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液壓電梯液壓系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法研究

文檔作者：劉英杰１，武星軍１，徐兵２，王偉雄１，宋月超３，王新華１文檔來源：１廣州市特種機(jī)電設(shè)備檢測(cè)研究院２浙江大學(xué)流體傳動(dòng)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室３廣州計(jì)量檢測(cè)技術(shù)研究院			點(diǎn) 擊數(shù)：
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２０１４年２月
第４２卷第４期
機(jī)床與液壓
ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ
Ｆｅｂ２０１４
Ｖｏｌ４２Ｎｏ４
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－３８８１２０１４０４０１１
收稿日期：２０１３－０２－２２
基金項(xiàng)目：國(guó)家質(zhì)檢總局質(zhì)檢公益項(xiàng)目（２０１２１０４０１６－４）；廣東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局科技項(xiàng)目（２０１１ＣＴ０４）；廣東省質(zhì)量技術(shù)
監(jiān)督局２０１０重點(diǎn)科技項(xiàng)目（２０１０ＺＴ０２）；國(guó)家質(zhì)檢總局科技項(xiàng)目（２０１１ＱＫ３２１，２０１０ＱＫ０８５，２０１２ＱＫ０６５）
作者簡(jiǎn)介：劉英杰（１９８３—），男，博士，工程師，從事特種設(shè)備的安全與節(jié)能檢測(cè)和評(píng)估。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｉｎｇｊｉｅｌｊｄ＠１６３ｃｏｍ。
液壓電梯液壓系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法研究
劉英杰１，武星軍１，徐兵２，王偉雄１，宋月超３，王新華１
（１廣州市特種機(jī)電設(shè)備檢測(cè)研究院，廣東廣州５１０１８０；
２浙江大學(xué)流體傳動(dòng)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江杭州３１００２７；
３廣州計(jì)量檢測(cè)技術(shù)研究院，廣東廣州５１００３０）
摘要：液壓電梯相比曳引式電梯具有高的功率質(zhì)量比和良好的可靠性，適合中低層建筑。但是液壓電梯主控閥結(jié)構(gòu)較
復(fù)雜，系統(tǒng)安裝、調(diào)試及日常維修保養(yǎng)的技術(shù)要求較高，某種程度上影響其廣泛應(yīng)用。介紹現(xiàn)有的幾種典型的液壓電梯的
液壓系統(tǒng)工作原理、主控閥結(jié)構(gòu)及發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)分析其定期檢驗(yàn)的液壓主控閥壓力設(shè)定、流量特性、防沉降功能等參數(shù)
的檢測(cè)方法和評(píng)判準(zhǔn)則。該研究有利于技術(shù)人員加深對(duì)液壓電梯的認(rèn)識(shí)，以促進(jìn)其推廣和應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：液壓電梯；主控閥；檢驗(yàn)
中圖分類號(hào)：ＴＨ１３７７　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ　　文章編號(hào)：１００１－３８８１（２０１４）４－０３２－６
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｏｎＳｉｔｅａｎｄＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｙｓｔｅｍｓｆｏｒＨｙｄｒａｕｌｉｃＥｌｅｖａｔｏｒ
ＬＩＵＹｉｎｇｊｉｅ１，ＷＵＸｉｎｇｊｕｎ１，ＸＵＢｉｎｇ２，ＷＡＮＧＷｅｉｘｉｏｎｇ１，ＳＯＮＧＹｕｅｃｈａｏ３，ＷＡＮＧＸｉｎｈｕａ１
（１ＧｕａｎｇｚｈｏｕＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｐｅｃｉａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎａｎｄＴｅｓｔｉｎｇ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１０１８０，Ｃｈｉｎａ；
２ＴｈｅＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｌｕｉｄＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
ＨａｎｇｚｈｏｕＺｈｅｊｉａｎｇ３１００２７，Ｃｈｉｎａ；
３ＧｕａｎｇｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅａｓｕｒｉｎｇａｎｄＴｅｓｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１００３０，Ｃｈｉｎａ）
　?。粒猓螅簦颍幔悖簦海粒螅悖铮恚穑幔颍椋睿纾鳎椋簦瑁簦颍幔悖簦椋铮睿澹欤澹觯幔簦铮颍瑁洌颍幔酰欤椋悖澹欤澹觯幔簦铮颍瑁幔螅欤幔颍纾澹颍穑铮鳎澹颍鳎澹椋纾瑁簦颍幔簦椋铮幔睿洌猓澹簦簦澹颍颍澹欤椋幔猓椋欤椋簦?，ｗｈｉｃｈｗａｓ
ｓｕｉｔａｂｌｅｉｎｌｏｗａｎｄｍｉｄｄｌｅｓｔｏｒｙｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｃｏｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｖａｌｖｅｉｎｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｌｅｖａｔｏｒ，ｈｉｇｈｓｋｉｌｌ
ｆｏｒｍｅｃｈａｎｉｃｔｏｄｏｔｈｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ，ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｗｏｒｋｏｆｔｈｏｓｅｓｙｓｔｅｍｗａｓｒｅｑｕｉｒｅｄｗｈｉｃｈｓｏｍｅｗｈａｔｌｉｍｉｔｅｄｉｔｓｗｉｄｅａｐ
ｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍａｉｎｖａｌｖｅａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｒｅｎｄｏｆｐｒｅｓｅｎｔｓｏｍｅｔｙｐｉｃａｌｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｌ
ｅｖａｔｏｒｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｒｅｇｕｌａｒｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｒｉｔｅｒｉｏｎｓｆｏｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｓｐｅｃｔｅｄａｔｆｉｘｅｄｐｅｒｉｏｄｏｆ
ｔｉｍｅａｓｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｓｅｔｔｉｎｇ，ｆｌｏｗｒａｔｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎｄａｎｔｉｄｏｗｎｗａｒｄｆｕｎｃｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｖａｌｖｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ
ｒｅｓｅａｒｃｈｈｅｌｐｓｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｌｅｖａｔｏｒｆｏｒｔｅｃｈｎｉｃｉａｎｓ，ｔｈｅｎｅｎｌａｒｇｅｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｌｅｖａｔｏｒ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｅｌｅｖａｔｏｒ；Ｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｖａｌｖｅ；Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ
　　液壓電梯是用于低樓層建筑物的垂直提升設(shè)備，
在國(guó)外市場(chǎng)與曳引式電梯一直處于競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系，２０
