FI112791B - Menetelmä ja laite sähköenergian säästämiseksi hydraulisen hissin käyttölaitteessa - Google Patents

Description

112791

Menetelmä ja laite sähköenergian säästämiseksi hydraulisen hissin käyttölaitteessa Förfarande och anordning för inbesparing av elenergie i en drivanordning för hyd-raulisk hiss 5 Keksinnön kohteena on menetelmä ja laite sähköenergian säästämiseksi hydraulisen hissin käyttölaitteessa, jossa menetelmässä paineväliaine pumpataan käyttämällä sähkömoottorin käyttämää hydraulipumppua säiliöstä pääjohdon kautta sylinteriin hissin liikuttamiseksi ylöspäin, ja jossa menetelmässä paineväliaine virtaa takaisin sylinteristä ohjaus- tai laskuventtiilin kautta säiliöön hissin liikuttamiseksi alaspäin.

10

Hydraulisen hissin käyttölaitteen liitäntätehon saamiseksi lähdetään tavallisesti mainitusta suurimmasta kantavuudesta ja määrätystä valitusta ajonopeudesta hissikorin ylösajossa. Kokonaismassasta P, joka muodostuu hissikorin painosta, kantavuudesta ja mahdollisista lisäpainoista ja ennalta määrätystä, halutusta ajonopeudesta v ylös-15 menosuunnassa, lasketaan liitäntäteho N: N = P · v Tästä kaavasta ilmenee, että laitteen liitäntäteho on suoraan riippuvainen liikkuvasta 20 massasta ja nostonopeudesta. Täyttä liitäntätehoa käytetään ainoastaan silloin, kun hissikori on kuormitettu täyteen kantavuuteen. Pienemmillä kuormilla käyttölaite toimii huonommalla hyötysuhteella ja siten suhteellisen korkealla energiankulutuksella.

25 DE-hakemusjulkaisusta 40 34 666 tunnetaan hydraulinen hissi, jolla on alhainen energiankulutus, jota hissiä käyttää invertteri-energialähde ja jossa hississä on männällä varustettu pääsylinteri ja hissikori ja apu- tai tasaussylinteri varustettuna kiinteällä tasapainotuspainolla ja valittavalla tasapainotuspainolla. Molemmat sylinterit on yhdistetty hydraulipumpulla keskenään. Kiinteä tasapainotuspaino vastaa ta-30 vallisesti hissikorin omaa painoa, kun taas valittava tasapainotuspaino on järjestetty siten, että se vastaa likimain puolta hissikorin maksimikuormasta. Näin paine-ero pääjäijestelmän ja tasausjärjestelmän välillä kaikissa kuormitusolosuhteissa pysyy mahdollisimman pienenä. Käyttölaitteen suuruuden valinta riippuu siten erosta tasausjärjestelmän kuormituksen ja pääjärjestelmän kuormituksen välillä. Tehon ar-35 voksi saadaan ylösajossa ia ilman kuormaa: 5 2 112791 N = [(A+B + 0)-(C + B + w/2) ] - v = ( A - C - 72) - v (kun C = A): N = - w/2 - v täydellä kuormalla: N = [(A + B + W)-(C + B + 72)]-v=(A-C + w/2-v 10 (kun C = A): N = +72-v (missä: N = käyttöteho, A = hissikorin massa, Β = männän massa, W = suurimman hissikuormituksen massa, w/2 = hissikorin puolen kuormituksen massa, C = kiinteän 15 tasapainotuspainon massa, [tässä C = A], v = nostonopeus).

Tämän hydraulisen hissin epäkohta on siinä, että vaaditaan ylimääräinen apusylinte-ri, jossa on kiinteä ja valittava tasapainotuspaino, tarvittava liitosjohto, sekä suhteellisen monimutkainen invertteri-energialähde.

