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整体液压提升原理及提升系统组成

发布时间:2019-07-01  发布者:鼎恒液压机械
大型构件液压同步提升系统的核心是一套液压提升设备。它主要由柔性钢铰线或刚性支架承重系统、电液比例液压控制系统、计算机控制系统及传感器检测系统组成。被提升结构件的水平度、液压提升油缸的位置、系统压力及温度等参数通过相应的高差、位置或压力传感器转换为电信号输入到计算机控制系统,并经计算机和可编程控制器(PLC)处理、判断,发出相应的控制命令或一定的控制信号,以满足提升过程的精度和可靠性要求,较终完成提升任务。
1、整体提升原理
整体提升系统以集群千斤顶作为执行机构,以钢绞线悬挂承重,工作时千斤顶油缸不动,活塞作往复运动。提升油缸是整体提升技术的核心设备。提升油缸为穿芯式结构,中间穿过承重的钢绞线。活塞上装有上锚,底座与缸筒联成一体,其上装有下锚。当上锚夹紧钢绞线,下锚松开,油口A进油则活塞通过上锚带动重物上升至主行程结束。然后将下锚夹紧钢绞线,油口B进油,缩缸松上锚,完成空载缩缸,直至主行程结束,便完成一个行程的重物提升。如此循环,即可把重物提升到预定高度。油缸的上下锚具的松紧由各自的小油缸控制。如果提升油缸与上述循环过程相反工作,也可实现重物的下降。
在实际应用中,提升油缸有两种工作方式:
①提升:油缸固定在上方不动,重物通过地锚与钢绞线固定,提升时重物与钢绞线一起向上运动。
②爬升:油缸倒置,缸筒与重物固定,钢绞线通过天锚固定不动。提升时油缸连着重物沿着钢绞线向上运动。
两种工作方式没有原则区别,主要视现场安装条件而定。如果将提升油缸平置,还可实现重物的水平移动。
2、提升系统组成
提升控制系统的主要作用是以液压作业方式进行大型结构的整体提升、整体移位等。在作业中始终保持结构的合理姿态,使施工负载、稳定性、各项参数和偏差均符合设计要求。其主要功能包括:千斤顶集群控制、作业流程控制、施工偏差控制、负载均衡控制、操作台实时监控以及单点微调控制等。提升控制系统主要由控制部分和执行部分构成。
①控制部分
控制部分包括计算机子系统和电气控制子系统,核心是计算机控制,外层是电气控制。计算机子系统通过电气控制子系统驱动液压执行系统,并通过电气子系统采集液压系统状态和作业点工作数据,作为控制调节的依据。电气子系统还要负责整个施工作业系统的启动、停车、安全联锁以及供配电管理。
1)计算机子系统由下列模块组成:
a顺序控制:进行千斤顶集群动作控制和施工作业流程控制;
b.偏差控制:使用传感检测系统获取提升的位置信息、荷载信息和提升构件空中姿态信息,通过现场实时网络传输给主控计算机,由主控计算机进行结构姿态(高度、水平度、垂直度)偏差控制和施工负载均衡控制。
在整体提升施工中,采用的传感器信号通常有:激光测距仪测量距离、编码器测量位移、压力传感器测量压力、角度传感器测量角度和水平传感器测量水平状态等信号。
c.操作台控制:对施工作业进行操作和监控,可避免人员高空作业,降低劳动强度,并完成工作数据的采集、存储、打印输出等;
d.自适应控制:对施工作业系统进行自适应控制、故障诊断与检测等。
2)电气控制子系统由总控台、电液控制台、总电气柜、作业点控制柜、泵站控制箱以及传感检测电路、液压驱动电路等组成。
a.总控台:负责提升系统的启动、停车、紧急停机;操作方式设定;各种信息显 示,并设有计算机控制设备的机架、操作台、通讯装置等。
b.总电气柜:主控室配电、动力装置交流配电、控制装置直流配电。
c.泵站控制箱:负责液压泵站的电气控制。
d.自动检测和信号显 示装置:包括检测液压系统状态的传感器及其传输电路,检测吊点高度的传感器及其传输电路,以及各种仪表、指示灯、信号显 示板等。
e.吊点电气控制柜:负责单个吊点的电气控制。它们既是系统联动时受计算机控制的执行机构,又是提升系统处于手控状态时的单点控制装置,可以单独操作吊点的升降动作。
£供配电线路:包括380V,220V交流电、24V直流电等供配电线路及各种稳压电源等,负责包括控制系统和执行系统在内的液压提升系统集中供电。
②执行部分
液压子系统由下列部分组成:
a.液压提升器(或液压牵引器):布置在各作业点,根据作业点要求,由若干台液压千斤顶、液压控制阀组成。使用时可根据提升重量的大小来配置其种类和数量。
b.液压泵站:是提升系统的动力驱动部分,一般一个或几个作业点配置一台液压泵站,它的性能和可靠性对整个提升系统稳定可靠工作影响较大。液压泵站主要由油泵、电机、电磁换向阀、针形阀、溢流油箱、压力表、电气控制柜等组成。在液压泵站上,驱动提升油缸主油缸动作的子系统与驱动锚具油缸动作的子系统相互,分别驱动相应的油缸伸缸、缩缸,完成锚具的松紧或主油缸的升降。
c.钢绞线:采用高强度低松弛钢绞线,公称直径为15.24mm,抗拉强度为1860N/mm2,破断拉力为260.7KN,伸长率在1%时的较小载荷221.5KN,每米重量为1.1Kg。钢绞线符合国际标准ASTMA416-87a,其抗拉强度、几何尺寸和表面质量都得到严格保证。
d.锚具:锚具将承重钢绞线锚固在吊升结构上或支承架上。其规格应与所选用的液压提升器相配套。一般可利用预应力张拉中的QM型、OVM型、HVM型等自动工具锚。当吊升结构上不便直接安装液压提升器或锚具时,需另外设计制作专用吊具,专用吊具与吊升结构直接相连,再在专用吊具上安装液压提升器或锚具。
e.支承导向子系统:用于大型结构整体提升或移位过程中的支承、导向或加固、稳定作用。
£高压胶管:分为主油路胶管、分油路胶管和环路胶管三种,一般为两层钢丝编织的高压胶管,采用快装接头,拆装方便密封性好。其工作参数包括内径、工作压力、长度、接头螺纹规格等,选用时应与千斤顶、液压泵站相匹配。
g.液压油:一般选用专用的抗磨系列液压油,工作油温宜控制在-10~60℃,不同品牌、不同规格的液压油不得混用。工作结束后,液压油应收集到专用油箱中密封保存,以便下次使用。
 
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