【正文】 1 .1 1 .1 1 .1 2 .6 9 3 .2 5NP P M P a??? ? ? ? ? ? ? （ 2）螺釘連接 10個(gè)內(nèi)六角螺釘，規(guī)格： / 70 85 12GB 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 12 240 24 264 , 300D D m m? ? ? ? ? ? 取 （ 4）缸蓋厚度 同活塞頭Ⅰ一樣取 81mm，因?yàn)楸炯?jí)缸筒壓力小于第Ⅰ級(jí) 根據(jù)以上的計(jì)算，同時(shí)考慮壓圈、卡環(huán)的尺寸的相互關(guān)系，取得如下尺寸 : 第一級(jí) :缸蓋外徑 :196，連接螺釘節(jié)圓直徑 :80 第二級(jí) :缸蓋外徑 :228，連接螺釘節(jié)圓直徑 :100 第二級(jí) :缸蓋外徑 :322，連接螺釘節(jié)圓直徑 :294 柱塞缸和各級(jí)活塞缸的長(zhǎng)度計(jì)算 根據(jù)液壓缸的相 關(guān)尺寸和具體情況，參照三菱電梯的相關(guān)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 mmL L L V V Vx?? ? ? ? ???? ? ? ? 解得： 1232834288030262834x mmL mmL mmL mm???? 取總高為 3940mm，則各級(jí)桿長(zhǎng)如下： 缸筒長(zhǎng)度： 3065mm 活塞桿Ⅱ： 3242mm 活塞桿Ⅰ： 3386mm 柱塞桿： 3590mm 柱塞桿如圖 25，長(zhǎng)度 :2077mm，直徑 :85mm 圖 25 第一級(jí)柱塞桿 第二級(jí)活塞桿如圖 26，整體長(zhǎng)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(zhǎng)度 :1757mm，活塞桿 I直徑 :125mm 圖 26 第二級(jí)活塞桿 第三級(jí)活塞桿如圖 27:整體長(zhǎng)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(jí)活塞桿 活塞桿Ⅲ長(zhǎng)度 :1497mm，活塞桿Ⅲ直徑 :170mm 第四級(jí)活塞桿如圖 28，整體長(zhǎng)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(jí)活塞桿 活塞桿 IV長(zhǎng)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(dòng)力和速度，液壓油在系統(tǒng)及元件的容腔內(nèi)流動(dòng)或暫存時(shí)，由于壓力、間隙、粘度等因素的變化，而導(dǎo)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。 對(duì)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。油箱體積小時(shí)，占用空間少，成本降低，但散熱條件不足。 本章小結(jié) 本章主要對(duì)液壓電梯的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，先根據(jù)實(shí)際的情況確定電梯的背景和工作情況，然后根據(jù)具體要求確定其液壓系統(tǒng)原理圖。 [3] . Elevator. McGRAWHill Book ComPay, INC.， New York, 1980。 [19] 吳宗澤 .機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2021。 [17] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) (軟件版 )。 參考文獻(xiàn) [1] Geogre . Vertical Transportation: Elevator and Escalators. New York，1982。 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(zhǎng)度以控制流體流量的閥門，本系統(tǒng)對(duì)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??；調(diào)節(jié)力矩 小，動(dòng)作靈敏。 油箱的容積是油箱設(shè)計(jì)時(shí)需要確定的主要參數(shù)。其最高工作壓力為 4OMPa，溫度30100176。 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(jì)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(jí)數(shù) 3 1d 85 活塞桿直徑（ mm） 2d 125 3d 170 包括轎廂總負(fù)載（ Kg）： Q 6000 行程（ m）： L 9 轎廂速度（ m/s）： v 電梯支承方式： 直頂式 要使三級(jí) 活塞上下運(yùn)動(dòng)的速度基本相同，行程也相同，這要求第三級(jí)活塞環(huán)形面積等于第二級(jí)活塞下腔面積，以此類推，根據(jù)這個(gè)原理來計(jì)算液壓缸的相關(guān)尺寸。液壓電梯的液壓缸需要安裝空間不大但伸縮長(zhǎng)度較長(zhǎng)，所以選擇伸縮液壓缸。 電梯下行是靠轎廂及載荷的自重作用實(shí)現(xiàn)的。 4）、電梯液壓系統(tǒng)的 PID 控制 在對(duì)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(jí)缸筒的曲線，可以看出液壓缸的缸筒的各級(jí)速度曲線總體運(yùn)行都符合設(shè)計(jì)要求，但是缸筒速度的振動(dòng)較大，這使得電梯不能穩(wěn)定的運(yùn)行。對(duì)于這些大載重量電梯 , 宜采用對(duì)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)。一般液壓電梯不設(shè)置對(duì)重裝置，故可提高井道面積的利用率。當(dāng)轎廂與所選層站水平時(shí)，電梯又捕捉到井道中的停止信號(hào)，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(shí)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。