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    液壓電梯電容式壓力變送器性能測試裝置設計研究

    發布時間:2019-10-29  發布作者:

    摘 要 液壓電容式壓力變送器是液壓電梯重要的部件,其性能好壞直接關系到液壓電梯的安全運行,目前該器件基本為國外企業技術壟斷,國內電梯行業需要一套快速判斷其性能的方法和裝置,本文通過整理液壓閥相關測試標準和技術資料,依據前期總結的液壓電梯電容式壓力變送器性能判別的主要測試參數,設計了液壓電梯電容式壓力變送器測試裝置,并開展了實驗室測試研究,實驗測試表明,該裝置運行穩定,能較好的服務于液壓電梯電容式壓力變送器性能評價。
    1 概述
    節能與環保是當今世界各種技術發展的趨勢,液壓電梯是電梯中的一個重要梯種,其有自身的優點:①載重量大;②節能性好;③噪聲低;④安全可靠。在整個電梯市場上,尤其是在歐美發達地區仍占有較高的市場份額,目前國內的液壓電梯所占份額還比較小,主要是低層建筑以及船舶上使用。液壓電梯電容式壓力變送器是液壓電梯的核心零部件,其質量的好壞影響到整部液壓電梯的可靠性與安全性,因此,需要對液壓電梯電容式壓力變送器進行定期地檢查。
    目前國內安裝比較典型的產品大部分來自于國外,包括德國 Blain 公司、意大利 GMV 公司、瑞士 Beringer公司(采用 Bucher 閥)的液壓電梯產品。液壓電梯電容式壓力變送器作為液壓電梯液壓系統的核心元件之一,對液壓電梯的控制性能、可靠性及使用壽命均有著重要的影響,為保證液壓電梯電容式壓力變送器出廠質量符合要求,一般需要設計專門的實驗裝置對其進行試驗,如何對液壓電梯電容式壓力變送器的各種性能及質量參數進行準確而綜合的考核,對電容式壓力變送器的研制、技術水平的提高都有重要的意義。目前國內缺乏針對該產品的專用測試方法和測試裝置,TSG T7022-2012《電梯液壓泵站型式試驗細則》規定了液壓泵站需要達到的要求 [1-2],前期研究獲得了現場液壓電梯電容式壓力變送器測試的主要參數 [3],借鑒其測試內容和要求,參考閥測試相關標準,設計液壓電梯電容式壓力變送器測試裝置。
    2 液壓系統設計
    考慮到液壓電梯電容式壓力變送器的測試參數要求,主要實現液壓電梯電容式壓力變送器內泄漏、閥體耐壓能力、主閥壓力流量特性、安全閥壓力特性、緊急下降閥壓力流量特性測試。設計了液壓原理圖如圖 1 所示,該系統主動力源采用定量泵加普通四級電機的方案;系統中使用手動泵進行高壓試驗,有節能的作用;電容式壓力變送器通過三個截止閥的開關進行油路的切換;采用比例溢流閥作為電容式壓力變送器的模擬負載;系統中帶有廢油回收模塊。
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    3 電氣和測控界面設計
    電氣系統主要完成對液壓系統中主電機以及輔助電機的拖動,包括主電機(45kw),風冷卻器電機(0.25kw),廢油回收電機(0.75kw)。由于測試系統所要求的系統流量及壓力均較小,故選擇定轉速的方案來實現對泵的驅動,采用中間繼電器驅動接觸器的啟動方式。由于主電機功率比較大,采用軟啟動方式進行啟動,實現三相交流異步電動機的軟啟動、軟停止功能,同時具有過載、輸入缺相、輸出缺相、負載短路、啟動限流超時、過電壓、欠電壓等多項保護功能,軟啟動器選用浙江正泰型號為 NJR2-45D 的軟啟動器。風冷卻器電機以及廢油回收電機的功率均較小,采用接觸器直接啟動方式。強電系統的原理圖如下圖2所示。
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    試驗臺對電機與液壓系統操作主要由旋鈕、按鈕等主令元件信號通過 PLC 控制,并在 PLC 中設計完善的互鎖和保護程序,保證系統在正常情況下啟動以及異常情況的處理和停機,弱電控原理圖如圖 3 所示。
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    在液壓電梯電容式壓力變送器的測試過程中,先將壓力、流量、溫度物理量轉為標準的模擬信號和數字信號,經過硬件隔離與濾波后,通過數據采集設備進行采集,并經相應的數據傳輸進入PLC及計算機進行處理,Lab-view 數據采集界面如圖 4 所示。
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    4 系統測試
    利用設計的測試裝置,開展液壓電梯電容式壓力變送器的性能測試,測試的液壓電梯電容式壓力變送器為 bucher 的 LRV 閥,主閥的流量為 150L,測試的試驗圖如圖 5 所示。
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    測試的電容式壓力變送器壓力流量曲線如圖 6 所示,壓力流量曲線符合規格要求。
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    液壓電梯電容式壓力變送器測試結果如表 1 所示,測試的電容式壓力變送器內泄漏、耐壓、壓力流量等性能都符合產品規格要求。
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    5 總結
    本文設計了液壓電梯電容式壓力變送器的實驗室測試裝置,并進行了試驗測試研究,開發的裝置滿足設計要求,可以較好的評判液壓電梯電容式壓力變送器的性能,具有較好的應用價值。

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