一种旋转卡位式自行车停车装置的设计

引言

自行车作为符合"绿色中国"理念的一种交通工具,具有方便出行和低碳环保的优点,公共租赁自行车、共享单车等公共设施层出不穷,受到越来越多人的追捧,同时也带来了停车难的问题。当前国内外居住小区、道路两侧和公共场合自行车停放装置主要包括停车棚卡位式、悬挂式、空间立体式及全自动地下立体车库等形式。停车棚卡位式停放装置结构简单,但功能单一,占用公共地面积大、地面以上空间利用率低。悬挂式停车架,提升了地面以上空间的利用率,但缺乏机动性,需要单独规划土地,不适用于老旧小区和公共场所。空间立体式自行车停放装置,结构上大多采用螺旋式、摩天轮式等循环结构,该类装置一般较为智能化,成本高,需要单独设计,一般只适用于新开发小区、道路两侧或其他公共场所。全自动地下立体车库能充分减少地面占用空间,但建设成本高,只适用于新建小区和公共场所。

武陵山片区地形复杂,大部分小区内公共区域面积较小,该地区经济欠发达,小区公共设施大多老旧,土地、空间利用率低:城市道路较窄,上下班高峰期易堵车,自行车出行更具优势,但是自行车乱停乱放占用非机动车道,会影响公共交通安全。因此,结合武陵山地区实际情况设计一种结构简单、成本低廉、存取方便、节约场地、适用于各类场所的自行车停放装置已成为当前最大的需求。

1旋转卡位式自行车停车装置总体结构设计

该装置为增加停车数和取用方便,选取了可旋转的多边形作为装置的整体构架,因其具有旋转的特性,所以取车位置不受周围环境限制,可通过某一固定位置存取自行车。自行车倾斜放置,以减小其停放占地面积,采用上层尺寸小、下层尺寸大的多边形整体框架。装置与地面采用圆形底座接触,其受力均匀稳定,占地面积较小,尽可能减少了地形对装置安装的影响。

该装置结构主要由倾斜式导轨及上下两个多边形支撑架等部件组成,其中两个多边形支撑架由方管和轴承座焊接而成,上多边形支撑架内接圆半径为1600mm,下多边形支撑架内接圆半径为2700mm。导轨与多边形支撑架之间采用螺栓连接,整个停车装置有12个导轨,可停放12辆自行车。支撑架与主轴及主轴与支撑底座之间均通过角接触轴承连接。装置因停取自行车需要转动时,两个多边形支撑架与导轨构成的车架随轴承转动。使用该装置停放车辆时,将自行车推入导轨,通过卡位板及导轨两侧的护栏防止自行车左右摇晃,导轨底部的尼龙挡块顶住自行车后轮胎,防止自行车坠落。当多辆自行车需在同一位置推入不同导轨时,可旋转装置使空余停车导轨对准自行车实现停车。自行车停入导轨后,可用自行车锁将其锁在停车导轨上,既可防盗又可对自行车进行二次固定,保证了自行车不会因为停车架的非正常情况而晃动滑落。为避免停放的自行车及停车装置受风雨影响,在停车装置最上方配置有可拆卸的顶棚(图1、图2)。

1—顶棚;2—上多边形支撑架:3—导轨:4—主轴:

5—下多边形支撑架;6—支撑底座。

图1 旋转卡位式自行车停车装置图

图2 实物模型图

2自行车存放过程

当停车装置不受其周围地形限制时,先将自行车推至停车位处,再将自行车沿着停车位推进导轨,使导轨上的尼龙挡块顶住自行车后轮胎,防止自行车向后滑动,利用导轨上的护栏及卡位板约束自行车左右自由度,防止自行车左右摇晃(图3)。

当停车装置受其周围地形限制时,只需将其固定停取车位放置,当固定停取车位对应的导轨上已存放有自行车时,可旋转该停车装置使其他空置的停车导轨对准固定停取车位,再将自行车推入导轨即可(图4)。

3结论

我们以武陵山地区地形复杂、小区公共区域面积小,而市面上现有的小区停车装置不太适合武陵山地区的实际情况为出发点,较好地设计出了本文所述停车装置。

该装置较传统的自行车停放装置有以下优点:(1)整个装置处于半悬空状态,俯视占地面积为5.3m2,实际占地面积仅0.3m2,可同时停放12辆自行车,具有较高的空间利用率。(2)对比自行车围圈平放,在相同面积下倾斜放置可扩大车把手所围成的外圆面积,增加自行车停放数量。(3)在安置环境不允许存在多个停取车位时,可旋转装置,将自行车推入空余导轨,提高装置的容错率。(4)在导轨承重板上安放一个固定伸缩带,对自行车进行二次固定,确保了装置的安全性。(5)结构简单、紧凑,拆装方便,制造成本低。

综上所述,本装置可以让自行车存放有序整齐,并能防止存取自行车时碰倒其周围车辆,取用方便,有效解决了自行车乱停乱放的问题,具有一定的实际推广应用价值。