CN1142887C - 液压升降机系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用变换器控制方法的液压升降机系统，该方法通过对驱动液压泵的电机的转速控制直接控制，从液压泵排出的压力油的流量，从而提高能量的利用率和稳定性。该液压升降机系统包括一个设置在液压缸和用于排出压力油的液压泵之间的油路上的止回阀，该液压缸由压力油操作以提升/下降电梯厢，通过使用液压缸的控制压力油作为动力能源，防止压力油回流；以及一个由从液压缸排出的控制压力油运行操作的控制液压缸装置。

Description

液压升降机系统

技术领域

本发明涉及一种液压升降机系统，尤其涉及一种变换器控制方法的液压升降机系统，该方法通过对驱动液压泵的电机的转速控制以达到直接控制从液压泵排出的压力油的流量，从而提高能量的利用率和稳定性。

背景技术

众所周知，液压升降机系统是通过借助由液压泵操作的液压缸来提升或下降电梯箱的，而不是借助由电机驱动的滑车轮来缠绕或释放与电梯箱相连的绳索。

此处，液压缸属于单作用伸杆(ram)型。电梯箱通过向伸杆的一侧部分施加一定的油压得以提升，而通过将油从液压缸抽走后依靠自重得以下降。

下面对传统的液压升降机系统予以详细说明。

在传统的液压升降机系统中，液压泵是通过电机驱动的，从而排出一定量的压力油。利用流量控制阀将上述排出的压力油供给液压缸。

电梯箱的提升/下降速度是借助一个排出系统来控制的，该系统是通过将部分压力油旁通到油池来控制供给液压缸的压力油的流量。

为减少能耗，曾有人提出一种变换器控制方法，该方法是通过对液压升降机系统中的驱动液压泵的电机进行调速控制而实现的。

在公开号为5-105341的日本专利中，公开了一种传统的变换器控制方法的液压升降机系统。下面参照附图1，对传统的液压升降机系统的构成予以说明。

图1为传统的液压升降机系统的线路图。

如图所示，附图标记1表示液压缸，附图标记2表示由液压缸1的伸杆1a所支承的电梯厢，附图标记3表示通过止回阀5将压力油输送至液压缸1的可反转的液压泵，附图标记4表示用于驱动液压泵3的电机。

此处，第一阀室51形成于止回阀5的下游侧，该阀室是利用由液压泵3所抽吸的压力油的油压作为压力源的。

主室52设置在止回阀5的中部，该室借助一个下述的第二液压管路6b将液压缸1和止回阀5的第一阀室51相连。第二阀室53设置在止回阀5的上部，借助液压缸1的控制油压作为动力源。

另外，一个活塞形的阀体54插入止回阀5中，该阀体由于第一阀室51和第二阀室53之间的压差而发生移动，以开启/关闭主室。在止回阀5的上端部设有一个用于限制阀体54的提升操作的制动器56，以及一个用于从外部调整制动器56行程的调整螺钉57。

传统的液压回路的构成包括：一个液压回路6，该液压回路包括一个用于将液压泵3和止回阀5的第一阀室51相连的第一液压管路6a；以及一个用于将液压缸1和止回阀5的主室52相连的第二液压管路6b；一个从液压回路6的第二液压管路6b分支出的控制回路9，该控制回路包括用于将止回阀5和第二阀室53相连的控制压力油入口管9a，以及一个用于将第二阀室53和油池8相连的控制压力油出口管9b。

另外，控制回路9的入口管9a上设有一个常开电磁阀10，在出口管9b上设有一个常闭电磁阀11。

用于控制流经入口管9a和出口管9b的压力油流量的可调节流阀12、13，分别设置在控制回路9的入口管9a的入口侧以及控制回路9的出口管9b的出口侧。

为便于用户控制提升、下降、止动操作以及电梯厢2的速度，设置一个用于控制电机4和电磁阀10、11的控制装置14。

下面对具有上述液压回路的传统的液压升降机系统的运行予以说明。

首先，在电梯厢2的提升运行指令从控制装置14中输出的同时，响应于由控制装置14发出的控制信号，常开和常闭电磁阀10、11的电磁线圈(未示)励磁，电机4的转子开始旋转。

将由电机4驱动的液压泵3所抽吸的压力油的油压施加到止回阀5上，关闭常开电磁阀10，且打开常闭电磁阀11，因此第一阀室51的压力比第二阀室53的压力高，阀体54提升，这样，第一阀室51朝主室52打开。

因此，从液压泵3排出的压力油经由止回阀5的第一阀室51和主室52被供给液压缸1，电梯厢2以相应于压力油流量的速度被提升。

在电梯厢2的提升运行中，当电梯厢抵达预定楼层时，电磁阀10、11的激励电流由从控制装置14发出的信号切断，常开和常闭电磁阀10、11分别返回到其初始的开和关的状态，且电机4停止驱动。

