【正文】 低的水平。液壓電梯的動態(tài)速度模型隨著環(huán)境的變化 會有所變化，增加了控制難度。相同規(guī)格的液壓電梯要比曳引電梯的井道面積少 12%。 3）、舒適性 特別對于乘客液壓電梯，其舒適性的好壞至關(guān)重要。為了使轎廂下行，電器操縱的下行閥打開，靠轎廂重力及載荷使油液通過控制閥以一定的流量流回油箱 ，柱塞縮回到油缸中，從而實現(xiàn)轎廂下行，其加減速度與上行時基本相同 [22]。 (d)、牽引裝置，液壓缸的運(yùn)動，通過牽引裝置來牽引電梯轎廂的運(yùn)動。促使更多的資金投入研究，從而提高其性能，形成一種良性循 環(huán)。 1984 年浙江大學(xué)流體與控制研究所與天津電梯研究所合作，成功研制出兩臺采用流量反饋電液比例控制的液壓電梯，性能指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計要求，并于 1985 年通過了浙江省鑒定。由于當(dāng)時公共液壓站在造價和傳遞方面比蒸汽動力有明顯的優(yōu)越性，而且蒸汽動力電梯采用強(qiáng)制驅(qū)動方式，其卷筒的寬度限制了電梯行程的根數(shù)，所以從 1870 年到 19 世紀(jì)末逐步得到發(fā)展。在商場、辦公樓、停車場等公共場所，以及公寓樓、私人住宅中電梯已經(jīng)成為人們必不可少的交通工具 [7]。PID 控制 Abstract Hydraulic Elevator is an important vertical transport in a modern society .Because of it has the advantages of engine room setting flexible, requiring a lower level of the well’s structural strength, smooth operation, large load, and Low failure rate Etc, it is already applied very mon in the lowrise buildings at home or abroad. Hydraulic Elevator is the products of integration mechanical, electrical, fluid, it is posed of number of independent each other and mutual cooperation modules, The research and development for hydraulic elevator related to mechanical, hydraulic and automatic control etc. In this paper, after detailed analysis of the hydraulic elevator39。最后結(jié)合實際的情況和一些具體的產(chǎn)品，對液壓元件的型號和尺寸的進(jìn)行了確定。然后根據(jù)電梯的工作條件和已設(shè)定參數(shù)，對各個液壓元件進(jìn)行了設(shè)計計算。動態(tài)仿真 。 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................................. 67 第 1 章 緒論 液壓電梯的發(fā)展概況 電梯的廣泛使用早已成為工業(yè)化社會的標(biāo)志之一，目前在發(fā)達(dá)國家里，電梯早已經(jīng)進(jìn)入了人們的日常生活。但由于水壓波動及生銹問題難以解決，不久就出現(xiàn)了油壓直接式的液壓電梯。 國內(nèi)液壓電梯的發(fā)展簡況 我國液壓電梯的研制開發(fā)工作始于 1977 年，在當(dāng)時的第一機(jī)械部起重機(jī)械研究所主持下，試制了兩臺采用通用液壓元件的液壓電梯，但由于經(jīng)驗不足，一些技術(shù)指標(biāo)未能達(dá)到預(yù)期的性能要求 [9]。這些液壓電梯市場的啟動，將推動液壓電梯生產(chǎn)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，成本進(jìn)一步降低。 (c)、油缸，動力執(zhí)行元件，將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為與其直接聯(lián)接的轎廂運(yùn)動機(jī)械能。當(dāng)轎廂與所選層站水平時，電梯又捕捉到井道中的停止信號，控制系統(tǒng)關(guān)閉所有的上行閥，隨后油泵電機(jī)停止工作，電梯停在所選層站，同時液壓控制系統(tǒng)中的單向閥阻止油液流回油箱，轎廂保持靜止。 2）、經(jīng)濟(jì)性 液壓電梯結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，維護(hù)費(fèi)用低廉，是其保持強(qiáng)有力的市場競爭的根本。一般液壓電梯不設(shè)置對重裝置，故可提高井道面積的利用率。 溫度及載荷變化對液壓電梯的起制動、加減速有一定的影響。