20

Keksinnön tehtävänä on aikaansaada menetelmä ja laite sähköenergian säästämiseksi hydraulisen hissin käyttölaitteessa, joka hissi toimii käytännöllisesti vakiolla energiatarpeella ja käytännöllisesti samana säilyvällä, hyvällä hyötysuhteella.

25 Tämä tehtävä on ratkaistu patenttivaatimuksissa 1 ja 4 esitetyn keksinnön avulla.

Keksinnön avulla saavutettavat edut ovat oleellisesti nähtävissä siinä, että hydraulinen hissi kullakin kuormituksella toimii jatkuvasti samalla, vakiosuuruisella teholla ja hyvällä hyötysuhteella, jolloin nimellinen nostonopeus hissin kokemusperäisesti ta-30 vanomaisimmalla kuormituksella, esimerkiksi kahden hengen kuormalla, saavutetaan, ja tyhjänäajossa säätyy suurempi ja täydellä kuormalla pienempi nostonopeus, ja että siirtotehon kaikkinaiseksi kompensoimiseksi laskeutumisnopeutta säädetään ,.. : venttiilijärjestelmän avulla samoin kuormituksesta riippuvaisesti siten, että suurem malla kuorituksella laskeutumisnopeus suurenee.

Keksimääräisen liitäntätehon tai sitä varten tarvittavan käyttöaggregaatin valitsemiseksi otetaan huomioon valittu nimellinen nostonopeus ja tällöin kuljetettavien hen- 35 3 112791 kilöiden massa. Tällöin saadaan käyttölaite, joka on pienempi kuin sellaisen hydraulisen hissin käyttölaite, joka hissi toimii samana pysyvällä, samalla nimellisellä nostonopeudella kullakin nostokuormituksella.

5 Piirustuksissa on esitetty keksinnön sovellutusesimerkki, jota seuraavassa selostetaan lähemmin.

Kuvio 1 esittää hydraulikaaviota, jossa on yhdessä suunnassa muuttuvalla syrjäy-tystilavuudella varustettu säätöpumppu varustettuna portaattomasti sää-10 dettävällä paineensäätöjärjestelmällä.

Kuvio 2 esittää hydraulikaaviota, jossa on syrjäytyspumppu, joka on varustettu vakiosuuruisella syrjäytystilavuudella, taajuussäädellyllä käyttömoottorilla, moottorin kierrosluvun portaattomalla sovituksella efektiivisesti olemassa 15 olevasta kuormituksesta riippuvaisesti.

Kuviossa 1 on viitenumerolla 1 merkitty mäntäsylinteriyksikköä, jossa on mäntä 2, sylinteri 3 ja männänvarsi 4. Sylinteri 3 on männän puolelta yhdistetty johdon 5 välityksellä ohjaus- tai laskuventtiilin 6 ulostulopuolen kanssa. Ohjausventtiilissä 6 on 20 työasento A ylöspäinmenoa varten ja työasento B alaspäinmenoa varten. Ohjaus-venttiilin 6 sisäänmenopuoli ja säätöpumpun 8 ulostulopuoli on yhdistetty pääjohdolla 7 ja säätöpumpun 8 sisäänmenopuoli ja säiliö 9 on yhdistetty sisäänmenojoh-dolla 10. Säätöpumppua 8 käyttää sähkömoottori 11. Pääjohtoon 7 liittyy sivujohto 12, joka on yhdistetty kuristimen 13 ja säätöpumpun 8 syrjäytystilavuutta säätävän ,; : 25 paineensäätöventtiilin 14 välityksellä säätöpumpun 8 kanssa.

