專利名稱：變頻液壓電梯液壓系統(tǒng)中的集成閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液壓元件，具體地說是一種變頻液壓電梯液壓系統(tǒng)中的集成閥。
背景技術(shù)：
液壓電梯是靠液壓缸柱塞或活塞的運(yùn)動來驅(qū)動轎廂升降的電梯，具有載重量大、運(yùn)行安全平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。其調(diào)速方式包括控制簡單、能量損失大、效率低的節(jié)流調(diào)速方式和能量損失較小、效率較高的容積調(diào)速方式，而容積調(diào)速中又以近年來出現(xiàn)的變頻器控制電機(jī)來拖動定排量泵/馬達(dá)的變頻變壓調(diào)速(VVVF)最為熱點(diǎn)。
變頻驅(qū)動液壓電梯就是通過對電動機(jī)變頻調(diào)速即改變泵/馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)液壓電梯的容積調(diào)速，其液壓系統(tǒng)的控制部分是由各種功能不同的液壓閥件組成，主要用以實(shí)現(xiàn)控制液壓電梯上行與下行油路的轉(zhuǎn)換、電梯停層時(shí)油路的截?cái)唷⒃O(shè)定系統(tǒng)安全壓力以及出現(xiàn)緊急情況時(shí)使電梯安全平穩(wěn)?？康讓?、為滿足下行運(yùn)行所必需的防吸空功能。
以往有采用獨(dú)立的液壓閥件來搭建的液壓系統(tǒng)來滿足變頻液壓電梯的液壓控制部分所需功能，能基本滿足變頻液壓電梯上、下行的工作需要，但其外觀上缺乏簡潔性和整體性，下行時(shí)油路截?cái)嗨俣缺容^慢，油路沖擊大，影響舒適感，在停電或遇故障時(shí)，電梯不能迅速?？俊?br>
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種變頻液壓電梯液壓系統(tǒng)中的集成閥，滿足變頻液壓電梯液壓控制油路所需油路轉(zhuǎn)換和快速截?cái)喙δ堋?br> 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下1)安全閥的A1油口、B1油口分別與泵/馬達(dá)的P1油口和液控單向閥的A2油口連通，安全閥的回油口T1、背腔分別與油箱和安全閥先導(dǎo)調(diào)壓閥的C油口連通，第一固定節(jié)流器串聯(lián)在連通安全閥的背腔與A1油口或B1油口的安全閥控制油路上；2)安全閥先導(dǎo)調(diào)壓閥的D油口、P油口與安全閥的B1油口或A1油口連通，安全閥先導(dǎo)調(diào)壓閥的T油口與回油油路連通；蓄能器通過蓄能器油路與泵/馬達(dá)油路連通；
3)液控單向閥的B2油口通過負(fù)載油路與柱塞缸的P2油口連通，液控單向閥的背腔分別通過單向閥第一控制油路與第一個二位二通電磁換向閥的B3油口連通、通過單向閥第二控制油路與負(fù)載控制油路連通，第二固定節(jié)流器串聯(lián)在單向閥第二控制油路上；4)第一個二位二通電磁換向閥的A3油口與負(fù)載控制油路連通，進(jìn)而與負(fù)載油路連通；5)第二個二位二通電磁換向閥的A4油口通過負(fù)載控制油路與負(fù)載油路連通，B4油口通過回油油路與油箱連通，第三固定節(jié)流器串聯(lián)在負(fù)載控制油路上，其位置在第一個二位二通電磁換向閥的A3油口與第二個二位二通電磁換向閥的A4油口之間；6)手動下降閥的進(jìn)油口A5與負(fù)載油路連通，回油口B5與油箱連通；7)控制信號由控制器發(fā)出，通過第一、第二電磁閥信號線分別向第一個、第二個二位二通電磁換向閥輸出通電和斷電指令。
