專利名稱：節(jié)省驅(qū)動(dòng)液壓升降機(jī)所用電能的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及節(jié)省驅(qū)動(dòng)液壓升降機(jī)所用電能的一種方法和裝置，該裝置利用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的一個(gè)液壓泵，把從容器中抽取的壓力介質(zhì)通過一個(gè)主導(dǎo)管送入液壓缸以使升降機(jī)向上移動(dòng)，并且通過一個(gè)控制閥或降壓閥使壓力介質(zhì)從液壓缸中流回到容器中，以使升降機(jī)向下移動(dòng)。
為了確定用于液壓升降機(jī)驅(qū)動(dòng)的連接負(fù)載，通常從選擇升降機(jī)箱的最大載重量和某一方向上運(yùn)行的移動(dòng)速度著手，對(duì)于包含升降機(jī)箱的重量、載重量和可能存在的附加重量的總質(zhì)量P和在向上方向上的預(yù)定的所需的運(yùn)行速度V而言，連接負(fù)載N為N＝P·V從上式中可以顯然看出，裝置的連接負(fù)載直接取決于被移動(dòng)的質(zhì)量和提升速度。
只有當(dāng)升降機(jī)箱被加載成滿載重量時(shí)，才使用全連接功率。而對(duì)于一些較小的負(fù)載，裝置以較差的效率運(yùn)行由此也將帶來較高的能量損耗。
DE-OS4034666公開了一種低能耗的液壓升降機(jī)，這種升降機(jī)是由能源變換器(inverterenergysource)方式驅(qū)動(dòng)的，并且由一個(gè)具有活塞的主液壓缸和一個(gè)升降機(jī)箱以及具有固定平衡重和可選擇平衡重的輔助液壓缸或平衡液壓缸。兩個(gè)液壓缸彼此以液壓泵的方式相連接。固定的平衡重量通常對(duì)應(yīng)于升降機(jī)箱的自重，而可選擇平衡重近似對(duì)應(yīng)于升降機(jī)箱中最大負(fù)載的一半來設(shè)置的。由此，對(duì)于所有的負(fù)載，主提升機(jī)和平衡提升之間的壓力差都能保持為盡可能的小。因此驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)尺寸取決于平衡提升的加載和主提升加載之間的差值?？蛰d向下運(yùn)行期間的輸出功率合計(jì)為N＝〔(A+B+O)-(C+B+W/2)〕·V＝(A-C-W/2)·V(當(dāng)C＝A時(shí))N＝(-W/2)·V在滿負(fù)荷時(shí)N＝〔(A+B+W)-(C+B+W/2)〕·V＝(A-C+W/2)·V(當(dāng)C＝A時(shí))N＝(+W/2)·V其中N＝驅(qū)動(dòng)功率，A＝升降機(jī)箱質(zhì)量，B＝活塞質(zhì)量，W＝最大升降機(jī)箱負(fù)載質(zhì)量，W/2＝升降機(jī)箱負(fù)載質(zhì)量的一半，C＝固定平衡重量的質(zhì)量(這里C＝A)和V＝升降速度。
這種液壓升降機(jī)的缺點(diǎn)在于需要一個(gè)具有固定和可選擇平衡重量的附加輔助液壓缸，需要有連接導(dǎo)管以及相對(duì)昂貴的能量源變換器。
本發(fā)明的目的就是要提供一種可以節(jié)省用于液壓升降機(jī)驅(qū)動(dòng)的電能的方法和裝置，該裝置以幾乎恒定的能量需求運(yùn)行并保持幾乎相同的良好效率。
該問題的解決在于，采用了節(jié)省驅(qū)動(dòng)液壓升降機(jī)所用電能的方法，其中利用由電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的液壓泵使壓力介質(zhì)從容器中抽出，通過主導(dǎo)管進(jìn)入液壓缸，以使升降機(jī)向上運(yùn)動(dòng)，所述的壓力介質(zhì)借助控制或降壓閥從液壓缸中流器到容器里，以使升降機(jī)向下運(yùn)動(dòng)。其特征在于，對(duì)于任何升降機(jī)箱的負(fù)載，通過運(yùn)行速度的分別匹配，可使驅(qū)動(dòng)裝置的功率輸出在向上的方向上保持恒定。本發(fā)明還采用了實(shí)施節(jié)省驅(qū)動(dòng)液壓升降機(jī)原用電能的方法的裝置，該裝置具有一個(gè)連接于電動(dòng)馬達(dá)的液壓泵，一個(gè)容器和從容器到液壓泵，及從控制或降壓閥到活塞式液壓缸部件的液壓缸的導(dǎo)管，其特征在于，液壓泵是一個(gè)可變化排液量體積的可調(diào)泵，且調(diào)節(jié)可調(diào)泵的調(diào)壓閥設(shè)置在主導(dǎo)管和可調(diào)泵之間。