對于這些大載重量電梯 , 宜采用對稱布置的雙缸直頂支承方式 , 可使轎廂處于相當(dāng)平穩(wěn)的運(yùn)行狀態(tài)。本論文中采用雙缸支承電梯轎廂如圖 11，這種方式在電梯運(yùn)行時，兩個液壓缸同時對轎廂提供牽引力，這樣不僅節(jié)約了在電梯運(yùn)行時液壓缸的行程，降低了液壓缸的制造成本和安裝空間，而且保 證了電梯運(yùn)行過程中的平穩(wěn)性和安全性。 4）、電梯液壓系統(tǒng)的 PID 控制 在對電梯液壓系統(tǒng)進(jìn)行了仿真后，得到了液壓缸運(yùn)行的速度、壓力和位移曲線，分析各級缸筒的曲線，可以看出液壓缸的缸筒的各級速度曲線總體運(yùn)行都符合設(shè)計要求，但是缸筒速度的振動較大，這使得電梯不能穩(wěn)定的運(yùn)行。 根據(jù)實際情況和參照相關(guān)電梯承載的參數(shù)，我設(shè)定液壓電梯的總負(fù)載（包括電梯本身自重）為 3000Kg，電梯行程為 12m，運(yùn)行平穩(wěn)速度為 ， 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 , 若采用單缸承重 , 偏載較大時會嚴(yán)重影響電梯的運(yùn)行平衡性 , 加劇導(dǎo)軌的磨損 , 因此宜采用雙缸支承 [23]。 電梯下行是靠轎廂及載荷的自重作用實現(xiàn)的。 液壓缸的設(shè)計 在機(jī)械制造行業(yè)中，液壓傳動已成為必不可少的一門技術(shù)而普遍地應(yīng)用于各種機(jī)械、機(jī)床和設(shè)備中，發(fā)揮著獨(dú)特地、極為重 要地作用。液壓電梯的液壓缸需要安裝空間不大但伸縮長度較長，所以選擇伸縮液壓缸。這樣系統(tǒng)壓力大于 0P 而小于 fdP 時，就開始補(bǔ)油。 表 22 選定參數(shù) 1d 2d 3d 2D 3D 85 125 170 150 230 所以可以綜合列出液壓缸設(shè)計的綜 合參數(shù)如下表： 表 23 基本參數(shù)表 名稱（參數(shù)） 值 同步缸級數(shù) 3 活塞桿直徑（ mm） 1d 85 2d 125 3d 170 包括轎廂總負(fù)載（ Kg）： Q 3000 行程（ m）： L 12 轎廂速度（ m/s）： v 電梯支承方式： 直頂式 要使三級活塞上下運(yùn)動的速度基本相同，行程也相同，這要求第三級活塞環(huán)形面積等于第二級 活塞下腔面積，以此類推，根據(jù)這個原理來計算液壓缸的相關(guān)尺寸。密封效果決定了液壓缸的容積效率 。其最高工作壓力為 4OMPa，溫度30100176。 電機(jī)的選擇 在設(shè)計液壓缸的活塞頭時，我們已計算過各級液壓缸的工作壓力，那么可以計算出各級液壓缸運(yùn)動所需的理論功率 [18]。 油箱的容積是油箱設(shè)計時需要確定的主要參數(shù)。對中壓系統(tǒng) 5 7min? ? 。 節(jié)流閥 節(jié)流閥是通過改變節(jié)流閥的截面或節(jié)流長度以控制流體流量的閥門，本系統(tǒng)對節(jié)流閥的性能要求有：流量調(diào)節(jié)范圍打，流量 壓差變化平穩(wěn)；內(nèi)泄露量小，過有外泄 油口，外泄量也要小；調(diào)節(jié)力矩小，動作靈敏。 閥的選擇 單向閥的選 擇 普通單向閥在液壓系統(tǒng)中的作用是只允許液流沿著管道一個方向通過，另一個方向的流動則被截止。 油箱容積經(jīng)驗公式： Vq?? V— 油箱的容積 (L)。 管路按材料不同可分為無縫鋼管、耐油橡膠軟管、純銅管、尼龍管等幾種。材料為聚氨酷 AU92，最高工作壓力可達(dá) 40MPa，溫度 401O0176。密封件的材料和系統(tǒng)采用的工作介質(zhì)要有相容性 。密封裝置的優(yōu)劣將直接影響液壓缸的工作性能。簡圖如圖 24，根據(jù)方程組 21可推得如下方程： 2 2 21 1 2 2 22 2 22 2 3 3 3()44()44v d v D dv D v D d????? ?????? ???? （ 22） 化簡為： 221 2 2221221 2 2221v D dvdv D dvd? ????? ?? ??? （ 23） 由于各級的相對速度想等，即 1 2 3v v v??，所以得如下方程組： 222 1 2223 2 3D d dD D d? ???????? （ 24） 即等于： 222 1 22 2 23 1 2 3D d dD d d d? ????? ? ??? （ 25） 圖 24 液壓缸缸筒簡圖 獲得以上公式后，可以根據(jù)電梯工作情況的要求，按照上面的公式來計算同步液壓缸的具體尺寸，但是實際設(shè)計中由于密封件和鋼管材料規(guī)格的限制， id 和 iD 不可能取得計算數(shù)值，而制作符合計算數(shù)值精度的密封件具有一定難度且價格過高，所以只能根據(jù)現(xiàn)有密封件和缸筒材料，在滿足電梯液壓系統(tǒng)運(yùn)行條件的情況下，選擇接近計算數(shù)值的尺寸。 同步伸縮缸的結(jié)構(gòu)簡圖如圖 23，從各級缸筒結(jié)構(gòu)設(shè)計上保證：第三級活塞背腔環(huán)形作用面積 3A環(huán) 與第二級活塞的前腔作用面積 2A 足夠近似相等即 23AA?