SK10393A3 - Device for saving of electrical energy of drive of hydraulic lift - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka zariadenia kúspore elektrickej energie pohonu hydraulického výťahu, pozostávajúceho z pohonového agregátu, tvoreného elektromotorom a regulačným čerpadlom, ctalej z nádr že a z vedenia, spájajúceho nádrž cez príslušné prvky zariade nia s válcom jednotky válec-piest, pohybujúcej výťahovou kabť nou.

Charakteristika súčasného stavu techniky:

Pri výpočte príkonu pohonu hydraulického výťahu sa zvyčajne vychádza zo zvolenej maximálnej nosnosti a určitej zvolenej rýchlosti jazdy výťahovej kabíny smerom nahor. Príkon N sa vypočíta na základe celkovej hmotnosti P , ktorá pozostáva z hmotnosti kabíny, nosnosti výťahu a prípadných prídavných hmotností o vopred stanovenej a požadovanej rýchlosti jazdy kabíny smerom hore v z rovnice:

N = P . v

Z tejto rovnice vyplýva,že príkon nejakého agregátu je priamo úmerný pohybujúcej sa hmotnosti a rýchlosti zdvihu.

Celý príkon so využíva iba v prípadoch, keú je výťahová kabína zaťažená plnou nosnosťou výťahu. Pri. menších zaťaženiach pracuje pohon s horšou účinnosťou a tým s pomerne vysokou spotrebou energie.

Patentový spis DE-OS 40 34 666 popisuje hydraulický výťah s nízkou _Qpotrebou energie, ktorý je poháňaný prostredníctvom invertorového zdroja energie a pozostáva z valca s piestom, z výťahovej kabíny a z hlavného lebo vyrovnávacieho válca s . jedným konštantným a jedným premenným vyvažovacím závažím. , ’ Obidva válce sú spolu prepojené cez hydraulické čerpadlo. Konštantné vyvažovacie závažie spravidla zodpovedá vlastnej hmotnosti výťahovej kabíny, zatiaľ Čo voliteľné vyvažovacie závažie je dimenzovené tak,aby zodpovedalo zhruba polovici. ^; maximálneho bremena prepravovaného vo výťahovej kabíne. Tým; sa dosiahne minimálny tlakový rozdiel medzí hlavným výťahom.

a vyvažovacím výťahom pri všetkých zaťaženiach. Stanovenie veľkosti pohonu tým závisí od rozdielu zaťaženia hlavného a pomocného výťahu. Výkon pre jazdu smerom hore bez zaťaženia sa stanoví podľa rovnice:

N = [/A + B + 0 / - /C + B + W/2/J „ v = /A - C - W/2/.v /ak C = A/ : N = - W/2 . v pre jazdu smerom hore s plným zaťažením:

N = [/A + B + W/ - /C + B + W/2/J „v = /A - C + W/2/.v /ak C = A / : N = + W/2 . v

Pritom znamená : N = výkon pohonu, A = hmotnosť kabíny,'

B = hmotnosť piesta, W = hmotnosť maximálneho zaťaženia kabíny, W/2 hmotnosť polovičného zaťaženia kabíny, C = hmôt-. nosť konštantného vyvažovacieho závažia , /tu C = A/, v = /í rýchlosť zdvihu.

Nevýhodou tohto hydraulického výťahu je skutočnosť, že musí byť k dispozícii prídavný pomocný válec s konštantným a voliteľným vyvažovacím závažím, c5alej nevyhnutné prepojovacie vedenie ako i relatívne drahý invertorový zdroj energie.

Podstata vynálezu

I. IHWI I-i. I

Úlohou vynálezu je navrhnúť zariadenie k úspore elektrickej energie pohonu hydraulického výťahu, ktoré by pracovalo prakticky pri konštantnom príkone a s prakticky konštantnou dobrou účinnosťou. í

Zariadenie je popísané v dvoch príkladoch uskutočnenia, ktoré ' su rozvedené na Obr.l a Obr.2. Pozostáva z elektromotora a ľ regulačného čerpadla, Šalej z nádrže a z vedenia. Vedenie spája nádrž s regulačným čerpadlom a cez rozvádzač válec jednôt- ,; ky válec-piest. Pohonový agregát obsahuje čoby hydraulické čerpadlo čerpadlo regulačné s meniteľným výtlakovým objemom. : Je poháňené elektromotorom s konštantnými otáčkami. /·

Výtlakový objem regulačného čerpadla je meniteľný.

V druhom prípade sa zariadenie vyznačuje tým,že pohonový agregát ako hydraulické čerpadlo,má konštantný výtlakový objem a obsahuje prostriedky pre reguláciu otáčok elektrón motora a to v závislosti od zaťaženia. Elektromotor je napájaný frekvenčným meničom, ktorého frekvencia je meniteľná a to v závislosti od tlaku vo válci.' Tlak vo válci, závislý od záťaže'výťahovéj kabíny, mení merací snímač v elektrický signál, ktorý je privedený cez zosilňovač k frekvenčnému meniču.