·* Kuviossa 2 on viitenumerolla 21 merkitty mäntäsylinteriyksikköä, jossa on mäntä 22, sylinteri 23 ja männänvarsi 24. Sylinteri 23 on männän puolelta yhdistetty liitosjoh-’ don 25 välityksellä ohjausventtiilin 26 ulostulopuolen kanssa. Ohjausventtiilissä 26 ' ; ’ 30 on työasento A ylöspäinmenoa varten ja työasento B alaspäinmenoa varten. Ohja- ; : usventtiilin 26 sisäänmenopuoli ja syrjäytyspumpun 28 ulostulopuoli on yhdistetty : ’ : pääjohdolla 27 ja syrjäytyspumpun 28 sisäänmenopuoli ja säiliö 29 on yhdistetty ' , sisäänmenojohdolla 30. Syijäytyspumppua 28 käyttää taajuusmuuntajan 32 efektii- : visesti olemassa olevan kuormituksen mukaisesti portaattomasti säädettävä sähkö- 35 moottori 31. Sylinterin 23 ja ohjausventtiilin 26 keskenään yhdistävään liitosjohtoon 4 112791 25 on yhdistetty liitäntäjohdolla 34 mittamuunnin 33. Mittamuunnin 33 on yhdistetty sähköjohtimella 35 taajuusmuuttajan 32 vahvistimeen 36.

Kuviossa 1 esitetynlaisen laitteen yhteydessä hissikori liikkuu männänvarren 4 avulla 5 ylöspäin, jolloin sähkömoottorin 11 käyttämän säätöpumpun 8 avulla, pääjohdon 7 välityksellä, työasentoon A ohjatun ohjausventtiilin 6 kautta ja johdon 5 kautta öljy puristetaan mäntäsylinteriyksikön 1 sylinteriin 3. Säätöpumppu 8 säätyy tällöin pai-neensäätöventtiilin 14 sylinterimäntäyksikön 1 sylinterissä 3 kulloinkin vallitsevan paineen mukaan siten, että vakiosuuruisella käyttöteholla säätöpumpun 8 syrjäytys-10 tilavuus antaa hissikorin sen nopeuden ylöspäinmenosuunnassa, joka vastaa hissiko-rissa vallitsevaa kuormitusta. Kuormituksen kasvaessa hissikorissa kohoaa paine mäntäsylinteriyksikön 1 sylinterissä 3 ja säätöpumppu 8 säätyy siten, että käytännössä vakiosuuruisella käyttöteholla säätöpumpun syrjäytystilavuus ja tällöin hissikorin ajonopeus ylösmenosuunnassa laskee.

15

Kuviossa 2 esitetyn laisessa järjestelyssä liikutetaan hissikoria jälleen männänvarren 24 avulla ylöspäin, jolloin sähkömoottorin 31 käyttämä syrjäytyspumppu 28 pääjohdon 27 kautta, työasentoon A ohjatun ohjausventtiilin 26 välityksellä ja johdon 25 kautta puristaa öljyä mäntäsylinteriyksikön 21 sylinteriin 23. Sähkömoottoria 31 syö-20 tetään ja ohjataan tällöin taajuusmuuttajan 32 kautta ja lisäksi hissikorin kuormituk-,' sesta riippuvalla taajuudella. Mittamuunnin 33 on liitetty liitäntäjohdon 34 avulla yhdysjohtoon 25, joka yhdistää ohjausventtiilin 26 ja sylinterin 23 keskenään. Se ottaa kulloisenkin, hissikorissa vallitsevaa kuormitusta vastaavasti, sylinterissä 23 vallitsevan paineen ja muuttaa sen vahvistimen 36 ja taajuusmuuttajan 32 välityk-25 sellä vastaavaksi taajuudeksi. Käyttömoottorin 31 kierroslukuun syrjäytyspumpun 28 ’ käyttämiseksi vaikutetaan tällöin siten, että hissikorin suurella kuormituksella, eli silloin, kun sylinterissä 23 on korkea paine, säätyy alhaisempi taajuus ja syrjäytys-,. , pumppua 28 käytetään käyttömoottorilla 31 alhaisemmalla kierrosluvulla. Syrjäytys- pumpun 28 syrjäytystilavuus tulee näin, käytännössä vakiokäyttöteholla, pieneksi, ’ ·;'' 30 samoin kuin hissikorin ajonopeus ylösmenosuuntaan.