世紀(jì)９０年代，由于無機(jī)房曳引電梯的出現(xiàn)，液壓電
梯的市場(chǎng)份額開始逐漸下降，但其相對(duì)于曳引電梯系
統(tǒng)具有高的可靠性和安全性，在一些需要重載和地震
頻繁發(fā)生的區(qū)域應(yīng)用液壓電梯具有明顯的優(yōu)勢(shì)［１］。在
國(guó)內(nèi)，由于液壓電梯技術(shù)人員的缺乏，對(duì)液壓電梯的
理解也不是特別的透徹，國(guó)內(nèi)電梯廠夸大了液壓電梯
效率和污染性對(duì)整個(gè)提升系統(tǒng)運(yùn)行的影響，都選擇生
產(chǎn)制造曳引電梯而不愿嘗試安全性和可靠性更高的液
壓電梯產(chǎn)品，導(dǎo)致液壓液壓電梯的應(yīng)用范圍較小，國(guó)
內(nèi)安裝比較典型的產(chǎn)品大部分來自于國(guó)外，包括德國(guó)
Ｂｌａｉｎ公司、意大利ＧＭＶ公司、瑞士Ｂｅｒｉｎｇｅｒ公司
（采用Ｂｕｃｈｅｒ閥）的液壓電梯產(chǎn)品。液壓電梯屬于特
種機(jī)電設(shè)備，其運(yùn)行性能的好壞直接關(guān)系到乘客的生
命和財(cái)產(chǎn)安全，國(guó)內(nèi)特種設(shè)備檢驗(yàn)單位的檢驗(yàn)人員根
據(jù)新頒布的《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則－液壓
電梯》（ＴＳＧＴ７００４２０１２） 開展液壓電梯的定期檢驗(yàn)
和監(jiān)督檢驗(yàn)，但是，由于而國(guó)外的產(chǎn)品各異，檢驗(yàn)人
員很難短時(shí)間內(nèi)消化最新的檢驗(yàn)規(guī)程［２－４］，以下介紹
了市場(chǎng)上主要的液壓電梯系統(tǒng)，分析其動(dòng)作機(jī)制和主
控閥結(jié)構(gòu)，討論相關(guān)液壓系統(tǒng)參數(shù)的檢驗(yàn)方法，并介
紹其發(fā)展趨勢(shì)，為推進(jìn)液壓電梯的使用，提高液壓電
梯的安全檢驗(yàn)水平提供了依據(jù)。
１　液壓電梯液壓系統(tǒng)原理
１１?。拢酰悖瑁澹蚬镜膸В蹋遥种骺亻y的液壓系統(tǒng)
Ｂｕｃｈｅｒ公司的ＬＲＶ定量泵系統(tǒng)原理圖如圖１所
示，該系統(tǒng)采用兩個(gè)比例閥（ｄｏｗｎｖａｌｖｅ，ｕｐｖａｌｖｅ）
控制液壓缸柱塞的上升和下降實(shí)現(xiàn)轎廂的上行和下
行，當(dāng)轎廂上行時(shí)，上行閥（ｕｐｖａｖｌｅ） 起到調(diào)節(jié)進(jìn)
入液壓缸流量的作用，同時(shí)流量計(jì)（ｆｌｏｗｍｅｔｅｒ） 檢
測(cè)進(jìn)入液壓缸的流量并傳送到主控制器，主控制器將
指令速度和反饋的速度進(jìn)行對(duì)比獲得上行閥的控制信
號(hào)，當(dāng)轎廂下行時(shí)，下降速度指令與反饋的速度信號(hào)
進(jìn)行對(duì)比獲得下行閥的指令信號(hào)；在緊急情況下，手
動(dòng)泵（ｈａｎｄｐｕｍｐ） 可提升液壓缸柱塞，管路破裂閥
防止轎廂超速下降。該系統(tǒng)在１９９６年研制成功，屬
于速度閉環(huán)控制系統(tǒng)，其溫度和負(fù)載的適應(yīng)性強(qiáng)，平
層精度高，但由于其屬于定量泵閥控調(diào)速系統(tǒng)，該系
統(tǒng)的啟動(dòng)和制動(dòng)的能耗較大。隨后Ｂｕｃｈｅｒ公司針對(duì)
ＬＲＶ定量泵系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，開發(fā)出帶變頻器的ＬＲＶ
主控閥系統(tǒng)［５－６］，該新型系統(tǒng)通過變頻調(diào)速控制轎廂
的上行，大大減少了啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的能量損耗，同時(shí)
該系統(tǒng)將轎廂下行時(shí)的能耗通過回饋裝置進(jìn)行回收，
減少了系統(tǒng)的發(fā)熱，提高了系統(tǒng)的能效，配備該系統(tǒng)
的液壓電梯，可以減少冷卻裝置的安裝。近期Ｂｕｃｈｅｒ
公司推出智能閥Ｉｖａｌｖｅ（如圖２所示），該閥在原有
ＬＲＶ閥具有功能的基礎(chǔ)上，開發(fā)了在線監(jiān)測(cè)、故障
診斷、遠(yuǎn)程訪問等新功能，配合變頻技術(shù)，該系統(tǒng)代
表了國(guó)際的領(lǐng)先水平，同時(shí)該閥也代表了液壓電梯主
控閥的智能化發(fā)展方向［７］。
