【正文】
ccording to the working conditions of the elevator and the given parameters, we calculated the design of various hydraulic ponents. Finally, bination the actual situation and a number of specific products, the hydraulic ponents’ model and size were determined. On this basis, this paper established a mathematical model for elevator hydraulic system, In the modeling process we used the principle of system topology to establish the mathematical model, first according the overallstructure of the system we establish the hydraulic system topology diagram, so the system is divided into several independent subsystems, and then set up the mathematical model of each subsystem, Finally, position the mathematical model for the entire system under the topology. According to the mathematical model of the system, we conducted a simulation analysis of the hydraulic system , and we got the system’s speed, pressure and displacement curves, this reflects system’s operation more intuitive. According to analysis of simulation results, the hydraulic cylinder39。 液壓電梯是由液壓傳動的電梯,通過液壓 動力源 (液壓泵 )把液壓油壓入液壓缸,使柱塞向上運動,直接或間接地作用在轎廂上,使轎廂上升。但是早期的液壓電梯功能較簡單,主要用于運送貨物。近年來, 我國液壓電梯的研究、開發(fā)和使用發(fā)展很快,國產(chǎn)液壓電梯新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),相繼投放市場。 液壓電梯工作原理概述 液壓電梯作為除電動電梯之外的另外一個電梯種類,其工作原理和曳引電梯有很大的不同。 轎廂的運動是由電力驅(qū)動的泵使具有壓力的液壓油通過控制閥和管路從油箱流入液壓缸,或從液壓缸流回油箱來實現(xiàn)的。 液壓電梯與電動電梯相比,由于技術(shù)實現(xiàn)上完全不同,因此具有其本身的一些特點:液壓系統(tǒng)功率重量比大,而且傳送距離長,因此機房面積小且設置靈活;一般不帶配重,因此減小了井道尺寸 。人們常常將上浮感、下沉感、不穩(wěn)定感等統(tǒng)稱為不舒適感,產(chǎn)生這種不舒適感的主要原因是人對垂直運動往往比較敏感,尤其是在電梯的加速或者減速段。 4)、結(jié)構(gòu)緊湊。 由于溫度的變化和泄漏等因素的影響,當轎廂較長時間停在某層站時會下沉,因此必須采取措施防止轎廂下沉 [12]。 為適應國內(nèi)這種形勢,最重要的是利用現(xiàn)有技術(shù)力量,投入必要的資金,開展液壓電梯的研發(fā),選擇適用的控制策略,采用先進的計算機處理方法來對液壓系統(tǒng)進行控制。由于液壓電梯液壓系統(tǒng)具有長行程、變負載、變液容以及由于油溫變化引起變泄漏的特點,直接由其機理推導出數(shù)學模型相當復雜。在加入了 PID 控制器后,液壓缸缸筒在啟動過程中的調(diào)整時 間減少,速度變得平穩(wěn),增加了電梯運行的平穩(wěn)性和舒適性。電梯為四層四站 , 每 層高 3米 , 采用直頂支承方式 , 兩柱塞缸左右對稱布置 , 分別立于相應導軌一側(cè) 。 