本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)實(shí)際上在于對(duì)每種負(fù)載，液壓升降機(jī)都以相同的恒定功率輸出并以良好的效率運(yùn)轉(zhuǎn)，按照最通常的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)升降機(jī)箱的負(fù)載(例如為兩個(gè)人)可到達(dá)額定提升速度，對(duì)于空載設(shè)定較高的提升速度，而對(duì)于滿載則設(shè)定較低的提升速度，對(duì)于傳送功率所可能要求補(bǔ)償?shù)南陆邓俣?，都是通過同樣取決于加載的一個(gè)閥系統(tǒng)來調(diào)節(jié)，其對(duì)于較大的負(fù)載，下降速度增加。
為此在介質(zhì)連接功率或需要的驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮所選的額定提升速度和那種情況下所運(yùn)送人數(shù)的質(zhì)量，其結(jié)果在這種情下所設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)裝置比對(duì)每種提升負(fù)載都具有恒定相等的額定提升速度的裝置要小。
下面將詳細(xì)介紹附圖所示的本發(fā)明的實(shí)施例，附圖所表示的為

圖1示出液壓裝置簡(jiǎn)圖，該裝置具有單流向的可改變排液量體積的一個(gè)可調(diào)泵和一個(gè)可無級(jí)調(diào)節(jié)壓力的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，和圖2示出液壓裝置簡(jiǎn)圖，該裝置具有帶有頻率調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的恒定排液量體積的變?nèi)菖乓?positive-displacement)泵，該馬達(dá)具有取決于現(xiàn)有有效負(fù)載的無級(jí)適配轉(zhuǎn)速。
在圖1中，一個(gè)活塞式液壓缸部件用標(biāo)號(hào)“1”表示，它包括一個(gè)活塞2、一個(gè)液壓缸3和一個(gè)活塞桿4。液壓缸3在活塞2側(cè)通過導(dǎo)管5和控制或降壓閥6的出口相連?？刂崎y6可呈現(xiàn)出一個(gè)用于向上操作的操作設(shè)置A和一個(gè)用于向下操作的操作位置B。控制閥6的入口端與可調(diào)節(jié)泵8的出口端通過主導(dǎo)管7相連，且可調(diào)節(jié)泵8的入口端與一個(gè)容器9通過輸入導(dǎo)管10相連?？烧{(diào)節(jié)泵8由一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)11驅(qū)動(dòng)。主導(dǎo)管7連接有一個(gè)側(cè)導(dǎo)管12，側(cè)導(dǎo)管12通過一個(gè)節(jié)流閥13與可調(diào)節(jié)泵8相連。且一個(gè)調(diào)壓閥14調(diào)節(jié)可調(diào)泵的排液體積。
在圖2中，一個(gè)活塞式液壓缸部件由標(biāo)號(hào)“21”表示，其包括一個(gè)活塞22，一個(gè)液壓缸23和一個(gè)活塞桿24。液壓缸23通過導(dǎo)管25使其在活塞一側(cè)與一個(gè)控制閥26的出口相連。控制閥26可呈現(xiàn)出一個(gè)用于向上操作的操作設(shè)置A和一個(gè)用于向下操作的操作設(shè)置B?？刂崎y26的入口端與變?nèi)菖乓罕?8的出口端通過主導(dǎo)管27相連，且變?nèi)菖乓罕?8的入口端與一個(gè)容器29通過輸入導(dǎo)管30相連變?nèi)菀罕糜梢粋€(gè)電動(dòng)馬達(dá)31驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)31通過頻率變換器32根據(jù)有效現(xiàn)況負(fù)載進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié)。一個(gè)測(cè)量傳感器33通過連接導(dǎo)管34與連接導(dǎo)管25相連，連接導(dǎo)管25將液壓缸23與控制閥26相互連接起來。測(cè)量傳感器33通過電線35與頻率變換器32的放大器36相連。
