液压电梯工作原理和保护规范

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1、液压电梯工作原理和保护规范 液压电梯 一 基础知识二 事故类型及失效形式三 基本结构与型式四 液压电梯工作原理五 液压系统安全保护六 TSGT7004检规要求七 液压系统常见故障 基础知识 一 基础知识电梯是指动力驱动 利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路运行的梯级 踏步 进行升降或者平行运送人 货物的机电设备 包括载人 货 电梯 自动扶梯 自动人行道等 不影响公众安全的仅供单一家庭使用的家用电梯除外 GB T7024 2008 电梯 自动扶梯 自动人行道术语 2 1电梯服务于规定楼层的固定式升降设备 它具有一个轿厢 运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15 的刚性导轨之间 轿厢尺寸与结构型式便

2、于乘客出入或装卸货物 基础知识 GB T7024 2008 电梯 自动扶梯 自动人行道术语 2 17液压电梯依靠液压驱动的电梯 GB21240 2007 液压电梯制造与安装安全规范 采用欧洲标准EN81 2 1998 电梯制造与安装安全规范第2部分 液压电梯 3 9液压电梯依靠电力驱动油泵传递液流到液压驱动装置 直接或间接作用在轿厢上进行驱动的电梯 可以使用多电动机 油泵和 或液压驱动装置 液压电梯是通过液压动力源 入油缸使柱塞作直线运动 直接或通过钢丝绳间接地使轿厢运动的电梯 液压工作原理 swf 基础知识 基础知识 二 液压电梯概述液压驱动的电梯是较早出现的一种驱动方式 早期的液压电梯的传

3、动介质是水 利用公用水管极高的水压推动缸体内的柱塞顶升轿厢 下降靠泄流 但由于水压波动及生锈问题难以解决 以后就用油为媒介驱动柱塞做直线运动 由于液压电梯对于大的提升力可以提供较高的机械效率而能耗较低 因此对于短行程 重载荷的场合 使用优点尤为明显 另外液压电梯不必在楼顶设置机房 因此减小了井道竖向尺寸 有效地利用了建筑物空间 所以液压电梯应用前景较为宽广 目前液压电梯广泛用于停车场 工厂及低层地建筑中 对于负载大 速度慢及行程短地场合 选用液压电梯比曳引电梯更经济更适意 基础知识 液压电梯优缺点 优点 安装方便 机房在井道底部附近 少了曳引机 控制柜 对重的吊装和安装 应急操作方便 在停电和

4、其他异常情况下 使用紧急操作下降阀和手动泵 机房位置灵活 泵站与油缸管路连接 适用于大载重 对于多层大载重货梯 液压电梯具有明显优越性 成本低 基础知识 缺点 提升高度小 由于输入功率控制及结构条件限制 一般速度在1 0m s以下 提升高度在40m以内 输入功率大 如无平衡重系统 液压电梯电机功率为曳引电梯功率的2 5 3倍 配电容量相应增大 虽然电机只在上行工作 但能量消耗至少为同等曳引电梯的2倍左右 温度及载荷的变化对起制动有影响 动态速度随环境变化 增加控制难度 由于油温变化和泄露等因素 轿厢较长时间停站会产生下沉 因此需要采取措施防止轿厢沉降 基础知识 液压电梯面临挑战在中国 电梯市场

5、起步比较晚 液压电梯数量占电梯总量的比例不超过1 一方面 国内中高层建筑蓬勃发展 曳引式电梯是电梯市场的主力军 另一方面 由于液压电梯市场份额过小 国内电梯企业对液压电梯开发资金和人才的投入不足 液压系统部分一直采用国外进口产品 很大程度上影响了液压电梯的竟争力 基础知识 更为重要的是 无机房曳引式电梯出现 使得传统液压电梯在机房灵活布置上的优势荡然无存 目前 无机房电梯还不可能完全取代液压电梯 除了机房灵活布置外的一些固有优势 尤其在大载重量 安全性 价格等方面 相对曳引式电梯和无机房电梯而言 液压电梯还具备一些空间 事故类型及失效形式 三 液压电梯的事故类型及失效形式GB21240 200

