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大型构件液压同步整体提升的控制系统同整体提升动作过程

作者:鼎恒液压机械 日期:2021-04-19

一、大型构件液压同步整体提升的控制系统,需要达到以下的目标:一是提升过程中构件不会因为受力不均衡而破坏;二是在提升过程构件的变形在允许范围以内。
由于吊点之间存在刚度祸合,吊点之间的相对位移会引起吊点载荷重新分布。如果只采用单目标的位移同步控制,当吊点之间相对结构刚度较大时,很难控制吊点的载荷不超过构件的承载力。如果只采用载荷控制,很难控制构件的变形等,影响安装就位和空中拼接等。
根据吊点之间相对结构刚度的不同,可采用如下的控制策略:
(1)吊点之间相对结构刚度较小时,吊点之间采用位移同步控制。此时,只要控制同步偏差在一定范围内,吊点载荷变化就会比较小,结构受力是均衡的;
(2)吊点之间相对结构刚度较大时,吊点之间采用载荷均衡控制策略。即选取某个液压缸为主动缸,使从动缸的载荷跟随主动缸载荷保持一定比例变化,从而使构件的受力均衡。
液压提升设备与运输机械发展到现在,已经成为合理组织成批大量生产和机械化流水作业的基础,是现代化生产的重要标志之一。在我国四个现代化的发展和各个工业部门机械化水平、劳动生产率的提高中,提升设备必将发挥大的作用。液压油由叶片泵形成的压力,经滤油器、隔爆型电磁换向阀、节流阀、液控单向阀、平衡阀进入液缸下端,使液缸的活塞向上运动,提升重物,液缸上端回油经隔爆型电磁换向阀回到油箱,其额定压力通过溢流阀进行调整,通过压力表观察压力表读数值。
液压提升设备适合于电力建设行业大型发电机定子、锅炉大板梁、锅炉汽包、高/中压缸、除氧器、烟道尾部组合件、烟囱钢内筒(包括钢平台)、原子能发电站核反应堆压力壳等部件的整体吊装就位;主变压器卸车及就位;输电线路跨江高塔塔头的整体起吊、大型铁塔的倒装组立;大坝水闸的整体提升等。
其它建筑行业中,它还可以对电视塔、水塔、房架、飞机库等大型网架结构、大型桥梁、化工大型罐体、塔架组合件、大型桥架结构等特大笨重件进行吊装或水平拉运,还可作设备安装时的斜向张紧使用。
压提升装置适用于大型设备的起吊、安装、张紧。其成功于上海证券大厦钢结构天桥整体吊装、发电机定子吊装、除氧器水箱吊装等。
合理选择液压顶升设备,调整压力阀的压力也是降低功率损失的一个重要方面。流量阀按系统中流量调节范围选取并保证其小稳定流量能满足使用要求,压力阀的压力在满足液压设备正常工作的情况下,尽量取较低的压力。先从动力源——泵的方面来考虑,考虑到执行器工作状况的多样化,有时系统需要大流量,低压力;有时又需要小流量,高压力。所以选择限压式变量泵为宜,因为这种类型的泵的流量随系统压力的变化而变化。当系统压力降低时,流量比较大,能满足执行器的快速行程。当系统压力提高时流量又相应减小,能满足执行器的工作行程。这样既能满足执行器的工作要求,又能使功率的消耗比较合理。
液压顶升设备的基本任务是垂直升降重物,并可兼使重物作短距离的水平移动,以满足重物装卸、转载、安装等作业的要求。液压提升设备是现代化生产的重要机械设备,它对于减轻繁重的体力劳动、提高劳动生产率和实现生产过程的机械化、自动化及改变人民的物质、文化生活都具有重大的意义。
二、超大型构件的整体提升动作过程
先分析单个提升器的动作过程,上升时,提升器主油缸大腔进油,活塞杆外伸,下锚夹具由于向下自锁作用卡紧钢绞线,主油缸缸体上升,上锚自动脱开,将重物提升;一个行程结束,提升主油缸小腔进油,活塞杆缩回,上锚卡紧钢绞线,下锚自动脱开,如此往复,便将重物一步一步提起。
下降时,由于要克服上、下锚的向下自锁作用,因此在锚具油缸主动打开的情况下,还留有一段附加的脱锚行程△,才能完成下降动作。
提升过程中,多提升器联动时的各束钢绞线负载均衡是一个解决的问题。通过集群提升器主油路并联和特定的提升动作规律,实现各束钢绞线的负载自动均衡。由于各提升器主油缸并联,各缸油压相等。在上升流程的第①步,对应某束较松钢绞线的油缸会先伸出,该束钢绞线被张紧,直至各缸油压一致。当该油缸先到达“全伸”位置时,所有油缸都停止伸缸,这样,各束钢绞线张力便在提升过程中趋于一致。因此,这一步有各束钢绞线张力自动均衡的作用。同样,在图2中下降流程的第②步也有类似的作用。这样,在整个上升或下降过程中,通过这种自动调整,使每一吊点各束钢绞线张力始终保持均衡状态。
超大型构件的整体提升并不是简单的起吊提升,它牵涉到被提升构件本身的特性,形状,提升姿态及内部应力等情况。因此,应当根据不同的提升对象和要求,制定不同的提升控制策略,如构件的垂直度(水平度)控制,相对位移控制,应力控制等。液压顶升机械正确、合理的控制策略是成功提升的先决条件、以上海东方明珠广播电视塔钢天线桅杆整体提升为例,在提升过程中,为使百余米长的天线杆始终保持垂直,须东、南、西、北四侧液压提升器组同步升降;同时,为避免对边提升器组独自承载(此时天线杆仍垂直).造成对边负载过大,须使四侧的提升负载基本相等。因此,天线杆垂直和提升负载均衡是同步提升的控制目标,实现这个控制目标的控制策略为:
(1)以东侧提升器组为主令组,控制电流设定,升、降速度恒定;
(2)西侧提升器组以东西向垂直度偏差值跟随东侧组,保证天线杆东西向垂直;
(3)北侧提升器组以南北向垂直度偏差值跟随南侧组,保证天线杆南北向垂直;
(4)南侧提升器组以东西侧油压之和与南北侧油压之和的偏差值跟随东侧组,保证各组负载负衡。
通过上述控制策略,实现了天线杆东西、南北之间的垂直和四侧的负载均衡,使天线杆提升以平稳的姿态穿过狭小的电视塔中间平台和筒体,没有发生任何倾斜和碰撞,获得了令人满意的控制效果。

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