1吨承载别墅梯液压系统设计

欢迎下载本文档参考使用，如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 毕毕业业设设计计说说明明书书 设计题目：设计题目：1 1 吨承载别墅梯液压系统设计吨承载别墅梯液压系统设计 学生姓名：学生姓名： 学学 号：号： 专业班级：专业班级： 学学 部：部： 指导教师：指导教师： 2012 年 6 月 1 日 摘 要 -I- 摘 要 本课题是设计一个别墅液压电梯。主要思路是采用液压动力驱动，结构采 用背篓形式。活塞缸顶部是一个定滑轮结构，活塞缸顶起定滑轮带动钢丝绳， 通过二级滑轮组实现受力和位移比例关系，从而实现利用较少的空间提升重物。 完成背篓式家庭液压电梯设计总体结构设计，即完成包括总体装配设计、主要 元件设计计算、非标零件设计；升降系统总体的受力分析及校核计算等。 针对以上功能提出液压电梯结构，设计其结构特点和工作原理，并对其零 部件进行参数计算和标准化。液压传动系统可靠，电梯运行平稳、舒适、安静。 除此之外还具有独特的优越性和适用性：机房位置设置灵活、安全可靠性高、 承载范围广泛，适应能力强、节省空间、降低成本、结构简洁、故障率低、易 于日常维护保养。 本设计是为低层建筑设计的室内小型液压电梯，要求使用方便，有利老年 人、残障人上下楼。 关键词 别墅；液压电梯；结构设计；液压系统；滑轮组 Abstract -II- Abstract This subject was designed as a household hydraulic elevator. Main idea was created by hydraulic system. Structure was adopt two-level basket form. piston- cylinder is a fixed pulley at the top of the structure，the piston-cylinder drive pulley set from the top rope to raise heavy objects. Through the two-level belts and pulleys to make the power and distance expand. So that use less space to rise heavy substance. Complete including general assembly design, main components design calculation, non-standard parts design； The lifting system overall analysis of stress and check calculation. Hydraulic lift for the proposed structure of the above features，design features and working principle of their structure and parameters of its components calculated and standardized. Hydraulic lift has the reliable hydraulic drive system，the quiet and smooth. Compared with traction type lift hydraulic lift has the following outstanding advantage：the flexible setting of the machine room position；the highest safe and reliable properties；the wide bearing range