液压电梯电容式压力变送器性能测试装置设计研究
发布时间:2019-10-29 发布作者:
摘 要 液压电容式压力变送器是液压电梯重要的部件,其性能好坏直接关系到液压电梯的安全运行,目前该器件基本为国外企业技术垄断,国内电梯行业需要一套快速判断其性能的方法和装置,本文通过整理液压阀相关测试标准和技术资料,依据前期总结的液压电梯电容式压力变送器性能判别的主要测试参数,设计了液压电梯电容式压力变送器测试装置,并开展了实验室测试研究,实验测试表明,该装置运行稳定,能较好的服务于液压电梯电容式压力变送器性能评价。
1 概述
节能与环保是当今世界各种技术发展的趋势,液压电梯是电梯中的一个重要梯种,其有自身的优点:①载重量大;②节能性好;③噪声低;④安全可靠。在整个电梯市场上,尤其是在欧美发达地区仍占有较高的市场份额,目前国内的液压电梯所占份额还比较小,主要是低层建筑以及船舶上使用。液压电梯电容式压力变送器是液压电梯的核心零部件,其质量的好坏影响到整部液压电梯的可靠性与安全性,因此,需要对液压电梯电容式压力变送器进行定期地检查。
目前国内安装比较典型的产品大部分来自于国外,包括德国 Blain 公司、意大利 GMV 公司、瑞士 Beringer公司(采用 Bucher 阀)的液压电梯产品。液压电梯电容式压力变送器作为液压电梯液压系统的核心元件之一,对液压电梯的控制性能、可靠性及使用寿命均有着重要的影响,为保证液压电梯电容式压力变送器出厂质量符合要求,一般需要设计专门的实验装置对其进行试验,如何对液压电梯电容式压力变送器的各种性能及质量参数进行准确而综合的考核,对电容式压力变送器的研制、技术水平的提高都有重要的意义。目前国内缺乏针对该产品的专用测试方法和测试装置,TSG T7022-2012《电梯液压泵站型式试验细则》规定了液压泵站需要达到的要求 [1-2],前期研究获得了现场液压电梯电容式压力变送器测试的主要参数 [3],借鉴其测试内容和要求,参考阀测试相关标准,设计液压电梯电容式压力变送器测试装置。
2 液压系统设计
考虑到液压电梯电容式压力变送器的测试参数要求,主要实现液压电梯电容式压力变送器内泄漏、阀体耐压能力、主阀压力流量特性、安全阀压力特性、紧急下降阀压力流量特性测试。设计了液压原理图如图 1 所示,该系统主动力源采用定量泵加普通四级电机的方案;系统中使用手动泵进行高压试验,有节能的作用;电容式压力变送器通过三个截止阀的开关进行油路的切换;采用比例溢流阀作为
电容式压力变送器的模拟负载;系统中带有废油回收模块。
3 电气和测控界面设计
电气系统主要完成对液压系统中主电机以及辅助电机的拖动,包括主电机(45kw),风冷却器电机(0.25kw),废油回收电机(0.75kw)。由于测试系统所要求的系统流量及压力均较小,故选择定转速的方案来实现对泵的驱动,采用中间继电器驱动接触器的启动方式。由于主电机功率比较大,采用软启动方式进行启动,实现三相交流异步电动机的软启动、软停止功能,同时具有过载、输入缺相、输出缺相、负载短路、启动限流超时、过电压、欠电压等多项保护功能,软启动器选用浙江正泰型号为 NJR2-45D 的软启动器。风冷却器电机以及废油回收电机的功率均较小,采用接触器直接启动方式。强电系统的原理图如下图2所示。
试验台对电机与液压系统操作主要由旋钮、按钮等主令元件信号通过 PLC 控制,并在 PLC 中设计完善的互锁和保护程序,保证系统在正常情况下启动以及异常情况的处理和停机,弱电控原理图如图 3 所示。
在液压电梯电容式压力变送器的测试过程中,先将压力、流量、温度物理量转为标准的模拟信号和数字信号,经过硬件隔离与滤波后,通过数据采集设备进行采集,并经相应的数据传输进入PLC及计算机进行处理,Lab-view 数据采集界面如图 4 所示。
4 系统测试
利用设计的测试装置,开展液压电梯电容式压力变送器的性能测试,测试的液压电梯电容式压力变送器为 bucher 的 LRV 阀,主阀的流量为 150L,测试的试验图如图 5 所示。
测试的电容式压力变送器压力流量曲线如图 6 所示,压力流量曲线符合规格要求。
液压电梯电容式压力变送器测试结果如表 1 所示,测试的电容式压力变送器内泄漏、耐压、压力流量等性能都符合产品规格要求。
5 总结
本文设计了液压电梯电容式压力变送器的实验室测试装置,并进行了试验测试研究,开发的装置满足设计要求,可以较好的评判液压电梯电容式压力变送器的性能,具有较好的应用价值。