论述电梯液压缓冲器缓冲特性

论述电梯液压缓冲器缓冲特性

邵浩强

身份证号码：440682199412306912

摘要：在电梯运行中，缓冲器是最后的安全保障设施，若是电梯降至底层然而没有及时停运，则轿厢会继续行驶，进而与底坑发生撞击，引发电梯事故，如果将缓冲器安装于底坑中，则可以有效提高轿厢制停安全性，不会对人员造成伤害，因此缓冲器被国家标准强制要求为电梯必备的安装装置之一。对此，本文阐述了液压缓冲器的类型和缓冲原理，并对电梯液压缓冲器缓冲特性进行论述，以供参考。

关键词：电梯；液压缓冲器；缓冲特性

引言：

电梯液压缓冲器通常安装在电梯井道底部，位于轿厢和对重的正下方。当电梯遭遇故障导致撞底时，缓冲器通过液体流动的阻尼作用，平稳地减缓轿厢或对重的冲击，确保它们安全停止，从而避免剧烈冲击和灾难性事故的发生，保护乘客和设备的安全。为了满足现今的需求，缓冲器需要具有简单结构、小体积、轻重量、平稳连贯的缓冲过程，并且表现出良好的缓冲性能。

1、液压缓冲器的类型和缓冲原理

1.1液压缓冲器的类型

液压缓冲器根据内部节流方式不同分为：固定式、渐变式和可调节式三种。固定式节流方式由于节流孔的面积是固定的，初始阶段的缓冲阻力比较大，行程中、末端的阻力急剧减小趋于0，因此缓冲震动比较大、缓冲性能较差；渐变式节流方式在工作过程中节流面积是逐渐减小的，因此能量的吸收比较均匀，有效地避免了固定式节流方式的不足，缓冲效果较好；可调式节流方式的缓冲器可实现根据工作参数的改变而改变，能够适用不同的缓冲工况。

电梯中常用的是渐变式的节流方式，根据内部节流孔的不同主要有：油孔柱式（也叫环状油孔式）、多孔式（主要有缸体内壁溢流式和柱塞溢流式）、多槽式等，其中环状油孔式液压缓冲器是应用最多的一种液压缓冲器。

液压缓冲器根据复位的方式不同可分为：无复位式、弹簧复位式、气体弹簧复位式和液体弹簧复位式等，由于弹簧复位式结构简单，工作可靠，是电梯液压缓冲器中应用最多的柱塞复位方式。其中弹簧复位式有外置弹簧式和内置弹簧式两种。将弹簧内置在缓冲器内部可靠性更好，能有效防止因为外部环境潮湿等因素导致的失效。

1.2电梯用液压缓冲器的缓冲原理

（1）运作原理

电梯用液压缓冲器是一种减震设备，其主要的运作原理是利用液体在缓冲器内流动时所产生的阻力和摩擦力，以及弹性元件的变形来吸收电梯在下行或上升过程中的能量和动能，从而实现稳定减速和缓冲的目的。具体来说，当电梯在下降或上升的过程中，液压缓冲器内的活塞随着电梯的运动而移动，液体通过节流口流入活塞室，从而产生了一定的压力。当电梯接近到位时，液体的流量和压力会逐渐减小，缓冲器内的弹性元件则会随之变形，这样就能够有效地吸收电梯的动能，从而实现平稳减速和缓冲。需要注意的是，液压缓冲器的工作原理和性能受到很多因素的影响，包括其结构、材料、流体的性质以及使用的条件等。因此，在设计和使用过程中应遵循相关的标准和规范，确保其安全可靠、稳定运行。

（2）节流原理

电梯用液压缓冲器的节流原理是通过在缓冲器中设置节流装置，使油液在经过节流孔时流速减缓，从而使油液的动能转化为热能，将电梯运动时的冲击力量消耗掉，起到缓冲作用。具体来说，当电梯上升或下降到一定高度时，液压缓冲器开始发挥作用。在液压缓冲器内部，活塞和缸体之间有一个节流孔，当电梯速度增加时，通过节流孔的缩小使油液流速下降，从而将动能转化为热能，并将冲击力量逐渐释放。这样，电梯的速度逐渐降低，直至停止，并且无论是电梯还是乘客都不会受到剧烈的冲击力影响。电梯用液压缓冲器通过节流原理实现缓冲作用，可以提高电梯的安全性和舒适性，同时也是一种节约能源的方式。

