高速电梯摆振控制器液压系统设计及布置优化[精选].doc

第一章 绪论 1.1概述 电梯作为人类的代步和省力的工具，自被发明之后就获得了快速的发展，我国的电梯业也经历了从无到有从大到小的发展过程。现在我国有大小电梯生产企业三百余家，产品的结构也发生了明显的变化，老的直流电梯已被淘汰。控制系统已大量采用PLC和微电脑控制技术，最高梯速已达到4m/s。我国电梯已形成了设计制造安装调试，维修保养一条龙服务的一个完整行业，维护着全国30万台在用电梯的正常运行，新装电梯年销售额超过了100亿人民币。但也要看到，我国电梯产品在品种，质量，性能等方面与国外产品还存在着不同程度的差距，特别是在高速电梯产品以及中，高档产品上的差距更大。电梯的性能指标中控精度与乘坐舒适性是电梯性能的主要体现，提高这两方面的性能对于国产电梯具有十分重要的意义。 随着现代城市人口的不断增长和工商业的飞速发展，人们对空间的需求越来越大。为了更加充分地利用有限的空间资源，以缓解人们不断增长的空间需求与有限的生存空间之间的矛盾，现代城市规划者已越来越多地把目光投向了发展和建造高层，超高层建筑。目前世界上最高的大楼是马来西亚首都吉隆坡的双塔大厦，高达88层452米。第二高楼是美国芝加哥的西尔摩天大楼。1997年，在我国上海建成的金茂大厦，其地面以上由88层，建筑高度420.5米，为世界第三高楼。在香港，最高的楼有78层374米高。而且还在2003年建成一座88层440米的高楼。除了这些，很多建筑师已经在设想并计划建造更高的超高建筑。在我国上海将要建成一座900米高的高层建筑。在日本东京，已计划建造一座840米高的高塔。在芝加哥还将建造一座701米高的世界贸易中心。据日本一家公司称，他们拥有建造200层摩天大楼的技术。一家日本建筑公司还建议在东京建造一座高度达1000米的摩天大楼。毫无疑问，在二十一世纪，建造更多的高层和超高层建筑将会成为有效利用空间资源的重要途径。然而，要想使超高层建筑能真正广泛地投入使用，首先必须解决超高层建筑中的运输问题。由于超高层建筑楼层高，容纳人数巨大，现有的普通电梯难以胜任超高层建筑中艰巨的运输任务。发展适合与这些超高层建筑中运行安全，舒适而且高效的超高速垂直升降电梯系统。对超高层建筑功能的发挥有着决定性的作用，特别是在发生火灾等紧急情况下，安装高速，超高速电梯，以保证能在最短的时间内完成尽可能多的运输任务，对挽救生命和财产更有着不可估量的作用。 随着超高层建筑的不断出现，现代电梯正向超高速方向发展。在上海的金茂大厦中，观光者可以从地下一层乘坐电梯在45秒种直达距地面340.1米高的88层。其电梯的平均速度达到了7.6m/s。芝加哥西尔斯大厦的高速电梯，速度高达548m/min(9.1m/s。1997年，日本三菱公司安装在东京的高240米的6层阳光大厦种的高速电梯的额定速度可达600m/min(10m/s)。1993年，Mitsubishi公司在横滨（Yokohama）投入使用的高速电梯的额定速度达到了750m/min.同时，日立公司（Hitachi）还发展了额定速度高达810m/min（12.5m/s）的超高速电梯。如果按照这样的比例，当上海的900米高塔建成后，其使用的高速电梯的额定速度可能需要30m/s（108km/h）。未来超高速电梯的额定速度将会更高。尽管108km/h的速度对普通的地面交通工具来说并不算很高，然而电梯在其通道种以这样的高速度运行却会引起很多难以解决的摆振和噪声问题，比如：如何进行电梯的外形结构设计，以减小并尽可能地避免由于超高速电梯绕流场压力的非定常以及在高速电梯尾部大分离漩涡的周围或准周期性脱落所诱导的电梯振动。 总而言之，在高速电梯速度需要进一步大幅度提高的21世纪，由于电梯高速运行所引起的结构振动以及带来的强大的噪声问题严重阻碍了新型高速电梯的研制与发展。因此，研究高速，超高速电梯的摆振控制系统，并发展一套能被大多数电梯设计人员所方便使用的，应用于高速，超高速电梯液压减振系统优化设计方法，对发展21世纪的新型超高速电梯有着重大意义。但目前国内生产的高速电梯，其动态特性指标及舒适性普遍达不到国家标准《电梯技术条件》（GB10058－88）中规定的要求，由悬架钢丝绳拽引的轿箱在整个运行过程中的振动非常明显。因此，开展电梯摆振控制系统设计和研究，对于提高国内电梯产品质量具有十分重要的意义。 1.2 电梯振动控制问题的背景介绍 电梯是随着城市高层建筑的发展而发展的，电梯作为一种重要的垂直交通工具，评价标准中，其安全性，可靠性和乘坐舒适性是评价电梯的主要因素。 电梯的振动是电梯乘坐舒适性评价的重要指标。人乘坐电梯的时间是短暂的，而电梯的振动幅值较小，在正常的情况下，不至于达到影响乘客的健康和安全的程度。但振动达到一定的量值，且振动频率在人的敏感频带时，或者电梯的起制动特性比