МНОГОЦИЛИНДРОВАЯ СИНХРОННАЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ПОДЪЕМНАЯ СИСТЕМА И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ Российский патент 2018 года по МПК B66B9/04 B66B11/04 B66F7/16 F15B11/22 

I. Область техники

Настоящее изобретение относится к подъемной системе и способу работы подъемной системы, в частности, к многоцилиндровой синхронной энергоэффективной высокопроизводительной гидравлической подъемной системе и способу ее работы, которые применимы к гидравлическим подъемникам и строительным подъемным платформам.

II. Уровень техники

Приводные механизмы подъемных систем главным образом включают фрикционный привод и гидравлический привод. Гидравлический привод обладает преимуществами, заключающимися в высокой выходной мощности, бесступенчатом регулировании скорости, простоте системы, легкости управления и т.п., но имеет меньшую производительность, чем фрикционный привод. Целью развития подъемных систем в будущем можно назвать "экологическую безопасность и энергоэффективность". В настоящее время, большинство гидравлических подъемных систем используют электрогидравлическое пропорциональное управление и объемное управление скоростью. Хотя такой подход к регулированию может снизить потери энергии при подъеме подъемника, он может привести к повышению температуры гидравлической системы при опускании подъемника, так как масло в масляном цилиндре проходит через дроссельный клапан для обеспечения опускания под давлением. При опускании подъемника гравитационная потенциальная энергия не используется; хуже того, гравитационная потенциальная энергия преобразуется в тепловую энергию, что приводит к повышению температуры масла и оказывает влияние на стабильность системы.

Опорные механизмы гидравлических подъемников главным образом включают домкратный механизм прямого действия и домкратный механизм непрямого действия. Домкратный механизм прямого действия обладает преимуществами перед домкратным механизмом непрямого действия, такими как простая и компактная конструкция и высокая эксплуатационная эффективность. В настоящее время домкратные механизмы прямого действия главным образом включают средний домкратный механизм прямого действия или двухцилиндровый домкратный механизм прямого действия. При использовании этих двух домкратных механизмов прямого действия гидравлический цилиндр может испытывать воздействие большого бокового усилия, и детали подъемника (например, направляющие башмаки) могут подвергаться сильному износу при нахождении подъемной кабины в состоянии несбалансированной нагрузки, что неблагоприятно сказывается на стабильности работы системы.

III. Раскрытие сущности изобретения

Техническая задача:

Для устранения недостатков известного уровня техники предлагается многоцилиндровая синхронная энергоэффективная высокопроизводительная гидравлическая система, которая имеет простую и компактную конструкцию, является энергосберегающей, может работать стабильно и обладает высокой надежностью; кроме того, предлагается способ работы такой системы.

Техническая структура:

Многоцилиндровая синхронная энергоэффективная высокопроизводительная гидравлическая подъемная система, предложенная в настоящем изобретении, содержит масляную схему подпитки, схему объемного управления скоростью и рекуперации энергии, схему ручного подъема, схему синхронной блокировки, множество гидравлических цилиндров, поддерживающих снизу подъемную платформу, и датчик наклона, установленный на подъемной платформе, причем

масляная схема подпитки соединена со стороной впуска схемы объемного управления скоростью и рекуперации энергии,

сторона выпуска схемы объемного управления скоростью и рекуперации энергии присоединена к трубопроводу на стороне впуска схемы синхронной блокировки,

схема ручного подъема присоединен к трубопроводу, соединяющему схему объемного управления скоростью и рекуперации энергии со схемой синхронной блокировки,

каждый из множества гидравлических цилиндров присоединен к схеме блокировки, соединенной с клапаном распределения и сбора потоков и электрогидравлическим сервоклапаном, а

схемы блокировки, клапаны распределения и сбора потоков и электрогидравлические сервоклапаны образуют схему синхронной блокировки для множества гидравлических цилиндров;

масляная схема подпитки содержит двигатель и масляный подпиточный насос, соединенный с двигателем, причем

впускное отверстие масляного подпиточного насоса соединено через фильтр с трубопроводом, присоединенным к масляному резервуару,

выпускное отверстие масляного подпиточного насоса соединено через выпускной обратный клапан насоса с трубопроводом схемы объемного управления скоростью и рекуперации энергии, и

перепускной клапан, сообщающийся с масляным резервуаром, расположен в трубопроводе, соединенном с выпускным отверстием выпускного обратного клапана насоса;

схема объемного управления скоростью и рекуперации энергии содержит аккумулятор, гидравлический регулирующий обратный клапан подачи/возврата масла, соленоидный направляющий клапан подач и/возврата масла, предохранительный клапан, частотно-регулируемый двигатель с переменной скоростью вращения, гидравлический насос, гидравлический двигатель, генератор мощности и соленоидный направляющий клапан подъема/спуска, причем

аккумулятор и гидравлический регулирующий обратный клапан подачи/возврата масла соединены с трубопроводом, присоединенным к выпускному отверстию выпускного обратного клапана насоса,

маслорегулирующее отверстие гидравлического регулирующего обратного клапана подачи/возврата масла соединено с открытым/закрытым отверстием соленоидного направляющего клапана подачи/возврата масла, выпускное отверстие гидравлического регулирующего обратного клапана подачи/возврата масла соединено с впускным отверстием противокавитационного обратного клапана, масловсасывающим отверстием гидравлического насоса и масловыпускным отверстием гидравлического двигателя,

частотно-регулируемый двигатель с переменной скоростью вращения механически соединен с входным валом гидравлического насоса,

генератор мощности механически соединен с выходным валом гидравлического двигателя, масловыпускное отверстие гидравлического насоса соединено с предохранительным клапаном и впускным отверстием соленоидного направляющего клапана подъема/спуска, и

масловпускное отверстие гидравлического двигателя соединено с выпускным отверстием соленоидного направляющего клапана подъема/спуска;