圖１?。拢酰悖瑁澹蚬編В蹋遥种骺亻y的液壓系統(tǒng)
圖２?。拢酰悖瑁澹蚬荆桑觯幔欤觯逍椭骺亻y［７］
１２?。牵停止镜膸В常埃保靶秃停危牵中椭骺亻y的液
壓系統(tǒng)
ＧＭＶ公司早期開發(fā)的帶３０１０主控閥的液壓電梯
液壓原理圖如圖３所示。該系統(tǒng)屬于定量泵機(jī)械閥的
雙速調(diào)節(jié)開環(huán)控制液壓系統(tǒng)， 通過３個(gè)電磁閥
（ＶＭＰ，ＶＭＬ，ＶＭＤ） 控制液壓缸柱塞的上升和下
降，實(shí)現(xiàn)轎廂的上行和下行。轎廂上行操作時(shí)，電機(jī)
先得電，帶動(dòng)螺桿泵運(yùn)動(dòng)，輸出的高壓油從液壓泵出
口流出，系統(tǒng)油液從旁通閥ＶＢ流出，等到ＶＭＬ電
磁閥通電，流量調(diào)節(jié)閥ＶＲＦ將慢慢開啟，與此同時(shí)
ＶＭＰ閥得電，流入ＶＢ閥的液壓油逐漸減少，轎廂加
速上行，當(dāng)?shù)竭_(dá)平衡狀態(tài)，電梯勻速運(yùn)行，到轎廂運(yùn)
行到減速位置時(shí)，ＶＭＬ閥電磁鐵失電，流量調(diào)節(jié)閥
ＶＲＦ的過流面積減少，轎廂減速運(yùn)行直到平層靜止。
轎廂下行時(shí)，ＶＭＬ、ＶＭＤ電磁閥得電，使得液控單
向閥ＶＲＰ打開，同時(shí)流量調(diào)節(jié)閥ＶＲＦ的過流面積也
逐漸增加，轎廂加速下行，直到到達(dá)平衡位置，轎廂
勻速下行，當(dāng)轎廂運(yùn)行到減速位置時(shí)，ＶＭＬ閥電磁
鐵失電，使得流量調(diào)節(jié)閥ＶＲＦ的過流面積逐漸減少，
轎廂減速下行直到平層靜止。該系統(tǒng)是開環(huán)控制系
統(tǒng)，負(fù)載和溫度適應(yīng)性差，系統(tǒng)的平層精度低，需要
反復(fù)調(diào)試才能達(dá)到運(yùn)行舒適性和平層精度要求，同時(shí)
該系統(tǒng)也屬于定量泵閥控系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行效率低。
圖３?。牵停止镜膸В常埃保爸骺亻y的液壓系統(tǒng)
近期，為提高液壓電梯運(yùn)行的舒適性和運(yùn)行效
率，ＧＭＶ公司研發(fā)出帶ＮＧＶ主控閥閉環(huán)速度控制液
壓系統(tǒng)［８］，其液壓原理圖如圖４所示，其中ＶＭＤ為
下降控制電磁閥，ＶＢ為旁通閥，ＶＲＰ為液控單向
閥，ＰＡＭ為手動(dòng)泵單元，ＶＳＭＡ為緊急下降閥單元，
ＶＣ３００６為管路破裂閥，當(dāng)轎廂上行時(shí)，液壓泵輸出
的高壓液壓油通過液控單向閥ＶＲＰ和截止閥Ｒ，以
及管路破裂閥ＶＣ３００６到達(dá)液壓缸的下腔，推動(dòng)液壓
缸柱塞向上運(yùn)動(dòng)，泵出口多余的油液，通過步進(jìn)電機(jī)
調(diào)節(jié)閥ＶＢ流回油箱，系統(tǒng)的最大壓力通過ＶＳ１設(shè)
定，手動(dòng)泵的最大壓力通過ＰＡＭ模塊的溢流閥設(shè)定；
當(dāng)轎廂下行時(shí)，下降電磁閥ＶＭＤ得電，使得液控單
向閥ＶＲＰ打開，液壓缸的壓力油通過管路破裂閥
ＶＣ３００６，液控單向閥ＶＲＰ、旁路調(diào)節(jié)閥ＶＢ流回液壓
缸，轎廂的速度由帶步進(jìn)電機(jī)的旁路調(diào)節(jié)閥ＶＢ控
制。該系統(tǒng)屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過安裝在ＶＢ閥和
ＶＲＰ閥的傳感器獲得電梯的實(shí)際速度信號(hào)，在與速
度指令信號(hào)相比較，閉環(huán)調(diào)節(jié)獲得步進(jìn)電機(jī)的控制信
號(hào)，該系統(tǒng)與Ｂｕｃｈｅｒ公司的ＬＲＶ定量泵系統(tǒng)同樣具
第４期 劉英杰 等：液壓電梯液壓系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法研究 ·?。常场?#183;　
有好的溫度和負(fù)載適應(yīng)性，系統(tǒng)的平層精度較高，
但仍未達(dá)到Ｂｕｃｈｅｒ公司帶變頻器的ＬＲＶ系統(tǒng)的能效
水平，同時(shí)系統(tǒng)主控閥也不具有在線監(jiān)測(cè)的功能。
圖４?。牵停止編В危牵种骺亻y的液壓系統(tǒng)
１３?。拢欤幔椋罟編В牛郑保埃靶椭骺亻y的液壓系統(tǒng)
Ｂｌａｉｎ公司ＥＶ１００型主控閥應(yīng)用的典型系統(tǒng)液壓
原理圖如圖５所示，該系統(tǒng)屬于定量泵機(jī)械閥控雙速