在圖1所示的布置當(dāng)中，電動(dòng)馬達(dá)11驅(qū)動(dòng)可調(diào)泵8，并使控制閥6處于操作設(shè)置A且通過導(dǎo)管5將油從主導(dǎo)管7推入活塞式液壓缸部件1的液壓缸3中，再通過活塞桿4使升降機(jī)箱向上移動(dòng)。在這種情況下，通過調(diào)壓閥14相應(yīng)于活塞式液壓缸部件1的液壓缸3中各個(gè)主要的壓力，使可調(diào)泵8設(shè)置成對(duì)于恒定的驅(qū)動(dòng)功率而言，可調(diào)泵的排液量使升降機(jī)箱產(chǎn)生向上方向的運(yùn)行速度，該速度對(duì)應(yīng)于升降機(jī)箱中的主要負(fù)載。當(dāng)升降機(jī)箱中的負(fù)載增加時(shí)，活塞式液壓缸部件1的液壓缸3中的壓力增加，且可調(diào)泵8是這樣調(diào)節(jié)的，即對(duì)于幾乎恒定的驅(qū)動(dòng)功率而言，應(yīng)使可調(diào)泵的排液體積和此狀態(tài)下升降機(jī)箱向上的運(yùn)行速度減小。
在如圖2所示的布置中，通過電動(dòng)馬達(dá)31驅(qū)動(dòng)變?nèi)菖乓罕?8，并使控制閥26處于操作設(shè)置A且通過導(dǎo)管25將油從主導(dǎo)管27中推入活塞式液壓缸部件21的液壓缸23中，再通過活塞桿24使升降機(jī)箱開始向上移動(dòng)。此時(shí)電動(dòng)馬棕31由頻率變換器32供電和控制，即以升降機(jī)箱的負(fù)載所確定的頻率進(jìn)行供電和控制。一個(gè)測(cè)量傳感器33通過連接導(dǎo)管34與連接導(dǎo)管25相連，連接導(dǎo)管25將控制閥26和液壓缸23相互連接起來。測(cè)量傳感器33拾取相應(yīng)于升降機(jī)箱的負(fù)載在液壓缸23中產(chǎn)生的各個(gè)壓力，并通過放大器36和頻率變換器32將此壓力轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的頻率。在這種情況下，用于變?nèi)菖乓罕?8驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31的轉(zhuǎn)速應(yīng)這樣設(shè)置，即對(duì)于較大的升降機(jī)箱負(fù)載和由此在液壓缸23中產(chǎn)生的較高壓力設(shè)置較低的頻率，并通過驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31以較低的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)變?nèi)菖乓罕?8。因此對(duì)于幾乎恒定的驅(qū)動(dòng)功率，正如升降機(jī)箱向上移動(dòng)的速度一樣，變?nèi)菖乓罕?8的排液體積將變小。
對(duì)于圖1或2的兩個(gè)不同的實(shí)施例，升降機(jī)箱向下移動(dòng)的速度是通過控制閥或降壓閥6或26調(diào)節(jié)的，此時(shí)控制(或降壓)閥6或26處于操作設(shè)置B，即按上述方式，對(duì)較重的負(fù)載，下降速度增加。
對(duì)于圖1或2的兩個(gè)不同的實(shí)施例，相應(yīng)各個(gè)升降機(jī)負(fù)載的向上移動(dòng)速度的無級(jí)匹配是絕對(duì)可以變換的，也可以提供中間的解決辦法，例如對(duì)按照?qǐng)D1進(jìn)行變化使可調(diào)泵具有兩個(gè)或多個(gè)限定功率坐標(biāo)，或例如按照?qǐng)D2進(jìn)行變化使具有頻率調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的變?nèi)菖乓罕脤?duì)應(yīng)不同的負(fù)載具有固定的轉(zhuǎn)速級(jí)。
