其一、型構(gòu)件的整體提升動(dòng)作過程
先分析單個(gè)提升器的動(dòng)作過程,上升時(shí),提升器主油缸大腔進(jìn)油,活塞桿外伸,下錨夾具由于向下自鎖作用卡緊鋼絞線,主油缸缸體上升,上錨自動(dòng)脫開,將重物提升;一個(gè)行程結(jié)束,提升主油缸小腔進(jìn)油,活塞桿縮回,上錨卡緊鋼絞線,下錨自動(dòng)脫開,如此往復(fù),便將重物一步一步提起。
下降時(shí),由于要克服上、下錨的向下自鎖作用,因此在錨具油缸主動(dòng)打開的情況下,還留有一段附加的脫錨行程△,才能完成下降動(dòng)作。
提升過程中,多提升器聯(lián)動(dòng)時(shí)的各束鋼絞線負(fù)載均衡是一個(gè)解決的問題。通過集群提升器主油路并聯(lián)和特定的提升動(dòng)作規(guī)律,實(shí)現(xiàn)各束鋼絞線的負(fù)載自動(dòng)均衡。由于各提升器主油缸并聯(lián),各缸油壓相等。在上升流程的第①步,對(duì)應(yīng)某束較松鋼絞線的油缸會(huì)先伸出,該束鋼絞線被張緊,直至各缸油壓一致。當(dāng)該油缸先到達(dá)“全伸”位置時(shí),所有油缸都停止伸缸,這樣,各束鋼絞線張力便在提升過程中趨于一致。因此,這一步有各束鋼絞線張力自動(dòng)均衡的作用。同樣,在圖2中下降流程的第②步也有類似的作用。這樣,在整個(gè)上升或下降過程中,通過這種自動(dòng)調(diào)整,使每一吊點(diǎn)各束鋼絞線張力始終保持均衡狀態(tài)。
型構(gòu)件的整體提升并不是簡(jiǎn)單的起吊提升,它牽涉到被提升構(gòu)件本身的特性,形狀,提升姿態(tài)及內(nèi)部應(yīng)力等情況。因此,應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的提升對(duì)象和要求,制定不同的提升控制策略,如構(gòu)件的垂直度(水平度)控制,相對(duì)位移控制,應(yīng)力控制等。液壓提升裝置正確、合理的控制策略是成功提升的先決條件、以上海東方明珠廣播電視塔鋼天線桅桿整體提升為例,在提升過程中,為使百余米長(zhǎng)的天線桿始終保持垂直,須東、南、西、北四側(cè)液壓提升器組同步升降;同時(shí),為避免對(duì)邊提升器組獨(dú)自承載(此時(shí)天線桿仍垂直).造成對(duì)邊負(fù)載過大,須使四側(cè)的提升負(fù)載基本相等。因此,天線桿垂直和提升負(fù)載均衡是同步提升的控制目標(biāo),實(shí)現(xiàn)這個(gè)控制目標(biāo)的控制策略為:
(1)以東側(cè)提升器組為主令組,控制電流設(shè)定,升、降速度恒定;
(2)西側(cè)提升器組以東西向垂直度偏差值跟隨東側(cè)組,天線桿東西向垂直;
(3)北側(cè)提升器組以南北向垂直度偏差值跟隨南側(cè)組,天線桿南北向垂直;
(4)南側(cè)提升器組以東西側(cè)油壓之和與南北側(cè)油壓之和的偏差值跟隨東側(cè)組,各組負(fù)載負(fù)衡。
通過上述控制策略,實(shí)現(xiàn)了天線桿東西、南北之間的垂直和四側(cè)的負(fù)載均衡,使天線桿提升以平穩(wěn)的姿態(tài)穿過狹小的電視塔中間平臺(tái)和筒體,沒有發(fā)生任何傾斜和碰撞,獲得了令人滿意的控制效果。
其二、液壓提升器工作原理
“液壓同步提升技術(shù)”采用液壓提升器作為提升機(jī)具,柔性鋼絞線作為承重索具。液壓頂升設(shè)備為穿芯式結(jié)構(gòu),以鋼絞線作為提升索具,有、、承重件自身重量輕、運(yùn)輸安裝方便、中間不必鑲接等一系列優(yōu)點(diǎn)。
液壓提升器兩端的楔型錨具具有單向自鎖作用。當(dāng)錨具工作時(shí),會(huì)自動(dòng)鎖緊鋼絞線;錨具不工作時(shí),即可放開鋼絞線,鋼絞線可上下活動(dòng)。
穿芯式提升器是液壓提升系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),提升主油缸兩端裝有可控的上下錨具油缸,以配合主油缸對(duì)提升過程進(jìn)行控制。構(gòu)件上升時(shí),上錨利用錨片的機(jī)械自鎖緊緊夾住鋼絞線,主油缸伸缸,張拉鋼絞線一次,使被提升構(gòu)件提升一個(gè)行程;主油缸滿行程后縮缸,使載荷轉(zhuǎn)換到下錨上,而上錨松開。如此反復(fù),可使被提升構(gòu)件提升至預(yù)定位置。構(gòu)件下降時(shí),將有一個(gè)上錨或下錨的自鎖解脫過程。主油缸、上下錨具缸的動(dòng)作協(xié)調(diào)控制均由計(jì)算機(jī)通過液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
液壓泵源系統(tǒng)為液壓提升器提供液壓動(dòng)力,在各種液壓閥的控制下完成相應(yīng)動(dòng)作。在不同的工程使用中,由于吊點(diǎn)的布置和液壓提升器的配置都不盡相同,為了提高液壓提升設(shè)備的通用性和性,泵源液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了模塊化結(jié)構(gòu)。根據(jù)提升重物吊點(diǎn)的布置以及液壓提升器數(shù)量和液壓泵源流量,可進(jìn)行多個(gè)模塊的組合,每一套模塊以一套液壓泵源系統(tǒng)為核心,可控制一組液壓提升器,同時(shí)可用比例閥塊箱進(jìn)行多吊點(diǎn)擴(kuò)展,以滿足各種類型提升工程的實(shí)際需要。
液壓泵源系統(tǒng)為液壓提升器提供動(dòng)力,并通過就地控制器對(duì)多臺(tái)或單臺(tái)液壓提升器進(jìn)行控制和調(diào)整,執(zhí)行液壓同步提升計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的指令并反饋數(shù)據(jù)。本工程中液壓提升承重設(shè)備主要采用穿芯式液壓提升器,依據(jù)提升吊點(diǎn)及液壓提升器設(shè)置的數(shù)量,共配置4臺(tái)TL-HPS-60型液壓泵源系統(tǒng)。