固连与另一搬运单元滑动连接，管状导杆105的中心孔构成供线缆穿过的通道。
图5是车杆分离方案中搬运单元及车轮横推杆的立体结构示意图。所述的周转搬运车搬运单元由主体框架101、安装于主体框架101上方的梳齿架102、安装于主体框架101底部沿导轨106移动的被动行走轮107、主动行走轮104、安装于主体框架101上的减速电机103、传动机构、控制系统等部分组成。车杆分离方案中搬运单元的梳齿架102的梳齿均水平设置且与导轨106垂直，每根梳齿上均设置有一排滚轮，各滚轮的轴线与车轮的轴线垂直，使车轮停留在梳齿架102上时车辆能够在梳齿架102上横向滑移。
如图5所示，车杆分离方案中车轮横推杆108底部安装有横推杆主动行走轮502，车轮横推杆108上还安装有驱动横推杆主动行走轮502的横推杆电机501以及为横推杆电机501供电的蓄电池504，相应的在存车架、周转搬运车和出入库搬运车的梳齿架102上设有供横推杆主动行走轮502行走的底板503。车轮横推杆108位于梳齿架102的梳齿间隙内，车轮横推杆108可在由相邻搬运通道上的搬运单元或出入库搬运车或存车架相互对齐形成的梳齿架102的梳齿间隙通道内水平移动。
如图5所示，车杆分离方案中车轮横推杆108上至少设有两个可沿车轮横推杆108水平移动的升降车轮推板109，车轮横推杆108上还安装有水平固定推杆120和旋转推杆110，水平固定推杆120的一端与车轮横推杆108固定连接另一端与升降车轮推板109的底端铰接，旋转推杆110的一端与车轮横推杆108铰接另一端与升降车轮推板109的顶端铰接。
如图5所示，车杆分离方案中车轮横推杆108上还设有水平导向轮113，所述水平导向轮113的轴线与地面垂直，水平导向轮113与存车架、搬运单元以及出入库搬运车的梳齿架102的梳齿侧壁构成滚动导向配合。车轮横推杆108上还设有垂直导向轮114，与之对应的是存车架、搬运单元以及出入库搬运车的梳齿架102的梳齿侧壁上设有凸条115，所述垂直导向轮114的轴线与地面平行，垂直导向轮114与凸条115构成滚动导向配合。
图6是车杆分离方案中出入库搬运车的立体结构示意图。所述的出入库搬运车均由主体框架101、安装于主体框架101上方的梳齿架102、安装于主体框架101底部沿导轨106移动的被动行走轮107、主动行走轮104、安装于主体框架101上的减速电机103、传动机构、控制系统等部分组成。图中出入库搬运车的梳齿架102设有多根梳齿，梳齿位置与各车轮位置相对应。出入库搬运车上还设有尾拦阻板201和侧拦阻板202，尾拦阻板201能够阻挡车轮前进防止车辆进入过深，侧拦阻板202为升降式结构，当侧拦阻板202升起时能够防止车辆在驶上出入库搬运车时从侧面跌落。
图7是滚筒横移方案中搬运单元的立体结构示意图。图中的周转搬运车搬运单元由主体框架101、安装于主体框架101上方的滚筒输送机、安装于主体框架101底部沿导轨106移动的被动行走轮107、主动行走轮104、安装于主体框架101上的减速电机103、传动机构、控制系统等部分组成。图7中滚筒输送机各滚筒701的轴线与车轮的轴线垂直，使车轮停留在滚筒701上时车辆能够在滚筒701上横向滑移，主体框架101上还安装有滚筒驱动电机703，滚筒驱动电机703通过链条702驱动各滚筒701同步转动。
图8是滚筒横移方案中周转搬运车的立体结构示意图。图中可见周转搬运车为分体式搬运车拥有两个搬运单元，分别用于承载车辆的前轮和后轮，两搬运单元通过剪刀式连接杆801连接。
图9是滚筒横移方案中出入库搬运车的立体结构示意图。所述的出入库搬运车均由主体框架101、安装于主体框架101上方的滚筒输送机、安装于主体框架101底部沿导轨106移动的被动行走轮107、主动行走轮104、安装于主体框架101上的减速电机103、传动机构、控制系统等部分组成。图中出入库搬运车设有两个滚筒输送机，滚筒输送机位置与各车轮位置相对应。出入库搬运车上还设有尾拦阻板201和侧拦阻板202，尾拦阻板201能够阻挡车轮前进防止车辆进入过深，侧拦阻板202为升降式结构，当侧拦阻板202升起时能够防止车辆在驶上出入库搬运车时从侧面跌落。