然后，压力油经由设于控制回路9的入口管9a上的可调节流阀12被供给止回阀5的第二阀室53，止回阀5的阀体54根据被供到第二阀室53内的压力油的流量而下降，这样，主室52的开度逐渐地减小。相应地，电梯厢2的提升速度逐渐减小。

当阀体54降低且止回阀5的主室52完全关闭时，电梯厢2停在上述预定的楼层。

另一方面，相反地，当从控制装置14中输出一个使电梯厢2下降的运行指令的同时，根据从控制装置14发出的控制信号，常开电磁阀10关闭，常闭电磁阀11打开，电机4暂时旋转。

液压泵3在电机4的暂时旋转作用下暂时驱动。通过液压泵3驱动而抽吸的压力油的作用，止回阀5的第一阀室51的压力高于第二阀室53的压力。因此，阀体54提升，这样，止回阀5的主室52打开，这就如同电梯厢2提升运行。

当止回阀5的主室52打开时，电机4停转，且液压缸2内的压力油经由止回阀5的主室52和第一阀室51返回，并排至油池8中，同时，液压泵3反方向旋转。因此，电梯厢2靠自重实现下降运行。

此处，电梯厢2以与止回阀5的主室52的开度而相应的速度下降。当主室52完全打开时，电梯厢2以最大的速度下降。

在电梯厢2的下降运行中，作为液压马达的液压泵3是在反向的压力油作用下旋转的。直接与液压泵3相连的电机4以反馈制动状态运行，从而限制从液压缸1反向流至油池8的压力油的流量。这样，电梯厢2可以匀速下降。

在电梯厢2的下降运行中，当电梯厢2到达一预定楼层时，与提升运行的停止相一致，电磁阀10、11的激发电流被从控制装置14发出的信号所切断，常开电磁阀10打开，常闭电磁阀11关闭。

然而，压力油经由设于控制入口管9a上的可调节流阀12被供给止回阀5的第二阀室53，止回阀5的阀体54根据相应于供给第二阀室53的压力油的流量而下降，主室52的开度逐渐减小，这样，电梯厢2的下降速度逐渐减小。

当止回阀5的主室52被降下的阀体54完全关闭后，电梯厢2停留在上述预定楼层。

然后，在电梯厢2的下降运行中，由于供电故障等原因使供给电机4的电源中断，电机4不能进行反馈制动操作，这样，急剧地增加经由止回阀5返回到油泵3的压力油的流量。

因此，电梯厢2的下降速度大幅度增大。因此，阀体54被设于止回阀5的上端部的制动器56以及调整该制动器56的调整螺钉57的限制而不能提升，从而防止压力油的流量急剧增大。

也就是说，阀体54被由调整螺钉57调整的制动器56提升低于预定值，这样主室52的开度受到限制。因此，在电梯厢2的下降运行中，断电时返回的压力油量被限制为低于一个预定值，这样，电梯厢2的下降速度也受到限制。

相反地，当电梯厢2提升时，止回阀5的开度被制动器56所限制。因此，当压力油流经止回阀5时，压力损失增加。

为了补偿压力损失，必须使电机具有足够的容量。另外，液压回路的压力油温度因压力损失而升高。为冷却油温，必须增加专用的油冷却器的容量。

也就是说，利用制动器来限制阀体54的提升而达到控制压力油的流量的方法，降低了整个运行效率，且增加了设备造价和能耗。

另一方面，为改善止回阀5的关闭操作，施加于阀体54的第二阀室53内的油压面积，设置得大于第一阀室51内的压力面积。当然，由于面积差的存在，即使第一阀室51、第二阀室53具有相同的压力，止回阀5也总是关闭的。

然而，在电梯厢2提升运行中，当常开电磁阀10和常闭电磁阀11动作时，液压泵3的压力油能够流入液压缸1内。此处，因施加于阀体54上的油压不同，压力损失不一定产生。另外，因为压力不平衡而产生冲击，所以造成能量损失。

因此，为克服上述缺点，在电梯厢2提升运行中，止回阀5必须完全地打开。这样，在断电情况下，止回阀5的返回时间变长。在更加严重的情况下，电梯厢有可能落到地面上。

发明内容

因此，本发明的首要目的在于提供一种液压升降机系统，当止回阀必须关闭时，该系统能够防止因小压差的存在而使止回阀打开，另外，该系统能够减小开始启动阶段对电梯厢的冲击。

本发明的另一目的在于提供一种液压升降机系统，通过减小电梯厢提升/下降运行过程中压力油流经止回阀时所产生的压力损失，达到防止能耗的目的。

本发明的另一目的在于提供一种液压升降机系统，当因断电等原因使得电梯厢骤停时，通过增大止回阀的初始关闭速度而达到防止电梯厢过速的目的，另外，该系统能够使得停止前的减速期间由电梯厢的停止所产生的对电梯厢的冲击减至最小。

