飞行影院升降平台液压控制系统单元的设计.pdf

2 0 1 5 年 5月 第4 3卷 第 1 0期 机床与液压 MACHI NE T OOL HYDRAULI CS Ma v 2 01 5 Vo 1 ． 4 3 No ． 1 0 D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 3 8 8 1 ． 2 0 1 5 ． 0 1 0 ． 0 3 1 飞行影院升降平台液压控制系统单元的设计 张喜 林 ，窦 宝明 ，薛艳 广州机械科学研究院有限公 司广州宝力特液压密封有限公 司，广东广州 5 1 0 7 0 0 摘要安全可靠的液压控制系统是飞行影院升降平台装置必不可少的部分。通过集成化、模块化设计，开发一个技术 水平含量高、能够满足飞行影院升降平台平稳快速升降的液压控制单元，满足飞行影院升降平台液压系统高效率低能耗 、 高可靠性等要求 ，符合我国飞行影院行业的需求。 关键词升降平台；液压控制单元；集成化；模块化 中图分类号T H1 3 7 文献标志码B 文章编号1 0 0 1 - 3 8 8 1 2 0 1 5 1 0 0 9 8 - 2 De s i g n o f t he Hy dr a u l i c S y s t e m f o r Fl i g ht The a t e r ZHANG Xi l i n．DOU Ba o mi ng．XUE Ya n G u a n g z h o u B L T H y d r a u l i c s S e a l s L t d ． ， G u a n g z h o u Me c h a n i c a l E n g i n e e ri n g R e s e a r c h I n s t i t u t e C o ． ，L t d ． ，G u a n g z h o u G u a n g d o n g 5 1 0 7 0 o ， C h i n a Ab s t r a c t S a f e a n d r e l i a b l e h y d r a u l i c c o n t r o l s y s t e m i s a c r u c i a l p a r t o f t h e fl i g h t t h e a t e r l i ft p l a tf o r m d e v i c e ． T h r o u g h i n t e g r a t e d a n d mo d u l a r d e s i g n，a h y d r a u l i c c o n t r o l u n i t wa s d e v e l o p e d f o r t h e fl y i n g t h e a t e r l i f t p l a t f o rm w h i c h h a d h i g h t e c h n o l o g y c o n t e n t a n d c o u l d s a t i s f y q u i c k l i f t i n g r e q u i r e me n t o f t h e p l a tf o r m． T h e h y d r a u l i c s y s t e m h a s h i【g h e ffic i e n c y ，l o w e n e r gy c o n s u mp t i o n， h i g h r e l i a b i l i - t y ．I t c a n me e t t h e r e q u i r e me n t s o f fl i g h t c i n e ma i n d u s t r y i n o u r c o u n t ry． Ke y wo r d s L i f t i n g p l a tf o rm ；Hy d r a u l i c c o n t r o l u n i t ；I n t e gra t i o n ；Mo d u l a r 飞行影院升降平台液压控制单元是飞行影院升降 平台控制系统中的一个关键部分，其性能直接影响飞 行影院升降平台在运行过程中的安全与可靠。 