(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:
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)、大跨度鋼析架結構形式
大跨度鋼析架結構一般指跨度超過60m,桿件所用材料為鋼材的析架結構。液壓頂升裝置結構是由一些直桿在兩端用鉸鏈彼此連接而成的幾何形狀不變的結構,其結構形式多種多樣,常見的析架結構形式。
平面析架中桿件的軸線都在同一個平面內,具有以下特點:
(l)由于析架桿件組成若干三角形單元,故其為幾何不變體系。
(2)雖然析架節點存在彎矩,但其彎矩非常小,可忽略不計,故析架節點一般按鉸接考慮。
(3)析架桿件均受軸力,不考慮彎矩作用,設計時上下弦截面較小,為桿件強度,故外部荷載應盡量作用在節點上。
空間析架不是所有的桿件都位于同一個平面內,由空間桿系組成,可單獨形成穩定體系,平面外剛度較大;如果析架構件規格采用鋼管,就稱為管析架結構,其整體性能好,同時外表美觀,易于制作安裝,被廣泛應用于一些大跨度鋼結構中。
實施液壓同步提升工藝技術,液壓頂升機械是一項集機、電、液、傳感器、計算機控制于一體的現代化施工技術,由控制系統(計算機和傳感器)、承重系統(鋼絞線和千斤頂)、動力系統(液壓泵站)等組成。
1、液壓提升控制系統及功能
(1)LSD計算機控制系統:它是液壓同步提升技術的核心,由主控計算機、現場控制器、傳感器、通信單元及相應的數據線組成。主控計算機按各種傳感器采集到的位置信號、壓力信號及高差信號,按的控制程序和算法,決定油缸動作順序,完成集群千斤頂協調工作,從而實現千斤頂同步控制,計算機同步控制系統具有邏輯控制、位置同步控制功能,能實現構件平穩提升、下降及遠程控制。
(2)邏輯控制程序功能:它是指具有提升頂集群動作控制和作業流程控制的能力。由于每臺提升千斤頂上安裝有一套傳感裝置,這些傳感器將主油缸的位移情況、上下錨具的松緊情況傳送到主控計算機,根據的控制邏輯順序控制電磁換向閥,從而控制主油缸和上下夾持器動作。
(3)錨具狀態檢測傳感器:液壓提升在每臺提升頂的上下錨具油缸上各安裝接近開關,進行緊錨狀態、松錨狀態位置檢測。
2、液壓提升設備配置要求
根據本工程的要求,設備配置采用1臺YTB液壓泵站帶動2臺LSD100提升千斤頂的形式。泵站每分鐘流量36L,間歇式提升方式,提升速度約6一8m/h。
(1)提升千斤頂的選擇及布置;
(2)液壓泵站組裝調試及布置;
(3)控制系統布置及總體調試檢驗(含各監測部分);