環(huán) ；并且溝通容腔 3olV 環(huán) 和 2olV ，即可實現(xiàn)同步運(yùn)行 [14]。作為執(zhí)行元件，液壓缸是液壓系統(tǒng)的最后一個環(huán)節(jié)，液壓缸性能的優(yōu)劣直接影響機(jī)械系統(tǒng)的工作性能。而當(dāng)電磁閥得電后 ,可以實現(xiàn)反向通流。本液壓系統(tǒng)也采用節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) , 上行時為旁路節(jié)流調(diào)速 , 下行時為回油節(jié)流調(diào)速 [25], 液壓系統(tǒng)原理見圖 22。隨著今后人民生活水平的日益提高 , 多層建筑也將安裝電梯 , 而液壓電梯則是最適宜的機(jī)種。這種建模方法不僅降低了建模的復(fù)雜程度，節(jié)省了建模的時間，而且這種模型在出現(xiàn)問題時更利于改進(jìn)。 本論文在對液壓電梯的具體工作情況做了詳細(xì)分析后，設(shè)計了一個較優(yōu)化的電梯 液壓系統(tǒng)，然后根據(jù)轎廂的載重和計劃運(yùn)行速度，對各個液壓元件進(jìn)行了設(shè)計計算，最后結(jié)合實際情況對液壓系統(tǒng)進(jìn)行了建模和仿真，得出系統(tǒng)運(yùn)行的曲線。由于 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。 液壓電梯的缺點 由于輸入功率、控制及結(jié)構(gòu)等條件的限制，一般液壓電梯的升程有限 (40m)，速度不高 (lm/s 以下 )。液壓電梯靠油管傳遞動力，因此，機(jī)房位置可設(shè)置在離井道周圍 20m 的范圍內(nèi)，且機(jī)房面積僅 45m，再也不需要用傳統(tǒng)方式將機(jī)房設(shè)置在井道上部，可使建筑結(jié)構(gòu)簡化。上述特點使得液壓電梯適合于中低層建筑 (40m)、大載重 (1t)、舊屋改造等場合，如倉庫、停車場、機(jī)場等等，或者在古典建筑、舊房中增設(shè)電梯。 液壓電梯的控制系統(tǒng)是一個速度控制系統(tǒng)。 液壓電梯的液壓傳動系統(tǒng)包括以下幾個主要部件 : (a)、液壓泵站，即電機(jī)、油泵、油箱。 液壓電梯不僅具有運(yùn)行平穩(wěn)、舒適性好、故障率低、安裝靈活等特點，而且能達(dá)到整體協(xié)調(diào)、豪華和重載的要求，因此，液壓電梯首先可以用做商場、賓館、高級飯店、體育場、娛樂場等豪華建筑和古典建筑中的觀光電梯與重載電梯。雖然 19 世紀(jì)中葉倫敦金融城區(qū)內(nèi)的辦公樓就開始使用液壓電梯，但真正大規(guī)模推廣使用是從 50 年代末開 始，60 年代進(jìn)入持續(xù)穩(wěn)定增長期， 70 年代液壓電梯進(jìn)入迅猛發(fā)展階段， 80 年代液壓技術(shù)更加成熟，其市場占有率逐步增加 [2]。液壓電梯是多層建筑中安全、舒適的垂直運(yùn)輸工具，也是廠房、倉庫中最廉價的重型垂直運(yùn)輸設(shè)備。 Double straighttop。 根據(jù)仿真結(jié)果分析，液壓缸在運(yùn)行過程中速度振動較大，本論文將 PID 控制算法加入到系統(tǒng)中，采用積分分離 PID 控制方法對本液壓系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果顯示加入 PID 控制方法后系統(tǒng)穩(wěn)定性得到了提高，具有良好的工作性能。 基于 MATLAB 的液壓系統(tǒng)的設(shè)計與仿真 摘 要 液壓電梯是現(xiàn)代社會中一種重要的垂直運(yùn)輸工具，由 于其具有機(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 , 在國內(nèi)外中、低層建筑中的應(yīng)用已相當(dāng)普遍 。 關(guān)鍵詞： 液壓電梯 。 threetier synchronous hydraulic cylinder。近年來，液壓電梯以其獨(dú)特的優(yōu)勢，顯示出強(qiáng)大的生命力 [8]。近年來，國際市場上 10 層 (高 40M)以下的建筑中的電梯 70%采用了液壓電梯 [3]。隨著人們居住條件的不斷改善，在一些舊房改建中需增設(shè)電梯的場合，不需頂層機(jī)房的液壓電梯將具有很大優(yōu)勢， 特別是一些需要保證外觀及內(nèi)在建筑風(fēng)格的古典建筑中安裝電梯，液壓電梯更是由于安裝方便、性能良好及較低的故障率成為用戶的最佳的通常也是唯一的選擇。油泵是將電動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為流動油液的壓力能。其工作過程是這樣的 :當(dāng)液壓電梯上行時，電機(jī)帶動油泵迫使一 部分油液進(jìn)入油缸，推動柱塞以一定的加速度伸出油缸 。因此，盡管液壓電梯存在著提升高度低、速度低 等局限性而受到曳引電梯的巨大挑戰(zhàn)，但上述優(yōu)勢使得液壓電梯依然在市場中占有可觀的份額