схема ручного подъема содержит ручной гидравлический насос, соединенный с трубопроводом, присоединенным к впускному/выпускному отверстию соленоидного направляющего клапана подъема/спуска, и направляющий клапан ручного спуска, соединенный с выпускным отверстием ручного гидравлического насоса;

схема синхронной блокировки содержит клапан распределения и сбора потоков, соединенный с трубопроводом, присоединенным к впускному/выпускному отверстию соленоидного направляющего клапана подъема/спуска, причем

потокораспределительное отверстие клапана распределения и сбора потоков соединено с масловпускным отверстием электрогидравлического сервоклапана, и

потокораспределительное отверстие клапана распределения и сбора потоков соединено с масловпускным отверстием другого электрогидравлического сервоклапана;

впускное отверстие схемы блокировки соединено с потокораспределительным отверстием клапана распределения и сбора потоков, а

выпускное отверстие схемы блокировки соединено с бесштоковой камерой соответствующего гидравлического цилиндра.

Гидравлические цилиндры представлены в количестве двух, трех, четырех, шести, восьми или десяти цилиндров.

Схема блокировки содержит гидравлический регулирующий обратный клапан блокировки, соленоидный направляющий клапан блокировки, соединенный с маслорегулирующим отверстием гидравлического регулирующего обратного клапана блокировки, и ручной направляющий клапан разблокировки, соединенный параллельно с гидравлическим регулирующим обратным клапаном блокировки.

Способ работы вышеописанной многоцилиндровой синхронной энергоэффективной высокопроизводительной гидравлической подъемной системы, включающий следующие этапы:

1. подъем подъемной платформы:

включение электропитания соленоидного направляющего клапана подачи/возврата масла и открывание гидравлического регулирующего обратного клапана подачи/возврата масла таким образом, чтобы впускное отверстие гидравлического регулирующего обратного клапана подачи/возврата масла сообщалось с его выпускным отверстием, и гидравлическое масло, находящееся в аккумуляторе, поступало в гидравлический насос под воздействием давления масла и производило крутящий момент;

и одновременно, управление частотно-регулированным двигателем с переменной скоростью вращения для его работы при изменяющейся частоте с целью объемного регулирования скорости таким образом, что гидравлический насос выдает мощность при предварительно заданном давлении и расходе, гидравлическое масло проходит через соленоидный направляющий клапан подъема/спуска, клапан распределения и сбора потоков и гидравлический регулирующий обратный клапан блокировки в бесштоковые камеры гидравлических цилиндров, и, таким образом, подъемную платформу приводят в действие для перемещения вверх;

2. спуск подъемной платформы:

включение электропитания соленоидного направляющего клапана блокировки и открывание гидравлического регулирующего обратного клапана блокировки, с тем чтобы выпускное отверстие гидравлического регулирующего обратного клапана блокировки сообщалось с его впускным отверстием;

включение электропитания соленоидного направляющего клапана подъема/спуска таким образом, что гидравлическое масло в бесштоковых камерах гидравлических цилиндров проходит обратно под собственным весом подъемной платформы через гидравлический регулирующий обратный клапан блокировки, клапан распределения и сбора потоков и соленоидный направляющий клапан подъема/спуска и приводит в действие гидравлический двигатель, и, таким образом, подъемная платформа перемещается вниз;

гидравлический двигатель заставляет генератор мощности вращаться и генерировать электроэнергию, и, таким образом, осуществляют первичную рекуперацию энергии;

гидравлическое масло, выходящее из масловыпускного отверстия гидравлического двигателя, аккумулируют через гидравлический регулирующий обратный клапан подачи/возврата масла в аккумуляторе, и, таким образом, осуществляют вторичную рекуперацию энергии;

3. синхронизация цилиндров во время подъема/спуска:

выравнивание скоростей потоков гидравлического масла, поступающих в гидравлические цилиндры по существу через клапан распределения и сбора потоков;

управление электрогидравлическими сервоклапанами для частичного сброса масла, находящегося в подающем маслопроводе, через который масло подают в гидравлический цилиндр при более высокой скорости потока, в масляный резервуар в соответствии с сигналом, содержащим информацию о наклоне, в реальном времени, подаваемым от датчика наклона, установленного на подъемной платформе,, с тем чтобы осуществлять точную синхронизацию цилиндров и тем самым поддерживать в режиме реального времени подъемную платформу в уравновешенном положении;

4. управление подъемной платформой в ручном режиме:

поворот ручного направляющего клапана разблокировки в левое положение для осуществления разблокирования, с тем чтобы управлять подъемной платформой вручную в случае отключения электропитания или отказа гидравлической подъемной системы; в частности:

для подъема подъемной платформы ручной гидравлический насос может быть приведен в действие вручную для осуществления подачи гидравлического масла в систему таким образом, чтобы гидравлическое масло проходило через клапан распределения и сбора потоков и ручной направляющий клапан разблокировки в бесштоковые камеры гидравлических цилиндров, и таким образом осуществлялось перемещение подъемной платформы вверх;

для спуска подъемной платформы направляющий клапан ручного спуска может быть вручную повернут в левое положение таким образом, чтобы гидравлическое масло в бесштоковых камерах гидравлических цилиндров поступало обратно через ручной направляющий клапан разблокировки, клапан распределения и сбора потоков и направляющий клапан ручного спуска в масляный резервуар, и таким образом подъемная платформа перемещалась вниз;

после того, как подъемная платформа достигает необходимого контролируемого положения, ручной направляющий клапан разблокировки и направляющий клапан ручного спуска имеют возможность ручного перевода в исходное правое положение так, чтобы подъемная платформа была зафиксирована в этом положении.

