什么是液壓電梯
液壓電梯 (hydraulic lift) 依靠液壓驅(qū)動(dòng)的電梯。液壓電梯是通過液壓動(dòng)力源,,把油壓入油缸使柱塞作直線運(yùn)動(dòng),,直接或通過鋼絲繩間接地使 轎廂運(yùn)動(dòng)的電梯,。 液壓電梯是機(jī),、電,、電子,、液壓一體化的產(chǎn)品,,由下列相對獨(dú)立但又相互聯(lián)系配合的系統(tǒng)組成,。泵站系統(tǒng),、液壓系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng),、轎廂,、門系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng),、安全保護(hù)系統(tǒng),。
組成結(jié)構(gòu)
液壓電梯,“電梯”的一種,液壓油從油泵經(jīng)各種閥流入油缸,由柱塞動(dòng)轎廂上升,當(dāng)油缸內(nèi)的液壓油返回油箱時(shí)轎廂便下降,。適合用于提升高度小載重量大,,速度小且要求下置機(jī)房的場合。
液壓電梯除裝備有普通曳引式電梯具備的安全裝置外,,還設(shè)有:
A,、溢流閥�,?煞乐股闲袝r(shí)壓力過高,。
B、應(yīng)急手動(dòng)閥,,電源發(fā)生故障時(shí),,可使轎廂應(yīng)急下降到最近的層樓位置,自動(dòng)開啟層門轎門,,使乘客安全走出轎廂,。
C、手動(dòng)泵,,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),,可操作手動(dòng)泵打出高壓油,使轎廂上升到最近的層樓位置,。
D,、管路破裂閥,液壓系統(tǒng)管路破裂轎廂失速下降時(shí),,可自動(dòng)切斷油路,。
E、油箱油溫保護(hù),。當(dāng)油箱中油溫超過某一值時(shí),,油溫保護(hù)裝置發(fā)出信號,暫停電梯使用,,當(dāng)油溫下降后方可啟動(dòng)電梯,。
主要性能
因液壓電梯運(yùn)行平穩(wěn)、舒適,、低噪音,、井道利用率高等優(yōu)點(diǎn),近幾年在商場,、辦公樓,、停車場、車站與機(jī)場等公共場合廣泛使用,,與其它驅(qū)動(dòng)形式(如曳引電梯)垂直運(yùn)輸工具相比較,,具有以下功能特點(diǎn):
1. 機(jī)房設(shè)置靈活:不需要頂層機(jī)房,。
2. 載重量大。液壓系統(tǒng)的功率重量比大,,因此同樣的規(guī)格電梯,,載重量相對較大。
3. 噪聲低,。液壓系統(tǒng)可采用低噪聲螺桿泵,,同時(shí)油泵、電機(jī)可設(shè)計(jì)成潛油式工作,,構(gòu)成一個(gè)泵站整體,,大大降低了噪聲。
4. 防爆性能好,。液壓電梯采用低凝阻燃液壓油,,油箱又為整體密封,電機(jī),、油泵浸沒在液壓油中,,能有效防止可燃?xì)狻⒁后w的燃燒,。
5. 故障率低,。由于采用了先進(jìn)的液壓系統(tǒng),且有良好的電液控制方式,,電梯運(yùn)行故障可降至最低,。
6. 節(jié)能性好。液壓電梯下行時(shí),,靠自重產(chǎn)生的壓力驅(qū)動(dòng),,能節(jié)省能源。
7. 建筑強(qiáng)度要求低:建筑物不受垂直力,。
8. 運(yùn)行乘坐舒適:比例閥可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速,。
9. 安全可靠:由主機(jī)輸送工作油舉升柱推動(dòng)轎廂上升,靠轎廂自重配合閥門開啟,,轎廂自然下降,,能源節(jié)省且無5.鋼絲繩耗損之顧慮,,由機(jī)坑底部承受重量,,對地震承受力高,且運(yùn)行安全可靠,。
10. 載重容易:結(jié)構(gòu)簡單,,籍由調(diào)整柱塞直徑與數(shù)量即可安全且輕易舉升50T載重量。