權(quán)利要求
1.一種用于節(jié)省驅(qū)動(dòng)液壓升降機(jī)所用電能的方法，其中利用由電動(dòng)馬達(dá)(11、31)驅(qū)動(dòng)的液壓泵(8、28)使壓力介質(zhì)從容器(9、29)中抽出，通過主導(dǎo)管(7、27)進(jìn)入液壓缸(3、23)，以使升降機(jī)向上運(yùn)動(dòng)，所述的壓力介質(zhì)借助控制或降壓閥(6、26)從液壓缸(3、23)中流回到容器(9、29)里，以使升降機(jī)向下運(yùn)動(dòng)，其特征在于，對(duì)于任何升降機(jī)箱的負(fù)載，通過運(yùn)行速度的分別匹配，可使驅(qū)動(dòng)裝置的功率輸出在向上的方向上保持恒定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的所述的方法，其特征在于，通過施加在壓力介質(zhì)上的壓力調(diào)節(jié)向上運(yùn)行的運(yùn)行速度，所說的壓力介質(zhì)按照升降機(jī)箱的負(fù)載和相應(yīng)于最大馬達(dá)輸出的壓力介質(zhì)的容積速度循環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，向上移動(dòng)的移動(dòng)速度是通過施加在壓力介質(zhì)上的壓力設(shè)置的，所說的壓力介質(zhì)按照升降機(jī)箱的負(fù)載和相應(yīng)于最大馬達(dá)輸出的電動(dòng)馬達(dá)(11、31)的轉(zhuǎn)速循環(huán)。
4.一種用于實(shí)施按照權(quán)利要求1和2中所述的節(jié)省驅(qū)動(dòng)液壓升降機(jī)所用電能的方法的裝置，該裝置具有一個(gè)連接于電動(dòng)馬達(dá)(11、31)的液壓泵(8、28)，一個(gè)容器(9、29)和從容器(9、29)到液壓泵(8、28)，及從控制或降壓閥(6、26)到活塞式液壓缸部件(1、21)的液壓缸(3、23)的導(dǎo)管(10、5、30、25)，其特征在于，液壓泵是一個(gè)可變化排液量體積的可調(diào)泵(8)，且調(diào)節(jié)可調(diào)泵(8)的調(diào)壓閥設(shè)置在主導(dǎo)管(7)和可調(diào)泵(8)之間。
5.一種用于實(shí)施按照權(quán)利要求1和3中所述的方法的裝置，其特征在于，液壓泵是一個(gè)恒定置換體積的正排量泵(28)，且測(cè)量變換器(33)設(shè)置在連接控制閥(26)和液壓缸(23)的導(dǎo)管(25)上，測(cè)量變換器(33)通過放大器(36)依據(jù)液壓缸(23)中的壓力控制變頻器(32)向電動(dòng)馬達(dá)(31)供電。
全文摘要
本方法和裝置對(duì)于任何負(fù)載都以幾乎恒定的功率驅(qū)動(dòng)升降機(jī)箱向上運(yùn)動(dòng)。向上的最大額定速度是按照經(jīng)驗(yàn)選擇負(fù)載的。驅(qū)動(dòng)裝置的尺寸按照這一選擇設(shè)計(jì)。起重速度對(duì)較重負(fù)載相應(yīng)減小，且對(duì)較輕負(fù)載相應(yīng)增大。通過具有可變排液體積的并由調(diào)壓閥(14)控制的可調(diào)泵(8)或通過恒定排液體積的變?nèi)菖乓罕酶淖兤鹬厮俣取１糜深l率調(diào)節(jié)電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)馬達(dá)根據(jù)有效現(xiàn)況負(fù)載無級(jí)匹配轉(zhuǎn)速。
文檔編號(hào)B66B1/06GK1077256SQ9310231
公開日1993年10月13日 申請(qǐng)日期1993年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月4日
發(fā)明者納吉海茨-蒂特 申請(qǐng)人:英萬蒂奧股份公司