Гидравлические схемы лифтов с электронной системой управления и пропорциональными клапанами

В целях улучшения эксплуатационных качеств гидравлического лифта, чтобы сделать его более конкурентоспособным по сравнению с лифтом с электрическим приводом, и добиться уменьшения расхода энергии и увеличения средней скорости лифта, в настоящее время среди изготовителей гидравлических лифтов, как и в других областях, имеется тенденция к использованию преимуществ, предоставляемых сочетанием гидродинамики (с масляной средой) и электроники.

И действительно, с помощью электронных средств можно программировать рабочую скорость в зависимости от характеристик установки, придавать наиболее подходящие значения ускорению и замедлению при подъеме и при спуске, с помощью датчиков контролировать соблюдение этих значений и при необходимости выполнять корректировки.

Другими словами, электроника позволяет использовать замкнутую систему регулировки (Рис. 6.20), в которой электронный регулятор сравнивает входной сигнал, соответствующий желаемому значению для переменной на выходе, с сигналом обратной связи и изменяет свой выход, минимизируя или аннулируя ошибку.

Гидравлические схемы лифтов с электронной системой управления ипропорциональными клапанами

Рис.6.20 Схема электронной регулировки скорости штока гидроцилиндра: Vr - электрическое напряжение, соответствующее требуемой величине установившейся скорости, получаемое с выхода электронного блока программирования; Is - выходной ток, пропорциональный входному напряжению; Q - расход рабочей жидкости с выхода пропорционального клапана с управляющим электромагнитом; Vu - фактическое значение скорости перемещения штока гидроцилиндра; Vt -напряжение выходного сигнала датчика скорости; Р - рабочее усилие штока гидроцилиндра; е -напряжение ошибки регулирования скорости

Таким образом, и в гидравлических лифтах возможна система управления и регулировки, очень похожая на системы, применяемые в электрических лифтах с приводом постоянного тока или с частотно-регулируемым приводом переменного трехфазного тока.

Не вдаваясь в подробности, скажем только, что в качестве датчиков используются тахоГенераторы постоянного тока, которые устанавливаются непосредственно на кабине и позволяют измерять мгновенную скорость, или измерители расхода потока жидкости (Рис. 6.21), которые устанавливаются в подающем трубопроводе и могут измерять количество поступающей в цилиндр жидкости.

Гидравлические схемы лифтов с электронной системой управления ипропорциональными клапанами

Рис,6.21. Датчик величины расхода рабочей жидкости: 1 корпус; 2 - пружина; 3 - диск, воспринимающий скоростной напор потока жидкости; 4 - дифференциальный индуктивный датчик перемещения

Датчик может измерять расход жидкости при прямом и обратном направлении потока.

Принцип работы датчика основан на измерении перемещения, зажатого между симметрично расположенными пружинами 2 диска 3, который смещается в продольном

направлении под действием скоростного напора потока, который определяется количеством жидкости, проходящей по трубе в единицу времени(расходу). Величина продольного смещения диска измеряется датчиком 4 и соответствующей электронной схемой.

Электрический сигнал обратной связи, полученный с помощью тахогенератора постоянного тока или измерителя производительности, постоянно сравнивается электронным регулятором с заранее установленным значением контролируемой величины скорости(ускорения или замедления). Выходной сигнал блока электронного регулятора подается на один или несколько пропорциональных клапанов, которые служат для управления клапанами подъема и спуска кабины.

На рис.6.22, в качестве примера реализации системы электронного управления приведена схема типа LRV-1 швейцарской фирмы Beringer.

Гидравлические схемы лифтов с электронной системой управления ипропорциональными клапанами

Рис. 6.22. Гидравлическая схема с электронным управлением типа LRV-1: 1 - гидроцилиндр; 2 - клапан аварийного спуска кабины; 3 - датчик расхода жидкости; 4 - кран; 5 - рычаг управления клапаном ручного спуска кабины; 6 - блок клапанов с пропорциональным электронным управлением

Первые клапаны с электронным управлением для гидравлических лифтов были разработаны специалистами этой фирмы более 25 лет назад. Благодаря многочисленным усовершенствованиям на основе использования цифровой электроники удалось создать высококачественные схемы управления приемлемой стоимости.

Основу конструкции системы управления LRV-1 составляет блок клапанов 6 с датчиком расхода рабочей жидкости 3 и электронный блок, обеспечивающий рациональный график движения кабины при разгоне и замедлении, при подъеме и спуске.

Благодаря наличию обратной связи по скорости достигается программное обеспечение заданного графика изменения скорости и минимизируется путь выравнивания положения кабины.

В контуре автоматического регулирования используется сигнал датчика расхода 3, поступающий в электронный блок управления.

Насос приводится в действие асинхронным короткозамкнутым двигателем переменного трехфазного тока, который работает только при подъеме кабины. Пуск двигателя производится практически в холостом режиме благодаря сливу рабочей жидкости в процессе пуска.

График движения с допустимым уровнем ускорений и высокой точностью остановки обеспечивается благодаря электронному регулированию работы пропорциональных электрических клапанов блока 6.

В схеме управления предусмотрен клапан аварийного спуска 2 и вспомогательный кран 4. Имеется система ручного управления спуска кабины, которая приводится в действие рычагом 5.

Фирма Beringer утверждает, что благодаря использованию системы LRV-1 ей удалось добиться независимости параметров графика движения от давления, температуры и вязкости рабочей жидкости. Уменьшились потери мощности и снизились энергетические затраты. Удалось увеличить скорость опускания кабины на 50 % без увеличения стоимости оборудования и снижения комфортности условий перевозки пассажиров.

Работа специалистов фирмы Beringer по дальнейшему совершенствованию эксплуатационных характеристик гидравлических лифтов привела к созданию принципиально новой конструкции гидравлической системы управления на основе использования частотно регулируемого реверсируемого электропривода насоса.

К аналогичному решению пришла немецкая фирма применительно к конструкции гидравлического лифта с противовесом и цилиндром двойного действия( Leistritz). Она организовала выпуск гидравлических лифтов с частотным регулированием с грузо-подъемномтью 450, 630 и 1000 кГ при скорости движения кабины от 0,5 до 1 м/с при высоте подъема 12 и 20 м.