開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，其中Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ為４個(gè)電磁控制
閥，主管電梯上行和下行的加速和平層速度控制，Ｕ
為旁通閥。
液壓電梯控制器收到上行指令時(shí)，將啟動(dòng)電機(jī)帶
動(dòng)液壓泵旋轉(zhuǎn)，液壓泵出口的壓力油進(jìn)入主控閥入
口，由于系統(tǒng)壓力不夠提升轎廂，液壓油從旁通閥流
回油箱；電磁閥Ａ動(dòng)作使得旁通閥２的下端壓力升
高，該壓力作用在旁通閥上，關(guān)閉旁通閥回油通路，
系統(tǒng)的液壓油頂開單向閥流入液壓缸內(nèi)，頂升柱塞實(shí)
現(xiàn)轎廂上行；當(dāng)轎廂快到達(dá)平層位置時(shí)，電磁閥Ｂ
動(dòng)作，作用在旁通閥下端的壓力油逐漸降低，旁通油
路逐漸開啟，轎廂減速平層；到達(dá)平層位置時(shí)，液壓
電梯的驅(qū)動(dòng)電機(jī)關(guān)機(jī)，完成上行動(dòng)作。液壓電梯控制
器收到下行指令時(shí)，電磁閥Ｃ、Ｄ動(dòng)作，液壓油從柱
塞缸流回液壓油箱，轎廂處于加速下行狀態(tài)；當(dāng)下降
速度控制閥閥芯下端壓力降低到最低時(shí)，下降速度閥
的閥芯開口最大，轎廂以最大速度下行；當(dāng)轎廂快達(dá)
到平層位置時(shí)，電磁鐵Ｃ斷電，下降閥下端的壓力
逐漸建立，下降閥閥芯開口開始減小，直到到達(dá)平層
位置。由于該系統(tǒng)屬于機(jī)械閥控雙速調(diào)節(jié)開環(huán)控制系
統(tǒng)，系統(tǒng)的溫度和負(fù)載適應(yīng)性較差，同時(shí)電梯的平層
精度也較低，且系統(tǒng)的效率不高。目前該公司為提高
系統(tǒng)的效率，提出了改進(jìn)系統(tǒng)調(diào)節(jié)精度和提高運(yùn)行效
率新系統(tǒng)，該新型系統(tǒng)由ＥＶ４主控閥和Ｙａｓｋａｗａ變
頻器組成，通過變頻控制來閉環(huán)控制轎廂的上行運(yùn)行
速度，大大地提高了系統(tǒng)的運(yùn)行精度和運(yùn)行效率，下
行則可以通過可選的閥控或者變頻控制來實(shí)現(xiàn)［９－１０］。
圖５　Ｂｌａｉｎ公司帶ＥＶ１００主控閥的液壓系統(tǒng)
２　主控閥的特點(diǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)
２１?。拢酰悖瑁澹蚬荆蹋遥种骺亻y的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)
Ｂｕｃｈｅｒ公司的ＬＲＶ主控閥外形圖如圖６（ａ） 所
示，其中主控閥的側(cè)面分別為２個(gè)比例電磁閥，控制
轎廂的上行和下行，上部為流量傳感器，控制器通過
實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的反饋流量并與指令速度信號(hào)進(jìn)行對(duì)
比，閉環(huán)調(diào)節(jié)獲得比例閥的控制信號(hào)。
圖６?。拢酰悖瑁澹蚬荆蹋遥种骺亻y外形圖和剖視圖［６］
·３４· 機(jī)床與液壓 第４２卷
　?。蹋遥种骺亻y的剖視圖如圖６（ｂ） 所示，２個(gè)比
例電磁閥分別控制上升閥芯１６和下降閥芯１４，閥芯
１６起到旁通的作用，當(dāng)電梯控制器收到上行指令時(shí)，
比例電磁鐵將控制上升閥芯１６逐漸關(guān)斷流向油箱的
過流面積，大部分液壓油從液壓泵流到液壓缸，轎廂
加速上行，上升閥芯１６達(dá)到極限位置時(shí)轎廂處于最
大速度狀態(tài)，當(dāng)轎廂運(yùn)行到減速段，控制器控制閥芯
１６逐漸開啟，大部分油液從旁路流回油箱，直到轎
廂平層停止運(yùn)行。轎廂下行時(shí)，比例電磁鐵控制下降
閥芯１４逐漸開啟使得轎廂加速，當(dāng)閥芯１４到達(dá)極限
位置時(shí)，轎廂的速度達(dá)到最大值，轎廂勻速運(yùn)行，當(dāng)
轎廂運(yùn)行到減速段，控制器控制閥芯１４逐漸關(guān)閉，
使得流回油箱的過流面積減少，電梯速度逐漸降低，
直到轎廂平層停止運(yùn)行。
２２　ＧＭＶ公司ＮＧＶ主控閥的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)
ＧＭＶ公司ＮＧＶ主控閥的外觀圖如圖７（ａ） 所
示，上表面分別安裝球閥、緊急下降閥、旁路調(diào)節(jié)