雙缸的同步運動通過調(diào)節(jié)兩比例節(jié)流閥 8 來實現(xiàn) ,由于比例節(jié)流閥只能沿一個方向通流 ,需加液壓橋路 10, 使得電梯上、下運行時這兩個比例閥都能正常工作。液壓缸結(jié)構(gòu)簡單,配置靈活,使用維修方便,所以比液壓馬達,擺動液壓馬達應用更為廣泛。因此在液壓電梯的液壓系統(tǒng)中,不能使用普通多級伸縮液壓缸,需要使用各級柱塞同時運動同時停止的多級同步液壓缸 [4]。在設計三級同步伸縮缸時,首先根據(jù)同步原理計算相關參數(shù),然后根據(jù)實際情況參考相關產(chǎn)品的型譜圖來選擇具體的參數(shù) [15]。質(zhì)量計算比較常見,所以省略計算過程,計算結(jié)果如下: 1122337 2 .2 91 2 6 .2 11 3 8 .4 4M V kgM V kgM V kg????????? 缸蓋和活塞頭設計 Ⅰ ( 1)壓力計算 最大靜壓力: 11 m a x 21() ( 3 0 0 0 7 2 .2 9 ) 9 .8 5 .3 13 .1 40 .0 8 54Q M gP M P aA?? ??? ? ?? 工作壓力: 1 1 m a x1 . 1 1 . 1 1 . 1 1 . 1 5 . 3 1 6 . 4 3NP P M P a??? ? ? ? ? ? ? ( 2)螺 釘連接設計 6個內(nèi)六角圓柱頭螺釘,規(guī)格: M16, p2, / 7 0 8 5 1 6GB T M L?? 螺釘軸線分布圓 螺釘間距: 0 4 .5 4 .5 1 6 7 2t d m m? ? ? ? 螺釘軸線分布圓直徑:0 6 72 mm??? 考慮到與壓圈連接,?。?0 160D mm? ( 3)活塞頭外圓直徑 0 2 1 6 0 2 1 6 1 9 2 , 1 9 6 m mD D d m m? ? ? ? ? ? 取 ( 深 孔 處 壁 厚 =5 ) ( 4)缸蓋厚度計算 21 0 1m i n 13 ( ) 3 6 . 4 3 3 . 1 4 0 . 0 8 5 ( 0 . 1 7 0 . 1 0 9 ) 7 9 . 3 8[ ] 3 . 1 4 0 . 1 0 9 1 7 0 4GF D D mmD??? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ?h 取缸蓋厚度為: min 81mm?h Ⅱ (1)壓力計算 最大靜壓力: 2 m a x 2 1 m a x 1 1 m a x 22P A P A P A G? ? ?? ? ?環(huán) 所以 1 m a x 1 1 m a x 222 m a x23625 . 3 1 ( 5 . 6 7 5 . 4 ) 1 0 1 2 6 . 2 1 9 . 8 1 0 3 . 9 3 a1 . 7 7 1 0P A P A GPAMP?????????? ? ? ? ? ????環(huán) 2 2 222 4 5 7 1044AD? ?? ? ? ? ? 2 2 2 2 3 2222 ( 0. 15 0. 12 5 ) 5. 4 1044Am? ?? ? ? ? ?環(huán) ( D d ) = 工作壓力: 2 2 m a x1 . 1 1 . 1 1 . 1 1 . 1 3 . 9 3 4 . 7 6NP P M P a??? ? ? ? ? ? ? ( 2)螺釘連接 8個內(nèi) 六角圓柱螺釘,規(guī)格: / 7 0 8 5 1 2GB T M L?? 螺紋軸線分布圓 螺釘間距: 0 4 .5 4 .5 1 2 5 4t d m m? ? ? ? 螺釘軸線分布圓直徑: 0 1 7 0 1 8 1 8 8 1 9 0 m mD m m? ? ? 取 ( 3)活塞頭外圓直徑: 1 9 0 2 1 2 2 1 4D m m? ? ? ? ( 4)缸蓋厚度 同活塞頭Ⅰ一樣取 81mm,因為本級缸筒壓力小于第Ⅰ級 Ⅲ ( 1)壓力計算 最大靜壓力: 3 m a x 3 2 m a x 2 2 m a x 1 m a x 332P A P A P A P A G? ? ? ?? ? ? ?環(huán) 環(huán) 所以 2 m a x 2 2 m a x 1 m a x 3322 m a x32 6 323 . 9 3 ( 1 . 7 7 1 . 8 8 4 ) 1 0 1 3 8 . 4 4 9 . 