{一}、液壓提升機運行控制存在的技術問題
目前液壓提升雖然在降低能耗與噪聲、控制漏油污染、提高運行工作效率和工作性等方面,已有不少研究成果推廣與應用,了提升機的發展,但在實際生產中,因為液壓提升機存在的一些難以克服的原理性問題,對液壓提升機的使用和煤礦的生產仍有較大的威脅,其主要表現在以下幾個方面:
(1)變量泵控定量液壓馬達的容積式調速回路可控性差
壓提升機采用的是變量泵控定量液壓馬達的容積式調速回路,導致液壓提升機的可控性差,平層精度很低,沖擊振蕩顯著,提升效率低。
液壓提升器這種調速方式是開環控制,馬達的輸出轉速依靠系統的調節精度控制,無轉速反饋。但因為在整個液壓伺服控制系統中,諸如減壓式比例閥和比例油缸等控制元件都存在較大的死區等非線性因素,液壓泵、馬達的容積效率也隨系統的壓力、油液粘度及溫度等的變化而變化,加之液壓油的可壓縮性、管路的彈性、液壓元件的泄漏等因素,從而使輸入液壓馬達的流量不穩定,因此液壓馬達的輸出動態參數根本難以準控制;提升機的啟動、加速、勻速和減速停車等不同階段的控制只能僅憑司機手動操作控制,許多隱患也由此而生,如液壓提升機的平層精度很低,難以滿足規定的誤差值(±50mm),提升容器的累積誤差較大,并且要靠司機一次或多次微動操作才能使提升容器達到規定停靠位置,嚴重影響了提升效率。
(2)液壓頂升設備的液壓驅動回路與制動回路的動作存在協同性問題
在液壓提升機加速起動、減速停車的瞬間,司機操作減壓式比例閥向液壓驅動系統與制動系統同時發出控制信號,驅動系統液壓馬達輸出轉速與輸出扭矩逐漸動態地建立,同時液壓制動系統松閘或抱閘制動,兩者協同配合實現負載的升降。但因為液壓驅動系統為泵控馬達系統,而制動系統為閥控缸系統,相比之下,前者的響應速度慢很多,雖然在液壓制動系統中設置有節流閥以調節制動、松閘時間,但因負載、油溫等因素的影響,液壓驅動系統扭矩、轉速建立或降低時間均是個變量,從而引起常見的“上坡起動負載瞬時下滑”與停車時系統壓力沖擊現象,嚴重失控時往往對煤礦斜井人員的運輸、井下作業人員的生命及生產造成嚴重威脅,甚至引起巨大的經濟損失。
系統具有的制動是制動,沒有二級制動,只是在系統停車和緊急停車時制動滾筒,不參與系統的調速,但系統在運行過程中,尤其在停車段,巷道的傾角會發生變化,提升機容器的運行速度僅靠司機人工控制,容易造成了停車松繩現象,影響系統的運行。
(3)液壓提升機的自動化水平低,主要依靠人工操作和監控,效率低,性差液壓提升機的控制主要依靠操作人員來監控指示器和運行速度值,手動操作減壓式比例控制閥,向液壓泵輸入液壓控制信號,從而改變泵輸出及輸入液壓馬達的液壓油流量和它的輸出轉速,實現對提升容器的位置控制。這種操作方式自動化水平低,因為司機手工操作存在的隨意性、和操作速度的不可重復性,影響提升機的準確平穩運行。液壓提升裝置元件故障分解:
1、動力元件供給的壓力不夠;
2、執行元件泄漏過大;
3、控制元件(壓力控制閥)調節失靈;
4、油量不良,造成系統吸空(吸空會有泡沫)
5、油太臟,把某個閥給卡住了等等具我們分解液壓設備的不足之一就是假設有故障,原因不易查找,只因液壓泵傳動的工作介質是液壓油,液壓油我們該做的好泄漏,馬上判斷是哪里泄漏。尋常原則還是由表及里、有簡到繁、按系分段、檢查推理。
{二}、液壓提升鋼結構同步控制技術
目前隨著大型鋼結構在工程中的應用,合理地考慮大型構件的提升已成為鋼結構施工中的重要技術環節。結合實踐情況來看,通過對鋼結構采取液壓方式提升有著相對較大的優點,其優點主要是體現在以下幾點:其提升的高度等基本不受限制,而且由于在提升過程中,液壓回路操作可使加速度非常小,為被提升的構建提供一個相對無動荷載的環境。同時目前提升設備可以做到操作靈活、與性有。另外,隨著計算機的發展,目前液壓同步提升通過計算機控制各提升點同步,提升過程中構件保持平穩的提升姿態,同步控制;省去大型吊機的作業,可節省機械設備、人力資源;能夠充分利用現場施工作業面,對工程總體工期控制有利。
為了為鋼梁提升各吊點而提供反力的要求,在提升鋼構件過程中應當每臺液壓頂升設備處于均勻受載狀態;而且應當各臺液壓泵源系統驅動的液壓設備數量相等,從實踐效果表明,這可提高液壓泵源系統利用率;在總體控制時,要認真考慮液壓同步提升系統的性和性,降低工程風險。
1、提升同步控制策略
液壓提升機械鋼結構提升所采取的液壓控制系統采取控制策略及其算法,從而實現對樓面鋼梁提升部分的整體提升(下降)的姿態控制和荷載控制。在提升(下降)過程中,主要是考慮鋼結構吊裝角度出發,綜合研究本鋼結構提升采取如下方案:各個提升吊點的液壓提升設備配置系數基本一致;結構在提升過程中的穩定性,以有利于準確地對提升構件進行定位,也即要求各個吊點在上升或下降過程中能夠保持的同步性。通過采取以上提升控制原則,形成在本項目提升實施策略方案為:將4;夜壓提升器中的1臺提升速度和行程位移值設定為標準值,作為同步控制策略中速度和位移的基準。在計算機的控制下,另外3液壓提升器分別以各自的位移量來跟隨比對主令點,根據兩點間位移量之差。進行動態調整,以各吊點提升過程中的同步性。
2、鋼結構提升過程中的穩定性控制
2.1液壓提升的穩定性。采用液壓提升裝置鋼結構構件,其相對采取吊機提升構件方式不同,其是通過采取液壓系統來調節系統壓力和流量,能夠嚴格控制起動的加速度和制動加速度,使其接近于零以至于可以忽略不計,從而構件在提升過程中的相對穩定性。
2.2臨時結構設計的穩定性控制。臨時結構設計除考慮荷載分布不均勻性、提升不同步性、施工荷載、風荷載、動荷載等因素的影響,在計算過程以及荷載分項系數選取時充分考慮以上因素,還應該對相關結構的加固以及臨時結構與結構的連接要求有充分的認識。這樣才能夠提升過程中不出現結構隱患。
3、液壓提升力的控制
通過采取預先分析計算好的提升反力數值,通過液壓同步提升系統根據計算結果而采取預先設定。這種提升力的預先設定,可使得即使某吊點實際提升力有超出設定值趨勢時,但液壓提升系統也會自動溢流卸載,從而提升反力控制在設定值之內,從而避免吊點提升反力出現不均,導致對結構及臨時設施的破壞。