Достигаемые технические результаты:

Благодаря вышеописанной технической структуре настоящее изобретение имеет следующие преимущества перед известным уровнем техники:

1. Система является высокопроизводительной и энергоэффективной и осуществляет рекуперацию энергии:

гидравлическая подъемная система использует схему объемного управления скоростью с частотным регулированием, который осуществляет энергоэффективный подъем; гидравлическая подъемная система использует генератор мощности и аккумулятор для преобразования гравитационной потенциальной энергии платформы при спуске в электрическую энергию и гидравлическую энергию и аккумулирует энергию для ее добавления в следующем цикле подъема, так что гидравлическая система образует замкнутую систему, и осуществляется высокопроизводительная и энергоэффективная работа системы.

2. Множество цилиндров точно синхронизированы, и подъемная платформа обладает высокой устойчивостью к несбалансированной нагрузке:

гидравлическая подъемная система использует клапан распределения и сбора потоков для грубой синхронизации, а затем использует датчик наклона, установленный на платформе, для определения ошибки синхронизации и использует обратную связь по погрешности угла наклона для управления электрогидравлическим сервоклапаном посредством системы управления, с тем чтобы частично сбрасывать масло, находящееся в подающем маслопроводе, через который масло поступает в гидравлический цилиндр при более высокой скорости потока, в масляный резервуар через электрогидравлический сервоклапан, и, таким образом, обеспечивает точную синхронизацию и поддерживает в режиме реального времени подъемную платформу в уравновешенном состоянии при подъеме или спуске платформы. Система использует множество цилиндров для поддержки и подъема, с тем чтобы повысить устойчивость подъемной платформы к несбалансированной нагрузке.

3. Система обладает высокой стабильностью и надежностью в работе:

Гидравлическая подъемная система использует схему объемного управления скоростью и рекуперации энергии, обладает высокой производительностью, генерирует меньше тепла и, таким образом, может снизить повышение температуры масла и работает стабильно. Система использует клапан распределения и сбора потоков для грубой синхронизации масляных цилиндров и использует электрогидравлические сервоклапаны для точной синхронизации масляных цилиндров; следовательно, подъемная платформа может осуществлять синхронный подъем или спуск даже в случае отказа электрогидравлических сервоклапанов. Система имеет простую блочно-модульную конструкцию, является безопасной и надежной.

IV. Описание чертежей

Фиг. 1 изображает чертеж гидравлической структуры всей системы в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 2 изображает чертеж гидравлической структуры масляной схемы подпитки в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 3 изображает чертеж гидравлической структуры схемы объемного управления скоростью и рекуперации энергии в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 4 изображает чертеж гидравлической структуры схемы ручного подъема в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 5 изображает чертеж гидравлической структуры схемы синхронной блокировки, приводящего в действие три гидравлических цилиндра, в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 6 изображает чертеж гидравлической структуры схемы блокировки в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 7 изображает чертеж гидравлической структуры схемы синхронной блокировки, приводящего в действие два гидравлических цилиндра, в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 8 изображает чертеж гидравлической структуры схемы синхронной блокировки, приводящего в действие четыре гидравлических цилиндра, в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 9 изображает чертеж гидравлической структуры схемы синхронной блокировки, приводящего в действие шесть гидравлических цилиндра, в соответствии с настоящим изобретением;

На чертежах: 1 - масляная схема подпитки; 2 - схема объемного управления скоростью и рекуперации энергии; 3 - схема ручного подъема; 4 - схема синхронной блокировки; 5 - гидравлический цилиндр; 6 - подъемная платформа; 6-1 - датчик наклона; 1-1 - фильтр; 1-2 - двигатель; 1-3 - масляный подпиточный насос; 1-4 - выпускной обратный клапан насоса; 1-5 - перепускной клапан; 2-1 - аккумулятор; 2-2 - гидравлический регулирующий обратный клапан подачи/возврата масла; 2-3 - соленоидный направляющий клапан подачи/возврата масла; 2-4 - противокавитационный обратный клапан; 2-5 - предохранительный клапан 2-6 - частотно-регулируемый двигатель с переменной скоростью вращения; 2-7 - гидравлический насос; 2-8 - гидравлический двигатель; 2-9 - генератор мощности; 2-10 - соленоидный направляющий клапан подъема/спуска; 3-1 - ручной гидравлический насос; 3-2 - направляющий клапан ручного спуска; 4-1 - клапан распределения и сбора потоков; 4-2 - электрогидравлический сервоклапан; 4-3 - схема блокировки; 4-31 - соленоидный направляющий клапан блокировки; 4-32 - гидравлический регулирующий обратный клапан блокировки; 4-33 - ручной направляющий клапан разблокировки.

V. Осуществление изобретения

Далее более подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи.

Вариант 1:

Как показано на фиг. 1, многоцилиндровая синхронная энергоэффективная высокопроизводительная гидравлическая подъемная система главным образом содержит масляная схема 1 подпитки, схема 2 объемного управления скоростью и рекуперации энергии, схема 3 ручного подъема, схема 4 синхронной блокировки, множество гидравлических цилиндров 5, поддерживающих снизу подъемную платформу 6, и датчик 6-1 наклона, установленный на подъемной платформе 6, причем

масляная схема 1 подпитки соединен посредством трубопровода со схемой 2 объемного управления скоростью и рекуперации энергии,

схема 2 объемного управления скоростью и рекуперации энергии,

схема 3 ручного подъема и контур 4 синхронной блокировки соединены друг с другом посредством трубопроводов,

каждый гидравлический цилиндр 5 присоединен к схеме 4-3 блокировки, соединенной с клапаном 4-1 распределения и сбора потоков и электрогидравлическим сервоклапаном 4-2 соответственно, а

схемы 4-3 блокировки, клапаны 4-1 распределения и сбора потоков и электрогидравлические сервоклапаны 4-2 образуют схему 4 синхронной блокировки для трех гидравлических цилиндров 5.