and the stronger adaptability；it saves the space，reduces energy consumption and cuts down the cost；hydraulic lift is of the concise structure，low trouble rate. It is easy for the daily maintenance. This hydraulic elevator is designed for low-rise buildings of indoor small，it demand easy to use，and it can helps old people and some disable people to move. Keywords: Elevator Structural Design Hydraulic System Hulleys 目 录 -III- 目 录 摘 要.I ABSTRACT.II 第 1 章 绪论.1 1.1 液压电梯的发展现状.1 1.1.1 液压电梯在国外的发展状况.1 1.1.2 液压电梯在国内的发展状况.3 1.1.3 液压电梯未来发展的展望.4 1.2 液压电梯基本组成.4 1.2.1 液压电梯的基本组成及其功能.4 1.3 液压电梯技术特点和控制类型.6 1.3.1 液压电梯的技术特点.6 1.3.2 液压电梯的控制类型.7 1.4.本课题的来源.8 1.5 本文主要内容.9 1.6 本章小结.9 第 2 章 分析两种别墅液压电梯的设计.10 2.1 设计方案的论证.10 2.2 剪叉液压电梯.10 2.3 直升式液压电梯.11 2.3.1 直升式液压电梯的结构特点.11 2.4 背篓式液压电梯.12 2.4.1 背篓式液压电梯的结构特点及工作原理.12 2.5 结论及选定方案.13 2.5.1 方案选定.14 2.6 本章小结.14 第 3 章 液压电梯的油路设计及功能实现.16 3.1 速度控制回路的选择.16 3.2 液压油路功能的实现.17 3.3 液压电梯布局及解析.17 第 4 章 系统受力分析及液压元件设计.19 4.1 受力分析.19 目 录 -IV- 4.1.1 上升下降过程受力分析.19 4.2 液压系统液压缸的设计及选择.25 4.2.1 液压缸的分类及特点.25 4.2.2 液压缸的设计步骤.26 4.2.3 液压缸的作用力.27 4.2.4 缸筒内径的确定.27 4.2.5 活塞杆强度的确定.28 4.3 液压马达及液压泵的选择.28 4.3.1 液压马达的选择.28 4.3.2 液压泵在系统中的作用及分类.28 4.3.3 液压泵的选择.29 4.3.4 液压泵流量的计算.29 4.4 主控阀的原理及设计.30 4.4.1 主控阀的工作原理.30 4.4.2 主控阀的结构形式选择.31 4.5 节流阀的选择.31 4.6 电机的选用.32 4.7 油管的设计.33 4.8 油箱的设计.34 4.8.1 油箱的构造及用途.34 4.8.2 油箱特点和设计要求.35 4.8.3 油箱容量的确定.35 4.9 本章小结.37 第 5 章 液压系统验算.38 5.1 液压系统压力损失验算.38 5.2 液压系统升温发热.39 第 6 章 液压电梯的安全.41 6.1 电梯液压系统安全防护的特殊要求.41 6.1.1 液压缸抗拉强度和稳定性要求.41 6.1.2 液压油过热保护.41 6.1.3 液压系统滤油器.41 6.1.4 电气防沉降系统.41 6.2 电梯液压系统监督与检验.41 6.3 液压电梯轿厢有效面积和额定载重量的要求.42 目 录 -V- 6.4 本章小结.43 参考文献.44 谢 辞.46 注 释.47 附 录.48 第 1 章 绪论 -1- 第 1 章 绪论 1.1 液压电梯的发展现状 1.1.1 液压电梯在国外的发展状况 液压电梯技术的发展始于 19 世纪中叶。