新型液压电梯系统设计与振动分析研究

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1、SOOCHOWUNIVERSITY硕士专业学位论文研究生姓名___________________霍沅明指导教师姓名■______________刘忠专业名称__________________机械工程研究方向_______________机电液控制技术论文提交日期2015年5月苏州大学学位论文独创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成杲,也不含为获得苏州大学或其它教肓机构的学位

2、证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名:日期:丑J圬qF,l’苏州大学学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定,即:学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所〈含万方数据电子出版社》、中国学术期刊〈光盘版)电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文档,允许论文被查阅和借阅,可以采用

3、影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文口本学位论文属在年月解密后适用本规定。非涉密论文曰论文作者签名:期:丑0侈。‘.fn引J。‘·丨冫导师签名:日期:冫新型液压电梯系统设计与振动分析研究新型液压电梯系统设计与振动分析研究中文摘要比例压力流量复合阀广泛应用在注塑机的液压系统中，可以对液压系统进行压力调节的同时又可以对执行元件的速度进行控制，是一种性能稳定、复合度高且具有低能耗、可起到节能作用的复合阀。目前，液压电梯大多采用比例节流阀控调

4、速系统，其调速方式主要有旁油路节流调速和进油路节流调速。旁油路节流调速系统能耗低，但是系统本身存在调速范围小、流量脉动大、随节流阀开口的增大负载能力有所下降的缺点；进油路节流调速系统能耗损失较大，但是系统本身具有刚度大，流量调节范围广，可减小电梯启动时冲击的优点。本文为了解决进油路节流调速系统能耗高的问题，将具有节能效果的比例压力流量复合阀作为电梯上行时的主控阀应用到液压电梯系统中；电梯下行时则是利用轿厢的自重作为动力源，采用液压电梯传统的回油路节流调速控制系统。目前，国内液压电梯系统中的主控阀主要依赖

5、于国外进口液压电梯专用阀，价格昂贵，大大增加了系统的成本；研究新型液压电梯系统，降低自身成本对电梯发展有着重要意义。液压电梯作为机械与液压的耦合体，振动现象不可避免，然而液压电梯的振动经常被忽略；本文针对液压电梯的振动特性进行了研究，为减少电梯的振动提供一定的理论依据。本文对基于比例压力流量复合阀的液压电梯系统方案进行了重新设计，并对系统中的主要元件进行了选型计算，通过液压仿真平台AMESim软件重点对所设计的液压系统上行进行了仿真研究。仿真结果表明：采用压力流量复合阀的液压电梯在控制电梯上行时，可以根

6、据负载的大小使液压泵的出口压力产生相应的变化，降低了电梯在负载较低时的溢流损失，起到了一定的节能作用；并且液压系统所控制的流量受负载变化影响较小，具有较好的稳定性，从而保证了电梯运行时速度的平稳性。本论文针对实验室所建设的直顶式液压电梯进行了振动特性研究，简化了物理模型，建立了2自由度的振动模型。通过Matlab软件编程对液压电梯的振动特性进行了仿真研究，重点分析了系统油液刚度、轿底橡胶减震垫刚度以及轿厢载重大小的变化对系统固有频率的影响；并分析了系统在惯性力、油液压力脉动激励下轿厢的振动响I新型液压电

7、梯系统设计与振动分析研究应。仿真结果表明：随着电梯的上升，油液的等效刚度会减小，使系统的各阶固有频率产生下降趋势；电梯轿厢载重增大会使系统的各阶固有频率有所降低；轿底橡胶减震垫的刚度增大则会使系统的各阶固有频率有所增大。电梯在启动和制动过程，轿厢的响应较大，合理的选择电梯运行速度曲线可以减小轿厢的振动响应；并且为了避免系统与油液脉动激励发生共振使轿厢的振动响应过大，应使外部激振力的频率避开系统的各阶固有频率，尤其是系统的1阶固有频率对系统轿厢的振动加速度影响更为突出。本课题对基于比例压力流量复合阀的液压

8、电梯系统做了详细研究，为解决进油路节流调速液压电梯能耗损失大的问题提出了新方案；并对液压电梯动态特性进行了仿真实验，研究了系统在定性的情况下，外界激励对系统振动的运动规律，为解决液压电梯振动问题提供了理论依据和参考。关键词：液压电梯；比例压力流量复合阀；振动；仿真分析作者：霍沅明指导教师：刘忠IIResearchonthedesignandvibrationanalysisofanewtypeofhydraulicelevatorsyste