閥、下行電磁閥，側(cè)表面為液控單向閥，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)
圖如圖７（ｂ）所示，電梯上行時(shí)，液壓泵的高壓油
通過單向閥ＶＲ進(jìn)入旁路調(diào)節(jié)閥ＶＢ的入口腔，由于
主控制器的調(diào)節(jié)作用，將使得旁路閥的過流面積減
少，同時(shí)使得單向閥前面的容腔壓力進(jìn)一步增加，當(dāng)
壓力達(dá)到一定程度時(shí)，頂開單向閥ＶＲＰ，油液進(jìn)入
柱塞缸下端，提升柱塞缸，系統(tǒng)的傳感器檢測(cè)進(jìn)入液
壓缸的流量反饋到控制器，并和指令信號(hào)對(duì)比閉環(huán)反
饋控制步進(jìn)電機(jī)的控制量，實(shí)現(xiàn)柱塞缸的速度控制，
電梯下行時(shí)，下行速度控制信號(hào)和傳感速度信號(hào)形成
閉環(huán)進(jìn)行運(yùn)算實(shí)現(xiàn)對(duì)ＶＢ閥的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)轎廂下
行速度控制。
圖７　ＧＭＶ公司的ＮＧＶ型主控閥外形圖和剖面圖［８］
２３?。拢欤幔椋罟荆牛郑保埃爸骺亻y的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)
Ｂｌａｉｎ公司的ＥＶ１００主控閥的外形圖如圖８（ａ）
所示，主控閥的頂部為驅(qū)動(dòng)電磁閥閥芯工作的電磁
鐵、緊急功率線圈、側(cè)面為緊急下降按鈕、松繩閥。
圖８（ｂ）為ＥＶ１００的剖視圖，從圖上可以看出，調(diào)
節(jié)螺桿１用于調(diào)節(jié)旁通閥的最大流量，調(diào)節(jié)螺桿４用
于調(diào)節(jié)單向閥的作用力大小，調(diào)節(jié)螺桿９用于調(diào)節(jié)下
降閥芯的過流面積。轎廂上行時(shí)，液壓油通過Ｐ口，
流經(jīng)單向閥到達(dá)液壓缸，推動(dòng)柱塞以提升轎廂，隨著
旁通閥過流面積的逐漸減少，轎廂加速運(yùn)行，當(dāng)旁通
閥過流面積減少到極限值時(shí)，轎廂運(yùn)行速度達(dá)到最大
值，轎廂開始勻速運(yùn)行，隨后當(dāng)轎廂運(yùn)行到減速區(qū)域
時(shí)，旁通閥閥芯反向運(yùn)動(dòng)，大部分油液從旁通閥流回
油箱，轎廂減速運(yùn)行直到平層靜止。當(dāng)轎廂下行時(shí)，
液壓油從ｚ口流經(jīng)下降速度控制閥流回Ｔ口，下行過
程中，下降速度閥過流面積逐漸增加，轎廂加速下
行，當(dāng)下降速度控制閥到達(dá)最大過流面積時(shí)，轎廂運(yùn)
行速度到達(dá)最大值，開始勻速運(yùn)行，當(dāng)轎廂達(dá)到減速
區(qū)域時(shí)，下降速度閥過流面積減少，轎廂減速直到平
層靜止。
第４期 劉英杰 等：液壓電梯液壓系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法研究 ·　３５　·　
圖８?。拢欤幔椋罟荆牛郑保埃爸骺亻y的外形圖和剖視圖［１０］
３　主控閥的特點(diǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)
３１　液壓電梯主控閥溢流閥設(shè)定值的檢驗(yàn)
按照ＴＳＧＴ７００４２０１２的檢驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)，先
查找資料確定系統(tǒng)滿載壓力，再關(guān)斷截止閥，同時(shí)檢
修上行，使得系統(tǒng)的壓力不斷上升，直到溢流閥動(dòng)作
壓力不再上升，記錄壓力表上的數(shù)值即為溢流閥設(shè)定
壓力。其檢驗(yàn)要求為液壓電梯的主控閥主溢流閥的設(shè)
定壓力需低于液壓系統(tǒng)滿載壓力的１４倍。對(duì)檢驗(yàn)過
程的分析如下，液壓電梯正常工作中，溢流閥只是作
為安全閥，處于常閉狀態(tài)，只有在系統(tǒng)的壓力由于壓
力沖擊或者系統(tǒng)過載的情況下才有可能開啟溢流，測(cè)
試其設(shè)定壓力時(shí)需要將連通主控閥和破裂閥之間的截
止閥處于關(guān)斷位置，以截止從液壓泵輸入柱塞缸的油
液，同時(shí)給檢修上行信號(hào)，其目的是讓液壓泵工作，
由于系統(tǒng)處于上升狀態(tài)，旁路主控閥處于逐漸關(guān)斷狀
態(tài)，液壓泵出口壓力將逐漸上升，直到增加到溢流閥
