液压顶升设备技术发展方向及提升装置运行控制问题

<一>、液压同步提升技术未来的发展发展方向

我国的液压同步提升技术是在实际工程应用迫切需要的形势下形成的，是在因工程的重大影响而要求它具备万无一失的性和方便灵活的现场适应性前提下，了逐步完善和不断发展，又是因其省工、省时、省料，具有显著经济效益而展现了良好的应用前景，后继工程接连不断。可以说，它的发展过程适应了当前我国建设事业，特别是建筑业发展的需要。

液压同步提升技术将在以下三方面发展：

(1)完善同步液压顶升技术本身。到目前为止，所有工程均以垂直向上的重载提升工况为主，带载下降工况，无负载平移或旋转，发展这些作业工况，使之成为多向同步技术，则将适应多的施工场合；此外，减少提升准备工作量，改目前的间歇提升为连续提升，则施工周期还将进一步缩短。

(2)拓展应用。除构件同步提升外，液压同步技术还可用于建筑施工的其它方面，如滑模施工，地下排管乃至建筑物整体平移等都是有可能应用的；此外，还可将液压同步技术作为机械作业功能的一部分，用于建筑施工固定设备上。

(3)组建集团，走向市场。

液压同步提升技术的出现，适应了当前建设事业蓬勃发展的需要，是改造传统施工技术的重大突破。它以新颖的设计构思、施工方法、的自动化程度和良好的性赢得了重大工程的应用，并将在广泛的施工获得推广。

<二>、液压提升装置运行控制存在的技术问题

目前液压提升装置虽然在降低能耗与噪声、控制漏油污染、提高运行工作效率和工作性等方面，已有不少研究成果推广与应用，了提升装置的发展，但在实际生产中，因为液压提升装置存在的一些难以克服的原理性问题，对液压提升装置的使用和煤矿的生产仍有较大的威胁，其主要表现在以下几个方面：

(1)变量泵控定量液压马达的容积式调速回路可控性差

液压提升装置采用的是变量泵控定量液压马达的容积式调速回路，导致液压提升装置的可控性差，平层精度很低，冲击振荡显著，提升效率低。

这种调速方式是开环控制，马达的输出转速依靠系统的调节精度控制，无转速反馈。但因为在整个液压伺服控制系统中，诸如减压式比例阀和比例油缸等控制元件都存在较大的死区等非线性因素，液压泵、马达的容积效率也随系统的压力、油液粘度及温度等的变化而变化，加之液压油的可压缩性、管路的弹性、液压元件的泄漏等因素，从而使输入液压马达的流量不稳定，因此液压马达的输出动态参数根本难以控制；提升装置的启动、加速、匀速和减速停车等不同阶段的控制只能仅凭司机手动操作控制，许多隐患也由此而生，如液压提升装置的平层精度很低，难以满足规定的误差值(士50mm)，提升容器的累积误差较大，并且要靠司机一次或多次微动操作才能使提升容器达到规定停靠位置，严重影响了提升效率。

(2)液压顶升设备的液压驱动回路与制动回路的动作存在协同性问题

在液压顶升装置加速起动、减速停车的瞬间，司机操作减压式比例阀向液压驱动系统与制动系统同时发出控制信号，驱动系统液压马达输出转速与输出扭矩逐渐动态地建立，同时液压制动系统松闸或抱闸制动，两者协同配合实现负载的升降。但因为液压驱动系统为泵控马达系统，而制动系统为阀控缸系统，相比之下，前者的响应速度慢很多，虽然在液压制动系统中设置有节流阀以调节制动、松闸时间，但因负载、油温等因素的影响，液压驱动系统扭矩、转速建立或降低时间均是个变量，从而引起常见的“上坡起动负载瞬时下滑”与停车时系统压力冲击现象，严重失控时往往对煤矿斜井人员的运输、井下作业人员的生命及生产造成严重威胁，甚至引起巨大的经济损失。

液压顶升设备系统具有的制动是制动，没有二级制动，只是在系统停车和紧急停车时制动滚筒，不参与系统的调速，但系统在运行过程中，尤其在停车段，巷道的倾角会发生变化，提升装置容器的运行速度仅靠司机人工控制，容易造成了停车松绳现象，影响系统的运行。

(3)液压提升装置的自动化水平低，主要依靠人工操作和监控，效率低，性差

液压提升装置的控制主要依靠操作人员来监控指示器和运行速度值，手动操作减压式比例控制阀，向液压泵输入液压控制信号，从而改变泵输出及输入液压马达的液压油流量和它的输出转速，实现对提升容器的位置控制。这种操作方式自动化水平低，因为司机手工操作存在的随意性、不性和操作速度的不可重复性，影响提升装置的准确平稳运行。特别是在减速段，虽然提升装置容器实际位置变化不太大，但每次均不同，这样司机确定的减速点不相同，且减速度的控制由司机手动操作减压式比例控制阀确定，减速度变化大，进而造成停车点变化和停车时的冲击震荡，性差，人员乘坐的舒适性也很差。由于工作过程中，整个提升装置都处于振动、噪声环境状态，司机很容易疲劳，严重影响司机的操作能力，危害提升装置的运行。