2、电梯液压缓冲器的缓冲特性分析

2.1缓冲器参数对缓冲特性的影响

电梯液压缓冲器的缓冲特性受多个参数的影响。具体来说，减速距离、弹簧刚度、液压油粘度和缓冲器长度都会对缓冲特性产生影响。在选择参数时需注意，减速距离会直接影响缓冲效果，但若过短则会导致噪音和震动等影响舒适性的问题；弹簧刚度越大则初始压缩量也越大，减速时的阻力也越高，缓冲效果更好，但过大则会增加减速时间降低运行效率；液压油粘度较高时能提供较好缓冲效果，但过高则会增加电梯马达负载，降低运行效率；缓冲器长度越长则提供的减速时间和距离越大，但过长则会增加空间占用和成本，并在某些情况下导致安装不便。因此，选择合适的缓冲器参数需要在考虑缓冲效果的基础上综合考虑其他因素。

2.2缓冲质量对缓冲特性的影响

缓冲质量是指液压缓冲器本身的制作工艺和材料质量等因素。缓冲质量对缓冲特性也会产生影响。一方面，缓冲器内部的液压缸、弹簧等部件制作精度和材料质量的好坏，会直接影响缓冲器的缓冲效果。高质量的液压缓冲器可以提供更稳定和可靠的缓冲效果，使电梯运行更加平稳，乘坐舒适度更高。另一方面，缓冲器的质量也影响着其使用寿命和维修成本。低质量的缓冲器易出现故障和损坏，需要频繁更换和维护，增加了使用成本和维护费用。因此，在选择液压缓冲器时，需要综合考虑其缓冲质量和成本等因素，以达到最佳的经济效益和运行效果。

2.3下落速度对缓冲特性的影响

下落速度是指电梯在发生意外事件时向下运行的速度。下落速度的大小直接影响着液压缓冲器的缓冲特性。一般来说，下落速度越大，液压缓冲器需要提供的阻力就越大，缓冲效果也就越好。但是，当下落速度过大时，液压缓冲器可能无法提供足够的阻力，导致电梯产生撞击或震动，增加了乘客受伤和设备损坏的风险。为了保证液压缓冲器的缓冲效果，一般会设置最大下落速度的限制值。在实际应用中，需根据不同的电梯类型、高度和质量等因素来确定最大下落速度的限制值。电梯的设计者需要在考虑安全性和减震效果的基础上，综合考虑这些因素，进行恰当的设置和调整。同时，在电梯日常检修和维护时，也需要检查液压缓冲器的运行状态和缓冲性能，以确保其稳定可靠地运行。

3、电梯液压缓冲器缓冲特性的优化措施

液压缓冲器是电梯系统中重要的组成部分，关系到电梯的运行平稳性和安全性。为了实现电梯的安全、舒适、可靠运行，需要对液压缓冲器的缓冲特性进行优化。在液压缓冲器的设计过程中，采用合理的减震结构和高质量的材料可以有效提高液压缓冲器的减震效果和寿命，从而提高电梯的运行平稳性和安全性。同时，通过控制流量阀的开度或加入流量控制器等方法可以更精确地调节液体流量和速度，实现缓冲效果的调节。另外，采用可调节式液压缓冲器可以通过外部调节装置来控制缓冲力和缓冲速度，满足不同电梯的需要；采用先进的控制系统如闭环控制系统等，能够更快速地进行响应，提高电梯的运行平稳性和舒适性。由于液压缓冲器的质量直接关系到电梯的安全性，生产厂家需对每个液压缓冲器进行检测和测试，确保其符合设计要求和质量标准，以提高电梯的安全性和运行稳定性。通过以上优化措施，液压缓冲器的缓冲特性可以得到有效优化，从而使电梯具有更好的运行平稳性、舒适性和安全性。

结束语：

综上所述，液压缓冲器是电梯必备的安全保护装置，能在极端情况下有效减少人员和设备的受伤与损坏。本文针对缓冲器参数、缓冲质量和下降速度对缓冲特性的影响进行了研究，并提出了优化措施，以确保电梯液压缓冲器的缓冲特性稳定，为用户提供更好的安全保障。

参考文献：

[1]殷彦斌，张宏亮.电梯用液压缓冲器的缓冲原理与结构分析[J].机电工程技术，2019.

[2]刘仕国.电梯用液压缓冲器的缓冲原理与结构探究[J].科学与技术，2021.

[3]董微.浅析新型电梯缓冲器的发展趋势[J].中国电业，2020.