大型构件液压同步提升技术是一项新颖的建筑施工安装技术,液压提升器是该技术的作业主体。以往这项技术中的液压提升器是间歇式工作方式,液压提升器由顶部的上锚具机构、中部的穿心式提升液压缸、下部的下锚具机构、钢绞线等组成,待装构件通过地锚与钢绞线相连。其升降过程为:当下锚具机构夹紧钢绞线时,上锚具机构松开,主液压缸空载上升或下降,大型构件不动;当上锚具机构夹紧钢绞线时,下锚具机构松开,使主液压缸带载上升或下降。如此循环反复,大型构件便上升或下降至预定的高度。锚具液压缸在行使紧锚、脱锚功能时,压锚力和脱锚力很有限,4MPa的油压已足够。因为紧锚和脱锚主要是靠钢绞线在负载转换过程中受到压力或拉力顶开或拔松锚片来完成。锚具液压缸的压力只是行使锚片的初始压紧和维持松锚状态,锚具缸油压太高,会带来隐患。显然,在负载转换过程中,由于上、下锚具交替紧、松锚而使重物呈现停顿、再起动状态,产生附加惯性力,不仅使生产效率低下,并使性受到一定影响。
液压提升器包括通过提升臂轴连接在一起的外提升臂和内提升臂 、铰接在内提升臂上的活塞杆 ,活塞杆连接在液压缸的活塞上 ,液压缸安装在密封的提升器壳体中 ,提升器壳体中盛有液压油 ,提升器壳体的下部通过管道连接到液压泵的进油口。
锚具液压缸在行使紧锚 、脱锚功能时 ,压锚力和脱锚力很有限,4MPa的油压已足够。因为紧锚和脱锚主要是靠钢绞线在负载转换过程中受到压力或拉力顶开或拔松锚片来完成 。锚具液压缸的压力只是行使锚片的初始压紧和维持松锚状态,锚具缸油压太高 ,会带来隐患 。显然 ,在负载转换过程中 ,由于上、下锚具交替紧 、松锚而使重物呈现停顿 、再起动状态 ,产生附加惯性力,不仅使生产效率低下,并使性受到一定影响。
液压提升设备电动机试运行调试过程及储罐液压提升理论分析
[一]、液压提升设备电动机试运行调试过程
由于液压提升设备的核心系统液压驱动系统为速度控制系统,所以本文终确定实现液压提升设备电液集成的关键为电液速度伺服控制系统,这样液压提升装置电液集成控制系统亦可称为液压提升设备电液速度伺服控制系统。
液压提升设备液压驱动系统是典型的大惯量、时变高阶系统,其动态性能受负载的影响很大,由于开环控制无法预知各种干扰信号的存在对输出的影响而不能进行补偿,难以取得满意的效果,所以本电液速度伺服控制系统采用速度反馈大闭环;同时,将现有液压提升设备的手动控制方式用计算机控制代替,由计算机给出的指令信号与速度反馈信号的偏差信号经伺服放大器放大处理以控制电液伺服阀。
液压提升设备电动机试运行与调试过程中可能发生的故障分为内因和外因两大方面,外因主要是电源和控制方面的问题,例如生产环境如粉尘、湿度都会对电动机产生影响。内因是电动机机械损伤的问题。主要有轴承轴颈磨损、旋转系统不平衡、绕组损坏、铁芯和集流装置损坏等。
[二]、储罐液压提升理论分析及要求
大型储罐倒装法施工相比于传统工艺正装法施工,液压顶升设备施工作业面从空中改为地面,性好,施工工效高,质量易于控制,是多施工单位尝试的目标。但对大型储罐倒装法施工的提升、提升过程的抗风载荷等问题又无力解决,因此还没有施工单位组织实施。
液压顶升机械总结提出了液压提升稳定分析、同步分析、控制分析、系统分析四项储罐液压提升理论,并据此设计出储罐倒装法施工的液压提升系统;并针对储罐液压提升设计了防滑落保险装置;分析储罐提升过程中的风载荷;对储罐倒装法施工关键工序逐项的分析计算。
100000m³储罐倒装法施工成功后,有多家储罐施工单位效仿,因对大型储罐倒装法施工的关键技术掌握不到位,致使倒装法施工的好不能完全发挥出来,有的在提升过程中还发生了事故。事实上,在做大型储罐倒装法施工方案时,要求方案中的每一步都要考虑到位,相对质量的概念,称其为技术。大型储罐倒装法既不是只将以前的小罐倒装做大了一些这么简单,也并不多危险(在一次50000m³储罐倒装法施工时,遇到了很大的阻力)。在此介绍储罐倒装法施工液压提升原理,以供参考。
1、提升稳定分析
理论上各个液压缸在罐内均布,提升力相等,但由于罐体部分结构的不对称,在提升时各个液压缸的负载是不同的。提升时,如果某处(某一段)板的提升高度低于其他位置的提升高度,罐体的重心就会向此处偏移,此段距离内的液压缸的负载增加,这是稳定平衡的受力条件。因此,要求储罐提升液压系统较少要有三个流量相同的液压泵站,每个泵站配置相同的液压缸。2005年前,单个泵站的储罐倒装施工液压提升设备比较流行,用这种液压设备提升罐体时,总是不断调整液压缸。这就是一种不稳定平衡系统,因此,这种结构是不合理的。
2、提升同步分析
液压顶升设备提升过程中,负载增加,提升速度会变慢,负载进一步增加,这就要求液压提升系统有抵抗这种不稳定平衡的能力,也就是要求液压缸在(一定范围内)受力不均匀的情况下,能够保持基本一致的提升速度。直流电机的转矩(负载)和转速(流量)成线性关系;而交流电机的转速(流量)随转矩(负载)的变化较小,也就是有较为恒定的转速(流量)。因此,储罐液压提升设备泵站的电机须选用交流电机。
3、提升控制分析
储罐倒装法施工中,要求液压缸在提升和下降时既能集中控制,又能单独控制每个液压缸,要求两种控制的转换方便、简单。
4、系统分析
系统分析理论是储罐倒装法施工液压提升的。很多人在考虑液压提升时,都认为罐体提升过程是较危险的,实际分析时下降过程才是较危险的。罐体的提升液压缸通过钢丝绳传力给胀圈,钢丝绳只能传递拉力,不能够传递压力。如果提升时,有一、两个液压缸不工作,由于选用的液压缸的提升力有较大余量,系统能够基本正常工作;下降时,如果有一、两个液压缸不工作,其他液压缸都下降,数倍的负载集中在这个不下降的液压缸上,系统就会出现危险。现在,储罐倒装法施工采用的是先提升后围板的施工顺序,罐体整体下降操作时具有较大的危险性。
因此,要求液压缸在上升和下降操作时,液压系统具有超压溢流的功能,称其为“软性能”。带液压锁的储罐液压提升设备,有时会出现钢丝绳断裂的事故,曾今有一次在下降过程中,连续断了七根钢丝绳,原因就是下降操作时,液压锁打开有先后,荷载分配不均匀,钢丝绳断裂后载荷再次变化而引起连锁反应。松卡式液压设备也是同样的原理,在下降操作时都会出现载荷分配的极端不均衡。所有这些额外的负载是通过系统的余量来承担的,一旦超出较大载荷,就会有事故发生。
沧州鼎恒液压机械制造有限公司(http://www.czdhyy.com)是一家以液压提升器、液压顶升机械及其配套设备为主,集设计、开发、生产于一体的液压机械设备制造公司,为我国安装工程的事业奉献光热,为锻造我国液压提升产业丰碑而向前。
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