的設(shè)定壓力，溢流閥打開，系統(tǒng)壓力將不再上升，壓
力表的讀數(shù)即為溢流閥的設(shè)定值。
３２　液壓電梯破裂閥的功能檢驗(yàn)
按照ＴＳＧＴ７００４２０１２的檢驗(yàn)方法，裝有均勻分布
額定載重量的轎廂停在適當(dāng)?shù)臉菍樱跈C(jī)房操作破裂
閥的手動(dòng)試驗(yàn)裝置，檢查破裂閥能否動(dòng)作，從而將轎
廂可靠制停。該規(guī)程寫的檢驗(yàn)方法比較模糊，參考各
液壓電梯廠的操作手冊(cè)，ＧＭＶ帶ＥＮ３０１０主控閥的液
壓系統(tǒng)的破裂閥（ｒｕｐｔｕｒｅｖａｌｖｅ） 的測(cè)試方法為將轎
廂滿載停靠在頂層，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥５使得液控單向閥能
夠提供更大的過流面積，以減少管路損失，輸入轎廂
下降的指令，當(dāng)轎廂速度達(dá)到額定速度的１３倍時(shí)，
破裂閥動(dòng)作將轎廂制停，轎廂運(yùn)行的距離為１５ｍ左
右，轎廂可靠制停之后，恢復(fù)調(diào)節(jié)閥５的設(shè)置，如果
測(cè)試過程中轎廂不能制停，應(yīng)立即切斷下行信號(hào)，同
時(shí)對(duì)管路破裂閥的設(shè)置進(jìn)行檢查；Ｂｕｃｈｅｒ公司帶
ＬＲＶ主控閥的液壓系統(tǒng)的破裂閥的測(cè)試方法如下：
將轎廂裝半載的額定載荷，驅(qū)動(dòng)轎廂到頂層端站，準(zhǔn)
備手持終端的參數(shù)設(shè)置，選擇ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ主菜單下
ｃｏｍｍａｎｄ命令集中的“ｐｉｐｅｒｕｐｔｕｒｅ”功能，按下＋鍵
并保持，ＤＥＬＣＯＮ板上的ＤｏｗｎＬＥＤ燈將開始閃爍，
發(fā)送下降命令，等到轎廂加速，當(dāng)轎廂的速度達(dá)到觸
發(fā)速度，破裂閥動(dòng)作，轎廂可靠制停。該測(cè)試方法，
無需對(duì)主控閥進(jìn)行調(diào)整，由于該系統(tǒng)用的是比例閥，
ｐｉｐｅｒｕｐｔｕｒｅ功能使得下降閥的閥芯開度變大，模擬
了管路破裂的過程。
３３　液壓電梯的運(yùn)行速度和加速度性能檢驗(yàn)
按照ＴＳＧＴ７００４２０１２，空載轎廂上行的速度不應(yīng)
超過額定上行速度的８％，載有額定載重量的轎廂速
度不應(yīng)超過額定下行速度的８％，推薦的測(cè)試方法是
用秒表和距離測(cè)量裝置，測(cè)試２ｍ勻速段電梯的速
度。按照推薦的測(cè)試方法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，比較難準(zhǔn)確確
定測(cè)試時(shí)間和測(cè)試路程，計(jì)算出來的結(jié)果精度較差。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試可以借助其他等效測(cè)試裝置（ＥＶＡ６２５） 進(jìn)
行測(cè)試，應(yīng)用ＥＶＡ６２５測(cè)試的典型速度、Ｘ、Ｙ、Ｚ方
向的振動(dòng)加速度測(cè)試結(jié)果如圖９所示（該電梯的額
定速度為０６ｍ／ｓ，承載質(zhì)量為６００ｋｇ，應(yīng)用的系統(tǒng)
為Ｂｕｃｈｅｒ公司的ＬＲＶ定量泵系統(tǒng)），從圖上可以看
出，液壓系統(tǒng)的最大速度為０６９ｍ／ｓ略超過檢驗(yàn)規(guī)
定值，如果用秒表測(cè)試法，較難捕捉到其最大值。
·３６· 機(jī)床與液壓 第４２卷
圖９　液壓電梯空載上行的速度測(cè)試結(jié)果
　　液壓電梯的加速度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試雖然在沒有明確的要
求，但是液壓電梯的加速度高低直接影響著乘坐電梯
的舒適性，電梯技術(shù)條件ＧＢ／Ｔ１００５８２００９［９］對(duì)曳引
式電梯的加速度進(jìn)行了要求，要求乘客電梯最大加、
減速度的最大值均不大于１５ｍ／ｓ２，同時(shí)對(duì)轎廂運(yùn)行
在恒加速區(qū)域內(nèi)的垂直（Ｚ軸） 振動(dòng)的最大峰峰值
不應(yīng)大于０３ｍ／ｓ２，Ａ９５峰峰值不應(yīng)大于０２ｍ／ｓ２，
乘客電梯水平運(yùn)行期間（Ｘ軸和Ｙ軸） 振動(dòng)的最大
峰峰值不應(yīng)大于０２ｍ／ｓ２，Ａ９５峰峰值不應(yīng)大于０１５
ｍ／ｓ２，由于目前的檢驗(yàn)規(guī)程，沒有對(duì)液壓電梯進(jìn)行加