本實(shí)用新型具有的有益的效果是變頻液壓電梯液壓控制系統(tǒng)的外觀簡潔，其在滿足變頻液壓電梯正常上、下行工作需要之外，還體現(xiàn)在電梯下行時(shí)的快速關(guān)斷性，液壓油路能夠快速截?cái)?，減少油路沖擊，電梯運(yùn)行的舒適感加強(qiáng)。在停電或遇故障時(shí)，電梯能夠迅速停靠。


附圖是本實(shí)用新型的變頻液壓電梯液壓系統(tǒng)中的集成閥結(jié)構(gòu)原理圖。
圖中1.油箱，2.濾油器，3.泵/馬達(dá)，4.電動機(jī)，5.泵/馬達(dá)油路，6.手動下降閥，7.安全閥控制油路，8.第一固定節(jié)流器，9.蓄能器油路，10.蓄能器，11.安全閥，12.負(fù)載油路，13.單向閥第一控制油路，14.液控單向閥，15.安全閥先導(dǎo)調(diào)壓閥，16.第二固定節(jié)流器，17.單向閥第二控制油路，18.第一個二位二通電磁換向閥，19.負(fù)載控制油路，20.柱塞缸，21.第三固定節(jié)流器，22.第二個二位二通電磁換向閥，23.回油油路，24.第一電磁閥信號線，25.第二電磁閥信號線，26.控制器。
具體實(shí)施方式
如附圖所示本實(shí)用新型的液壓油路及工作原理是1)主油路泵/馬達(dá)3的P1油口通過泵/馬達(dá)油路5與安全閥11的A1油口連通，安全閥11的B1油口與液控單向閥14的A2油口連通，液控單向閥14的B2油口通過負(fù)載油路12與柱塞缸20的P2油口連通；2)蓄能器控制油路蓄能器10通過蓄能器油路9與泵/馬達(dá)油路5連通；蓄能器的作用是抑制蓄能器油路9附近的壓力脈動，便于安裝壓力表和壓力傳感器，檢測壓力作閉環(huán)反饋控制；3)安全閥控制油路安全閥11的A1油口或B1油口通過安全閥控制油路7與安全閥11的背腔連通，第一固定節(jié)流器8串聯(lián)在安全閥控制油路7上，安全閥11的背腔與安全閥先導(dǎo)調(diào)壓閥15的C油口連通，安全閥先導(dǎo)調(diào)壓閥15的D油口、P油口與安全閥11的B1油口或A1油口連通，T油口與回油油路23連通即最終與油箱1連通；通過調(diào)定安全閥先導(dǎo)調(diào)壓閥15彈簧預(yù)緊力，可以設(shè)定安全閥11的最高壓力。當(dāng)系統(tǒng)壓力超過安全閥11的最高壓力時(shí)，高壓油克服安全閥先導(dǎo)調(diào)壓閥15預(yù)緊彈簧力，使安全閥先導(dǎo)調(diào)壓閥15工作在開啟位，C油口與T油口連通，安全閥11背腔卸荷，安全閥11的閥芯抬起，液壓油經(jīng)其T1油口回流至油箱1，第一固定節(jié)流器8與安全閥先導(dǎo)調(diào)壓閥15組成B型半橋，控制安全閥11的背腔壓力；4)液控單向閥控制油路液控單向閥14背腔通過單向閥第一控制油路13與第一個二位二通電磁換向閥18的B3油口連通、通過單向閥第二控制油路17與負(fù)載控制油路19連通，進(jìn)而與第二個二位二通電磁換向閥22的A4油口連通，第二固定節(jié)流器16串聯(lián)在單向閥第二控制油路17上；第一個二位二通電磁換向閥18的A3油口與負(fù)載控制油路19連通；第二個二位二通電磁換向閥22的B4油口通過回油油路23與油箱1連通，第三固定節(jié)流器21串聯(lián)在負(fù)載控制油路19上，其位置在第一個二位二通電磁換向閥18的A3油口與第二個二位二通電磁換向閥22的A4油口之間；二位二通電磁換向閥的控制信號由電子控制器26發(fā)出，通過第一