液压同步提升技术以及转速反馈控制

[一]、液压同步提升技术

液压提升装置液压同步提升技术是一种适用于大型构件整体提升安装的施工技术，通常采用柔性钢绞线承重、液压提升集群和计算机同步控制等。液压同步提升系统是集机械、液压、电气、计算机自动控制技术为一体的复杂系统。大型构件可以在地面组装后整体提升到几十米甚至几百米的高空安装就位。提升施工的性很重要，在提升过程中，对被吊物进行和的控制，是液压同步提升技术的关键问题。

(1)提升点多，大型构件具有重量超重、面积大等特点。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，图书馆二期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；

压提升机械(2)同步要求高，在液压顶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。

大型构件整体提升时，因为吊点布置在构件不同的位置上，所以吊点之间相对结构刚度存在差异。从式(1)可看出吊点载荷与吊点之间相对结构刚度关系密切，当吊点之间相对结构刚度较大时，吊点载荷对位移变化比较敏感，即较小的位移同步偏差也会引起较大的载荷变化；反之，当吊点之间的相对结构刚度较小时，位移存在较大偏差时，载荷的变化相对较小。

[二]、液压提升机的变量泵控马达闭式系统的转速反馈控制

针对液压顶升机械存在的上述有关问题，国内也有一些高等院校、机构和相关企业开展研究，试图解决这些问题。但从对液压提升机现有液压系统结构与控制方式的分析，可以得出这样的结论，改变液压提升机综合操控性能改变其控制方式，即不应再是简单的手动操作与控制，而应是计算机自动控制模式。通过系统的速度闭环控制，解决系统速度刚性差等问题，为变量泵控马达的转速反馈闭环控制系统原理框图，通过引入转速、位置反馈，可以提高系统的控制精度，系统的动静态品质与马达转速控制精度都可由转速大闭环予以。

接在原有系统基础上增加闭环控制环节难以解决关键问题，因为目前液压提升机存在问题的根本原因是伺服变量机构控制下的变量泵控马达调速方式，不改变这种调速方式，难以实现液压提升机的转速闭环控制，从而解决其存在的控制问题。

液压顶升器从以上分析可以看出，液压提升机采用转速闭环控制是解决目前液压提升机手动简单操作，提高提升机的工作性能和性能的出路。

变频液压调速方式属于变转速调速方式，不同于变排量调速方式，具有以下一些优点：

(1)变频调速液压系统避免了节流损耗和溢流、泄荷损耗，提高了电机的效率，改变了功率因数。系统发热减少，系统，系统节能性好。这些方面其它的液压调速方式难以相比较。

(2)可大范围连续调速，在小流量时与节流调速一起使用，则可达到很宽的调速范围。

(3)采用、对系统要求低的定量泵代替结构复杂的变量泵，避免了使用对传动介质要求高的伺服变量机构，提高了系统的性。另外，油泵的转速与流量成正比，当所需的流量减少时，油泵的转速也随之降低，地减少了油泵磨损，降低了噪声，延长了元件的使用寿命。

(4)变频器可内置PID控制和采用无速度反馈矢量控制等，系统具有好的控制性能。

但是，煤矿液压顶升装置是复杂的泵控马达系统，是具有大惯性负载、变参数的非线性系统，且存在液压驱动系统与液压制动系统分别是泵控单马达或多马达系统与阀控多缸系统的集成，存在着机电液祸合和结构刚柔性祸合等问题，而且其低速性、启动和换向平稳性、调速精度等性能要求较高。因此应用于液压提升机中的变频液压调速技术，不同于现有的应用于液压电梯或注塑机等产品中的变频液压调速技术，有许多理论和技术问题值得进一步深入研究。