1718 世纪液压传动理论的发展， 为液压技术步入应用领域奠定了坚实的基础。正是由于人们掌握水压传动的技 术比电力技术早且成熟，故液压电梯的出现先于电力驱动电梯。据文献记载， 世界上第一台液压电梯于 1845 年由威廉汤姆森制造。随后在 1876 年巴黎万 困博览会上展出了水压间接式的液压电梯，它利用公用水管极高的水压推动液 压缸的柱塞顶升轿厢，下降时靠泄流。但由于水压波动及生锈问题难以解决， 不久就出现了油压直接式的液压电梯。由于当时公其液压站在造价和传递方面 比蒸汽动力有明显的优越性，而且蒸汽动力电梯采用强制驱动方式，其卷筒的 宽度限制了电梯行程的根数，所以从 1870 年到 19 世纪末逐步得到发展。但是 早期的液压电梯功能较简单，主要用于运送货物。液压货运电梯的大规模使用 比曳引式电梯晚，第二次世界大战后期，高压油传动在武器制造业的应用，使 得液压传动和液压控制技术得以发展。 图 1-1 历史上第一部安全升降梯 液压电梯在二十世纪中、后期，随着液压技术的进步，液压电梯实现了新 的发展，在欧洲、北美、日本等经济发达的国家和地区液压电梯产量呈持续稳 定增长的态势。在20世纪的80至90年代中后期，液压电梯都是以一种非常良好 的态势稳步发展。不过进入本世纪以来，液压电梯市场有萎缩的迹象，这一方 面是无机房曳引电梯技术迅速发展造成的冲击，另一方面也受各国经济发展大 环境的影响。 河北联合大学轻工学院 -2- 20世纪50、60年代，以机械开关阀为控制核心的液压电梯开始步入市场。 意大利的GMV公司，OmarLift公司(德国wittur集团的下属公司)在20世纪60年代 初开发制造了各自有专利保护的机械开关集成控制阀：美国的 EECO、ESCO、MAXTON和DOVER在20世纪中期进入液压电梯领域，产品为机械开关 阀系统；随后德国的ALGI、BLAIN、LEISTRIZ等公司也开始生产此类产品；之后， 日本的KAWASAKI、TAIYO、MITSUBISHI等公司通过引进技术和自主开发也进入液 压电梯控制系统的研究领域，主要产品也是机械丌关阎系统。 1973年瑞士的BERINGER公司推出了液压电梯专用电子控制阀，该集成阀带 有高精度流量传感器，具有反馈控制功能，直接对影响轿厢速度的液压缸流量 进行闭环控制，电梯速度控制性能良好，因而一经推出便迅速占领了液压电梯 的高端市场。一方面由于受到专利的保护，另一方面也由于其独有的精良制造 技术的保证，这种电子控制阀一直只有BERINGER公司制造：20世纪90年代以后， 日本的KAWASAKI公司和TAIYO公司，欧洲的GMV、ELAIN、ALGI公司也相继推出带 反馈的电子控制阀产品。 液压电梯在十九世纪应用非常普遍，中问受曳引电梯冲击，经历过一段停 滞期，在二十世纪中、后期，随着液压技术的进步，液压电梯实现了新的发展， 在欧洲、北美、日本等经济发达的国家和地区液压电梯产量呈持续稳定增长的 态势。二十世纪80年代末至90年代初，欧州一些国家液压电梯的年平均装机数 量占电梯总装机数量的百分比如表1所示。在20世纪的80至90年代中后期，液压 电梯都是以一种非常良好的态势稳步发展。不过进入本世纪以来，液压电梯市 场有萎缩的迹象，这一方面是无机房曳引电梯技术迅速发展造成的冲击，另一 方面也受各国经济发展大环境的影响。 表表1 1欧洲各国液压电梯的年平均装机量占总量的百分比欧洲各国液压电梯的年平均装机量占总量的百分比 国家瑞士英国德国北欧诸国 所占百分比 （%） 4055608090 尤其在欧美发达地区一直占据着较高的市场份额近些年来，随着电力电子 技术、微电子技术、计算机技术、信息技术、现代控制技术的不断发展，曳引 电梯技术有了很大的进步，对液压电梯的冲击越来越大，尤其是无机房曳引电 梯的出现使得液压电梯在机房设置方面优势不复存在。