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提高液压驱动与制动动作的协同性与大型构件液压同步提升特点

作者:鼎恒液压机械 日期:2022-01-24

[一]、提高液压驱动与制动动作的协同性
提高液压驱动与制动动作的协同性是液压提升、有序工作的关键,在液压提升机加速启动、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的建立,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。提升机采用盘型闸制动,以实现提升机的正常和紧急制动。正常制动的制动力靠液压传动装置本身产生的,提升时负荷成为制动力。下放重物时液压马达变为泵,液压泵变为液压马达,使电动机发电反馈制动,盘型制动器不参与工作制动。只是在提升机卷筒停止运转后作为保险装置来使用。提升机在运行中出现故障,保险装置自动工作,也可由司机用脚踏开关进行紧急制动停车。
驱动系统为泵控马达系统,制动系统为阀控制缸系统,相比之下,前者的响应速度慢很多,虽然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、系统油温等因素的影响,液压驱动系统扭矩、转速(同步建立)建立或降低时间均是个变量,从而引起所谓的“上坡启动负载瞬时下滑”与停车时系统压力冲击现象。但我矿所使用的液压提升机在控制回路采用了控制系统蓄能装置,在主控回路采用了恒压无级变速启动及的液压保护元件,避免了“上坡启动负载瞬时下滑”与停车时系统压力冲击现象。因此,对液压驱动与制动的协同配合,提高了整套液压提升系统的动态品质。
综上所述,液压顶升的液压系统是典型的变负载、大惯量、非线性、时变高阶系统,要提高其综合性能与动态品质,关键是合理设计对应于一个提升循环中的液压驱动系统马达的输出速度曲线,尤其是控制加速启动与减速停车过程中的加速度方程:这就改变液压提升机的控制策略,采用闭环与多种控制策略来提高系统的速度刚度与负载扰动下的响应速度。液压提升机具有液压传动系统与电控提升机的众多优点,在矿山作提升或下放人员、物料的主要设备将有较大的市场前景。
[二]、大型构件液压同步提升特点
(1)提升点多,大型构件具有重量超重、面积大等特点。液压顶升机械采用地面组装、整体提升时,由于单台提升液压缸提升力有限,因此通常需要数十台提升液压缸共同进行提升,即需要多个提升点同时工作。例如,钢结构整体提升重量约为10388t,面积12300m2,共使用了67个提升液压缸;
(2)同步要求高,在提升过程中要严格控制吊点之间的位移偏差,以避免结构变形过大、附加载荷过大等。同时,各吊点的载荷要控制在与理论计算基本一致的范围内,避免构件局部受力过大甚至破坏;
(3)吊点提升力差异较大,大型构件同步提升时,需要设置多个吊点,吊点之间提升力大小差异很大,提高了同步控制的难度。
20世纪初液压千斤顶出现之后,液压技术已经在理论上可以直接应用到吊装工程中,但开始的时候因为千斤顶起重高度低,应用受到了较大限制。直到1970年代高压技术逐渐成熟,材料、电子、计算机、控制论等学科充分发展,液压同步提升技术出现后,液压技术自身在吊装工程中的潜力才开始发挥出来。
国内的液压同步提升技术发源于同济大学。1990年代初,同济大学承担了上海石洞口二电厂600MW超临界汽轮发电机组的钢内筒烟囱的顶升工程,该烟囱总重600t,高240m,在国内开创了大型构件液压同步顶升的先河,为后继液压同步提升技术作好了理论和实践准备。1995年同济大学用柔性钢绞线承重,用自行研制的液压提升,将上海东方明珠的钢天线桅杆从地面沿钢绞线爬升到350m高度后整体安装,该天线重450t,长135m,这是液压同步提升技术在国内大型构件吊装的次应用,取得了巨大的经济效益和社会影响力,此后采用液压提升施工的工程如雨后春笋般地出现。

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