6、7 液压电梯制造与安装安全规范 0 1 2 1可能因下列事故造成危险 a 剪切 b 挤压 c 坠落 d 撞击 h 由下列原因引起的材料失效 1 机械损伤 2 磨损 3 锈蚀 以上属机械危险e 被困 电梯本身固有的危险f 火灾 材料和物质产生的危险g 电击 电气危险 事故类型及失效形式 0 1 2 2保护的人员 a 使用人员 b 维护和检查人员 c 液压电梯井道 机房和滑轮间 如有 外面的人员 0 1 2 3保护的物体 a 轿厢中的装载物 b 电梯的零部件 c 安装液压电梯的建筑 0 3假设考虑到包含在一部完整液压电梯内的每一零部件的可能危险 制定了相应规范 能够保证安全的基本原则是 设计 制造

7、 安装过程经过合理 全面的风险分析 并制订了相应规范 事故类型及失效形式 0 3 1零部件是 a 按照通常工程实践和计算规范设计 并考虑到所有失效形式 b 可靠的机械和电气结构 c 由足够强度和良好质量的材料制成 d 无缺陷 有害材料如石棉等不准使用 能够保证安全的第一个基础条件是 应充分满足了通用技术规范 原材料和零部件符合质量要求 事故类型及失效形式 0 3 2零部件应有良好的维护和保持正常的工作状态 尽管有磨损 仍应满足所要求的尺寸 能够保证安全的第二个基础条件是 液压电梯在使用过程中应保证一直处于良好的维护状态下 0 3 3选择和配置的零部件在预期的环境影响和特定的工作条件下 不应影响

8、液压电梯的安全运行 能够保证安全的第三个基础条件是 环境因素和特定工作条件应已被充分考虑 0 3 4承载结构件的设计 应保证在额定载荷的0 100 承载范围内液压电梯均能安全运行 能够保证安全的第四个基础条件是 液压电梯的载荷范围固定 且承载结构件的设计能够满足液压电梯在此载荷状态下安全运行 事故类型及失效形式 0 3 5本标准对于电气安全装置的要求是 若电气安全装置完全符合本标准的要求 则其失效的可能性不必考虑 0 3 6当使用人员按预定方法使用液压电梯时 对因其自身疏忽和非故意的不小心而造成的问题应予以保护 0 3 7在某些情况下 使用人员可能做出某种鲁莽动作 本标准没有考虑同时发生的两种

9、鲁莽动作的可能性和 或 违反液压电梯使用说明的情况 0 3 8如果在维修期间 一个使用人员通常不易接近的安全装置被有意置为无效状态 此时电梯的安全运行无保障 则应遵照维修规程采取补充措施去保证使用人员的安全 事故类型及失效形式 0 3 10除了下列各项以外 根据良好实践和本标准要求制造的机械装置 在无法检查情况下 将不会损坏只濒临危险状态 下列机械故障应考虑 a 悬挂装置的破断 b 辅助绳 链和带的所有连接的破断和松弛 c 液压系统 不包括液压缸 中的破裂 d 液压系统 包括液压缸 中的微小泄露 0 3 11轿厢从最低层站坠落 在撞击缓冲器之前 允许防坠落或防超速下降的装置不动作0 3 16对

10、于装有节流阀 单向节流阀作为防止超速下降预防措施的液压电梯 应考虑到轿厢对缓冲器或棘爪装置的撞击速度为下行额定速度 d 0 3m s 基本结构与型式 四 液压电梯的基本结构液压电梯是机 电 电子 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 1 泵站系统 由电机 油泵 油箱及附属元件组成 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 油泵一般采用螺杆泵 输出压力在0 10MPa之间 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 泵站 基本结构与型式 2 液压系统 由集成

11、阀块 组 截止阀 止回阀 破裂阀 限速切断阀 和油缸等组成 集成阀块 组 由流量控制阀 单向阀 安全阀 溢流阀等组成 控制输出流量 并有超压保护 锁定 压力显示等功能 截止阀 止回阀 为球阀 是油路的总阀 用于停机后锁定系统 限速切断阀 安装在油缸上 在油管破裂时 迅速切断油路 防止柱塞和载荷下落 故也称 破裂阀 油缸 是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 还有液压软管和硬管 手动泵等 基本结构与型式 集成阀块 组 打压阀 降压阀 油压表 油温检测探头 输油管 油泵箱 液压缸 基本结构与型式 柱塞 柱塞 柱塞 液压缸 3 导向系统 与曳引电梯的作用一样 限制轿厢