尽管如此，液压电梯还 是有发展前途的，因为与曳引电梯相比，液压电梯主要有以下几个方面的优势： (1) 液压电梯功率重量比较大，驱动元件体积比较小，结构紧凑，在大载 重量的应用场合具有绝对的优势； 第 1 章 绪论 -3- (2) 一般不带有配重，因此减小了井道尺寸； (3) 液压电梯的负载重量可以通过油缸直接作用在地基上，所以液压电梯 对井道的墙壁和顶部要求较低，建筑费用较低； (4) 液压电梯与曳引电梯相比更加安全、可靠和易于维护，具有更高的性 价比。 1.1.2 液压电梯在国内的发展状况 我国目前的液压电梯市场，与发达国家有着明显的不同。当前我国建筑行 业致力于发展中高层建筑，因此曳引电梯勿庸置疑是电梯市场的主力军。但是， 随着经济的发展，生活水平不断提高，住宅电梯正在兴起，而且，国内一些大 城市的发展水平也与国外很相似，以上海为例，据统计，1300多万人口的上海 市已有60岁以上的老人200多万，按国际标准已进入老龄化社会，因此，液压电 梯的潜在市场不容忽视。随着国内生活舒适、交通便利的大规模现代化小区的 迅速推广，低层住宅配置电梯逐渐增加，如北京某住宅小区一次性定购西子奥 的斯28台液压电梯；各种大型公用事业建筑对液压电梯的需求初现规模，如广 州地铁安装了40台广州日立产液压电梯，上海浦东国际机场安装了约30台 SCHINDLER和OTIS的液压电梯，等等。 目前，我国超高层建筑密布所产生的负面影响，已越来越为人们所关注， 许多城市出台了限制高层住宅的法规。同时随着底层公寓，联体别墅，庭院别 墅的增加及老龄化社会的到来，一些低层建筑也要求安装电梯，高性价比的液 压电梯进一步显示出其较强的竞争力；近几年来许多外资企业工厂、超市、 连锁店等现代化建筑对液压梯的需求增长较快；另外与城市化进程相伴随发展 的立体车库、跳水台、石油钻井台和超大吨位的货梯等，对液压梯产生了新需 求。据统计，1996 年，我国的液压电梯的年销售为 400 台，1997 年 600 台， 1998 年 800 台，1999 年为 1000 台，而 2000 年已经达到 1300 台。可见液压电 梯在我国已经进入快速发展期，且发展前景乐观。据有关专家预测今后它将以 20%的年增长率稳定发展。 河北联合大学轻工学院 -4- 图 1-2 液压电梯类型 1.1.3 液压电梯未来发展的展望 节能与环保是当今各种技术发展的趋势，液压电梯虽然仍是电梯中的一个 重要梯种，在整个电梯市场上，尤其是在欧美发达地区仍占有较高的市场份额， 但是在“绿色产品”的日益盛行的今天，液压电梯的“非绿色化” ，以及装机功 率大，能耗严重的缺点已经成为制约其发展和应用的主要问题，所以如何降低 液压电梯的装机功率和能量消耗、实现液压电梯的节能高效运行、并使液压 电梯成为一种绿色产品 ,是当前液压电梯技术发展的重要方向。 1.2 液压电梯基本组成 1.2.1 液压电梯的基本组成及其功能 液压电梯集机械、液压、电气、电子、控制等技术于一体，是一种典型的 机电一体化产品。不论何种类型的液压电梯，都可以看成是由多个既相互独立 又相互协调配合的子系统组成的复合系统，其基本组成主要包括以下方面： 第 1 章 绪论 -5- 图1-3轿厢的顶部和底部 1、泵站系统：组成电动机、液压泵、油箱及附件等组成。功能为液压缸提 供稳定的动力源，储存油液。 2、液压控制系统：组成由集成阀块、止回阀、液压系统控制电路等组成。 功能是控制电梯的运行速度，接收输入信号并操纵电梯的起动、运行、停止。 3、承重升降系统：组成由液压缸、钢丝绳滑轮系统等组成。 4、导向系统：组成由导轨、导靴和导轨架组成。功能是限制轿厢的运动自 由度，使轿厢只能沿着轨道作升降运动。 5、轿厢：组成由轿厢架和轿厢体组成。功能用于直接装载运送乘客或货物。 6、门系统：组成由轿厢门、层门、开门机、门锁装置等组成。功能为按照 电气控制系统的指令封闭或开启层站入口和轿厢入口。 7、电气控制系统：组成由控制柜、操纵装置、位置显示装置等组成。功能 是控制电梯的运行，协调各部件的工作，并显示电梯运行状况。 