[其他]动态程序控制电机操纵阀控制器

说明书

本发明有关系统中使用的液压阀和阀控制器，例如用于升降机;有一个液力作动器，例如一个柱塞，推动诸如升降机吊箱之类的物体。

为了在液压升降机的控制中，求取达到接近更高的精确性，常需要使用较昂贵的牵引升降机，故常使用反馈控制。但是，即使采用了反馈控制，也难以取得符合要求的性能。主要问题在于流体的动态特性。流体的粘滞性随环境温度变化，也随升降机吊箱升降时产生的热而变化。在升降机吊箱的移动中，这些变数产生某种程度的不可预测性。已经有人用过各种程度的反馈，但是这些方法的典型问题是费用增高而系统的效力降低，原因是要求泵有过大的功率。

对反馈技术的说明，在美国专利第4，205，592号中有揭示，其通过阀到达诸如液压升降机的液流，从有电位计的流量表中通过。当流量增高时，和电位计滑动片移动相关连的输出电压就变化，表示出流量的大小。美国专利第4，381，699号中揭示了一种相似类型的阀控制器。

美国专利第4，418，794号说明的类型的阀，可以用在可感测流量的系统中，但或许用一个较大的反馈回路，感测升降机吊箱的位置，以控制阀的运转。

虽然本文中叙述的本发明，发展自升降机的液压阀控制器在叙述中为了便利起见，以这类控制器作背景，然而本发明在其他有类似控制要求的系统中，也同样可以使用。

在本发明中，用一个步进电机操纵一个线流控制阀，当物件（例如升降机吊箱）升高时，控制泵和升降机液压缸之间的流量，当吊箱下降时，控制从液压缸到液箱的回流。这个阀的与时间相关的动作，反映通向吊箱的流量，也反映了吊箱的速度变化。阀开始运转时，其位置使来自泵的液流完全从旁路绕过吊箱。然后逐渐关闭，减少旁路流量。当通向升降机吊箱的压力超过支持吊箱所需要的压力后，有程序使阀的动作，达到升降机速度的要求状态。

根据本发明，当泵的输出压力刚超过把吊箱在位置上支持所需压力时产生的压差，可以从泵压和箱压在相反的方向上从中通过的单向阀动作上感测。单向阀达到开放位置上时，这时吊箱刚将开始移动，由一个电开关测得，产生电控制信号，输送给主阀控制器。吊箱上升时，控制信号是主阀决定升降机吊箱速度状态的程序化定位的起点。当吊箱下降，初始时，阀开放，开放速度适合于重载吊箱和热的压液。假如吊箱的实际速度，低于相同条件下的预期速度，那么便按比例增加以后向步进电机输送信号的次数，使最终速度增高，再按照各种液流特点作调节，使状况相当于常温压液或轻载吊箱的运转。

按本发明所提出，下行时，阀根据实际吊箱速度和要求速度的比较的函数来改变位置。假如阀的位置不能改变吊箱的速度，这在吊箱荷载非常轻时会发生，于是阀逐渐开大，直到感测到有减速。然后把阀的位置固定。

本发明所提出的另一个方面，也许特别与升降机有关，吊箱速度的各分段，如加速跳入，等加速，加速跳出，减速跳入，等减速，减速跳出段等，可以通过用步进电机控制各阀孔的面积，并通过在升降机的全部行程中，在各电机步级和阀孔区域间，安排恒定的增量，作明确的控制。

本发明有许多特点。而最重要的是，因为用压液和荷载的特点控制阀的工作，所以提供非常精确的运行。而且，因为用反馈根据这些特点作可选择的调节，因此既简单又可靠。阀流的大部分不用反馈控制。

附图内容如下：

图1为本发明的有液压阀的升降机控制系统工作方框图。包括该阀的剖视。

图2为相同时间基础的两个波形。一个表示吊箱在两楼层之间的上行速度。另一波形表示向阀步进电机提供的、产生该吊箱速度分布的步进电机驱动信号。

图3有相同的波形但表示升降机的下行。

图4A、4B为升降机在楼层间上下行时，用于控制步进电机，以取得要求的吊箱速度分布的处理机常规流程图。

图1示在若干楼层或平台之间移动升降机吊箱10的液压升降机控制系统。楼层或平台图中未示。吊箱和从液压缸12中伸出的吊箱柱塞11连接，把压液压入或排出液压缸，相应升降吊箱，液流的控制和调节方法，将在下文中详细叙述。吊箱的移动由一个传感器13检测。传感器和静止位置磁带14关连，在传输线15上提供（位置）信号，供给一个泵阀控制器（PVC）17。位置信号表示吊箱的位置和速度。把这样感测到的吊箱位置，用于控制进出液压缸的压液流量，以控制吊箱柱塞11的位置。PVC17控制的液压阀系统中，有一个泵21和一个压液箱5。泵通过一个单向阀6（防止回流），向一个液压控制阀组合件A供给压液，这组合件和泵共同由PVC17控制。泵由线路22中的一个泵开/关信号开或关（起动/停止），泵把加压的压液通过单向阀6，送到第一孔25。