、第二電磁閥信號線24、25分別向第一個、第二個二位二通電磁換向閥18、22輸出通電、斷電指令；液壓油需要從泵/馬達(dá)3流進(jìn)柱塞缸20時(shí)，二位二通電磁換向閥18、22不通電，第一個二位二通電磁換向閥18工作在導(dǎo)通狀態(tài)，第二個二位二通電磁換向閥22工作在截止?fàn)顟B(tài)，液控單向閥14背腔與負(fù)載油路12連通，直至液控單向閥14的A2油口壓力超過液控單向閥14的初始背腔壓力，液控單向閥14閥口打開，液壓油從液控單向閥14的A2油口流入，B2油口流出；液壓油需要從柱塞缸20流進(jìn)泵/馬達(dá)3時(shí)，第一個、第二個二位二通電磁換向閥18、22通電，第一個二位二通電磁換向閥18工作在截止?fàn)顟B(tài)，第二個二位二通電磁換向閥22工作在導(dǎo)通狀態(tài)，由第三固定節(jié)流器21和第二個二位二通電磁換向閥22對液控單向閥14背腔構(gòu)成液壓B型半橋，液控單向閥14的背腔壓力卸荷，液控單向閥14的主閥口在B2油口工作腔壓力作用下實(shí)現(xiàn)開啟，液壓油從液控單向閥14的B2油口流入，A2油口流出，第二固定節(jié)流器16可減緩主閥口的開啟速度，減小電梯下行起動時(shí)的沖擊。油路需要截?cái)鄷r(shí)，第一個、第二個二位二通電磁換向閥18、22同時(shí)斷電，第一個二位二通電磁換向閥18工作在導(dǎo)通狀態(tài)，第二個二位二通電磁換向閥22工作在截止?fàn)顟B(tài)，負(fù)載高壓油通過負(fù)載控制油路19，第一個二位二通電磁換向閥18，快速充入液控單向閥14背腔，而不會受第二、第三固定節(jié)流器16、21的阻尼影響，這樣液控單向閥14背腔可以快速地建立起壓力，保證液控單向閥14閥口的快速關(guān)閉，當(dāng)電梯供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障而緊急停電時(shí)，或電梯出現(xiàn)某些故障造成電氣系統(tǒng)安全保護(hù)器件動作，可以采用這種快速關(guān)斷液控單向閥14的方法，使運(yùn)行中的電梯轎廂迅速停止，大大提高了液壓電梯的安全性；5)手動下降閥油路；手動下降閥6的進(jìn)油口A5與負(fù)載油路12連通，回油口B5與油箱1連通；當(dāng)液壓電梯進(jìn)行安裝調(diào)試及維修保養(yǎng)情況，或者電梯因故障停止工作，需人工下降電梯轎廂時(shí)，按動手動下降閥6的杠桿，液壓油在壓力作用下，從柱塞缸20及負(fù)載油路12通過手動下降閥6流到油箱1中，轎廂逐漸下降，直到轎廂達(dá)到相應(yīng)的高度，松開手動下降閥6的杠桿。
下面對電梯的運(yùn)行過程進(jìn)行分析說明(1)電梯向上運(yùn)行控制器26接到上行的呼梯信號后，根據(jù)電梯轎廂的位置讀取預(yù)先設(shè)定在存儲器中的電梯上行工況時(shí)電動機(jī)4的期望速度曲線數(shù)據(jù)，向變頻器輸出對應(yīng)的速度指令，進(jìn)而變頻器輸出相應(yīng)電壓和頻率給電動機(jī)4，電動機(jī)4此時(shí)工作在電磁驅(qū)動狀態(tài)，對工作在泵工況的泵/馬達(dá)3提供正向驅(qū)動力矩，打出高壓油。