Výhody,dosiahnuté vynálezom je možné v podstate definovať tak, že pohon hydraulického výťahu vyžaduje pre každé zaťaženie vždy rovnaký, konštantný výkon a vykazuje dobrú účinnosť, ^;' pričom sa dosahuje menovitá rýchlosť zdvihu pri takom zaťažení kabíny výťahu, ktoré je zo skúsenosti najčastejšie, t.j. napr. dvoma osobami, o že je rýchlosť zdvihu pri prázdnom výťahu vyššia a naopak pri plnom výťahu nižšia, a že je možné pomocou ventilového systému upraviť v závislosti od zaťaženia rýchlosť zdvihu tak,aby pri väčšom zaťažení bola rýchlosť jazdy': nadol vyššia, čím sa pre všetky prípady dopravný výkon vyrovná, ,

Pre výpočet stredného príkonu, resp. pre výpočet potrebného pohonného agregátu sa použije zvolená menovitá zdvihová rýchlosť a hmotnosť dopravovaného počtu osôb. Z toho potom vyplýva veľkosť pohonného agregátu, ktorá je menšia než aká by bola u agregátu pre hydraulický výťah s konštantnou a vždy rov·· nakou rýchlosťou zdvihu pre všetky zaťaženia.

Objasnenie výkresov:

Na výkresoch sú znázornené príklady realizovania vynálezu, ktoré sú v úalšom bližšie vysvetlené. Jednotlivé obrqzy znáv , / zornúju:

Obrí 1 schéma hydrauliky s regulovaným čerpadlom a premenným objemovým množstvom v jednom smere prúdenia a s plynulé regulovateľným systémom regulovania tlaku,

Obr. 2 schéma hydrauliky s objemovým čerpadlom s konštantným objemovým množstvom, s frekvenčné riadeným pohonovým motorom, s plynulou reguláciou otáčok motora v závislosti na skutočnom zaťažení.

Popis príkladov uskutočnenia vynálezu:

Na obr. 1 je znázornená jednotka válec-piést 1, ktorá má piest 2_ , válec J a piestnicu 4 . Válec J je na strane piestu

2. prepojený cez vedenie 2 s výstupnou stranou rozvádzača 6, pre pohyb nadol. Rozvádzač 6 má jednu pracovnú polohu A pre pohyb smerom hore a druhú pracovnú polohu B pre pohyb nadol. Vstupná strana rozvádzača 6 a výstupná strana regulačného čerpadla 8 sú prepojené hlavným vedením 2» vstupná strana regulačného čerpadla 8 a nádrž £ vstupným vedením 10. Regulačné čerpadlo 8 je poháňané elektromotorom 11. No hlavné vedenie χ j® napojené vedľajšie vedenie 12., ktoré je prepojené s regulačným Čerpadlom 8 cez clonku 13 a cez regulačný ventil 14, ktorý reguluje množstvo dodávané regulačným čerpadlom 8. .

Na obr.2 je znázornená jednotka válec-piest 21. ktorá má piest 22, válec 23 s piestnicu 24. Válec 23 je na strane piestu prepojený spojovacím vedením 25 s výstupnou stranou rozvádzača 26 Rozvádzač 26 má jednu pracovnú polohu A pre smer pohybu hore a druhú pracovnú polohu B pre smer pohybu dole. Vstupná strana rozvádzača 26 a výstupná sírana objemového čerpadla 28 je spojená hlavným vedením 27, vstupná strana objemového čerpadla 28 a nádrž 29 vstupným vedením JO.Regulačné čerpadlo 28 je poháňané elektromotorom 31. ktorý je v 'závislosti od skutočného zaťaženia plynulé regulovaný frekvenčným meničom 32. K spojovaciemu vedeniu 25 válca 23 a rozvádzača 26 je prípojným vedením 34 pripojený merací snímač 22· ľ^erito merací snímač 33 je elektrickým vedením 35 spojený so zosilňovačom 36 frekvenčného meniča 32.

Pri usporiadaní znázornenom na obr.l je výťahová kabína zdví’haná piestnicou 4 tak, že sa dopravuje tlakový olej od regulačného čerpadla 8, poháňaného elektromotorom 11, cez hlavné vedenie 2 do rozvádzača 6., ktorý je v pracovnej polohe A a odtiaľ vedením 2 do valca 2 jednotky válec-piest 1. regulačné čerpadlo 8 sa pritom regulačným ventilom 14. na ktorý pôsobí tlak válca J jednotky válec-piest 1, prestaví tak,aby pri konštantnom výkone pohonu objemový výtlak regulačného čerpadla 8 poskytol takú dopravnú rýchlosť výťahu smerom hore, ktorá zodpovedá momentálnemu zaťaženiu vo výťahovej kabíne.