11. 設(shè)置方便:液壓電梯機(jī)房可設(shè)于電梯井道周圍10米以內(nèi)機(jī)房使用面積約2mx2m左右,,足夠容納設(shè)備及安裝,、保養(yǎng)空間,可充分配合建筑設(shè)計(jì)來合理布局。
12. 可降低投資成本:頂部距離(OH)為3.6m以上即可,且機(jī)房可配合建筑單位設(shè)置,使之建筑布局更加合理,、美觀,,更加體現(xiàn)總體價(jià)值觀念。
13. 故障排除簡單安心:液壓式電梯于停電或故障關(guān)人時(shí)可由管理人員簡易操作步驟,,即可救出人員,。
14. 機(jī)房設(shè)置靈活。液壓電梯靠油管傳遞動(dòng)力,,因此機(jī)房位置在離井道周圍20M的范圍內(nèi),,再也不需要用傳統(tǒng)方式將機(jī)房設(shè)在井道上部。
15. 井道利用率高,。一般液壓電梯不設(shè)置對重裝置,,故可提高井道面積利用率。
16. 井道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低,。因液壓電梯轎廂自重及載重等負(fù)荷,,均通過液壓缸全部作用于井道底坑地基上,對井道地墻及頂部的建筑性能要求低,。
17. 運(yùn)行平穩(wěn),、乘坐舒適。液壓系統(tǒng)傳遞動(dòng)力均勻平穩(wěn),,且比例閥能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速,,電梯運(yùn)行速度曲線變化平緩,因此舒適感優(yōu)于曳引調(diào)速梯,。
18. 安全性好,、可靠性高、易于維修,。
工作原理
(1)升降機(jī)上升
當(dāng)按下起動(dòng)按鈕,,電磁閥通電,進(jìn)油路打開→換向閥向左→調(diào)速閥打開 →液控單向閥打開 →快換管接頭打開 →伸縮缸動(dòng)作,,此時(shí)液壓缸推動(dòng)站人平臺上升,,其上升速度可調(diào);
(2)升降機(jī)下降
當(dāng)向下電磁閥通電時(shí),,控制油路打開 →換向閥向右→液控單向閥的控制油口,,打開單向閥后,泵的壓力油經(jīng)溢流閥回油箱,。而在液壓缸內(nèi)的油在平臺自重的作用下經(jīng)快換管接頭打開 →液控單向閥打開→單向閥打開 →換向閥右位回油
控制方法
從控制理論角度看,,電梯液壓系統(tǒng)是典型的非線性、變載荷,、變參數(shù)的系統(tǒng),,而乘坐的舒適性又對其位置,、速度的控制精度指標(biāo)提出了比較高的要求。到目前為止,,已研發(fā)開發(fā)了多種電梯液壓控制系統(tǒng),。控制方式可以分成開關(guān)控制,、容積調(diào)速控制,、比例控制和復(fù)合控制4類。
(1)開關(guān)控制
采用開關(guān)控制方式的電梯液壓控制系統(tǒng)大多見于早期的液壓電梯,,如最早出現(xiàn)的雙速液壓電梯,,就是利用輸入的開關(guān)量(機(jī)械量或電量)來控制系統(tǒng)在高速運(yùn)行與平層停靠兩種工況之間的切換,。
目前開關(guān)控制系統(tǒng)大多應(yīng)用于液壓貨梯和液壓客貨兩用梯,。同時(shí)其性能也較早期的系統(tǒng)有了較大的提高,如負(fù)載剛度大大增強(qiáng),,而且一般采用3個(gè)以上的輸入信號來控制變化比較平緩的流量曲線,。不過,由于開關(guān)控制的局限,,系統(tǒng)對負(fù)載變化只能有小范圍得補(bǔ)償能力,,而且存在各種非線性因素的影響,運(yùn)行平穩(wěn)性不高,,最高運(yùn)行速度受到限制,。
(2)容積調(diào)速控制