8、安全保护系统：组成由限速器、安全钳、缓冲器、端站保护装置等组成。 功能确保电梯安全正常工作。液压电梯的基本组成和控制信号流向如图1-3。 河北联合大学轻工学院 -6- 控制电路 液压控 制系统 电压 信号 油 缸轿 厢 泵站 流量 压力 支持 方式 干扰 电气控制系统 显 示 门 系 统 图 1-3 液压电梯系统简图 1.3 液压电梯技术特点和控制类型 1.3.1 液压电梯的技术特点 运行平稳、乘坐舒适。液压系统传递动力均匀平稳，且比例阀能实现无级 调速，电梯运行速度曲线变化平缓，因此舒适感优于曳引调速梯。 安全性好、可靠性高、易于维修。液压电梯除装备有普通曳引式电梯具备 的安全装置外，还设有： A、溢流阀，可防止上行时压力过高。 B、应急手动阀，电源发生故障时，可使轿厢应急下降到最近的层楼位置， 自动开启层门轿门，使乘客安全走出轿厢。 C、手动泵，当系统发生故障时，可操作手动泵打出高压油，使轿厢上升 到最近的层楼位置。 D、管路破裂阀，液压系统管路破裂轿厢失速下降时，可自动切断油路。 E、油箱油温保护。当油箱中油温超过某一值时，油温保护装置发出信号， 暂停电梯使用，当油温下降后方可启动电梯。 F、载重量大。液压系统的功率重量比大，因此同样的规格电梯，载重量相 对较大。 G、噪声低。液压系统可采用低噪声螺杆泵，同时油泵、电机可设计成潜 油式工作，构成一个泵站整体，大大降低了噪声。 第 1 章 绪论 -7- H、防爆性能好。液压电梯采用低凝阻燃液压油，油箱又为整体密封，电 机、油泵浸没在液压油中，能有效防止可燃气、液体的燃烧。 使用维修： 1、故障率低。由于采用了先进的液压系统，且有良好的电液控制方式，电 梯运行故障可降至最低。 2、节能性好。液压电梯下行时，靠自重产生的压力驱动，能节省能源。 1.3.2 液压电梯的控制类型 从控制理论角度看，电梯液压系统是典型的非线性、变载荷、变参数的系 统，而乘坐的舒适性又对其位置、速度的控制精度指标提出了比较高的要求。 到目前为止，已研发开发了多种电梯液压控制系统。控制方式可以分成开关控 制、容积调速控制、比例控制和复合控制 4 类。 （1）开关控制 采用开关控制方式的电梯液压控制系统大多见于早期的液压电梯，如最早 出现的双速液压电梯，就是利用输入的开关量（机械量或电量）来控制系统在 高速运行与平层停靠两种工况之间的切换。 目前开关控制系统大多应用于液压货梯和液压客货两用梯。同时其性能也 较早期的系统有了较大的提高，如负载刚度大大增强，而且一般采用 3 个以上 的输入信号来控制变化比较平缓的流量曲线。不过，由于开关控制的局限，系 统对负载变化只能有小范围得补偿能力，而且存在各种非线性因素的影响，运 行平稳性不高，最高运行速度受到限制。 （2）容积调速控制 液压电梯容积调速控制系统大多为流量闭环控制，主油路中的流量传感器 检测流过的实际流量，经与电路中设置的最佳流量曲线比较后，去控制变量泵 或调速电机。由于构成了流量闭环，容积调速控制液压电梯的运行彭文性能较 好，负载刚度很大，采用容积调速方案的液压系统由于泵输出功率大致与电梯 上行所需功率相等，所以与节流调速方案相比效率更高，能量损耗所引起的系 统发热量也较小。不过，采用电梯容积调速控制系统，只能减小电梯上行过程 中能耗，电梯下行时，油缸中的油液在压力作用下经过下行节流阀，会引起液 压系统的温升。由于下行油路节流损失产生的热量占一个工作循环内总发热量 的 80%以上，因此这类控制系统对降低发热量作用有限。由于可以采用交流调 速电机控制系统流量，估计这一类控制系统近期内将会大量应用。 （3）比例控制 液压电梯比例控制系统是目前液压电梯应用最广泛的系统，是 80 年代初随 河北联合大学轻工学院 -8- 着电液比例技术的发展而兴起的。这类系统利用流量-位移-力反馈、流量-电反 馈等构成反馈回路，抑制了负载、非线性因素对系统性能的影响。同时理想的 流量曲线被存储在电路中控制实际流量变化，加上高频响应的反馈回路，因此 系统的动态性能、运行平稳性都很好。