Масляный контур 1 подпитки выполнен с возможностью доливания гидравлического масла в случае его недостаточного количества в системе с замкнутым контуром, вызванного регулированием схемы 4 синхронной блокировки и утечками системы, и уменьшения повышения температуры масла в системе;

схема 2 объемного управления скоростью и рекуперации энергии выполнен с возможностью подачи питания к системе, регулирования скорости и рекуперации энергии;

схема 3 ручного подъема выполнена с возможностью подъема и спуска платформы в ручном режиме в случае отказов системы;

схема 4 синхронной блокировки выполнена с возможностью регулирования синхронного подъема/спуска трех гидравлических цилиндров 5 и блокировки цилиндров при неподвижной платформе 6;

датчик 6-1 наклона выполнен с возможностью определения положения платформы и передачи информации о положении по каналу обратной связи к центру управления в режиме реального времени таким образом, чтобы осуществлять управление по замкнутому контуру.

Как показано на фиг. 5, схема 4 синхронной блокировки, приводящая в действие три гидравлических цилиндра, содержит клапан 4-1 распределения и сбора потоков с коэффициентом разделения потока 1:2, соединенный посредством трубопровода с впускным/выпускным отверстием Р соленоидного направляющего клапана 2-10 подъема/спуска, причем

отверстие A клапана 4-1 распределения и сбора потоков соединено с отверстием A электрогидравлического сервоклапана 4-2 и схемы 4-3 блокировки,

отверстие B клапана 4-1 распределения и сбора потоков соединено с отверстием B электрогидравлического сервоклапана 4-2 и отверстием P клапана II распределения и сбора потоков с коэффициентом разделения потока 1:1,

потокораспределительные отверстия клапана II распределения и сбора потоков соединены с электрогидравлическим сервоклапаном II и схемой II блокировки соответственно, и

схема 4-3 блокировки соединена с бесштоковой камерой соответствующего гидравлического цилиндра 5.

После двойного разделения масло разделяют на три потока, которые поступают в схему/из схемы 4-3 блокировки и гидравлические цилиндры 5 по существу при одинаковой скорости потока;

электрогидравлические сервоклапаны используют для дополнительного регулирования скорости втекания/вытекания масла масляных цилиндров и, таким образом, осуществляют точную синхронизацию.

Поскольку погрешность разделения может быть исправлена просто сбросом небольшой части потока через сервоклапан, могут быть использованы малообъемные сервоклапаны, и стоимость системы может быть снижена, а отклик системы на регулирование синхронизации может быть улучшен.

Как показано на фиг. 2, масляная схема 1 подпитки содержит фильтр 1-1, соединенный с масляным резервуаром.

Фильтр 1-1 установлен для обеспечения чистоты масла, поступающего в гидравлическую систему, и, таким образом, обеспечения надежности работы системы;

масловсасывающее отверстие масляного подпиточного насоса 1-3 соединено посредством трубопровода с фильтром 1-1,

двигатель 1-2 механически соединен с входным валом масляного подпиточного насоса 1-3,

отверстие A выпускного обратного клапана 1-4 насоса соединено посредством трубопровода с масловыпускным отверстием масляного подпиточного насоса 1-3, и

выпускной обратный клапан 1-4 насоса выполнен для предотвращения вытекания обратно из системы масла, поступающего в систему под высоким давлением, и воздействия на масляный подпиточный насос 1-2;

перепускной клапан 1-5 соединен посредством трубопровода с отверстием B выпускного обратного клапана 1-4 насоса и может быть отрегулирован для управления давлением масла, поступающего в гидравлическую систему.

Как показано на фиг. 3, схема 2 объемного управления скоростью и рекуперации энергии содержит аккумулятор 2-1, соединенный с отверстием B выпускного обратного клапана 1-4 насоса, и гидравлический регулирующий обратный клапан 2-2 подачи/возврата масла.

Аккумулятор 2-1 выполнен с возможностью хранения гидравлического масла, вытекающего обратно при спуске платформы, и, таким образом, осуществления рекуперации энергии; маслорегулирующее отверстие.

К гидравлического регулирующего обратного клапана 2-2 подачи/возврата масла соединено с отверстием P соленоидного направляющего клапана 2-3 подачи/возврата масла, и эти два клапана управляют маслом в гидравлической системе для обеспечения поступления масла в аккумулятор или вытекания его из аккумулятора;

отверстие A гидравлического регулирующего обратного клапана 2-2 подачи/возврата масла соединено с отверстием В противокавитационного обратного клапана 2-4, масловсасывающим отверстием гидравлического насоса 2-7 и масловыпускным отверстием гидравлического двигателя 2-8, противокавитационный обратный клапан 2-4 выполнен с возможностью предотвращения кавитации в гидравлическом насосе 2-7;

частотно-регулируемый двигатель 2-6 с переменной скоростью вращения механически соединен с входным валом гидравлического насоса 2-7,

генератор 2-9 мощности механически связан с выходным валом гидравлического двигателя 2-8,

масловыпускное отверстие гидравлического насоса 2-7 соединено с предохранительным клапаном 2-5 и отверстием A соленоидного направляющего клапана 2-10 подъема/спуска, и

масловпускное отверстие гидравлического двигателя 2-8 соединено с отверстием B соленоидного направляющего клапана 2-10 подъема/спуска, причем

предохранительный клапан 2-5 регулирует максимальное давление масла, поступающего в гидравлические цилиндры, для обеспечения безопасности системы;

соленоидный направляющий клапан 2-10 подъема/спуска выполнен с возможностью регулирования рабочего направления подъемной платформы.

Как показано на фиг. 4, схема 3 ручного подъема содержит ручной гидравлический насос 3-1, соединенный посредством трубопровода с отверстием Р соленоидного направляющего клапана 2-10 подъема/спуска и направляющим клапаном 3-2 ручного спуска.