开发飞行影院升降平台液压控制系统单元．满足 飞行影院升降平台液压系统高效率低能耗、高可靠性 及油缸低速时无爬行现象等要求 。通过集成模块化设 计 ，开发出技术水平含量高、能够满足飞行影院升降 平台平稳快速升降的液压控制单元 ，满足我国飞行影 院行业 的需求 。 此液压控制系统参数及技术要求 如下 1 液压系统系统压力 ≤3 ． 5 MP a ； 2 系统流量 3 0 0 0 L ／ m i n ； 3 装机功率 2 7 0 k W； 4 主缸参数D 2 8 0 ／ d 2 5 0 x 1 1 8 0 0 ； 5 运行时间 单程上 升时间 3 0 ～ 3 5 S ，单程下 降时间 4 0 4 5 S 6 主油缸行程 1 1 ． 6 6 m； 7 单组缸 承重 2 0 x 1 0 N； 8 主缸最低开启压力 0 ． 3 ～ 0 ． 5 M P a 两组主 油缸 的同步精度须满足能够控制在 1 0 m m内 9 油缸 低速无爬行 ，无液压 冲击及 噪声 。 1 升降平台控制单元液压原理 的设计 飞行影院升降平台是通过两条同步油缸作为执行 机构，推动载人的座椅平台在高空上升和下降。一般 情况下 ，载人升降平台要求上升下降的速度非常快， 约在 3 8 5 m m／ s 左右 ，因此 执行机构 所需要 的流 量非 常大 。为 了满足系统大流量 的需求 ，升降平台液压控 制系统采用了通油能力强、压力损失小的二通插装阀 加先 导控制 阀来实 现执行机构快速 的上 升与下 降 ．执 行机构油缸速度 的快慢通过先进 的比例控制方案 ．因 而流量可以按需要输 出，使得整个系统运行速度稳 定、性能安全可靠 ，从而提高 了液压系统 的使用效 率，同时减少了由于油路压力损失导致 的发热现象。 其控制原理图如图 1 所示 。 此控制单元由五部分组成第一部分为油缸上升 下降控制单元 ，第二部分为比例阀控制单元；第三部 分为紧急下降控制单元；第四部分为液压防爆控制单 元 ；第五部分为执行机构 。 收稿 日期 2 0 1 4 一 l 1 - 0 7 作者简介张喜林 ，男 ，助理工程师，主要研究方向为流体传动与控制。E - m a i l z h a n g y u e 9 0 2 1 6 3 ． c o m。 第 1 0期 张喜林 等飞行影院升降平台液压控制系统单元的设计 9 9 图 1 升降平台控制单元液压系统原理图 1 ． 1 液压 系统 基本 工作 原理 P 1 、P 2 、P 3 、P 4提 供 动 力 源 ， 电 磁 铁 S L 1 、 S L 3 、S L 4带电。其余电磁铁不带电，油缸 6 ． 1 及 6 ． 2 开始上 升 ；电磁铁 S L 2 、S L 3 、S I A、S L 7 、S L 8带 电 ， 其余电磁铁不带电，油缸 6 ． 1 及 6 ． 2开始下降，油缸 上升到一定高度，切断所有电磁阀的电信号，油缸处 于保压状态 如有 紧急情况 发生 ．伸出去 的油缸需要 安全 缩 回来 ，需 要 电磁 铁 S L 5 、S L 6 、S L 7 、S L 8带 电 ，油缸下 腔的油 通过 紧急下 降控制 单元流 回油 箱 油缸升 降速度 及同步精度由 比例阀 3 ． 1 、3 ． 2 来 控制。 1 ． 2液压 系统 集成模 块化 设 计 升降平台液压控制单元每一个组成部分都采用集 成模块化设计 ，将 电动控制 与手动控制集 成于一 体 。 图 1中的第三部分控制单元 4 ． 1 、4 ． 2是将 电磁 球 阀、手动开关 阀 、先导溢 流阀及直动溢 流集成 于一 体 ，组成一个两级调压回路 ．先导溢流阀的压力调至 高于系统压力 1 ～ 2 MP a 。直动 溢流 阀调 至低 于 负载 压力 0 ． 5 M P a 左右，油缸需要紧急下降时。使油缸有 一 定 的被压而缓慢平稳地下 降。电磁球 阀或手动开关 阀作用是 实 现此 回路 高低 压 力 的切换 。