Molemmissa kuvioiden 1 ja 2 mukaisissa sovellutusvarianteissa säädetään siten hissikorin ajonopeutta alasmenosuunnassa ohjaus- tai laskuventtiileillä 6 tai 26, jotka on saatettu työasentoon B, että laskeutumisnopeus suuremmilla kuormituksilla kas-35 vaa.

5 112791

On ehdottomasti mahdollista molemmissa kuvioiden 1 ja 2 mukaisissa sovellutusva-rianteissa ajonopeuden portaattoman sovituksen asemesta ylösmenosuunnassa järjestää hissikorin kulloisenkin kuormituksen mukaan myös väliratkaisut, joissa kuvion 1 mukaisessa variantissa esimerkiksi käytetään säätöpumppua, jossa on kaksi tai 5 useampia määrättyjä tehokoordinaatteja, tai kuvion 2 variantissa esimerkiksi syrjäy-tyspumppua, jossa on taajuussäädetty käyttömoottori kiinteine kieiroslukuportai-neen erilaisia kuormituksia varten.

Claims (5)

6 112791

1. Menetelmä sähköenergian säästämiseksi hydraulisen hissin käyttölaitteessa, jossa menetelmässä paineväliaine pumpataan käyttämällä sähkömoottorin (11, 31) käyt- 5 tämää hydraulipumppua (8, 28) säiliöstä (9, 29) pääjohdon (7, 27) kautta sylinteriin (3, 23) hissin liikuttamiseksi ylöspäin, ja jossa menetelmässä paineväliaine virtaa takaisin sylinteristä (3, 23) ohjaus- tai laskuventtiilin (6, 26) kautta säiliöön (9, 29) hissin liikuttamiseksi alaspäin, tunnettu siitä, että käyttöaggregaatin teho hissikorin kunkin kuormituksen yhteydessä pidetään vakiona sovittamalla ajonopeus ylös-10 menosuunnassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ylösajon ajonopeus säädetään hissikorin kuormituksen paineväliaineeseen kiertopiiriin aiheuttaman paineen avulla maksimaalista moottoritehoa vastaavaan paineväliaineen trials vuusnopeuteen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ylösajon ajonopeus säädetään hissikorin kuormituksen paineväliaineeseen kiertopiiriin aiheuttaman paineen avulla maksimaalista moottoritehoa vastaavaan sähkömoottorin (11, 20 31) kierrosnopeuteen. 1 2 Laite patenttivaatimusten 1 ja 2 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi sähköenergian säästämiseksi hydraulisen hissin käyttölaitteessa, jossa laitteessa on sähkömoottoriin (11, 31) liitetty hydraulipumppu (8, 28), säiliö (9, 29) ja säiliöstä (9, 25 29) hydraulipumppuun (8, 28) ja edelleen ohjaus- tai laskuventtiilin (6, 26) välityk sellä mäntäsylinteriyksikön (1, 21) sylinteriin (3, 23) johtava johto (7, 5, 27, 25, tunnettu siitä, että hydraulipumppu on säätöpumppu (8), jolla on muuttuva syrjäy-, , tystilavuus, ja että pääjohdon (7) ja säätöpumpun (8) väliin on järjestetty säätö- ; ; pumppua (8) säätävä paineensäätöventtiili (6). : ·;·: 30 2 Laite patenttivaatimusten 1 ja 3 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, tunnettu siitä, että hydraulipumppu on syrjäytyspumppu (28), jolla on vakio syrjäytystila-vuus, ja että ohjausventtiilin (26) sylinterin (23) kanssa yhdistävään johtoon (25) on . järjestetty mittamuunnin (33), joka sylinterin (23) paineesta riippuvasti ohjaa vah- 35 vistimen (36) kautta sähkömoottoria (31) syöttävää taajuusmuuttajaa (32). 7 112791