汽车专用升降机典型液压系统建模与仿真分析
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由于液压 系 统 在 启 停 和 负 载 突 变 时 存 在 液 压 冲击 现象 ，影 响 设 备 的 动 态 运 行 特 性 ，过 大 的液 压 冲
升 降机有 停止 、上 升 和下 降 ３个 运 动状 态 。１ ） 当
电磁换 向 阀 ３处 于 中位 时 ，液压 油经液 压泵 １和 电
磁换 向阀 ３直接 流 回油 箱 ，此 时 系 统 处 于 卸 荷 状
ｌ ａ ｒ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｂ ｕ ｉ ｈ ． Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ｌ ａ ｖ ｅ ｓ ｓ ｅ ｌ ｖ ｏ ｌ ｕ ｍｅ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ａ ｄ ｏ ｎ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｈ ｙ — ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｄ ｏ ｎ ｅ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｅ ｘ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｓ ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｓ ｈ ｏ ｗ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｆ ｏ ｅ ｉ ｔ ｈ ｅ ｒ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ ｌ ｖ ｅ ｓ ｓ ｅ ｌ ｖ ｏ ｌ ｕ ｍｅ ｏ ｒ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｓ ｂ ｅ ｎ ｅ ｉ ｆ ｃ ｉ ａ ｌ ｔ ｏ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ａ ｔ ｓ ｔ ａ ｒ ｔ ｕ ｐ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｌｉ ｕ ｃ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ，ｂ ｕ ｔ ｈ ａ ｓ ａ ｄ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｏ ｎ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ ａ ｔ ｓ ｈ ｕ ｔ ｄ ｏ ｗ ｎ ｍｏ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｍｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ￣ｌ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ．
态 ，泵 的 出 口压 力 为 系 统 背 压 ，系统 能耗 低 ；柱
塞 缸 ５回油通 道在 电磁换 向 阀 ３处 截 止 ，搬 运 器
６处 于 停 止 状 态 。２） 当 电 磁 换 向 阀 ３处 于 左 位 时 ，液 压 油 经 液 压 泵 １ 、 电磁 换 向 阀 ３ 、防 爆 阀 ４进 入 柱 塞 缸 ５ ，建 立 压 力 后 推 动 搬 运 器 ６上
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｌ ｉ ｔ；ｈ ｆ ｙ ｄｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ； ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ； ｓ ｉ ｍｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
汽车 专 用 升 降 机 是 机 械式 停 车设 备 中重 要 的 设备 ，用 于实现 汽 车在 不 同平 面层 的升 降搬 运 Ｊ 。
１ 汽车专用升降机液压 系统
液压 驱动 的汽 车 专 用 升 降 机 典 型液 压 系 统 如
图 １所示 ，由动力元 件液 压泵 １ 、压 力控 制元 件 安 全阀 ２ 、方 向控制 元 件 电磁 换 向 阀 ３ 、速度 控 制 元 件 防爆 阀 ４和执 行元件 柱塞 缸 ５等组 成 。汽车专 用
汽 车专 用 升 降机 典 型 液 压 系统 建 模 与 仿真 分 析
龚 文 俞 中建 上海 ２ ０ ０ ３ ３ ３ 上 海 市特种设备 监督 检验技 术研 究 院
摘
要 ：分析 了液压 驱动 汽车 专用 升降机 典 型液 压系 统 ，建 立 了通 用 的模 块 化仿 真模 型 。通 过 实 例研
究 了初始 容腔 体积 和负 载变化 对液 压系 统动态 性能 的影 响 ，得 到如 下结 论 ：初始 容 腔体 积 和负 载 的增 加都 有 利于 减小液 压系 统启 动瞬 间 的液 压 冲击 ，但 对停 止瞬 间 的动 态性 能产 生 不利 影 响 ，并 使 达 到稳 定状 态 的
时间增 加 。
统性 能 ，提 高设 备 的可 靠 性 和安 全 性 都 具 有 重 要
意义。
Fra Baidu bibliotek
