【正文】 第 2 章 液壓電梯的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 隨著人們生活水平的不斷提高，電梯已經(jīng)廣泛運(yùn)用于人們?nèi)粘Ｉ钪?，而液壓電梯則是電梯中的一個(gè)重要梯種，液壓電梯具有機(jī)房設(shè)置靈活、對井道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求低、運(yùn)行平穩(wěn)、載重量大 , 以及故障率低等優(yōu)點(diǎn) , 在國外中、低層建筑中的應(yīng)用已相當(dāng)普遍 , 我國對液壓電梯的研制、開發(fā)起步較晚 , 雖已有一些單位開展研究、生產(chǎn) , 但國產(chǎn)化程度不高 , 主要依靠進(jìn)口。在對系統(tǒng)仿真過程中，對系統(tǒng)輸入了階躍的流量信號(hào)和一個(gè)調(diào)速信號(hào)，系統(tǒng)輸出為液壓缸的速度、壓力和位移曲線。本論文中采 用拓?fù)湓斫⑾到y(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，即先根據(jù)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)建立液壓系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，將系統(tǒng)分成若干個(gè)可以獨(dú)立的子系統(tǒng)，然后再分別建立每個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，最后再 根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組合成整個(gè)大系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。 本論文的研究內(nèi)容 1）、電梯液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在以前的液壓電梯系統(tǒng)中，很多都采用單缸支承， 由于重載液壓電梯的轎廂尺寸一般較大 , 綜合結(jié)構(gòu)剛度較差， 這種支承方式 偏載較大時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響電梯的運(yùn)行平衡性 , 加劇導(dǎo)軌的磨損。為徹底解決國產(chǎn) 化問題，并將液壓電梯迅速推向市場，必須優(yōu)化液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)合理的控制系統(tǒng)，使得電梯的運(yùn)行性能達(dá)到國際水平的前提下，大幅度降低造價(jià)，以促進(jìn)液壓電梯在國內(nèi)大規(guī)模的廣泛使用。在一些特殊的使用場合 , 如汽車梯、船用平臺(tái)等 , 由于液壓電梯具有功率重量比大、設(shè)置安裝靈活的優(yōu)點(diǎn) , 尤其適用。 本論文的選題意義及研究內(nèi)容 本論文的選題意義 由于液壓電梯具有機(jī)房設(shè)置靈活、對井道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求低、運(yùn)行平穩(wěn)、載重量大 , 以及故障率低等優(yōu)點(diǎn) , 在國外中、低層建筑中的應(yīng)用已相當(dāng)普遍 。盡管液壓電梯電機(jī)只在上行時(shí)工作，但其能量消耗至少為同等曳引電梯的 2倍左右。在相同主參數(shù)情況下，液壓傳動(dòng) 系統(tǒng)比曳引驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的體積小、重量輕。 3）、井道利用率高。 液壓電梯的優(yōu)點(diǎn) 液壓電梯與其它驅(qū)動(dòng)方式 (如曳引電梯 )的垂直 運(yùn)輸工具相比，具有以下優(yōu)點(diǎn) [12]: 1）、機(jī)房設(shè)置靈活。液壓電梯除了要滿足這些要求外，在電梯性能方面，也需要滿足以下幾項(xiàng)指標(biāo)： 1）、安全可靠性、穩(wěn)定性 液壓電梯作為一種載人的交通工具，安全性 要求十分重要，電梯要求故障率小，應(yīng)急設(shè)施齊全，在任何正常工況 (負(fù)載變化、油溫變化、電網(wǎng)擾動(dòng) )下，均能按要求的運(yùn)行曲線反復(fù)保持可靠地運(yùn)行，不得有漏油現(xiàn)象。載重可通過油缸直接作用在地基上，因此載重量大，而且井道不受力，降低了建筑費(fèi)用。當(dāng)轎廂接近所選層站時(shí)，液壓電梯捕捉到井道中的減速信號(hào)，通過控制系統(tǒng)進(jìn)入油缸的油液減少，使轎廂以平層速度運(yùn)行，通常在 ?？刂崎y及油泵電機(jī)靠機(jī)房內(nèi)的控制柜來控制。 (b)、控制閥，它是由多種閥組合而成的控制閥塊，控制液壓油的流向、速度及加減速度，從而使轎廂達(dá)到良好的運(yùn)行性能 。液壓電梯是通過電力驅(qū)動(dòng)的泵傳遞液壓油到油缸，柱塞 (或者活塞 )通過直接或間接的方式作用于轎廂，實(shí)現(xiàn)轎廂上行 :通過載荷和轎廂重力的作用使油缸中的液壓油流回到油箱，實(shí)現(xiàn)轎廂下行 [13]。對于辦公樓、圖書館、醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)樓、地下工程等建筑中使用的電梯，這類電梯雖然己有少量定貨，但還有待于進(jìn)一步開發(fā)。目前，許多電梯廠家都已能生產(chǎn)各種液壓電梯，并正努力提高液壓電梯的國產(chǎn)化水平，產(chǎn)品性能和產(chǎn)品質(zhì)量都得到了進(jìn)一步的提高 [6]。但這 并不意味著液壓電梯將被淘汰，高性價(jià)比使其還會(huì)繼續(xù)發(fā)展，在重載場合，它仍具有廣闊的市場。 液壓電梯的大規(guī)模使用比曳引式電梯晚，第二次世界大戰(zhàn)后期，高壓油傳動(dòng)在武器制造業(yè)的應(yīng)用，使得液壓傳動(dòng)和液壓控制技術(shù)得以發(fā)展。隨后在1876 年巴黎萬國博覽會(huì)上展出了水壓間接式的液壓電梯，它利用公用水管極高的水壓推動(dòng)液壓缸的柱塞頂升轎廂，下降時(shí)靠泄流 [1]。轎廂的下降一般靠自重使液壓缸內(nèi)的油液返回油箱中。 PID control 目 錄 第 1 章 緒論 .......................................................................................................................... 1 液壓電梯的發(fā)展概況 .............................................................................................. 1 國外液壓電梯的發(fā)展簡況 .......................................................................... 1 國內(nèi)液壓電梯的發(fā)展簡況 .......................................................................... 2 液壓電梯工作原理概述 ......................................................................................... 