8 1 0 5 . 3 1 5 . 4 1 0 2 . 6 9 a4 . 1 5 3 1 0P A P A P A GPAMP? ? ??? ? ??? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ????環(huán) 環(huán) 工作壓力: 3 3 m a x1 . 1 1 . 1 1 . 1 1 . 1 2 . 6 9 3 . 2 5NP P M P a??? ? ? ? ? ? ? ( 2)螺釘連接 10個內(nèi)六角螺釘,規(guī)格: / 7 0 8 5 1 2GB T M L?? 螺釘軸線分布圓: 螺釘間距: 0 54t mm? 螺釘軸線分布圓直徑: 001 0 5 4 1 7 2 , 2 1 4 1 8 2 3 2 2 4 03 .1 4D m m D m m m m?? ? ? ? ?取 取 ( 3)活塞頭 外圓直徑 0 2 1 2 2 4 0 2 4 2 6 4 , 3 0 0D D m m? ? ? ? ? ? 取 ( 4)缸蓋厚度 同活塞頭Ⅰ一樣取 81mm,因為本級缸筒壓力小于第Ⅰ級 根據(jù)以上的計算,同時考慮壓圈、卡環(huán)的尺寸的相互關系,取得如下尺寸 : 第一級 :缸蓋外徑 :196,連接螺釘節(jié)圓直徑 :80 第二級 :缸蓋外徑 :228,連接螺釘節(jié)圓直徑 :100 第二級 :缸蓋外徑 :322,連接螺釘節(jié)圓直徑 :294 柱塞缸和各級活塞缸的長度計算 根據(jù)液壓缸的相關尺寸和具體情況,參照三菱電梯的相關尺寸,有效尺寸大于或等于 8100mm, 全部縮回小于或等于 3970mm 1 2 3 1 2 381 00 64 0 87 40: : : : 1. 01 62 5 : 1. 06 75 : 1( 1. 01 62 5 1. 06 75 1 ) 87 40HRLmH L H m mL L L V V Vx?? ? ? ? ???? ? ? ? 解得: 1232834288030262834x mmL mmL mmL mm???? 取總高為 3940mm,則各級桿長如下: 缸筒長度: 3065mm 活塞桿Ⅱ: 3242mm 活塞桿Ⅰ: 3386mm 柱塞桿: 3590mm 柱塞桿如圖 25,長度 :2077mm,直徑 :85mm 圖 25 第一級柱塞桿 第二級活塞桿如圖 26,整體長度 :1907mm 缸蓋和壓圈直徑 :196mm,缸蓋加壓圈厚度 :84mm 活塞頭Ⅱ直徑 :148mm 活塞桿Ⅱ長度 :1757mm,活塞桿 I直徑 :125mm 圖 26 第二級活塞桿 第三級活塞桿如圖 27:整體長度 :1664mm 缸蓋和壓圈直徑 :228mm,缸蓋加壓圈厚度 :90mm 活塞頭Ⅲ直徑 :225mm 圖 27 第三級活塞桿 活塞桿Ⅲ長度 :1497mm,活塞桿Ⅲ直徑 :170mm 第四級活塞桿如圖 28,整體長度 :1653mm 缸蓋和壓圈直徑 :322mm,缸蓋加壓圈厚度 :102mm 缸底和壓圈 IV直徑 :322mm,缸底壓圈厚度 :136mm 圖 28 第四級活塞桿 活塞桿 IV長度 :1487mm,活塞桿 IV直徑 :260mm 整體外形尺寸如圖 29: 高度 (不包括越程 ):4457mm 高度 (包括越程 ):4757mm 圖 29 液壓缸整體外形尺寸 液壓缸的密封 液壓缸依靠密封油液容積的變化傳遞動力和速度,液壓油在系統(tǒng)及元件的容腔內(nèi)流動或暫存時,由于壓力、間隙、粘度等因素的變化,而導致少量工作介質(zhì)越過容腔邊界,由高壓腔向低壓腔或外界流出,造成泄漏。密封材料的耐熱性能,影響液壓缸的工作溫度 。 對于活塞桿的密封,活塞桿與端蓋處的密封采用 MA39雙唇軸用 Y形圈,該 Y形圈帶小于 45176。 通過以上計算液壓泵站需要使用 40kw電動機, GR608M 600液壓泵, 500l 流量集成閥。油箱體積小時,占用空間少,成本降低,但散熱條件不足。 本系統(tǒng)中 ? 取 4min,其中 623 / minql? ,那么 4 6 2 3 2 4 9 2V q L?? ? ? ? 取 2500VL? 過濾器的設計 該液壓系統(tǒng)在回油路上設置過濾器,在系統(tǒng)油液流回油箱之前,過濾器將外界侵入系統(tǒng)的和系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的污染物濾除,為系統(tǒng)提供清潔的