为达到本发明的首要目的，提供了一种液压升降机系统，该系统包括：一个在建筑物的提升间内可垂直移动的电梯厢；一个与电梯厢相连的用于提升/下降电梯厢的液压缸；一个用于将压力油供给液压缸的液压泵；一个用于驱动液压泵的电机；一个设置在液压缸和液压通路(当电梯厢被提升时，该通路打开使得压力油从液压泵供给液压缸)之间的油路上的止回阀，该止回阀被来自液压缸的控制压力油所关闭，以防止电梯厢停止运行时油从液压缸向液压泵回流，当电梯厢下降时，该止回阀被来自液压泵的压力油打开，以使电梯厢下降；一个设于液压缸和止回阀之间的油路上的控制液压缸装置，以便借助液压泵所抽吸的控制压力油的作用、沿关闭方向向止回阀施加额外力。

为实现本发明的另一目的，提供一种液压升降机系统，其中，控制液压缸装置的水平横截面积基本上小于止回阀的水平横截面积，其目的在于减小电梯厢的提升/下降运行中的油压损失。

为实现本发明的另一目的，提供一种液压升降机系统，该系统包括：

一个阀室，该阀室提供从与电梯厢相连的液压缸到止回阀的控制压力油供应通道，以便在电梯厢骤停的初始阶段快速关闭止回阀；一个具有活塞体的控制液压缸，该活塞体上在其外径部分上设有环形沟槽，以便对带有阀室的止回阀提供控制供给通道；一个节流阀，在电梯厢骤停前的减速期间，该阀用于缓慢地将控制压力油供给止回阀。

附图说明

下面参照附图对本发明予以详细说明，通过说明将能更清楚地理解本发明，其中的附图仅为说明性的，而不是用于限定本发明，其中：

图1为传统的液压升降机系统的液压回路图；

图2为本发明的液压升降机系统的液压回路图；

图3为本发明的液压升降机系统的液压回路详图，其中表示停止运行的情况，并示出了止回阀和控制液压缸的主要部件；

图4为在提升运行时从本发明的液压升降机系统中的控制装置中输出的控制信号的时间图表；

图5为在提升运行时本发明的液压升降机系统的液压回路详图；

图6为下降运行时从本发明的液压升降机系统中的控制装置中输出的控制信号的时间图表；

图7为下降运行时本发明的液压升降机系统的液压回路详图；

图8为紧急停运时从本发明的液压升降机系统中的控制装置中输出的控制信号的时间图表；

图9为紧急停运时本发明的液压升降机系统的液压回路详图；

图10A为正常运行时本发明的液压升降机系统中的止回阀腔室的油流入量的曲线图；

图10B为紧急停运时本发明的液压升降机系统中的止回阀腔室的油流入量的曲线图；

图11为紧急停运时流经本发明液压升降机系统中的电磁阀的油量大小的曲线图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的液压升降机系统予以说明。

图2为本发明的液压升降机系统的液压回路图。图中与现有技术相同的构件采用同一附图标记。

在本发明的液压升降机系统中，2表示电梯厢，该车厢在提升间内垂直移动，以便将建筑物各层的人员或货物装载，并输送到目的楼层。

附图标记1表示为由压力油控制的液压缸，该液压缸用于提供将电梯厢2沿垂直方向移动的驱动力。

单作用伸杆(一种活塞杆)1a的一端与电梯厢2相连，其另一端被支承在液压缸1内，以便前移或后退。

附图标记3表示液压泵，该泵用于抽吸作为驱动电梯厢2的驱动源的压力油，附图标记4表示用于驱动液压泵3的电机，该电机最好为一个交流(AC)感应电动机。

另外，附图标记7表示油过滤器，该过滤器用于过滤从油池8供到液压泵3的油，或从液压泵3等其它装置回收的油，附图标记8表示油池，该油池用于储存供应到液压泵3的油，或从液压泵3等其它装置回收的油。

附图标记14表示控制器，根据存储程序，该控制器向电机输出一个操作指令和一个速度指令，以及向下述的各电磁阀输出控制信号(即如图4、6、8所示的ON或OFF指令信号)，借助相应的设于每楼层的电梯厢呼叫钮(未示)，和设于电梯厢2内的指定层选择钮(未示)，将电梯厢2引导到相应的楼层。

另外，当止回阀100被液压泵3中所抽吸的压力油打开时，与位于液压缸1和液压泵3之间的油路相连的止回阀100将压力油供到液压缸1。当液压泵3停止时，止回阀100被来自液压缸1的控制压力油所关闭，从而防止压力油从液压缸1返回到液压泵3内。

止回阀100包括：与第一主油路310相连的第一阀室110，该第一主油路与液压泵3相连；一个与第二主油路320相连的第二阀室120，该第二主油路与液压缸1相连；一个与将要详述的控制液压缸200相连的第三阀室130；一个在下述两个位置之间可移置的阀体140，上述两个位置允许压力油在第一阀室110和第二阀室120之间流动，或阻止压力油在第一阀室110和第二阀室120之间流动。

