一、液压整体提升控制系统功能
要实现整体提升,需做到所有液压千斤顶能够同步动作,整个提升系统能够按施工工艺所要求的流程和步骤工作,而且钢构件要始终保持合适的姿态,使施工负载、稳定性、各项参数和偏差均符合设计要求。安装定位的精度符合设计要求。因此,控制系统的功能是:(1)实现液压提升器集群的同步协调动作,包括集群联动、局部联动、单点单动等;(2)按施工工艺规定的作业流程进行连续提升施工,并能自动或半自动地根据不同工况修正作业流程;(3)将液压顶升过程中各吊点的高度偏差限制在设计允许范围内;(4)在吊点分布不均匀、吊点负载差异很大、液压系统采用不同规格组合配置时,进行吊点负载的均衡控制;(5)自动采集、存储提升系统和提升过程中产生的大量数据,并能进行各种检索和分析,辅助工程技术人员做好系统调试、技术分析和技术总结。
二、同步顶推顶升液压系统的构建
液压同步顶推技术原理基本与液压同步顶升技术相同,液压同步顶升技术早期主要应用在水力发电行业水轮机转轮和叶轮的安装中,由于其具有静平衡顶升、结构变形小及承载力大等众多优点,所以被广泛应用于其他大型设备的安装中。同步顶推技术起源于同步顶升技术,是同步顶升技术在实际应用中的拓延。
在大型桥梁钢箱结构梁的安装中,由于跨内吊装、原位分段拼装等传统施工方法很难适应实际施工的需求,所以长期以来都没有形成较好的处理办法。为了满足这些需要,液压同步顶推顶升技术应运而生,液压同步顶推顶升技术在钢箱梁安装中具有较好的适应性和通用性,是近年来发展较快的一种桥梁施工技术,它具有控制系统模块化、通用化等诸多优点,可满足不同的施工需要。多点联控及多点同步是同步顶推顶升系统的核心,由于实现系统联合控制的方式具有的难度,所以一直以来都倍受许多学者和研究机构的关注。
针对桥梁施工中液压同步顶推顶升技术的要求了相应的PLC控制系统和组合式液压站,实现了液压系统的多路多点联控和多点同步液压顶推顶升。系统构建主要由PLC控制模块、多点通信模块、液压系统模块、同步顶推顶升模块和结构运动模块组成,其中PLC控制模块与液压系统模块设计是构成多点同步液压顶推顶升技术的基础。
1、顶推液压系统的构建
同步液压提升装置由电机、单向阀、顶推缸、压力传感器与位移传感器及控制器等元件组成。系统工作原理:工作压力为32MPa液压站输出压力油驱动缸,电磁换向阀控制液压缸推出、缩回的方向;液压缸较大总顶推力200t,液压缸分成左右侧两组,两组均由一个电磁控制阀来控制;临时墩单侧的缸配有压力传感器,用于检测控制指令并控制液压缸的顶推力;顶推力通过比例减压阀来实现力的同步控制,单侧位移由一个位移传感器在力同步的同时位移同步。
2、顶升液压系统的构建
同步液压顶升设备主要由高压电动泵站、螺母自锁缸、液控单向阀、压力传感器、位移传感器和控制器等元件组成。系统工作原理:工作压力为70MPa电动泵站输出高压油驱动液压缸,电磁换向阀控制液压缸上升、下降的方向;液压缸较大总顶升力2400t,分成左右侧两组,每组由一个电磁阀控制;临时墩单侧的缸配有压力传感器,并且由位移传感器检测单侧位移;检测数据经控制器运算比较后,发出控制指令通过电磁控制阀来实现对单个墩上的两侧缸的顶升力和位移的控制。