2 液壓電梯的技術(shù)特點(diǎn) ............................................................................................. 4 液壓電梯的性能要求 .................................................................................. 4 液壓電梯的優(yōu)點(diǎn) .......................................................................................... 4 液壓電梯的缺點(diǎn) .......................................................................................... 5 本論文的選題意義及研究內(nèi)容 ............................................................................. 5 本論文的選題意義 ...................................................................................... 5 本論文的研究內(nèi)容 ...................................................................................... 6 第 2 章 液壓電梯的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...................................................................................... 8 設(shè)計(jì)背景及工況分析 .............................................................................................. 8 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 9 液壓缸的設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 10 同步伸縮液壓缸的工作原理 .................................................................... 10 同步伸縮缸的參數(shù)計(jì)算 ............................................................................ 11 缸蓋和活塞頭設(shè)計(jì) .................................................................................... 15 柱塞缸和各級活塞缸的長度計(jì)算 ............................................................ 18 液壓缸的密封 ............................................................................................ 20 泵和電機(jī)的選擇 ................................................................................................... 21 泵排量的 計(jì)算 ............................................................................................ 21 電機(jī)的選擇 ................................................................................................ 21 液壓管路的設(shè)計(jì) ................................................................................................... 22 管路內(nèi)徑的選擇 ........................................................................................ 22 管道壁厚計(jì)算 ............................................................................................ 23 油箱設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 23 過濾器的設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 24 閥的選擇 ............................................................................................................... 24 單向閥的選擇 ............................................................................................ 24 電磁溢流閥 ................................................................................................ 24 節(jié)流閥 ........................................................................................................ 24 本章小結(jié) ............................................................................................................... 25 第 3 章 電梯液壓系統(tǒng)模型的建立 .................................................................................... 26 電梯上行的數(shù)學(xué)模型 ............................................................................................ 28 泵的數(shù)學(xué)模型 ............................................................................................ 28 單向閥的數(shù)學(xué)模型 .................................................................................... 29 比例流量閥的數(shù)學(xué)模型 ........................