此处，第一主油路310和第二主油路320能使压力油流经液压缸1、液压泵3和止回阀100。第一主油路310用于将液压泵3和止回阀100相连，第二主油路320用于将止回阀100和液压缸1相连，这样便构成了一个压力油回路300。

另外，控制液压缸200与止回阀100相连，这样沿着关闭方向在止回阀100上施加了一个附加力。

另一方面，设有一个控制回路400，该控制回路400属于液压回路，该回路包括一条用于将控制压力油从液压缸供给止回阀100和控制液压缸200进行连接的油路，以及一条从止回阀100和控制液压缸200排出油的油路。

一个常闭电磁阀510设置在控制回路400的油路上，该油路从控制液压缸200连结到止回阀100，它允许或阻止压力油从液压缸1流至止回阀100。此常闭电磁阀510根据从控制装置14发出的ON或OFF控制信号动作。

在控制线路400的位于常闭电磁阀510和止回阀100之间的油路上，设有一个常开电磁阀520。从常闭电磁阀510到常开电磁阀520的油路，与节流阀550的出口管路和控制液压缸200的出口管路相连。

此处，根据从控制装置14输出的ON或OFF控制信号，常开电磁阀520供应或阻止从常闭电磁阀510和/或从节流阀550和从控制液压缸200的控制压力油流到止回阀100，或从止回阀100流出。

在从止回阀100的第三阀室130到油池8的油路上设有电磁阀530，根据从控制装置14输出的控制信号，该电磁阀530用于允许/阻止压力油从第三阀室130排至油池8。

一个三通电磁阀540与控制压力油回路400、控制液压缸200、油池8之间的油路相连，该三通电磁阀540用于将控制液压缸200、液压缸1和油池8三者之间连结或断开。根据从控制装置14输出的控制信号，该三通电磁阀540将油路方向改变为从控制压力油回路400供应到控制液压缸200的压力油的方向、将压力油从控制液压缸200排至油池8的方向，以及将控制压力油回路400、控制液压缸200，以及油池8三者之间的油路连结线断开的方向。

在将液压缸1和常开电磁阀520相连的控制压力油回路400的油路上设有一个节流阀550。

也就是说，节流阀550的入口与液压缸1的控制油路相连，其出口通过油路与常开电磁阀520的入口相连。

当电梯厢2处于骤停前的减速期间时，该节流阀550经由常开电磁阀520缓慢地将控制压力油从液压缸1供给止回阀100的第三阀室130。因此，使止回阀100的阀体140沿着关闭的方向缓慢移动。

参照附图3，对止回阀100、控制液压缸200、其它阀，及其液压回路的连接予以详细地说明。

图3为本发明的液压升降机系统在停止运行时的液压回路详图，其中，参见止回阀和控制液压缸的主要部件。

如图所示，该止回阀100包括：一个设于止回阀100的下部、与从液压泵3来的第一主油路310相连的第一阀室110；一个设于止回阀1 00的上部、与液压缸1的控制回路400相连的第三阀室130；一个与液压缸1的一侧相接合的第二阀室120，该第二阀室120位于第一阀室110和第三阀室130之间。

根据由第一阀室110、第三阀室130和第二阀室120构成的各阀室中的第一阀室110和第三阀室130之间的压差，阀体140可移至开启和关闭位置，在开启位置时油可在第二阀室120和第一阀室110之间流动，在关闭位置时切断了油在第二阀室120和第一阀室110之间流动的通路。

为了承受从液压缸1来的压力油产生的沿着阀开启方向的压力，在阀体140的外径上朝向第二阀室120的方向形成有一个台阶。

另一方面，与止回阀100相连的控制液压缸200包括：一个活塞体210，该活塞体210借助从液压缸1来的控制压力油的作用可移向止回阀100的打开/关闭方向；一个活塞杆240，其一端部与止回阀100的阀体140相连，其另一端部与活塞体210相连，以便沿着止回阀100的关闭方向将活塞体210的位移传给止回阀100；一个毗邻活塞体210的弹簧250，该弹簧250用于沿着止回阀100的关闭方向偏压活塞体210；一个用于容纳弹簧250、活塞杆240，以及活塞体210的缸体260。

此处，缸体260包括：一个上腔室220，该上腔室由毗邻弹簧250的活塞体210的表面、和用于容纳控制压力油的缸体260的内壁形成；一个下腔室230，该下腔室由与活塞杆240相连的活塞体210的表面、和用于容纳控制压力油的缸体260的内壁形成。当止回阀100打开时，该缸体260还包括一个中腔室225，该中腔室由活塞体210的环形沟槽200a和缸体260的内壁形成。

此处，活塞体210的环形沟槽200a的垂直位置最好设置在这样的位置，即环形沟槽200a能够与缸体260的两个中腔室225相连，且与下述的控制油路400中的第四控制油路440和第六控制油路460相连，即活塞体210得以最大地向上移动，也就是说，止回阀100被完全打开。

