四柱液压升降机液压控制系统设计

闫莉敏，郑雪苹

(1.包头职业技术学院车辆工程系，内蒙古包头014030;2.包头市佳隆金属制品有限责任公司，内蒙古包头 014030)

升降机作为货物的举升机构，可广泛用于生产流水线高度差设备之间的货物运送，物料上线、下线，共件装配时部件举升，大型机库上料、下料，仓储装卸等场所。它的控制方式有多种，其中，液压控制是比较适用、经济的控制方式。

1 四柱液压升降机简介

该四柱液压升降机主要用于汽车或其他货物的举升，由机械部分、液压系统和电控部分组成。

设备的机械部分［1］主要由4个立柱、1个升降平台、4套安全制动装置、4套缓冲装置、1支油缸、2个连接梁、4套导向轮、2个底座以及滑轮和4根钢丝绳等组成。

液压缸通过液压控制系统，使活塞杆缩回或伸出，带动钢丝绳通过定滑轮和动滑轮使平台上升或下降，完成升降工作。导向轮和安全制动装置的导向部分通过立柱进行导向，以防止平台在上升或下降时发生倾斜。平台下降到地面时，落到缓冲装置上，减缓冲击。它的制动装置是安全防下滑机构，保证在停电、钢丝绳突然断裂等意外情况下，平台固锁在4根立柱上，在排除故障后，启动液压系统平台才可正常工作。

2 四柱液压升降机液压控制系统设计

2.1 液压控制系统设计时应考虑的因素

(1)升降过程的安全性。根据升降机的工作特点，升降过程中必须保证安全可靠，一旦出现异常情况，要有安全控制措施。

(2)升降过程的平稳性。升降机在升降过程中一定要平稳，不能忽快忽慢，并且要缓慢停止，不能有剧烈冲击。

(3)要有足够的动力。为了克服汽车或其他货物、吊具的重力、摩擦力等因素，液压系统要有足够的动力。

(4)液压控制装置结构的紧凑性。受平面和空间的限制，液压站的体积应小、占地面积应少。

2.2 液压控制系统的设计及其描述

综合以上各种因素及其工作特性，设计的四柱液压升降机液压控制系统的原理图［2－3］见图1。

(1)液压控制系统的组成。它主要由动力装置(元件9)、油箱及其附件 (元件7、8、11、12)、系统安全的控制元件 (元件2、3、4、10)、机械部分安全制动装置的控制元件 (元件5、6)、升降装置控制元件 (元件13、14、15及上下限位开关)、管路及其附件等组成。动力装置和控制装置均放在油箱顶部，这样结构紧凑，占地面积小。

(2)液压控制系统原理的描述。动力装置的液压泵和电动机9通过联轴器和管路及其附件为系统提供足够的动力，通过管道从油箱吸油，又通过高压软管向系统供压力油。

油箱上装有液位温度计7，供检查液面高度和温度用;装有空气滤清器8，供油箱加油和呼吸用;还装有回油过滤器11，防止油污染。

系统安全控制的压力表组 (元件2、3、4)设定系统压力值，电磁溢流阀10的压力与系统压力相匹配，当系统压力值超过电磁溢流阀设定的压力值时，压力油通过电磁溢流阀流回油箱，从而保护系统的安全。

图1 四柱液压升降机液压控制系统原理图

安全制动装置的液压控制部分有二位四通电磁换向阀6和单向阀5，当升降机正常升降时，二位四通电磁换向阀的电磁铁2DT得电，压力油进入安全制动装置的制动器里，液压力克服制动器的弹簧作用力，使制动器不制动;当升降机出现异常情况时(如停电、钢丝绳断裂等)，二位四通电磁换向阀的电磁铁2DT失电，系统不供油，制动器的液压油流回油箱，系统卸荷，在弹簧力的作用下使制动器制动。从而保证在停电、钢丝绳突然断裂等意外情况下，平台固锁在4根立柱上，在排除故障后，启动液压控制系统，平台才可正常工作。

升降装置控制元件中的三位四通电磁换向阀13是控制升降机上升或下降的。4DT得电，3DT失电，升降机上升，4DT失电，3DT得电，升降机下降;双液控单向阀14是起安全作用的，当系统出现异常情况时，3DT、4DT同时失电，系统卸压，双液控单向阀关闭，油缸的活塞杆停止不动，升降台也停止不动。排除故障后，启动液压控制系统，平台才可正常工作;调节双单向节流阀15旋钮，可以调节升降机的升降速度，以满足实际情况的需要;当升降台碰到上限或下限位开关时，系统停止工作，升降台在惯性作用下会继续上升或下降一段距离，直至停止，特别是下降，碰到底面的缓冲装置后，会缓慢停止，避免冲击。

高压截止阀1是为了防止拆卸油缸或维修液压系统时，液压油流出而污染工作场地。

3 液压控制系统的特点

液压控制系统工作比较平稳，反应快，易于实现快速启动、制动和频繁的换向;可实现无级调速;容易实现自动化和过载保护;液压元件已实现了标准化、系列化、通用化，液压系统的设计制造和使用都比较方便。

4 结束语

四柱液压升降机液压控制系统的设计既考虑了升降机升降的安全性，又考虑了升降的平稳性和停止时的冲击性，又进行了过载保护，满足了升降机的升降工作要求。这种升降机在汽车或其他货物的举升中得到了广泛应用，有效解决了不同高度之间的货物立体运送，产生了很好的经济效益和社会效益，得到了用户的满意和好评，具有良好的实际应用和市场推广价值。

［1］成大先.机械设计手册［M］.4版.北京:化学工业出版社，2002.

［2］全国液压气动标准化技术委员会.GB/T786.1-1993液压气动图形符号［S］.北京:中国标准出版社，1993.

［3］路甬祥.液压气动技术手册［M］.北京:机械工业出版社，2005.