So vzrastajúcim zaťažením kabíny výťahu stúpa tlak vo válci 2 jednotky válec-piest 1 o regulačné čerpadlo 8 sa.prestaví tak, že pri prakticky konštantnom výkone pohonu klesne množstvo dodávané regulačným čerpadlom 8 a tým i rýchlosť jazdy kabíny výťahu smerom hore.

Pri usporiadaní znázornenom na obr.2 je pohyb kabíny výťahu smerom hore opäť zaistený piestnicou 24 , ktorá sa vysúva tlakom oleja vo válci 22 jednotky válec-piest 21. Tlakový olej sa dodáva objemovým čerpadlom 28 , poháňaným elektromotorom 2i, do hlavného vedenia 27 a cez rozvádzač 26, ktorý sa nachádza v pracovnej polohe A, spojovacím vedením 22 do válca 23. Elektromotor 31 je pritom napájaný a riadený frekvenčným meničom 32, pričom je frekvencia závislá od'zaťaženia kabíny výťahu. Merací snímač 33 je prípojným vedením 34 spojený so^: spojovacím vedením 25, ktoré vzájomne prepojuje rozvádzač 26 a válec 23» Tento snímač sníma tlak vo valci 22 ,ktorý zodpovedá zaťaženiu výťahovej kabíny a pomocou zosilňovača 36 · a frekvenčného meniča 22 mení frekvenciu na požadovanú hodnotu. Otáčky elektromotora 31 pohonu objemového čerpadla 28 sú pritom ovplyvňované tak, že pri veľkom zaťažení kabíny výťahu · a teda pri vysokom tlaku vo válci 23 , sa nastaví nižšia frekvencia a objemové čerpadlo 28 poháňa elektromotor 31 pri nižších otáčkach. Množstvo dodávané objemovým čerpadlom 28 sa tým pri prakticky konštantnom výkone pohonu zmenší, rovnako i rýchlosť jazdy výťahu smerom hore.

U obidvoch príkladoch vyhotovenia, podľa obr.l alebo 2, je rýchlosť jazdy kabíny výťahu smerom dolu riadená rozvádzačmi 6,prípadne 26 pre pohyb dolu, ktorá sú v pracovnej polohe B tak, že sa rýchlosť klesania pri vyššom zaťažení zvýši.

Bez problémov je možno použiť namiesto príkladov vyhotovenia s plynulou reguláciou rýchlosti jazdy výťahu smerom hore v závislosti od zaťaženia kabíny podľa obr.l alebo 2 i iné riešenia, pri ktorých sa pre príklad podľa obr.l použije regulačné čerpadlo s dvoma alebo viacerými definovanými hodnotami výkonu, alebo pre príklad podľa obr,2 čerpadlo s frekvenčné ria deným pohonným motorom s pevne odstupňovanými otáčkami pre rôzne zaťaženia.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zariadenie k úspore elektrickej energie pohonu hydraulického výťahu s pohonovým agregátom, pozostávajúcim z elektromotoru /11,31/, regulačného čerpadla /8/ a objemového čerpadla /28/, z nádrže /9,29/ a z vedenia, spájajúceho nádrž /9,29/, regulačné čerpadlo /8/, objemové čerpadlo /28/ a cez rozvádzač /6,26/ válec /3,23/ jednotky válec-piest /1,21/ v y z n a >.' e n é t ý m , Že obsahuje prostriedky pre konštantné udržovanie hnacieho výkonu pohonového agregátu pri metri teľnom zaťažení výťahovej kabíny v smere nahor.
2. 2. Zariadenie podľa bodu 1 v y z n a č e n c t ý m , že pohonový agregát vykazuje ako hydraulické čerpadlo regulačné čerpadlo /8/ s meniteľným výtlakovým objemom, pričom re- / gulačné čerpadlo /8/ je poháňané elektromotorom /11/ s konštantnými otáčkami.
3. 3. Zariadenie podľa bodu 2 v y z n a č e n é t ý m , Že výtlakový objem regulačného čerpadla /8/ je prostredníctvom regulačného ventilu /14/, ktorý je cez vedľajšie vedenie /12/ a clonku /13/ spojený s hlavným vedením /?/, meniteľný.
4. 4. Zariadenie podľa bodu 1 v y z n a č e n é t v m , že pohonov.'/ agregát čoby hydraulické čerpadlo vykazuje objemové čerpadlo /28/ s konštantným výt.lakov.ým objemom a že obsahuje prostriedky pre reguláciu otáčok elektromotora /31/ v závislosti od zaťaženia.
5. 5. Zariadenie podľa .bodu 4 v y z n a č e n é t ý m , že elektromotor /31/ je napájaný frekvenčným meničom /32/, ktorého frekvencia je meniteľná v závislosti, od tlaku vo valci /2?/.
6. 6. Zariadenie podľa bodu 5 v y z n a č e n é tým , že vykazuje merací snímač /33/,ktorý tlak,závislý od záťaže výťahovej kabíny vo válci /23/ mení v elektrický signál, ktorý sa privedie cez zosilňovač /?,('/ k frekvenčnému meniču /32/.