目前还开发了对速度直接反馈的液压电 梯电液比例控制系统们，可以排除油温变化引起的非线性干扰，还可以采用各 种现代控制策略来提高控制精度，从而使液压电梯工作性能达到最佳。 （4）复合控制 液压电梯复合控制系统主要是指融合多种控制方式的系统。目前常见的是 能量回收式系统。能量回收式液压电梯可以比较彻底地解决液压系统温升问题， 这类系统控制电梯上行部分采用容积调速控制或电液比例控制，而控制电梯下 行部分具有独特的结构，它能将下降过程中轿厢的势能通过液压回路转化为电 能。不过，这类控制系统目前成本较高，还没有形成很大的市场。但作为一种 节能控制系统，有着良好的应用前景，国外一些研究机构正投入不少资金研制 这类系统。 1.4.本课题的来源 本课题是设计一个别墅液压电梯。主要思路是采用液压动力驱动，通过二 级滑轮组实现受力并完成液压电梯总体结构设计，即完成包括总体装配设计、 主要部件设计计算、非标准零件设计；升降系统总体的受力分析及校核计算等。 针对以上功能提出液压电梯结构，设计其结构特点和工作原理，并对其零 部件进行参数计算和标准化。液压传动系统可靠，电梯运行平稳、舒适、安静。 除此之外还具有独特的优越性和适用性：机房位置设置灵活、安全可靠性高、 承载范围广泛，适应能力强、节省空间、降低成本、结构简洁、故障率低、易 于日常维护保养。 本设计是为低层建筑设计的室内小型液压电梯，要求使用方便，有利老年 人、残障人上下楼。 目前，国内电梯行业对液压电梯的开发研究重视不够，资金和人力的投入 不足；虽有专门致力于液压电梯生产的厂家开始出现，但由于批量小，无法在 价格上与曳引电梯竞争，从而使得国内液压电梯的价格竟然比曳引电梯高。因 此，对液压电梯进行速度闭环控制和节能研究，开发研制成本低性能好的国产 液压电梯，具有巨大的社会经济效益。在解决液压电梯速度控制中，一般采用 增量式的编码器，获得速度信息，若要对液压电梯进行无平层停靠控制，目前 第 1 章 绪论 -9- 多采用绝对式编码器，价格极其昂贵，阻碍了液压电梯无平层停靠技术的发展。 因此，开发价格低、精度高、量程大、有断电保护的位移传感器，对进一步研 究液压电梯无平层停靠技术并使之实用化有很大的促进作用。 1.5 本文主要内容 本文主要设计并实现了一个别墅液压电梯的液压系统，对现有的小型液压 电梯优缺点进行分析，根据自己分析设计一套新的别墅电梯的液压系统，要满 足可以作为产品的可靠性、实用性、经济性等要求。本文重点研究了新型电梯 液压系统主控阀、液压缸和液压回路的选择并详细描述了电梯液压系统的液压 控制回路。 着重对设计的液压电梯进行计算上升和下降的速度、液压油路的流量、 进出口压力等；并进行受力分析。对液压部分做较深入的分析确保设计方案的 可行性。 1.6 本章小结 本章主要分析了液压电梯当前发展现状，总结了别墅液压电梯的发展前景， 指出了当前液压电梯的一些优点及不足。最后对本课题的来源以及本文主要内 容进行了介绍。 第 2 章 分析两种别墅液压电梯的设计 -10- 第 2 章 分析两种别墅液压电梯的设计 2.1 设计方案的论证 当今世界，作为一种交通运输上县的电梯，其生产情况和使用数量已成为 衡量一个国家现代程度的标志之一，是现代都市建筑中不可缺少的升降设备。 随着电梯功能和用途越来越广泛。其分类也越来越细。如果根据电梯传动 结构形式的不同，目前应用最为广泛的电梯可分为两大类：一种是曳引电动机 直接驱动的曳引电梯；另一种是液压传动的液压电梯。对于前者，电梯轿厢的 升降靠钢丝绳与曳引轮槽之间产生的摩擦力驱动。对于后者，利用油缸直顶支 撑轿厢，或者侧置支撑轿厢（需要借助钢丝绳通过滑轮组与轿厢连接） ，通过油 缸柱塞杆的伸缩来驱动轿厢的升降。 2.2 剪叉液压电梯 剪叉式升降机是用途广泛的高空作业专用设备。它的剪叉机械结构，使升 降台起升有较高的稳定性，宽大的作业平台和较高的承载能力，使高空作业范 围更大、并适合多人同时作业。