Ручной гидравлический насос 3-1 содержит фильтр, ручной насос и предохранительный клапан;

направляющий клапан 3-2 ручного спуска представляет собой двухпозиционный двухходовой ручной направляющий клапан.

Как показано на фиг. 6, схема 4-3 блокировки содержит гидравлический регулирующий обратный клапан 4-32 блокировки, соленоидный направляющий клапан 4-31 блокировки, соединенный с маслорегулирующим отверстием К гидравлического регулирующего обратного клапана 4-32 блокировки, и ручной направляющий клапан 4-33 разблокировки, параллельно соединенный с гидравлическим регулирующим обратным клапаном 4-32 блокировки, причем

гидравлический регулирующий обратный клапан 4-32 блокировки выполнен с возможностью блокировки гидравлических цилиндров 5 и удерживания давления при нахождении подъемной платформы в неподвижном положении;

соленоидный направляющий клапан 4-31 блокировки выполнен с возможностью разблокирования гидравлического регулирующего обратного клапана 4-32 блокировки при спуске платформы;

ручной направляющий клапан 4-33 разблокировки выполнен с возможностью разблокирования гидравлического регулирующего обратного клапана 4-32 блокировки перед опусканием платформы в ручном режиме в случае отказов системы.

Вариант 2:

Данный вариант осуществления изобретения по существу аналогичен варианту 1 с той лишь разницей, что схема синхронной блокировки приводит в действие два гидравлических цилиндра 5.

Как показано на фиг. 7, схема 4 синхронной блокировки, приводящая в действие три гидравлических цилиндра, содержит клапан 4-1 распределения и сбора потоков с коэффициентом разделения потока 1:1, соединенный с впускным/выпускным отверстием P соленоидного направляющего клапана 2-10 подъема/спуска, причем

потокораспределительные отверстия клапана 4-1 распределения и сбора потоков соединены с электрогидравлическим сервоклапаном 4-2 и схемой 4-3 блокировки соответственно, и

схема 4-3 блокировки соединена с бесштоковой камерой соответствующего гидравлического цилиндра 5;

после прохождения через клапан 4-1 распределения и сбора потоков с коэффициентом разделения потока 1:1 масло разделяют на два потока, которые поступают в схему/из схемы 4-3 блокировки и гидравлические цилиндры 5 по существу при одинаковой скорости потока;

электрогидравлические сервоклапаны используют для дополнительного регулирования скорости втекания/вытекания масла масляных цилиндров и, таким образом, осуществляют точную синхронизацию.

Вариант 3:

Данный вариант осуществления изобретения по существу аналогичен варианту 1 с той лишь разницей, что схема синхронной блокировки приводит в действие четыре гидравлических цилиндра 5.

Как показано на фиг. 8, схема 4 синхронной блокировки, приводящий в действие четыре гидравлических цилиндра, содержит клапан 4-1 распределения и сбора потоков с коэффициентом разделения потока 1:1, соединенный с впускным/выпускным отверстием Р соленоидного направляющего клапана 2-10 подъема/спуска, причем

потокораспределительные отверстия клапана 4-1 распределения и сбора потоков соединены с электрогидравлическим сервоклапаном 4-2 и двумя клапанами II распределения и сбора потоков с коэффициентом разделения потока 1:1 соответственно, а

потокораспределительные отверстия клапана II распределения и сбора потоков соединены с электрогидравлическим сервоклапаном II и схемой 4-3 блокировки соответственно.

Схема 4-3 блокировки соединен с бесштоковой камерой соответствующего гидравлического цилиндра 5.

После двойного разделения масло разделяют на четыре потока, которые поступают в схему/из схемы 4-3 блокировки и гидравлические цилиндры 5 по существу при одинаковой скорости потока;

электрогидравлические сервоклапаны используют для дополнительного регулирования скорости втекания/вытекания масла масляных цилиндров и, таким образом, осуществляют точную синхронизацию.

Вариант 4:

Данный вариант осуществления изобретения по существу аналогичен варианту 1 с той лишь разницей, что схема синхронной блокировки приводит в действие шесть гидравлических цилиндров 5.

Как показано на фиг. 9, схема 4 синхронной блокировки, приводящая в действие шесть гидравлических цилиндров, содержит клапан 4-1 распределения и сбора потоков с коэффициентом разделения потока 1:1, соединенный посредством трубопровода с впускным/выпускным отверстием Р соленоидного направляющего клапана 2-10 подъема/спуска, причем

потокораспределительные отверстия клапана 4-1 распределения и сбора потоков соединены с электрогидравлическим сервоклапаном 4-2 и двумя клапанами II распределения и сбора потоков с коэффициентом разделения потока 1:2 соответственно,

отверстие A клапана II распределения и сбора потоков соединено с отверстием A электрогидравлического сервоклапана II и схемой 4-3 блокировки,

отверстие B клапана II распределения и сбора потоков соединено с отверстием B электрогидравлического сервоклапана II и отверстием Р клапана III распределения и сбора потоков с коэффициентом разделения потока 1:1,

потокораспределительные отверстия клапана III распределения и сбора потоков соединены с электрогидравлическим клапаном III и схемой II блокировки соответственно.

Схема 4-3 блокировки соединена с бесштоковой камерой соответствующего гидравлического цилиндра 5.

После разделения потока масло разделяют на шесть потоков, которые поступают в схему/из схемы 4-3 блокировки и гидравлические цилиндры 5 по существу при одинаковой скорости потока;

электрогидравлические сервоклапаны используют для дополнительного регулирования скорости втекания/вытекания масла масляных цилиндров и, таким образом, осуществляют точную синхронизацию.

