工作原理及应用特点（1）上行工况。当矢量变频电机1驱动双向液压泵2通过液压锁7的一端向复合缸中的柱塞缸供油，压力升高，此时液压锁7的另一端打开，复合缸中活塞缸上腔的油液流回双向液压泵2的吸油口。同时液压蓄能器19释放能量，向复合缸中活塞缸下腔供油。此时电梯轿厢系统上行。

　　（2）下行工况。当电梯下行时，矢量变频电机1的转向与上行时相反，双向液压泵2通过管路和液压锁7的一端向复合缸中活塞缸上腔供油，压力升高，使与控制油路相连的液压锁7的另一端打开，复合缸中的柱塞缸内的油液流回双向液压泵2的吸油口，由于轿厢系统的自重作用，复合缸中的活塞缸下腔内的油液流回液压蓄能器，此时液压蓄能器吸收能量。

　　当液压锁7打不开时，可通过辅助泵来控制，保证电梯的运行。系统中的安全阀4、12保证无论电梯是上行还是下行均能起到安全控制的作用。液控单向阀3与11的作用是保证及时补充因系统泄漏所缺少的液压油，避免双向液压出现吸空的现象。

　　（3）系统特点。该系统由于节能液压缸的特殊结构和液压蓄能器的配合使用，在平衡电梯轿厢绝大部分重量时，不需要另外增加配重。能够大幅度降低装机功率，减少液压油的用量和液压泵站体积。该系统由于采用的是特殊复合平衡缸技术，液压缸结构比较复杂，制造和安装成本较高，液压缸的使用维修不如普通的拉缸结构或柱塞式结构方便，价格低。

　　带机械配重的变频闭式节能液压电梯带机械配重的变频闭式节能液压电梯如所示。系统主要包括矢量变频电机、双向液压泵、双向液压锁、液压油缸、机械配重、电梯轿厢系统和液压连接管路等。

　　假设电梯轿厢系统的自重为Q，电梯的有效载重为M，活塞杆和动滑轮的重量为S；机械配重的配重值为G，则由机械配重与电梯轿厢系统的连接及受力关系，忽略摩擦力的影响有：G+S=2（Q+M/2）（4）可得到系统的配重值为：G=2Q+M-S（5）设液压电梯轿厢的运行速度为v则：电梯液压系统的驱动电机所需的理论装机功率W1为：W1=（Q+M）v（6）电梯轿厢上行时活塞杆和动滑轮以及机械配重提供的功率W2为：W2=（G+S）v/2=（2Q+M-S+S）v/2=（2Q+M）v/2（7）因此实际所需的电机的装机功率W3为：W3=W1-W2=Mv/2（8）由上述原理可以看出，可以大幅度降低液压电梯的装机功率，同时由于采用了变频液压驱动的全局功率调节方式，能够大大降低液压电梯的能耗。

　　工作原理及系统特点它通过安装在液压缸活塞杆下端的机械配重平衡电梯轿厢系统的大部分重量，在电梯下行时吸收能量，在电梯上行时释放能量，达到降低液压电梯的装机功率；采用的液压缸结构简单，成本低，利用变频闭式回路控制非对称缸，能同时达到双向配重的效果。利用矢量变频容积控制和闭式油路相结合可以大大降低系统的能耗和液压油的用量。系统中辅助压力泵7的作用为液压锁中的液控单向阀6-1和6-2控制油路提供辅助控制压力，保证系统的安全、顺利工作。

　　系统在液压抽油机上的节能应用在抽油机上应用液压技术，容易实现抽油机的长冲程、低冲次，可使抽油机的整机重量和占地面积都大大降低。液压抽油机参数调节方便，容易实现无级调速，能很好地适应矿井的变化。在液压抽油机中应用变频闭式液压动力系统可以降低抽油机的装机功率、能耗和提高抽油机的自适应能力，下面是系统的两种具体应用。

　　采用复合缸技术的变频液压节能抽油机<5>采用复合缸技术的变频液压节能抽油机系统基本组成原理类似，只要将其中的负载元件由电梯轿箱改为抽油机的光杆和采油树。因为抽油机主要是在野外作业对场地空间的限制小，因此更适合于在抽油机这样的提升机械中得到应用。

　　假设液压抽油机系统作下冲程运动时的负载质量为m1，作上冲程运动时负载质量为m2；蓄能器提供平衡的负荷值为F1，抽油机负载系统的运行速度为v，则抽油机液压系统的驱动电机所需的理论装机功率W1，则抽油机降低装机功率的原理可由式（1）、（2）、（3）来表示。降低蓄能器容量的变频闭式液压抽油机<1>降低蓄能器容量的变频闭式液压抽油机系统液压结构原理图如所示。系统的组成结构系统液压回路包括采用变频闭式油路的主液压回路和蓄能器回路。主液压回路由矢量变频电机、双向液压泵、安全阀、液控单向阀、液压锁、辅助压力泵、液压缸、负载（抽油机采油树）、油箱和连接管路等共同组成。液压缸被固定在缸筒中点处的隔降低蓄能器容量的变频闭式液压抽油机板和两个固定在活塞杆上随活塞杆一起运动的活塞分成4个容腔。

　　其中双向液压泵、液压锁、安全阀、液控单向阀和液压缸中的上面两个容腔组成闭式油路，由矢量变频电机向双向液压泵提供动力，形成变频容积调速式闭式液压系统。蓄能器回路由补油电机、补油泵、单向阀、蓄能器、安全阀和液压缸的一腔组成。

　　系统工作原理（1）上冲程。当变频电机12驱动双向液压泵11向液压缸4的Ⅰ腔供油时，上端活塞下移，液压缸的Ⅱ腔通过液压锁7的一个液控单向阀回油，向液压泵供油。此时，蓄能器回路向液压缸的Ⅲ腔供油，推动下端活塞下移，此时活塞杆向下移动，带动滑轮组16中的动滑轮向下移动，从而带动钢丝绳17和光杆18向上运动，从机井中抽油。在上冲程时，蓄能器回路提供能量，以减少主泵的装机功率。由于结构的对称性，回路中只需补充因泄露减少的油液。

　　（2）下冲程。当抽油机完成上冲程抽油过程后，变频电机12反转，带动双向液压泵11反向供油，此时液压缸的Ⅱ腔进油，Ⅰ腔回油柱塞杆向上移动，钢丝绳和抽油杆同时在自重的作用下下降。在此过程中，液压缸的Ⅲ腔容积缩小，油液流回蓄能器，蓄能器储存能量。

　　系统的节能原理与所示的方案类似。系统特点系统中液压缸的结构特殊，合理选择液压缸的结构尺寸和闭式油路及蓄能器回路的压力等级，可使蓄能器回路中的蓄能器的体积较小，在工程中易实现，且占地面积也会相应减少。系统利用了变频闭式油路节能省油的优点，以及蓄能器回路储存和释放能量达到降低装机功率的目的，具有长冲程、大载荷、能耗低、自适应性好等特点。

　　结束语变频闭式液压动力系统在液压电梯和液压抽油机中的应用，可使液压系统简化，结构紧凑，降低系统的装机功率和能耗，提高系统性能和市场竞争力。