活塞杆240上紧配有一个O形环240a，从而可防止压力油泄露。

另一方面，控制回路400包括：一个第一控制油路410，该第一控制油路与主回路300的第二主油路320相连，用于将从液压缸1来的压力油供给常闭电磁阀510、节流阀550、控制液压缸200的上腔室220，以及三通电磁阀540；一个第二控制油路420，该第二控制油路420连接在常开电磁阀520和止回阀100的第三阀室130之间，用于将压力油从常开电磁阀520供给止回阀100的第三阀室130；一个第三控制油路430，该第三控制油路430是从第一控制油路410上分支出的，且经由节流阀550与电磁阀510和电磁阀520之间的油路相连；一个第四控制油路440，该第四控制油路440连接在控制液压缸200的中腔室225和第三控制油路430之间，用于将压力油从液压缸1供给止回阀100的第三阀室130，以便使电梯厢骤停，此时止回阀100已经打开；一个第五控制油路，该油路是从第一控制油路410上分支出的，且与控制液压缸200的上腔室220相连，用于供应从液压缸1来的压力油，以便沿着向下方向(止回阀100的关闭方向)移动活塞体210；一个第六控制油路460，该油路是从第一控制油路410上分支出的，且与控制液压缸200的中腔室225相连，用于将压力油从液压缸1供给中腔室225；一个第七控制油路470，该第七控制油路用于将控制压力油从液压缸1供给下腔室230，或将压力油从下腔室230排放至三通电磁阀540；一个第八控制油路480，该第八控制油路连接在止回阀100的第三阀室130和电磁阀530之间，用于提供一条将压力油从第三阀室130排放至电磁阀530的油路；一个第九控制油路490，该第九控制油路连接在三通电磁阀540和油池8之间，用于提供一条将控制压力油从三通电磁阀540排出的油路。

另外，在图3中，附图标记A1表示沿着阀的开启方向(向上方向)施加于止回阀100第一阀室110的阀体140上的压力油油压作用面，还表示第一阀室110的水平横截面。附图标记A2表示沿着阀的开启方向(向上方向)施加于止回阀100第二阀室120的阀体140上的压力油油压作用面。附图标记A3表示沿着阀的关闭方向(向下方向)施加于止回阀100第三阀室130的阀体140上的压力油油压作用面，还表示第三阀室130的水平横截面。

附图标记A4表示沿着向上方向(止回阀100的开启方向)从液压缸1施加到第三阀室130内的活塞杆240上的压力油油压作用面。附图标记A5表示沿着向上方向(止回阀100的开启方向)从液压缸1施加到控制液压缸200下腔室230内的活塞体210上的压力油油压作用面。附图标记A6表示沿着向下方向(止回阀100的关闭方向)从液压缸1施加到控制液压缸200上腔室220内的活塞体210上的压力油油压油作用面。

另外，附图标记Pj、Pp、Pc、Pb分别表示液压缸的压力、液压泵的压力、第二阀室120的压力，以及下腔室230的压力。

下面将对本发明液压升降机系统中的电梯厢的各种运行状态予以说明。

如图3所示，当电梯厢2停止时，由于受到从控制装置14中输出信号的控制，电磁阀510、520、530、540均处于OFF状态。

同时，控制装置14向电机4和液压泵3输出运行指令信号、速度指令信号、停止指令信号、加速指令信号，这样从液压泵3输出的压力Pp为零。

此处，如图5和7所示，当电梯厢2被提升或下降时，从液压缸1来的控制油路打开，这样控制压力油被填充在止回阀100的第三阀室130内。

另外，从液压缸1来的控制压力油经由第一控制油路410和第五控制油路450供给至控制液压缸200的上腔室220，且处于下腔室230内的控制压力油经由三通电磁阀540和第九控制油路490排放至油池8中。

另一方面，第三阀室130内的压力Pc相对于面积A4在垂直方向作用到活塞杆240上。然而，压力Pc等于来自液压缸1的压力Pj，作用面A4比作用面A6大得多，这样，活塞体210和控制液压缸200的活塞杆240向关闭止回阀100的方向移动。

同时，沿着开启方向从液压缸1施加到阀体140上的压力Pj，等于沿着关闭方向借助位于第三阀室130内的压力油施加到阀体140上的压力Pc，作用面A3大于作用面A2，这样，止回阀100关闭。

另外，一个附加压力通过控制液压缸200的活塞杆240沿着关闭方向施加到止回阀100上，弹簧250总是沿着向下方向，即止回阀100的关闭方向，向活塞体210和控制液压缸200的活塞杆240施加一个弹性力。

借助下面的表达式，对本发明的液压升降机系统的运行予以说明。

此处，假定阀体140的关闭方向为正向(+)、阀体140的开启方向为负向(-)，施加到阀体140上的力F用表达式1来说明。

[表达式1]