图10是车杆一体方案中移动式存车架的立体结构示意图。本发明所述的存车架即可是固定式也可是移动式。如图10所示，移动式存车架的主体框架101下方安装有被动行走轮107，被动行走轮107沿其下铺设的导轨106移动。图10中梳齿架102的梳齿侧壁上设有垂直导向轮114，梳齿架102的梳齿向内倾斜可防止车轮前后滑动。
图11是车杆分离方案中移动式存车架的立体结构示意图。如图11所示，移动式存车架的主体框架101下方安装有被动行走轮107，被动行走轮107沿其下铺设的导轨106移动。图11中梳齿架102的梳齿侧壁上设有凸条115，梳齿架102的梳齿之间还设有供横推杆主动行走轮502行走的底板503。
图12是滚筒横移方案中固定式存车架的立体结构示意图。部分现有巷道堆垛式立体车库即采用此种固定式存车架。
图13是车杆一体方案中搬运单元进行横移搬运的步骤示意图。步骤a中，右侧主搬运通道上的搬运单元承载着车辆的一对前轮或一对后轮，左侧周转搬运通道上的搬运单元已与右侧主搬运通道上的搬运单元对齐形成梳齿间隙通道，主搬运通道上搬运单元的升降车轮推板109尚未升起。步骤b中，主搬运通道上搬运单元的旋转推杆110伸长推动升降车轮推板109旋转，旋转过程中应保证旋转推杆110推动升降车轮推板109旋转的水平分力小于水平滑块111与车轮横推杆108接触面之间的静摩擦力，当升降车轮推板109旋转至与地面垂直时凸块112正好抵在水平滑块111上阻止升降车轮推板109继续转动，升降车轮推板109停止转动完全升起。步骤c中，升起的升降车轮推板109和水平滑块111在旋转推杆110的推动下沿车轮横推杆108水平移动，直到抵靠到车轮侧面并压紧以使车轮与车轮横推杆108固定在一起可同步移动。步骤d中，在横移驱动电机119的带动下主搬运通道上搬运单元的车轮横推杆108推着车辆沿着梳齿间隙通道向周转搬运通道上的搬运单元移动，同时周转搬运通道上搬运单元的车轮横推杆108沿着另一梳齿间隙通道向主搬运通道上的搬运单元移动，两者移动到梳齿间隙通道中间位置时均停止移动，周转搬运通道上搬运单元的升降车轮推板109升起。步骤e中，主搬运通道上搬运单元的升降车轮推板109降下，周转搬运通道上搬运单元的升降车轮推板109横移抵靠到车轮侧面并压紧，之后周转搬运通道上搬运单元的车轮横推杆108即可推着车辆回移完成车辆交换。
图14是车杆分离方案中搬运单元进行横移搬运的步骤示意图。步骤a中，右侧主搬运通道上的搬运单元承载着车辆的一对前轮或一对后轮，左侧周转搬运通道上的搬运单元已与右侧主搬运通道上的搬运单元对齐形成梳齿间隙通道，车轮横推杆108的升降车轮推板109尚未升起。步骤b中，车轮横推杆108的旋转推杆110伸长推动升降车轮推板109旋转，直到升降车轮推板109旋转至与地面垂直完全升起。步骤c中，升起的升降车轮推板109在水平固定推杆120和旋转推杆110的推动下沿车轮横推杆108水平移动，直到抵靠到车轮侧面并压紧以使车轮与车轮横推杆108固定在一起可同步移动。步骤d中，车轮横推杆108推着车辆沿着梳齿间隙通道移动至周转搬运通道上的搬运单元完成车辆交换。
图15是本发明所述机械式立体车库的出入口立体结构示意图。
如图16-20所示，本发明所述机械式立体车库可根据不同情况采取相应的存取车步骤。图16中是车库满存时最不利位车辆取车步骤，图17中是车库满存时次不利位车辆取车步骤，图18中是主搬运通道上无存车周转搬运通道上满存时两车同取步骤，图19中是主搬运通道和周转搬运通道上均无存车时两车同取步骤，图20中是一车存一车取协调存取步骤。