Предложенный способ подъема многоцилиндровой синхронной энергоэффективной высокопроизводительной гидравлической подъемной системы включает следующие этапы:

1. подъем подъемной платформы:

при получении команды на подъем система управления включает электропитание соленоидного направляющего клапана 2-3 подачи/возврата масла и отпирает гидравлический регулирующий обратный клапан 2-2 подачи/возврата масла таким образом, чтобы впускное отверстие В гидравлического регулирующего обратного клапана 2-2 подачи/возврата масла сообщалось с выпускным отверстием A, и гидравлическое масло, находящееся в аккумуляторе 2-1, поступало в гидравлический насос 2-7 под воздействием давления масла и производило крутящий момент;

при этом, система управления осуществляет управление частотно-регулируемым двигателем 2-6 с переменной скоростью вращения для его работы при изменяющейся частоте с целью объемного регулирования скорости таким образом, что гидравлический насос 2-7 выдает мощность при предварительно заданном давлении и расходе, обеспечивая высокопроизводительную и энергоэффективную работу;

гидравлическое масло проходит через соленоидный направляющий клапан 2-10 подъема/спуска, клапан 4-1 распределения и сбора потоков и гидравлический регулирующий обратный клапан 4-32 блокировки в бесштоковые камеры гидравлического цилиндра 5, и, таким образом, подъемную платформу 6 приводят в действие для перемещения вверх;

2. спуск подъемной платформы:

при получении команды на спуск система управления включает электропитание соленоидного направляющего клапана 4-31 блокировки и отпирает гидравлический регулирующий обратный клапан 4-32 блокировки, с тем чтобы выпускное отверстие В гидравлического регулирующего обратного клапана 4-32 блокировки сообщалось с впускным отверстием A; и

включает электропитание соленоидного направляющего клапана 2-10 подъема/спуска таким образом, что гидравлическое масло в бесштоковых камерах гидравлических цилиндров 5 проходит обратно под собственным весом подъемной платформы 6 через гидравлический регулирующий обратный клапан 4-32 блокировки, клапан 4-1 распределения и сбора потоков и соленоидный направляющий клапан 2-10 подъема/спуска и приводит в действие гидравлический двигатель 2-8, и, таким образом, подъемная платформа 6 перемещается вниз;

гидравлический двигатель 2-8 заставляет генератор 2-9 мощности вращаться и генерировать электроэнергию, и, таким образом, осуществляют первичную рекуперацию энергии;

гидравлическое масло, выходящее из масловыпускного отверстия гидравлического двигателя 2-8, аккумулируют через гидравлический регулирующий обратный клапан 2-2 подачи/возврата масла в аккумуляторе 2-1, и, таким образом, осуществляют вторичную рекуперацию энергии;

3. синхронизация цилиндров во время подъема/спуска:

скорости потоков гидравлического масла, поступающих в каждый гидравлический цилиндр и вытекающих из него, по существу равны между собой после того, как гидравлическое масло распределяют через клапан 4-1 распределения и сбора потоков;

система управления осуществляет управление электрогидравлическими сервоклапанами 4-2 для частичного сброса масла, находящегося в подающем маслопроводе, через который масло подают в гидравлический цилиндр 5 при более высокой скорости потока, в масляный резервуар в соответствии с сигналом, содержащим информацию о наклоне, в реальном времени, подаваемым от датчика 6-1 наклона, установленного на подъемной платформе, с тем чтобы осуществлять точную синхронизацию цилиндров и тем самым поддерживать в режиме реального времени подъемную платформу в уравновешенном положении;

4. управление подъемной платформой в ручном режиме:

в случае отключения электропитания или отказа гидравлической подъемной системы необходимо осуществлять управление подъемной платформой 6 вручную, для чего, в первую очередь, ручной направляющий клапан 4-33 разблокировки поворачивают вручную в левое положение для осуществления разблокировки;

для подъема подъемной платформы 6 ручной гидравлический насос 3-1 может быть приведен в действие вручную для осуществления подачи гидравлического масла в систему таким образом, чтобы гидравлическое масло проходило через клапан 4-1 распределения и сбора потоков и ручной направляющий клапан 4-33 разблокировки в бесштоковые камеры гидравлических цилиндров 5, и таким образом осуществлялось перемещение подъемной платформы 6 вверх;

для спуска подъемной платформы 6 направляющий клапан 3-2 ручного спуска может быть вручную повернут в левое положение таким образом, чтобы гидравлическое масло в бесштоковых камерах гидравлических цилиндров 5 поступало обратно через ручной направляющий клапан 4-33 разблокировки, клапан 4-1 распределения и сбора потоков и направляющий клапан 3-2 ручного спуска в масляный резервуар, и таким образом подъемная платформа 6 перемещалась вниз;

после того, как подъемная платформа 6 достигает необходимого контролируемого положения, ручной направляющий клапан 4-33 разблокировки и направляющий клапан 3-2 ручного спуска могут быть вручную приведены в исходное правое положение так, чтобы подъемная платформа 6 была зафиксирована в этом положении.

Несмотря на то, что настоящее изобретение изображено и описано со ссылкой на несколько вариантов осуществления, оно не ограничено этими конкретными вариантами. Любой эквивалентный вариант конструкции или процесса, полученный на основе настоящего изобретения, равно как и любое прямое или косвенное применение в других соответствующих технических областях считаются входящими в объем охраны настоящего изобретения.