它使高空作业效率更高，安全更保障。 2.2.1 剪叉液压电梯的结构特点 1、液压剪叉升降平台结构紧凑。 2、运动平稳、噪声小、频响快。 3、传递功率大、易于操作等优点。 4、安全性高，即使断管，液压系统没有安全自锁的情况下，也是慢速下降。 2.2.2 剪叉液压电梯的工作原理 所谓剪叉液压电梯，就是以液压系统为动力源，通过剪叉驱动升降台实现 上升下降的，突出的特点：由于剪叉有放大作用，因此所占空间小，台架结构 轻便，一般不需配重，运行平稳、噪声小，它主要用于升降乐池和会议中心兼 顾小型演出的主席台等。 （如图 2-1、图 2-2） 河北联合大学轻工学院 -11- 图 2-1 剪叉液压电梯 图 2-2 剪叉液压电梯 2.3 直升式液压电梯 2.3.1 直升式液压电梯的结构特点 通过液压缸伸缩直接驱动平台升降 (1)升降机上升 当按下起动按钮，电磁阀 1YA 通电时，进油路为泵 l换 向阀左位调速阀 4 液控单向阀 5 快换管接头 6 伸缩缸 7，此时液压缸 推动站人平台上升，其上升速度可调； (2)升降机下降当 2YA 通电时，控制油路为泵 l 换向阀右位液控单向 阀的控制油口，打开单向阀后，泵 1 的压力油经溢流阀 8 回油箱。而在液压缸 7 内的油在平台自重的作用下经快换管接头 6 液控单向阀 5单向阀 3 换 第 2 章 分析两种别墅液压电梯的设计 -12- 向阀右位回油箱，此时站人平台快速下降；（如图 2-3）63 图 2-3 直升式液压电梯 1-液压缸 2-三位四通变向阀 3-快换管接头 4-液控单向阀 5-单向阀 6-调速阀 7-泵 8-溢流阀 9-滤油器 2.4 背篓式液压电梯 2.4.1 背篓式液压电梯的结构特点及工作原理 承载能力大，实现多点控制，上下楼层互动联锁；在特殊场合无需破坏地 面，在二层楼面也可安装；提升高度高，采用旁置油缸，耐用、产品寿命长； 顶层无需机房，只需底层 4 个平方空间即可解决；停电手动下降、紧急停止按 钮，方便、快捷、实用；可根据现场环境定做，价格合理，经济实用；层门可 贯通，厂房内外可相互戳开，方便、节省空间；室内外都可安装，特殊情况可 附带井架。 （如图 2-4） 河北联合大学轻工学院 -13- 图 2-4 背篓式液压电梯 工作原理：以液压系统为动力源，油缸牵引动钢丝绳从而带动滑轮组完成 电梯升降。(如图 2-5) 图 2-5 背篓式液压电梯 2.5 结论及选定方案 一、剪叉式液压电梯使用中的问题： 1. 随着上升高度的增加，重心位置随之改变，升降机不稳定，会有晃动。 2. 需要多个油缸或大型油缸来支持所上升的高度和重量，增加成本，大型 油缸比较笨重不适合运输和安装。 3. 剪叉式电梯采用杠杆设计，连接方式为铰链接，需要对各个铰链接进行 受理分析，计算复杂。 4. 运行到高处，需要有保压系统。 5. 安装时需要为底座预留比较大的空间，可能对建筑结构造成破坏，安装 维修十分不方便。 二、直升式液压电梯使用中的问题： 第 2 章 分析两种别墅液压电梯的设计 -14- 1.需要多个油缸或大型油缸来支持所上升的高度和重量，增加成本，大型 油缸比较笨重不适合运输和安装。 2.安装时需要为底座预留比较大的空间，可能对建筑结构造成破坏，安装 维修十分不方便。 3.油缸行程所需长度过长，造价高。 4.为保证电梯平衡问题，使用多油缸，但同步升降不能保证，影响平衡问 题。 三、背篓式液压电梯与其他的区别 1.背篓式的特点是缩短行程，可以达到以 1m 的液压缸行程做到电梯的 4m 行程，而直升式电梯则无法做到缩短行程。 2.直升式电梯安装时，需要为底座预留比较大的空间，可能对建筑环境造 成破坏，安装十分不方便，不适合以非底层作为起始层的电梯；而背篓式的电 梯则可以做到。 3.维修方式上比较容易。 2.5.1 方案选定 最佳方案背篓式电梯 1.成本和结构强度的平衡： 动滑轮大大减少了行程长度，节省了空间，液压缸提供的强动力又恰好能 够满足前者对于动力方面的苛刻要求，这种