12、活动的自由度 承受偏载和安全钳动作的载荷 对间接顶升的液压电梯 带滑轮的柱塞顶部也应有导轨导向 4 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 5 门系统 与曳引电梯相同 基本结构与型式 层站 基本结构与型式 轿顶轿底 基本结构与型式 五 液压电梯的整体布置直接作用液压电梯3 4 5 2 7 2 按照GB21240 2007 液压电梯制造与安装规范 的定义 直接作用式液压电梯是指柱塞或缸筒直接作用在轿厢或轿厢架上的液压电梯 也称 直接顶升液压电梯 或 直顶式液压电梯 直接顶升是柱塞与轿厢直接相连 柱塞的运动速度与轿厢运行速度相同 其传动比1 1

13、而柱塞与轿厢的连接可以在轿厢底部中间 也可以在侧面 基本结构与型式 中置直顶式驱动 1 1 采用单级或多级 同步柱塞缸直接驱动 安装简单 可以到30米 但需要将缸筒置于底坑下井中 侧置直顶式驱动 1 1 直顶背包式 采用单级或多级同步柱塞缸直接驱动 安装简单 可以到10米 不需要将缸筒置于底坑下井中 基本结构与型式 双侧双缸直顶式驱动 1 1 液压缸多固定在两侧对角相等位置 通常在大载重量电梯 15吨以上 使用 行程不大 适用单级柱塞缸要注意两侧的同步和轿厢结构坚固 基本结构与型式 间接作用液压电梯3 10 5 2 7 3 GB21240 2007 液压电梯制造与安装规范 的定义 间接作用式液

14、压电梯是指借助于悬挂装置 绳 链 将柱塞连接到轿厢或轿厢架上的电梯 也称 间接顶升液压电梯 间接顶升是柱塞通过滑轮和钢丝绳拖动轿厢 这样可以利用液压顶升力大的优势 柱塞的运动速度是轿厢运行速度一半 其传动比1 2 提升钢丝绳应不少于两根 一端固定在油缸或其他结构上 一端绕过柱塞顶部滑轮 固定在轿厢上 柱塞顶部滑轮由导轨导向 也可以利用轿厢导轨进行导向 基本结构与型式 侧置间接驱动 1 2或2 4 采用单级或多级同步柱塞缸 可以到30米行程 不需要将缸筒置于底坑下井中 双侧间接驱动 2 4 采用单级柱塞缸 液压缸多固定在两侧对角相等位置 基本结构与型式 液压电梯工作原理 六 液压传动基础知识1

15、液压传动概念 液压传动是利用密封工作容积内液体的压力能来完成由原动机向工作装置进行能量或动力的传递或转换 2 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 为使工作可靠 要求液压油有适当的粘度 良好的润滑性能和化学稳定性 3 液压阀 在液压系统中用液压控制阀 简称液压阀 对液流的方向 压力的高低 以及流量的大小进行控制 是直接控制工作过程和工作特性的重要器件 油缸阀门和附件 4 截止阀 5 2 7 12 1 液压电梯应该设置截止阀 2 截止阀应该安装在将液压缸连接到单向阀和下行方向阀之间的油路上 3 截止阀应该位于机房内 液压电梯工作原理 截止阀 一种手

16、动操纵的双向阀 该阀的开启和关闭允许或防止在任一方向上的液压油流动 3 27 5 限速切断阀 破裂阀 当在预定的液压油流动方向上流量增加而引起阀进出口的压差超过设定值时 能自动关闭的阀 3 25 在液压电梯系统中 为了防止轿厢坠落和下行超速 需设置破裂阀 当管路中流量增加而引起的阀进出口的压差超过设定值时 能自动关闭油路 停止轿厢运行并保持静止状态 如图所示 阀芯上端通过节流器与B口相通 下端与A口相通 由于阀中部的过流截面较小 因此它可以作为流量 压力转换器件 当液流从A流向B时 B口的压力随流量的增加而明显下降 从而使阀芯向右移动 将阀口关小 流量再增大时 阀芯会完全关闭而切断液流 节流器3可以用来调节阀芯的运动阻尼 油液反向流动时 破裂阀没有限流作用 5 2 7 20 液压电梯工作原理 底坑与破裂阀 液压电梯工作原理 6 单向阀 只允许液流在一个方向流动的阀 3 16液压电梯液压系统应设置单向阀 单向阀应该安装在油泵与截止阀间的回路上 标准设置要求 5 2 7 13 1 液压系统应该设置单向阀 单向阀应该安装在液压泵与截止阀之间的油路上 2 当供油系统压力降低至最低工作压力以下时