F＝-(A1)(Pj)-(A2)(Pj)+(A3)(Pc)-(A4)(Pc)-(A5)(Pj)+(A6)(Pj)+Fs

此处，Fs表示沿正向施加到控制液压缸200的活塞体210上的弹性复原力。

每个作用面用表达式2表示：

[表达式2]

(A1)+(A2)＝(A3)，(A4)+(A5)＝(A6)

在这种情况下，当电梯厢2停止时，满足条件Pp＝Pb＝0，且Pc＝Pj。因此，如果将这种条件引入表达式1，当电梯厢2停止时，施加到阀体140上的力F定义如下：

[表达式3]

F＝{(A3-A2)(Pj)+(A6-A4)(Pj)+Fs}＞0

即如表达式3所示，当电梯厢2停止时，力F是沿着正向施加于止回阀100的阀体140上的，因此，止回阀100不会负向移动，从而防止压力油回流。这样，电梯厢2可以稳定地停止。

另一方面，下面参照图4和5，对处于停止状态的电梯厢2的提升运行予以说明。

图4为从本发明液压升降机系统的控制装置中输出的控制信号的时间图表，该图表示为提升运行时的情况；图5为本发明的液压升降机系统的液压回路详图，该图表示为提升运行时的情况。

如图4所示，当控制装置14向电梯厢2发出提升运行指令，同时向电机4输出速度指令信号时，电机4从提升运行的起始点t1起驱动，与电机4直接相联的液压泵3也驱动。从而，排出压力油，且供给至止回阀100的第一阀室110。

此处，如果控制液压缸200不存在，施加于阀体140上的力F用表达式4表示。

[表达式4]

F＝-(A1)(Pp)-(A2)(Pj)+(A3)(Pc)+Fs

当压力Pj等于压力Pc时，液压泵3的压力Pp大于第三阀室130的压力Pc，表达式4修改为表达式5。

[表达式5]

F＝-(A1)(Pp)-(A2)(Pj)+(A3)(Pc)+Fs＝-(A1)(Pp)-(A2)(Pj)+(A1+A2)(Pc)+Fs＝(A1)(Pc-Pp)+Fs＝(A1)(Pj-Pp)+Fs

因此，当从液压泵3出来的压力Pp大于止回阀100的第三阀室130内的压力Pc时，这样，由压差所产生的负向力大于施加到活塞体210上的弹簧250的力Fs，阀体140受到负向力的作用。因此，止回阀100被立即打开，同时液压泵3的压力Pp传递给液压缸1，于是，电梯厢2突然移动。

另一方面，当控制液压缸200存在时，电梯厢2的提升运行用表达式6表示。

如果将上述条件引入表达式1，施加于阀体140上的力F表示如下。

[表达式6]

F＝-(A1)(Pp)-(A2)(Pj)+(A3)(Pc)-(A4)(Pj)-(A5)(Pb)+(A6)(Pj)+Fs＝-(A1)(Pj-Pp)+(A6-A4)(Pj)+Fs

(此处，Pb＝0，Pj＝Pc，A3＝A1+A2，A6＝A4+A5)

当设有控制液压缸200时，相应于(A6-A4)(Pj)的正向附加力被施加到阀体140上。这样，止回阀100的主室120因微小的压差作用而立即打开，从而克服了起动冲击现象，即在电梯厢提升指令的初始阶段电梯厢2突然移动的现象。

在图4中，t2点表示止回阀100的第二阀室120的压力等于第一阀室110的压力的点。

在该点处，当三通电磁阀540处于ON时，控制压力油从液压缸1供给到控制液压缸200的下腔室230，这样，压力油的压力Pb使活塞体210沿着负向移动。

因此，阀体140保持在提升状态，止回阀100仅用于将压力油从液压泵3流至液压缸1。

此处，如图5所示，当电机4的速度提高时，第一主油路310的压力油沿着第二主油路320通过止回阀100供给液压缸1。其结果使电梯厢2以相应于所供给的压力油的流量的速度而提升。

另外，t3点表示电梯厢2到达一指定楼层且减速的点。

在该点处，当三通电磁阀540处于OFF状态时，控制液压缸200的下腔室230内的控制压力油排入油池8，这样，其内的压力降至零(0)，止回阀100在表达式6中所示力F的作用下，将阀体140关闭，从而，在结束点t4处，电梯厢2平稳地停止。

另一方面，参照附图6和7对本发明的液压升降机系统的下降运行予以说明。

图6为从本发明的液压升降机系统的控制装置中输出的控制信号的时间图表，该图表示为下降运行时的情况；图7为本发明的液压升降机系统的液压回路详图，该图表示下降运行时的情况。

如图6所示，当控制装置14输出电梯厢2的下降指令信号和速度指令信号时，电机4从下降运行的起始点t1起开始启动，同时，来自液压泵3的压力油供给止回阀100的第一阀室110。