汽车 专用 升降机 一般 只用 于汽 车垂 直 方 向的搬 运 ， 并无 直接 存 取 汽 车 的功 能 。汽 车 专 用 升 降 机 的优 势在 于 ：当空 间狭 小 而无 法 建 设 自走 式 坡 道 车 库
关键词 ：汽车专用升降机 ；液压 系统 ；建模 ；仿真
中图分类号 ：Ｔ Ｈ ２ １ １ ． ６ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ １— ０ ７ ８ ５（ ２ ０ １ ３ ）１ ０— ０ ０ １ ４— ０ ３
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ—ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｌ ｉ ｔ， ｗ ｆ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｕ —
时 ，采用汽车专 用升降机将汽车直接升降 ，替代 汽 车进入 车 库 的斜 坡 道 ，可 大 大 节 省 空 间 ，提 高 车库 的利 用 率 。汽 车 专用 升 降机 按 驱 动 方 式 可 分 为 曳引式 、链 轮 一链 条式 、卷 筒 一钢 丝 绳 式 和液
压式 等 。液 压 驱 动 的 汽 车 专 用 升 降 机 因 具 有 功 率 一质 量 比大 、抗 负 载 刚 度 大 、可 靠 性 高 、体 积 小 、集 成 度 高 、控 制 精 度 高 、过 载 保 护 容 易 、运 行 噪 声 低 等 诸 多 优 点 ，得 到 了 广 泛 应 用 。但 是 ，
升 降机有 停止 、上 升 和下 降 ３个 运 动状 态 。１ ） 当
电磁换 向 阀 ３处 于 中位 时 ，液压 油经液 压泵 １和 电
磁换 向阀 ３直接 流 回油 箱 ，此 时 系 统 处 于 卸 荷 状
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态 ，泵 的 出 口压 力 为 系 统 背 压 ，系统 能耗 低 ；柱
塞 缸 ５回油通 道在 电磁换 向 阀 ３处 截 止 ，搬 运 器
６处 于 停 止 状 态 。２） 当 电 磁 换 向 阀 ３处 于 左 位 时 ，液 压 油 经 液 压 泵 １ 、 电磁 换 向 阀 ３ 、防 爆 阀 ４进 入 柱 塞 缸 ５ ，建 立 压 力 后 推 动 搬 运 器 ６上
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｌ ｉ ｔ；ｈ ｆ ｙ ｄｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ； ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ； ｓ ｉ ｍｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
汽车 专 用 升 降 机 是 机 械式 停 车设 备 中重 要 的 设备 ，用 于实现 汽 车在 不 同平 面层 的升 降搬 运 Ｊ 。
１ 汽车专用升降机液压 系统
液压 驱动 的汽 车 专 用 升 降 机 典 型液 压 系 统 如
图 １所示 ，由动力元 件液 压泵 １ 、压 力控 制元 件 安 全阀 ２ 、方 向控制 元 件 电磁 换 向 阀 ３ 、速度 控 制 元 件 防爆 阀 ４和执 行元件 柱塞 缸 ５等组 成 。汽车专 用
汽 车专 用 升 降机 典 型 液 压 系统 建 模 与 仿真 分 析
龚 文 俞 中建 上海 ２ ０ ０ ３ ３ ３ 上 海 市特种设备 监督 检验技 术研 究 院
摘
要 ：分析 了液压 驱动 汽车 专用 升降机 典 型液 压系 统 ，建 立 了通 用 的模 块 化仿 真模 型 。通 过 实 例研
究 了初始 容腔 体积 和负 载变化 对液 压系 统动态 性能 的影 响 ，得 到如 下结 论 ：初始 容 腔体 积 和负 载 的增 加都 有 利于 减小液 压系 统启 动瞬 间 的液 压 冲击 ，但 对停 止瞬 间 的动 态性 能产 生 不利 影 响 ，并 使 达 到稳 定状 态 的
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汽车 专用 升降机 一般 只用 于汽 车垂 直 方 向的搬 运 ， 并无 直接 存 取 汽 车 的功 能 。汽 车 专 用 升 降 机 的优 势在 于 ：当空 间狭 小 而无 法 建 设 自走 式 坡 道 车 库
关键词 ：汽车专用升降机 ；液压 系统 ；建模 ；仿真
中图分类号 ：Ｔ Ｈ ２ １ １ ． ６ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ １— ０ ７ ８ ５（ ２ ０ １ ３ ）１ ０— ０ ０ １ ４— ０ ３
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ—ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｌ ｉ ｔ， ｗ ｆ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｕ —
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压式 等 。液 压 驱 动 的 汽 车 专 用 升 降 机 因 具 有 功 率 一质 量 比大 、抗 负 载 刚 度 大 、可 靠 性 高 、体 积 小 、集 成 度 高 、控 制 精 度 高 、过 载 保 护 容 易 、运 行 噪 声 低 等 诸 多 优 点 ，得 到 了 广 泛 应 用 。但 是 ，