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液压电梯基础知识:电梯结构与原理

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:图7-1是采用柱塞式液压缸的液压电梯示意图。液压电梯比曳引电梯出现得更早些。图7-1柱塞式液压缸的液压电梯示意图图7-2液压观光电梯2.液压电梯的特点液压电梯的优点:液压电梯控制机房设置灵活。液压电梯的负载重量通过油缸作用在地面,对建筑物的结构强度要求低。直顶液压电梯无钢丝绳滑轮和安全钳,不会产生火花,可用于易爆危险场合。

液压电梯基础知识:电梯结构与原理

1.液压电梯的概念及发展

液压电梯是依靠电力驱动液压泵输送液压油到液压缸,直接或间接驱动轿厢的电梯(可以使用多电动机、液压泵和或液压缸)。图7-1是采用柱塞式液压缸的液压电梯示意图。其工作原理是:通过电力驱动的液压泵传递液压油到液压缸,使柱塞向上顶伸,柱塞直接作用于轿厢,实现轿厢上行;通过载荷和轿厢重力的作用使液压缸中的液压油流回到油箱,实现轿厢下行。

液压电梯比曳引电梯出现得更早些。1845年,威廉·汤姆逊制造了世界上第一台水力液压电梯,机械结构比较简单,利用井道顶部水箱中的水压将水注入液压缸使液压电梯工作,电梯的速度很低,用于码头和库房运输。到19世纪末,液压电梯的工作压力增高,速度也有所加快,占据了很大一部分电梯市场份额。进入20世纪,随着电力传输和实用技术的发展,曳引式电梯开始快速发展,在此期间的液压电梯技术停滞不前,乘客电梯的市场几乎完全被曳引电梯所占据。20世纪中期,以油为介质的具有独立液压传动系统的液压电梯开始出现,意大利的GMV和MORIS公司、德国的ALGI和BLAIN公司、美国的MAXTON和ESCO公司、瑞士的BERINGER公司等成为液压电梯领域的著名厂商,液压电梯实现了大规模的工业化生产。同时,液压电梯的结构和种类也有了很大发展,技术水平逐步提高。图7-2为上海国际康复中心的全圆形液压观光电梯。

图7-1 柱塞式液压缸的液压电梯示意图

图7-2 液压观光电梯

2.液压电梯的特点

液压电梯的优点:

(1)液压电梯控制机房设置灵活。液压电梯动力系统通过液压管路连接,机房可以灵活布置,甚至可以不必设置专门的机房,减少建筑物内的空间占用。

(2)对建筑物的要求低,提高井道的利用率。液压电梯的负载重量通过油缸作用在地面,对建筑物的结构强度要求低。

(3)载重量范围宽。由于液压系统本身的特点,液压驱动电梯更适合于大载重量的应用场合。

(4)应急操作方便。在停电和其他异常情况下,使用紧急操作下降阀和手动泵可以方便地实施应急救援操作。

(5)适用于危险场合。直顶液压电梯无钢丝绳滑轮和安全钳,不会产生火花,可用于易爆危险场合。

液压电梯相对于曳引式电梯有以下缺点:

(1)运行速度低且提升高度有限。液压电梯主要依靠液压缸推动电梯轿厢,受液压缸的速度和行程限制,液压电梯的运行速度不可能很高,提升高度也不可能太高。一般额定速度在1.0 m/s以下,提升高度在30 m以内。

(2)驱动功率大和能量消耗高。一般的液压电梯不带平衡重或对重,而且液压动力系统的效率不高,液压电梯的驱动功率是曳引式电梯的2~3倍,能耗是曳引式电梯的2倍。

(3)液压电梯使用液压油介质,如果液压系统发生故障,液压油泄漏到环境中,将对环境造成一定的污染。

(4)温度及载荷的变化对液压电梯的启动、制动有影响,动态速度随环境变化,增添了控制难度。由于油温变化和泄漏等因素,轿厢较长时间停站会产生下沉,需要采取措施防止轿厢沉降。

3.液压电梯的基本结构

液压电梯是机、电、液压一体化的产品,由以下相对独立但又相互联系配合的系统组成。

泵站系统:由电机油泵、油箱及附属元件组成。

液压系统:由集成阀块(组)、止回阀、限速切断阀和油缸等组成。(www.xing528.com)

导向系统:与曳引电梯的作用一样,限制轿厢活动的自由度,承受偏载和安全钳动作的载荷。对于间接顶升的液压电梯,带滑轮的柱塞顶部也应有导轨导向。

轿厢:结构和作用与曳引电梯相同,但侧面顶升的液压电梯的轿厢架结构由于受力情况不同而有所不同。

门系统:与曳引电梯相同。

4.液压电梯的液压系统组成

液压电梯的液压系统由以下相对独立又相互联系配合的部分组成。

(1)液压泵站系统,如图7-4所示,其功能是为油缸提供稳定的动力源和储存油液。目前,一般都采用潜油泵,即电机和油泵都设在油箱的油内,由电机带动油泵(见图7-3)旋转,泵从油箱中吸油后打油,将机械能转化为液压油的压力能,液压油通过集成块(或阀组合)被液压阀实现了方向、压力、流量调节后经外接管路传输到液压机械的油缸或马达中,从而控制液动机方向的变换、力量的大小及速度的快慢,推动各种液压机械做功。油泵一般采用螺杆泵,输出压力为0~10 MPa,油泵的功率与油的压力和流量成正比。油箱除了储油,还有过滤油液、冷却电机和油泵以及隔音消音(对潜油泵)等功能。

图7-3 一种液压系统的组成示意图

图7-4 液压油泵

(2)控制阀组,由集成阀块(组)、截止阀,破裂阀(限速切断阀)和油缸等组成。

集成阀块(组)是液压控制的主要装置,其将流量控制阀(比例流量阀)、单向阀、安全阀溢流阀等组合在一起,控制输出流量,并有超压保护、锁定、压力显示等功能。截止阀,一般为球阀,是油路的总阀,用来停机后锁定系统。破裂阀(限速切断阀),安装在油缸上,在油管破裂时,迅速切断油路,防止柱塞和轿厢下落。

(3)保护系统,通常设置有溢流阀、手动操作紧急下降阀、手动泵、限速切断阀和油温监控装置。

(4)其他装置有油缸、油箱、电器盒、液压软管(硬管)和手动泵等。

油缸:将液压系统输出的压力能转化为机械能,推动柱塞带动轿厢运动的执行机构。

油箱:钢板焊的半封闭容器,上面还装有滤油网、空气滤清器等,它用来储油、油的冷却及过滤。

液压油:液压传动一般用矿物油作为工作介质,在特殊场合也有使用合成型和乳化型抗燃工作液。其工作可靠,要求液压油有适当的黏度、良好的润滑性能和化学稳定性。

电器盒:可分为两种形式,一种是设置外接引线的端子板;另一种配置了全套控制电器。

图7-5为液压系统的组成示意图。

图7-5 液压系统的组成示意图

①—压缸;②—破裂阀;③—高压软管;④—散热箱;⑤—液压动力箱;
a—复合阀组;b—浸油式马达;c—螺杆泵;d—消音器
e—手动泵;f—加热箱。

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