泵3出油口壓力油經(jīng)泵/馬達(dá)油路5進(jìn)入安全閥11，在油液壓力低于安全閥11的最高壓力前提下，液壓油經(jīng)過安全閥11后，進(jìn)入液控單向閥14的A2油口，與其背腔壓力相比較，此時(shí)第一個、第二個二位二通電磁換向閥18、22不通電，第一個二位二通電磁換向閥18工作在導(dǎo)通狀態(tài)，第二個二位二通電磁換向閥22工作在截止?fàn)顟B(tài)，液控單向閥14背腔與負(fù)載油路12連通，負(fù)載壓力油經(jīng)第一個二位二通電磁換向閥18進(jìn)入液控單向閥14的背腔，直至其A2油口壓力超過其初始背腔壓力，液控單向閥14閥口打開，壓力油由液控單向閥14的B2油口流出，經(jīng)負(fù)載油路12進(jìn)入柱塞缸，推動轎廂上行。
由泵/馬達(dá)3輸出到柱塞缸20的液壓油的流量與輸入變頻器的速度指令相對應(yīng)，進(jìn)而使轎廂按照給定理想的速度曲線依次完成加速、勻速、減速、及平層運(yùn)行階段。
當(dāng)電梯轎廂到達(dá)選定樓層，控制器26接收到?？啃盘柡螅Ｖ瓜蜃冾l器輸出速度指令，變頻器停止向電動機(jī)4輸出電流轉(zhuǎn)矩，電動機(jī)4處于自由狀態(tài)，泵/馬達(dá)3出油口油液壓力迅速降下來，液控單向閥14閥口立刻關(guān)閉，轎廂?？?。
(2)電梯向下運(yùn)行控制器26接到下行的呼梯信號后，為防止電梯產(chǎn)生下行初始瞬時(shí)的失重，必須首先對液控單向閥14兩端的壓力進(jìn)行平衡控制?？刂破?6給出控制信號，通過變頻器驅(qū)動電動機(jī)4正向轉(zhuǎn)動，直至檢測到泵/馬達(dá)3出油口和柱塞缸20中壓力相平衡，此時(shí)控制器26向第一個、第二個二位二通電磁換向閥18和22的電磁鐵發(fā)出通電信號，使第一個二位二通電磁換向閥18工作在截止?fàn)顟B(tài)，第二個二位二通電磁換向閥22工作在導(dǎo)通狀態(tài)，由第三固定節(jié)流器21和第二個二位二通電磁換向閥22對液控單向閥14背腔構(gòu)成液壓B型半橋，液控單向閥14的背腔壓力卸荷，液控單向閥14主閥口在B2油口工作腔壓力作用下實(shí)現(xiàn)開啟，第二固定節(jié)流器16可減緩液控單向閥14主閥口的開啟速度，減小電梯下行起動時(shí)的沖擊。
電梯下行初始，控制器需要經(jīng)變頻器給出控制信號驅(qū)動電動機(jī)4反向運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電動機(jī)4工作在反向電動狀態(tài)，經(jīng)過短時(shí)間加速后，電動機(jī)4由反向電動狀態(tài)轉(zhuǎn)到發(fā)電狀態(tài)，電動機(jī)力矩與負(fù)載力矩相平衡，使電梯平穩(wěn)下行，此時(shí)泵/馬達(dá)3工作在馬達(dá)工況?？刂破鞲鶕?jù)電梯轎廂的位置讀取預(yù)先設(shè)定在存儲器中的電梯下行工況時(shí)電動機(jī)4的期望速度曲線數(shù)據(jù)，向變頻器輸出對應(yīng)的速度指令，進(jìn)而變頻器輸出相應(yīng)電壓和頻率給電動機(jī)4，使電動機(jī)4按給定曲線運(yùn)行。
液壓油從柱塞缸20的P2油口流出，經(jīng)負(fù)載油路12進(jìn)入液控單向閥14，再由液控單向閥14的A2油口流出，進(jìn)入安全閥11，在系統(tǒng)壓力低于安全閥11最高壓力的前提下，液壓油經(jīng)過安全閥11后，經(jīng)泵/馬達(dá)油路5進(jìn)入泵/馬達(dá)3的進(jìn)油口P1，從泵/馬達(dá)3出來后，再經(jīng)過濾油器2回油至油箱1。
由柱塞缸20輸出至泵/馬達(dá)3的液壓油的流量與輸入變頻器的速度指令相對應(yīng)，進(jìn)而使轎廂按照給定理想的速度曲線依次完成加速、勻速、減速、及平層運(yùn)行階段。