這些液壓電梯市場(chǎng)的啟動(dòng)，將推動(dòng)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。但由于水壓波動(dòng)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。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。液壓電梯是集機(jī)、電、液一體化的產(chǎn)品，是由多個(gè)相互獨(dú)立又相互協(xié)調(diào)配合的單元構(gòu)成，對(duì)液壓電梯的開發(fā)研究涉及機(jī)械、液壓及自動(dòng)控制等多個(gè)領(lǐng)域。 Double straighttop。 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。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]。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。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。為徹底解決國(guó)產(chǎn)化問題，并將液壓電梯迅速推向市場(chǎng)，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(guó)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(guó)內(nèi)大規(guī)模的廣泛使用。 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钪校簤弘娞輨t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(duì)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(guó)外中、低層建筑中的應(yīng)用已相當(dāng)普遍 , 我國(guó)對(duì)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(guó)產(chǎn)化程度不高 , 主要依靠進(jìn) 口。 電控單向閥由普通液控單向閥改裝而成 ,電磁閥失電時(shí)像普通單向閥一樣正向通流 , 反向截流 。與普通多級(jí)伸縮缸的最大不同之處在于同步伸縮缸的各級(jí)柱塞桿的出桿速度是相等的。密封元件可以防止液壓缸的泄漏及外界塵埃和異物的侵入。切角，且雙唇是非對(duì)稱的，用于活塞桿的密封，其中一個(gè)密封唇用于支持活塞桿向上的密封作用并在其向下運(yùn)動(dòng)時(shí)除去保留在接觸空氣一側(cè)的灰塵污物。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，可用經(jīng)驗(yàn)公式確定油箱的容積 [19]。其次根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定其工作參數(shù)，包括負(fù)載、行程、運(yùn)行速度等，并計(jì)算出液壓系統(tǒng)的工作壓力，再根據(jù)工作情況，確定液壓缸形式為同步伸縮缸，參照實(shí)際液壓電梯的型譜圖來計(jì)算缸的基本參數(shù)。 [4] Haloua M， Iggidr A， Richard E, On the dynamic behavior of a hydraulic cylinder. Proceedings of the 39th IEEE Conference， 2021. Decision and Control. 2021， 2(12)。 [20] 羅志駿，液壓氣動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算圖表，機(jī)械工業(yè)出版社， 1978 年 。 [16] 煤礦機(jī)械研究所編，液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，上海人民出版社 1976 第一版 。 (2)對(duì)于電梯液壓系統(tǒng)的控制方面，本課題還是局限于經(jīng)典控制理論，可以考慮在本系統(tǒng)加入現(xiàn)代控制方法，并接入實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，根據(jù)實(shí)驗(yàn)情 況在實(shí)踐中逐漸完善和修正控制器參數(shù)，得到更合理的液壓系統(tǒng)。可以選用上海立新液壓件廠引進(jìn)樂力士系列 DBW電磁溢流閥 [17]，壓力范圍： 5 35MPa ，公稱通徑為 32mm，額定流量為 25 0 65 0 / minL 。導(dǎo)管內(nèi)徑 d，可根據(jù)導(dǎo)管通過的最大流量和允許的流速進(jìn)行計(jì)算： 4qd v?? 查取資料可選?。? 壓力管流速：當(dāng)壓力 MPa? 時(shí)，取 3/v m s? ，當(dāng) 10P MPa? 時(shí)，取3 5 /v m s? ；當(dāng) 10P MPa? 時(shí)，取 5 7 /v m s? 回油管路流速： 2 5 /v m s? 吸油管路流速： 3 /v m s? 則依次可以計(jì) 算各個(gè)管路的內(nèi)徑： 泵出油口的管路內(nèi)徑： 623 / m in /q L l s?? 取 4 / ( 2 .5 1 0 )v m s M P a? 因 為 壓 力 在 范 圍 內(nèi) 3 21 4 4 1 0 . 3 8 1 0 5 . 7 5 1 04 3 . 1 4qdmv?? ???? ? ? ?? 回油口的管路內(nèi)徑： 623 / m in /q L l s?? 取 /v m s? 3 22 4 4 1 0 . 3 8 1 0 7 . 2 7 1 02 . 5 3 . 1 4qdmv?? ???? ? ? ?? 吸油口的管路內(nèi)徑： 623 / m in /q L l s?? 取 2/v m s? 3 23 4 4 1 0 . 3 8 1 0 8 . 1 3 1 02 3 . 1 4qdmv?? ???? ? ? ?? 管道壁厚計(jì)算 計(jì)算管道壁厚的方程式為： 2[ ]pd? ?? ? 管道壁厚 p 工作壓力 d 管道內(nèi)徑 []? 油管材料許用應(yīng)力 .[ ] /b n??? ，無縫鋼管的 450b MPa? ? ， n為安全系數(shù)，當(dāng) 7P MPa? 時(shí) n=8，可知： 450[ ] / 5 6 .