Изобретения относятся к многоцилиндровой синхронной энергоэффективной высокопроизводительной гидравлической подъемной системе и способу ее работы, которые могут быть применимы для гидравлических подъемников и строительных подъемных платформ и подобных подъемных устройств. Система содержит масляную схему подпитки, схему объемного управления скоростью и рекуперации энергии, схему ручного подъема, схему синхронной блокировки, гидравлические цилиндры и датчик наклона. Масляная схема подпитки выполнена с возможностью подпитки гидравлического масла в случае его недостаточного количества в системе с замкнутым контуром, вызванного регулированием схемы синхронной блокировки и утечками системы, и уменьшения повышения температуры масла. Схема объемного управления скоростью и рекуперации энергии выполнена с возможностью подачи питания к системе, регулирования скорости и рекуперации энергии. Схема ручного подъема выполнена с возможностью подъема и спуска платформы в ручном режиме в случае отказов системы. Схема синхронной блокировки выполнена с возможностью регулирования синхронного подъема/спуска множества гидравлических цилиндров и блокировки цилиндров при неподвижной платформе. Датчик наклона определяет положение платформы и передает информацию о положении по каналу обратной связи к центру управления в режиме реального времени таким образом, чтобы осуществлять управление по замкнутому контуру. Система является высокопроизводительной и энергоэффективной и осуществляет рекуперацию энергии и точную синхронизацию гидравлических цилиндров, а подъемная платформа демонстрирует высокую устойчивость к несбалансированной нагрузке, работает стабильно и обладает высокой надежностью. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Многоцилиндровая синхронная энергоэффективная высокопроизводительная гидравлическая подъемная система, содержащая: масляную схему (1) подпитки, схему (2) объемного управления скоростью и рекуперации энергии, схему (3) ручного подъема, схему (4) синхронной блокировки, множество гидравлических цилиндров (5), поддерживающих снизу подъемную платформу (6), и датчик (6-1) наклона, установленный на подъемной платформе (6); причем

масляная схема (1) подпитки соединена со стороной впуска схемы (2) объемного управления скоростью и рекуперации энергии,

сторона выпуска схемы (2) объемного управления скоростью и рекуперации энергии присоединена к трубопроводу на стороне впуска схемы (4) синхронной блокировки,

схема (3) ручного подъема присоединена к трубопроводу, соединяющему схему (2) объемного управления скоростью и рекуперации энергии со схемой (4) синхронной блокировки,

каждый из гидравлических цилиндров (5) присоединен к схеме (4-3) блокировки, соединенной с клапаном (4-1) распределения и сбора потоков и электрогидравлическим сервоклапаном (4-2), а

схемы (4-3) блокировки, клапаны (4-1) распределения и сбора потоков и электрогидравлические сервоклапаны (4-2) образуют схему (4) синхронной блокировки для множества гидравлических цилиндров (5);

масляная схема (1) подпитки содержит двигатель (1-2) и масляный подпиточный насос (1-3), соединенный с двигателем (1-2),

впускное отверстие масляного подпиточного насоса (1-3) соединено через фильтр (1-1) с трубопроводом, присоединенным к масляному резервуару, выпускное отверстие (А) масляного подпиточного насоса (1-3) соединено через выпускной обратный клапан (1-4) насоса с трубопроводом схемы (2) объемного управления скоростью и рекуперации энергии и

перепускной клапан (1-5), сообщающийся с масляным резервуаром, расположен в трубопроводе, соединенном с выпускным отверстием (В) выпускного обратного клапана (1-4) насоса;

схема (2) объемного управления скоростью и рекуперации энергии содержит аккумулятор (2-1), гидравлический регулирующий обратный клапан (2-2) подачи/возврата масла, соленоидный направляющий клапан (2-3) подачи/возврата масла, предохранительный клапан (2-5), частотно-регулируемый двигатель (2-6) с переменной скоростью вращения, гидравлический насос (2-7), гидравлический двигатель (2-8), генератор (2-9) мощности и соленоидный направляющий клапан (2-10) подъема/спуска; причем

аккумулятор (2-1) и гидравлический регулирующий обратный клапан (2-2) подачи/возврата масла соединены с трубопроводом, присоединенным к выпускному отверстию (В) выпускного обратного клапана (1-4) насоса,

маслорегулирующее отверстие (К) гидравлического регулирующего обратного клапана (2-2) подачи/возврата масла соединено с открытым/закрытым отверстием (Р) соленоидного направляющего клапана (2-3) подачи/возврата масла,

выпускное отверстие (А) гидравлического регулирующего обратного клапана (2-2) подачи/возврата масла соединено с впускным отверстием (В) противокавитационного обратного клапана (2-4), масловсасывающим отверстием гидравлического насоса (2-7) и масловыпускным отверстием гидравлического двигателя (2-8),

частотно-регулируемый двигатель (2-6) с переменной скоростью вращения механически соединен с входным валом гидравлического насоса (2-7), генератор (2-9) мощности механически соединен с выходным валом гидравлического двигателя (2-8),

масловыпускное отверстие гидравлического насоса (2-7) соединено с предохранительным клапаном (2-5) и впускным отверстием (А) соленоидного направляющего клапана (2-10) подъема/спуска и

масловпускное отверстие гидравлического двигателя (2-8) соединено с выпускным отверстием (В) соленоидного направляющего клапана (2-10) подъема/спуска;

схема (3) ручного подъема содержит ручной гидравлический насос (3-1), соединенный с трубопроводом, присоединенным к впускному/выпускному отверстию (Р) соленоидного направляющего клапана (2-10) подъема/спуска, и направляющий клапан (3-2) ручного спуска, соединенный с выпускным отверстием ручного гидравлического насоса (3-1);

схема (4) синхронной блокировки содержит клапан (4-1) распределения и сбора потоков, соединенный с трубопроводом, присоединенным к впускному/выпускному отверстию (Р) соленоидного направляющего клапана (2-10) подъема/спуска; причем

потокораспределительное отверстие (А) клапана (4-1) распределения и сбора потоков соединено с масловпускным отверстием (А) электрогидравлического сервоклапана (4-2), и

потокораспределительное отверстие (В) клапана (4-1) распределения и сбора потоков соединено с масловпускным отверстием (В) другого электрогидравлического сервоклапана (4-3);

впускное отверстие схемы (4-3) блокировки соединено с потокораспределительным отверстием клапана (4-1) распределения и сбора потоков, а

выпускное отверстие схемы (4-3) блокировки соединено с бесштоковой камерой соответствующего гидравлического цилиндра (5).