有 电 的情况 下，升降油缸需要紧急下降 ，反向打开第四部分防爆 阀，系统通过电磁球 阀将油缸下腔切换到低压状态 ， 使油缸慢慢地回落 ；如果有突发事件 ，整个系统突然 l 一 插装 阀 2 一 换 向阀 3 一 高频 比例 阀 4 一 安全 阀组 5 一 方 向控制 阀组 顶升 油缸 断电了，油缸需要回落 ，就必须通过手动开关阀，将 油缸下腔的油切换到低压回路 ，使油缸慢慢地下落。 第四部分控制单元是将二通插装单向阀、电磁球 阀、手动开关阀、压力传感器集成于一体。组成一个 防爆回路 ，作用是万一管路破裂时，单向阀能够锁死 油缸 ，使得油缸保 持在 原位置不 下降。油缸 6 ． 1 、 6 ． 2 需要下 降时 ，电磁球 阀必 须带 电 ，或打开手 动开 关 阀，卸掉二通插装 阀上腔压力 ，防爆阀才能反 向打 开 ，油缸才可 以下降 。因此 电磁球 阀或手动开关 阀作 用是切换二通插装 阀上腔 的的压力 ；手动开关 阀作用 是在断 电情况下 ，能保证 防爆 阀反 向打开 ，油缸安全 下降。压力传感器作用是油缸在保压过程中，如果油 缸保压压力下降，压力传感器就提供一个电信号给比 例 阀 3 ． 1 、3 ． 2 ，比例 阀得 到 电信 号 后就 打 开 阀 口， 给油缸补压 。 整个 系统是将每个小模块及 比例控制 阀集成为一 个大 的控制单元 ，安装于升 降油缸下 腔油 口，如 图 1 所示 ，这样可减少元件之间的管路连接 ，降低管路之 间的压力损失，从而消除了管路接头连接处的泄漏隐 患，使得整个控制系统的安全可靠性能大为提升。 2平台同步控制系统 平台在快速大流量运行过程中，平台同步控制精 下转第 1 8 4页 1 8 4 机床与液压 第 4 3卷 3 加强设备 点检 管 理 ；积 极采 取攻 关 ，部 分 部位润滑形式攻关；加强紧固、给脂周期管理 。针对 消耗 大的系统进行治漏攻关 减少液压油及润滑油的 跑 冒滴漏情 况 4 更换磨损严重的底部拖车；规范油膜系统 管理 ，并督促相关人员进行学 习和执行 。杜绝油膜进 水现象 5 调整泵控程序，加强油品检测 ，改进泵站 安装方式，减少运输链液压系统故障； 6 统一 油品添加 记录表格 ，并 做好相关 程序 ， 形成动态油品库存管理。 6 取得的成果 2 0 1 2 年液压 润滑 系统 整体 运行 情 况 良好 ．全年 故障时间 6 9 1 m i n ．较 2 0 1 1年同比下降 6 5 ． 1 2 ％，其 中3 个月 0故障，全年系统漏油故障时间 2 9 0 m i n ， 较 2 0 1 1 年同比下降 7 1 ． 1 2 ％。完成 目标值。 2 0 1 2年油脂 消耗 处 于历 史较 好水 平 ，油 和脂 的 消耗均稳步下降 ，油消耗 比去年降低了 2 4 2 0 6 2 k g ， 脂消耗比去年降低了 3 3 6 1 3 k g 。全年油脂平均吨钢 消耗约 0 ． 2 3 k g ／ t ，与去年相 比下降了近 2 6 ％，完成 目标值 直接经济效益2 0 1 2 年全年的油脂费用为 1 9 9 3 万元 ，比去年降低 了 3 0 2万元 。 间接经济效 益 液 压润滑 系统故 障时间环 比 2 0 1 1 年下降 1 2 9 0 m i n ，按每分钟 2 2 0 1 ． 7 元成本损失 计算，创造间接经济效益达 2 8 4万元。 总体创造经济效益为 5 8 6 万元。 2 0 1 4年将继续对消耗异常的系统进行攻关整改， 同时开展各类规范化的管理活动，如继续完善介质过 夏制度 、开展介质过冬方案的规范化工作、大力推进 国产 化改造 的进度及元器件运行可靠性 的攻关 、运输 链液 压系统稳定可靠性提升攻关等 。 参考文献 [ 1 ]海英宇， 莫雁北． 加强液压润滑设备管理与维护的措施 [ J ] ． 柳钢科技， 2 0 1 0 1 6 O ， 6 2 ． [ 2 ] 王立． 浅谈钢铁企业液压润滑设备的维护及管理[ J ] ． 信 息系统工程 ， 2 0 1 0 2 4 2 - 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