此时，施加于控制液压缸200的下腔室230上的压力Pb为零(0)，这样，通过控制液压缸200将一个附加压力沿着正向施加到止回阀100上，从而克服因止回阀100的突然打开而导致的起动冲击现象。

此后，在图6中，在t2点处，液压泵3的压力Pp等于第三阀室130的压力Pc，常开电磁阀520处于ON状态，即受到从控制装置14发出的控制信号的控制而关闭，电磁阀530处于ON状态，即打开状态。

因此，止回阀100的第三阀室130内的控制压力油从油池8经由第八控制油路480排出，这样，第三阀室130内的压力Pc变为零(0)。同时，控制液压缸200的下腔室230内的压力油从油池8经三通电磁阀540排出，于是，压力Pb也变为零(0)，因此，施加到阀体140上的力F用表达式7表示。

[表达式7]

F＝-(A1)(Pp)-(A2)(Pj)+(A6)(Pj)+Fs

此处，当控制液压缸200的活塞体210和活塞杆240的设计满足{(A1)(Pp)+(A2)(Pc)}＞{(A6)(Pj)+Fs}时，负向力施加到阀体140上，于是强制打开阀体140。

因此，依靠电梯厢2的自重而从液压缸排出的压力油，依次通过第二主油路320、止回阀100，以及第一主油路310，然后借助液压泵3的反转将压力油排入油池8内。此处，与液压泵3直接相联的电动机4作为发电机工作。

此时，在下降运行是，借助控制液压缸200将力(A6)(Pj)施加到止回阀100的阀体140上。因此，即使弹簧250的力Fs较小，电梯厢2骤停时所用的关闭阀体140的时间也缩短。

下面对电梯厢2的骤停运行予以详细说明。

在图6中，在点t3处，电梯厢2在自重作用下下降且几乎抵达指定楼层，电磁阀520、530处于OFF状态，同时，电磁阀510处于ON状态。

然后，控制压力油迅速经第一控制油路410、第二控制油路420被供给至止回阀100的第三阀室130，在止回阀100的第三阀室130内沿着阀体140的关闭方向，压力Pc增大，借助控制液压缸200的上腔室220的压力(A6)(Pj)施加一个附加力，从而将止回阀100关闭。

因此，电梯厢2可在点t4(此处为指定楼层)平稳地停止。

此处，液压升降机系统必须具有一个使压力损失减至最小的结构，以便在提升或下降运行中减小能耗。

因此，止回阀100的开口面积通过其中的阀体140的移动而增大，压力损失降低。另外，设于控制液压缸200上的弹簧250的力Fs减小，整个压力损失就越小。

然而，当止回阀100的开口面积较大时，第三阀室130的体积增大，这样增加了阀的打开/关闭运行时间。

在此，在正常提升或下降运行的减速点，控制装置14使常开电磁阀520动作(OFF)，从而由控制回路400的第一控制油路410流经第六控制油路460、中腔室225、第三控制油路430、第四控制油路440供应控制压力油。如图10A所示，供给止回阀100的第三阀室130内的油量增加，这样，止回阀100工作良好，从而减小电梯厢2的减速期间发生在液压缸侧的由回流压力油所产生的停止冲击。

另一方面，提升或下降运行中因断电而使电梯厢2骤停时，液压升降机系统的运行将参照附图8和9予以说明。

图8为从本发明的液压升降机系统的控制装置中输出的控制信号的时间图表，该图表示紧急停止运行时的情况；图9为本发明的液压升降机系统的液压回路详图，该图表示紧急停止运行时的情况。

根据本发明，控制液压缸200的活塞杆240总是与止回阀100的阀体140相连，该活塞杆随着阀体140的移动而位移。这样，当止回阀100的阀体140沿着负向完全打开时，在电梯厢2因断电而紧急停止运行时，在起始阶段供给止回阀100的第三阀室130的压力油，从液压缸1流经第一控制油路410，且部分流经第六控制油路460、中腔室225、环形槽200a、以及第四控制油路440，最后流经节流阀550和第三控制油路430。止回阀100的阀体140迅速执行关闭操作，从而防止电梯厢2因阀动作延迟而超速运行。

此后，当止回阀100的阀体140沿关闭方向发生预定程度的位移时，控制压力油供给至控制液压缸200的上腔室220。

这样，控制液压缸200的活塞杆240沿正向移动，且中腔室225即第六控制油路440被切断。

此时，控制压力油仅通过第三控制油路430供给至止回阀100的第三阀室130，少量控制压力油通过节流阀550流入第二阀室120。如图10B和11所示，止回阀100的阀体140慢慢关闭，从而使得电梯厢2平稳地停止。

也就是说，本发明能够使因骤停运行时，止回阀100的关闭时间太短而导致阀体140的快速关闭操作所产生的停止冲击，和当止回阀100的关闭时间延长时，因阀开始关闭的操作延迟而导致电梯厢2瞬时超速减至最小。