2. Многоцилиндровая синхронная энергоэффективная высокопроизводительная гидравлическая подъемная система по п. 1, в которой гидравлические цилиндры (5) представлены в количестве двух, трех, четырех, шести, восьми или десяти цилиндров.

3. Многоцилиндровая синхронная энергоэффективная высокопроизводительная гидравлическая подъемная система по п. 1, в которой схема (4-3) блокировки содержит гидравлический регулирующий обратный клапан (4-32) блокировки, соленоидный направляющий клапан (4-31) блокировки, соединенный с маслорегулирующим отверстием (К) гидравлического регулирующего обратного клапана (4-32) блокировки, и ручной направляющий клапан (4-33) разблокировки, соединенный параллельно с гидравлическим регулирующим обратным клапаном (4-32) блокировки.

4. Способ работы многоцилиндровой синхронной энергоэффективной высокопроизводительной гидравлической подъемной системы по любому из пп. 1-3, включающий следующие этапы:

(1) подъем подъемной платформы:

включение электропитания соленоидного направляющего клапана (2-3) подачи/возврата масла и открывание гидравлического регулирующего обратного клапана (2-2) подачи/возврата масла таким образом, чтобы впускное отверстие (В) и выпускное отверстие (А) гидравлического регулирующего обратного клапана (2-2) подачи/возврата масла сообщались друг с другом и гидравлическое масло, находящееся в аккумуляторе (2-1), поступало в гидравлический насос (2-7) под воздействием давления масла и производило крутящий момент;

и одновременно, управление частотно-регулируемым двигателем (2-6) с переменной скоростью вращения для его работы при изменяющейся частоте с целью объемного регулирования скорости таким образом, что гидравлический насос (2-7) выдает мощность при предварительно заданном давлении и расходе, гидравлическое масло проходит через соленоидный направляющий клапан (2-10) подъема/спуска, клапан (4-1) распределения и сбора потоков и гидравлический регулирующий обратный клапан (4-32) блокировки в бесштоковые камеры гидравлических цилиндров (5), и, таким образом, подъемную платформу (6) приводят в действие для перемещения вверх;

(2) спуск подъемной платформы:

включение электропитания соленоидного направляющего клапана (4-31) блокировки и открывание гидравлического регулирующего обратного клапана (4-32) блокировки, с тем чтобы выпускное отверстие (В) и впускное отверстие (А) гидравлического регулирующего обратного клапана (4-32) блокировки сообщались друг с другом;

включение электропитания соленоидного направляющего клапана (2-10) подъема/спуска таким образом, что гидравлическое масло в бесштоковых камерах гидравлических цилиндров (5) проходит обратно под собственным весом подъемной платформы (6) через гидравлический регулирующий обратный клапан (4-32) блокировки, клапан (4-1) распределения и сбора потоков и соленоидный направляющий клапан (2-10) подъема/спуска, и приводит в действие гидравлический двигатель (2-8), и, таким образом, подъемная платформа (6) перемещается вниз;

гидравлический двигатель (2-8) заставляет генератор (2-9) мощности вращаться и генерировать электроэнергию, и, таким образом, осуществляют первичную рекуперацию энергии;

гидравлическое масло, выходящее из масловыпускного отверстия гидравлического двигателя (2-8), аккумулируют через гидравлический регулирующий обратный клапан (2-2) подачи/возврата масла в аккумуляторе (2-1), и, таким образом, осуществляют вторичную рекуперацию энергии;

(3) синхронизация цилиндров во время подъема/спуска:

выравнивание скоростей потоков гидравлического масла, поступающих в гидравлические цилиндры (5) по существу через клапан (4-1) распределения и сбора потоков;

управление электрогидравлическими сервоклапанами (4-2) для частичного сброса масла, находящегося в подающем маслопроводе, через который масло подают в гидравлический цилиндр (5) при более высокой скорости потока, в масляный резервуар в соответствии с сигналом, содержащим информацию о наклоне, в реальном времени, подаваемым от датчика (6-1) наклона, установленного на подъемной платформе (6), с тем чтобы осуществлять точную синхронизацию цилиндров и тем самым поддерживать в режиме реального времени подъемную платформу (6) в уравновешенном положении;

(4) управление подъемной платформой в ручном режиме:

поворот ручного направляющего клапана (4-33) разблокировки в левое положение для осуществления разблокировки, с тем чтобы управлять подъемной платформой (6) вручную в случае отключения электропитания или отказа гидравлической подъемной системы;

для подъема подъемной платформы (6) ручной гидравлический насос (3-1) может быть приведен в действие вручную для осуществления подачи гидравлического масла в систему таким образом, чтобы гидравлическое масло проходило через клапан (4-1) распределения и сбора потоков и ручной направляющий клапан (4-33) разблокировки в бесштоковые камеры гидравлических цилиндров (5) и таким образом осуществлялось перемещение подъемной платформы (6) вверх;

для спуска подъемной платформы (6) направляющий клапан (3-2) ручного спуска может быть вручную повернут в левое положение таким образом, чтобы гидравлическое масло в бесштоковых камерах гидравлических цилиндров (5) поступало обратно через ручной направляющий клапан (4-33) разблокировки, клапан (4-1) распределения и сбора потоков и направляющий клапан (3-2) ручного спуска в масляный резервуар и таким образом подъемная платформа (6) перемещалась вниз;

после того как подъемная платформа (6) достигает необходимого контролируемого положения, ручной направляющий клапан (4-33) разблокировки и направляющий клапан (3-2) ручного спуска имеют возможность ручного перевода в исходное правое положение так, чтобы подъемная платформа (6) была зафиксирована в этом положении.