液壓電梯容積調(diào)速控制系統(tǒng)大多為流量閉環(huán)控制,主油路中的流量傳感器檢測流過的實(shí)際流量,,經(jīng)與電路中設(shè)置的最佳流量曲線比較后,,去控制變量泵或調(diào)速電機(jī)。由于構(gòu)成了流量閉環(huán),,容積調(diào)速控制液壓電梯的運(yùn)行彭文性能較好,,負(fù)載剛度很大,采用容積調(diào)速方案的液壓系統(tǒng)由于泵輸出功率大致與電梯上行所需功率相等,,所以與節(jié)流調(diào)速方案相比效率更高,,能量損耗所引起的系統(tǒng)發(fā)熱量也較小。不過,,采用電梯容積調(diào)速控制系統(tǒng),,只能減小電梯上行過程中能耗,電梯下行時(shí),,油缸中的油液在壓力作用下經(jīng)過下行節(jié)流閥,,會(huì)引起液壓系統(tǒng)的溫升,。由于下行油路節(jié)流損失產(chǎn)生的熱量占一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)總發(fā)熱量的80%以上,,因此這類控制系統(tǒng)對降低發(fā)熱量作用有限,。由于可以采用交流調(diào)速電機(jī)控制系統(tǒng)流量,估計(jì)這一類控制系統(tǒng)近期內(nèi)將會(huì)大量應(yīng)用,。
(3)比例控制
液壓電梯比例控制系統(tǒng)是目前液壓電梯應(yīng)用最廣泛的系統(tǒng),,是80年代初隨著電液比例技術(shù)的發(fā)展而興起的。這類系統(tǒng)利用流量-位移-力反饋,、流量-電反饋等構(gòu)成反饋回路,,抑制了負(fù)載、非線性因素對系統(tǒng)性能的影響,。同時(shí)理想的流量曲線被存儲在電路中控制實(shí)際流量變化,,加上高頻響應(yīng)的反饋回路,因此系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,、運(yùn)行平穩(wěn)性都很好,。目前還開發(fā)了對速度直接反饋的液壓電梯電液比例控制系統(tǒng)們,可以排除油溫變化引起的非線性干擾,,還可以采用各種現(xiàn)代控制策略來提高控制精度,,從而使液壓電梯工作性能達(dá)到最佳。
(4)復(fù)合控制
液壓電梯復(fù)合控制系統(tǒng)主要是指融合多種控制方式的系統(tǒng),。目前常見的是能量回收式系統(tǒng),。能量回收式液壓電梯可以比較徹底地解決液壓系統(tǒng)溫升問題,這類系統(tǒng)控制電梯上行部分采用容積調(diào)速控制或電液比例控制,,而控制電梯下行部分具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu),,它能將下降過程中轎廂的勢能通過液壓回路轉(zhuǎn)化為電能。不過,,這類控制系統(tǒng)目前成本較高,,還沒有形成很大的市場。但作為一種節(jié)能控制系統(tǒng),,有著良好的應(yīng)用前景,,國外一些研究機(jī)構(gòu)正投入不少資金研制這類系統(tǒng)。
發(fā)展趨勢
節(jié)能與環(huán)保是當(dāng)今世界各種技術(shù)發(fā)展的趨勢,。液壓電梯雖然仍是電梯中的一個(gè)重要梯種,在整個(gè)電梯市場上,,尤其是在歐美發(fā)達(dá)地區(qū)仍占有較高的市場份額,但是在“綠色產(chǎn)品”目益盛行的今 天,液壓電梯的“非綠色化”、以及裝機(jī)功率大,能耗嚴(yán)重的缺點(diǎn)已經(jīng)成為制約其發(fā)展和應(yīng)用的主要 問題,。所以如何降低液壓電梯的裝機(jī)功率和能量消耗,、實(shí)現(xiàn)液壓電梯的節(jié)能高效運(yùn)行、并使液壓電梯成為一種綠色產(chǎn)品,是當(dāng)前液壓電梯技術(shù)發(fā)展的重要方向,。
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