速度檢測(cè)，出現(xiàn)了一些電梯的加速度超標(biāo)的情況，對(duì)
以上提到的電梯進(jìn)行加速度測(cè)試，獲得的加速度測(cè)試
結(jié)果如圖１０所示，從圖可以看出，該系統(tǒng)的加速度
也明顯超標(biāo)，所以為了保證乘坐電梯的舒適性，在對(duì)
液壓電梯進(jìn)行安全評(píng)價(jià)時(shí)，建議參考電梯技術(shù)條件的
相關(guān)指標(biāo)對(duì)液壓電梯進(jìn)行加速度測(cè)試。
圖１０　液壓電梯空載上行的加速度測(cè)試結(jié)果
３４　液壓電梯的電氣防沉降功能檢驗(yàn)方法
根據(jù)ＴＳＧＴ７００４２０１２的檢驗(yàn)方法要求，當(dāng)轎廂
位于平層位置以下最大０１２ｍ至開鎖區(qū)下端的區(qū)間
時(shí)，無論層門和轎門處以任何位置，液壓電梯的驅(qū)動(dòng)
主機(jī)都應(yīng)驅(qū)動(dòng)轎廂上行。該測(cè)試的步驟為分別取不同
（下轉(zhuǎn)第４３頁(yè)）
第４期 劉英杰 等：液壓電梯液壓系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法研究 ·?。常贰?#183;　
６　結(jié)論
考慮了礦用電動(dòng)輪自卸車的自身特點(diǎn)和具體工
況，設(shè)計(jì)中采用全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，取消了方向盤和轉(zhuǎn)
向輪之間的機(jī)械連接，以液壓管道取而代之。具體采
用的是由小排量全液壓轉(zhuǎn)向器ＯＳＰＬＸ５２０作先導(dǎo)控
制，油液經(jīng)過流量放大器ＯＳＱＢ８送至全液壓轉(zhuǎn)向系
統(tǒng)，具有操縱輕便靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、易于安裝布置、
發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)仍能保證轉(zhuǎn)向性能等優(yōu)點(diǎn)。文中的研究
內(nèi)容對(duì)指導(dǎo)國(guó)內(nèi)企業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)電動(dòng)輪自卸車具有一定
工程意義。
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（上接第３７頁(yè)）
的層門和轎門開關(guān)狀態(tài)組合，利用緊急下降閥，使
得轎廂到達(dá)測(cè)試區(qū)域，看電梯控制系統(tǒng)是否能驅(qū)動(dòng)
轎廂往上運(yùn)行。目前ＴＳＧＴ７００６２００４《液壓電梯型
式試驗(yàn)細(xì)則》只是規(guī)定無論轎門處以任何位置，液
壓電梯的驅(qū)動(dòng)主機(jī)都應(yīng)驅(qū)動(dòng)轎廂上行，新檢規(guī)較嚴(yán)
格，建議按照新梯新辦法，老梯老辦法的形式來實(shí)
施檢驗(yàn)。
４　總結(jié)
介紹了幾種典型的液壓電梯系統(tǒng)及發(fā)展趨勢(shì)，同
時(shí)分析了主控閥的結(jié)構(gòu)，并討論了液壓電梯的主要液
壓元件設(shè)定參數(shù)的檢驗(yàn)方法，為加深對(duì)液壓電梯液壓
系統(tǒng)的理解并準(zhǔn)確地實(shí)施檢驗(yàn)規(guī)則提供了依據(jù)。
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ｂｕｃｈｅｒｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ．ｃｏｍ．
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［２０１２－０６－２５］．ｈｔｔｐ：／／ｇｍｖ．ｉｔ／ＴＥＣＡＲＥＡ／Ｏｌｅｏ／ＣＴ／
０４／０４０８６ＥＮ．ｐｄｆ．ＧＭＶ．
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第４期 姜立標(biāo) 等：載重２２０ｔ電動(dòng)輪自卸車全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì) ·?。矗场?#183;

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