當(dāng)電梯轎廂到達(dá)選定樓層，控制器26接收到?？啃盘柡?，向第一個、第二個二位二通電磁換向閥18和22發(fā)出斷電指令，并同時(shí)停止向變頻器輸出速度指令，使第一個二位二通電磁換向閥18工作在導(dǎo)通狀態(tài)，第二個二位二通電磁換向閥22工作在截止?fàn)顟B(tài)，電動機(jī)4出于自由狀態(tài)，負(fù)載高壓油通過負(fù)載控制油路19，第一個二位二通電磁換向閥18，快速充入液控單向閥14背腔，而不會受第二、第三固定節(jié)流器16、21的阻尼影響，這樣液控單向閥14背腔可以快速地建立起壓力，保證主閥芯的快速關(guān)閉，轎廂快速?？?。
權(quán)利要求1.一種變頻液壓電梯液壓系統(tǒng)中的集成閥，其特征在于包括1)安全閥(11)的A1油口、B1油口分別與泵/馬達(dá)(3)的P1油口和液控單向閥(14)的A2油口連通，安全閥(11)的回油口T1、背腔分別與油箱(1)和安全閥先導(dǎo)調(diào)壓閥(15)的C油口連通，第一固定節(jié)流器(8)串聯(lián)在連通安全閥(11)的背腔與A1油口或B1油口的安全閥控制油路(7)上；2)安全閥先導(dǎo)調(diào)壓閥(15)的D油口、P油口與安全閥(11)的B1油口或A1油口連通，安全閥先導(dǎo)調(diào)壓閥(15)的T油口與回油油路(23)連通；蓄能器(10)通過蓄能器油路(9)與泵/馬達(dá)油路(5)連通；3)液控單向閥(14)的B2油口通過負(fù)載油路(12)與柱塞缸(20)的P2油口連通，液控單向閥(14)的背腔分別通過單向閥第一控制油路(13)與第一個二位二通電磁換向閥(18)的B3油口連通、通過單向閥第二控制油路(17)與負(fù)載控制油路(19)連通，第二固定節(jié)流器(16)串聯(lián)在單向閥第二控制油路(17)上；4)第一個二位二通電磁換向閥(18)的A3油口與負(fù)載控制油路(19)連通，進(jìn)而與負(fù)載油路(12)連通；5)第二個二位二通電磁換向閥(22)的A4油口通過負(fù)載控制油路(19)與負(fù)載油路(12)連通，B4油口通過回油油路(23)與油箱1連通，第三固定節(jié)流器(21)串聯(lián)在負(fù)載控制油路(19)上，其位置在第一個二位二通電磁換向閥(18)的A3油口與第二個二位二通電磁換向閥(22)的A4油口之間；6)手動下降閥(6)的進(jìn)油口A5與負(fù)載油路(12)連通，回油口B5與油箱(1)連通；7)控制信號由控制器(26)發(fā)出，通過第一、第二電磁閥信號線(24)、(25)分別向第一個、第二個二位二通電磁換向閥(18)、(22)輸出通電和斷電指令。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種變頻液壓電梯液壓系統(tǒng)中的集成閥。該集成閥連接在驅(qū)動變頻液壓電梯轎廂升降的液壓缸和提供壓力油源的液壓泵之間，是變頻液壓電梯中液壓控制部分的關(guān)鍵，它包括安全閥、安全閥先導(dǎo)調(diào)壓閥、液控單向閥、兩個二位二通電磁換向閥、手動下降閥。其控制對象集中、外觀簡潔，在滿足變頻液壓電梯正常上下行基本工作需要之外，還體現(xiàn)在電梯下行時(shí)的快速截?cái)嘈?，減少油路沖擊，在停電或遇故障時(shí)，電梯能夠迅速?？俊?br> 文檔編號B66B1/00GK2709690SQ20042003703
公開日2005年7月13日 申請日期2004年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月25日
發(fā)明者徐兵, 胡東明 申請人:浙江大學(xué)