如上所述，在本发明的液压升降机系统中，通过将电梯厢提升/下降运行过程中的止回阀的压力损失减至最小而使能量效率最高，即使在止回阀的关闭操作中存在微小的压差，但通过切断回流的压力油以及将电梯厢平稳地停在指定楼层，而改善了系统的稳定性。

另外，在因断电等而发生骤停现象时，通过适当地调节止回阀的相应速度，本发明的液压升降机系统减小了因突然停止而导致的电梯厢的冲击，从而保护了乘客的安全。

因为本发明可通过其它不超出其构思或基本特征的几种形式予以具体说明，所以应理解如果没有特别的说明，本发明并不仅限于上述说明书中的实施例，但是上述实施例也应当被认为包含在权利要求书的构思和范围之内，因此，包含在权利要求书范围内的所有的改变、改型或上述范围内的等同替换均包含在权利要求书要求保护的范围中。

Claims (7)

1.一种液压升降机系统，包括：

一个在建筑物的提升间内可垂直移动的电梯厢；

一个与电梯厢相连的用于提升/下降电梯厢的液压缸；

一个用于将压力油供给液压缸的液压泵；

一个用于驱动液压泵的电机；

一个设置在液压缸和液压通路之间的油路上的止回阀，当电梯厢上升时，该止回阀开启将压力油从液压泵供给液压缸，当电梯厢停止时，上述止回阀由来自液压缸的控制压力油关闭，以防止油从液压缸向液压泵回流，当电梯厢下降时，该止回阀被来自液压泵的压力油打开，以便使电梯厢下降；其特征在于，该系统还包括：

一个设于液压缸和止回阀之间的油路上的控制液压缸装置，借助来自液压泵的控制压力油的作用，沿关闭方向向止回阀施加额外力。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，为使电梯厢的提升/下降运行中的油压损失减至最小，控制液压缸装置的水平横截面积小于止回阀的水平横截面积。

3.根据权利要求1所述的系统，其中止回阀包括：

一个朝向液压泵与油路相连的第一阀室；

一个朝向液压缸与油路相连的第二阀室；

一个从液压缸与控制油路相连的第三阀室；

一个在下述两个位置之间移动的阀体，该两个位置为允许压力油在第一阀室和第二阀室之间的油路流动，以及阻止压力油在第一阀室和第二阀室之间的油路流动的位置，为了接受来自液压缸的压力油产生的沿着阀开启方向的压力，在阀体的外径表面上朝向第二阀室形成有一个台阶部分。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其中控制液压缸装置包括：

一个活塞体，该活塞体借助来自液压缸的控制压力油的作用可移向止回阀的打开/关闭方向；

一个活塞杆，其一端部与止回阀的阀体相连，其另一端部与活塞体相连，以便将活塞体沿着止回阀关闭方向的位移传递给止回阀；

一个毗邻活塞体的弹簧，该弹簧用于沿着止回阀的关闭方向偏压活塞体；

一个用于将弹簧、活塞杆，以及活塞体容纳在内部的缸体，该缸体包括：

一个第一腔室，该腔室由毗邻弹簧的活塞体的表面和用于容纳控制压力油的缸体的内壁形成；

一个第二腔室，该腔室由与活塞杆相连的活塞体的表面和用于容纳控制压力油的缸体的内壁形成。

5.根据权利要求1所述的系统，其中还包括：

一个设置在液压缸和止回阀之间控制油路上的第一电磁阀，该阀允许或切断来自液压缸的压力油流至止回阀；

一个设置在第一电磁阀和止回阀之间控制油路上的第二电磁阀，该阀允许或切断来自液压缸的压力油流至止回阀；

一个设置在液压缸和止回阀之间控制油路上的节流阀，当电梯厢处于骤停期间时，该节流阀用于降低止回阀的关闭速度；

一个设置在液压缸和控制液压缸装置之间的油路上的第三电磁阀，该电磁阀可改变油路的方向，即将控制压力油从液压缸供向控制液压缸装置的方向，或将控制压力油从控制液压缸装置排出的方向，以便使控制液压缸装置可移向开启止回阀的方向；

一个用于储存油的油池；

一个设置在止回阀和油池之间的油路上的第四电磁阀，该电磁阀用于打开或关闭上述油路；

一个油过滤器，该过滤器用于过滤流入或流出油池的油；

一个控制器，该控制器用于控制电机的转速，且控制第一至第四电磁阀。

6.根据权利要求4所述的系统，其中控制液压缸还包括：

一个第三腔室，在电梯厢的骤停的初始阶段止回阀处于开启状态，通过快速关闭止回阀，该腔室提供一条从与电梯厢相连的液压缸到止回阀的控制压力油供应回路。

7.根据权利要求4所述的系统，其中活塞体包括一个环形沟槽，该沟槽为将控制压力油从与电梯厢相连的液压缸供给到止回阀提供一条通道，以便在止回阀处于打开状态的电梯厢骤停的初始阶段快速关闭止回阀。

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