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煤气柜顶提升设备液压系统是单独的集成化动力传动装置,它可控主要供油并控制油流的方向,压力和流量以输出可调整的直线往复运动回 动。从而推动执行机构实现各种动作和工作循环。合理选择煤气柜顶提升设备,调整压力阀的压力也是降低功率损失的一个重要方面。流量阀按系统中流量调节范围选取并保证其 小稳定流量能满足使用要求,压力阀的压力在满足液压设备正常工作的情况下,尽量取较低的压力。
在同等输出功率下,液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯量小、动态性能好。
液压提升机械上世纪的发展与提高液压伺服控制方案
(一)、上世纪九十年代液压同步提升技术的发展
从1994年上海东方明珠广播电视塔钢天线桅杆整体提升到前不久的上海大剧院钢屋架整体提升,是液压同步提升技术大规模工程应用并取得辉煌成就的时期,与此同时,该项技术本身也在各项重大工程应用中不断完善,日趋成熟。
上海东方明珠广播电视塔钢天线桅杆全长118m,总重450t,采用地面组装,整体提升的技术方案,并为此专门研制了一套液压提升设备。以φ15.2mm柔性钢绞线作为承重索具,120根钢绞线从标高350m的混凝土塔顶平台挂到地面,20只400kN的液压提升器分别布置在钢天线桅杆根部段四侧,托着一百多米的天线桅杆,沿着120根钢绞线同步向上攀升。在这一工程中,柔性钢绞线的采用使电视塔天线桅杆的长距离高空整体提升成为可能,钢绞线平均负载为每根3.75t;计算机控制系统采用MCS一96系列单片机与FX一2可编程控制器组成的控制网络,同时控制天线桅杆的垂直度和钢绞线的负载均衡,这一多目标控制策略保证了庞大天线桅杆的平稳提升。又由于提升器契形夹片的逆向运动自锁作用,使提升过程十分可靠;锚具的主动松紧,又解决了提升器带载下降问题。在解决了这一系列技术关键之后,钢天线桅杆经80余小时、350m的连续提升,于1994年5月1日顺利到达预定安装位置,使其尾端达到468m的高度。
之后,该项技术又应用于北京西客站主站房钢门楼整体提升和北京都机场四机位库大型钢屋架提升等工程。西客站钢门楼长45m,宽28.5m,在地面整体拼装后,总重1800t。采用8吊点24只提升器(2000kN提升器16只,500kN提升器8只),336根钢绞线,钢绞线平均负载为每根5.35t,净提升高度43.5m,于1994年12月25日提升到位。
都机场四机位库全长300m,宽90m,钢结构屋架分为南、北大梁(各重1200t,跨度132m),中梁(重400t)及四片网架结构(每片重630t,80mx75m)等部分,分七次提升,钢绞线平均负载为每根4.3t和5.6t,提升高度为24m,于1995年10月全部完成。
在这两个工程中,次采用了多级计算机主从控制方式,以适应多吊点远距离同步控制的需要;特别是根据“东方明珠”工程的实践经验,并经理论分析和实验验证,证实了钢绞线的负载自动均衡特性,从而免除了每根钢绞线上的引伸传感器,使传感检测系统得到了很大简化;同时,在研制的二代提升设备上,对液压系统和计算机控制系统作了进一步改进,使之简单可靠、方便灵活。
较近,采用液压同步提升技术又对上海大剧院钢屋架实施整体提升。钢屋架长100m,宽90m,高11m,总重6075t,采用4吊点44只2000kN提升器,792根钢绞线,钢绞线平均负载又提高到每根7.67t,提升高度26.5m,于1996年7月2日提升到位。这是迄今为止国内外整体提升的较大较重构件之一在这一工程中,进一步提高了第三代提升设备的模块化、标准化程度,使之成为无限可扩展系统。
液压同步提升技术正是在诸多重大工程的应用中,解决了一个又一个技术关键,逐步发展成为新颖和完整的成套施工技术—超大型构件液压同步提升技术。
(二)、提高液压提升设备速度特性的伺服控制方案
防爆液压提升装置的主要功能在很大程度上依赖于液压伺服变量液压泵一定量液压马达回路及其控制系统构成的驱动系统、大惯量滚筒一负载系统、电液定位与制动系统等多方协调平衡工作,而其速度特性,尤其是动态速度控制精度则主要取决于液压驱动及其变量控制系统的特性。在液压防爆提升设备的发展中,除降低噪声、提高液压系统工作效率和可靠性等问题仍需继续研究并加以解决外,如何提高液压提升设备的动态控制精度以提高其可靠性、层位控制精度和乘坐舒适性等综合性能,则是其所面临的新问题,而实现液压提升设备的计算机控制则是较基本的手段。
优选液压伺服系统的控制方案是实现液压提升设备计算机控制的关键,优选后的控制方案要求能保证系统的大功率(≥1000kW、大负载、大惯量特性,增大系统的速度刚性,缩短负载扰动下系统的调节过程和保持系统高工作效率等;针对优选后的方案,选择一种合适的控制算法并进行控制器的设计则是下一步的工作。
液压顶升设备的液压驱动系统是典型的具有大惯性负载、非线性、时变性的高阶系统,其动态性能随着负载的变化而变化很大,对这类系统开环控制想要达到较高的性能十分困难,因为系统无法预知由于各种干扰信号的存在而对输出的影响,也就是很难对它们进行补偿,只有采用闭环控制,同时采用多种控制策略来增强系统刚度,使系统控制精度达到较高要求,这样才能达到比较满意的液压提升性能。针对液压提升设备存在的问题,可同时采用模拟控制与数字控制方法来校正和控制、除了采用比较典型的PID控制、自适应控制、变结构控制等策略,近年来一些控制策略如模糊控制、神经网络等人工智能控制策略也已得到迅速发展与应用。
河北省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、液压提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。