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液压提升设备升降技术的形成及安全性能

发布时间:2018-06-11  发布者:鼎恒液压机械
  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,液压顶升装置是 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。
  液压提升装置如此循环反复,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的油压己足够。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,并使性受到影响。
  准连续式液压提升器出现于1999年,它由上下2套结构形式相同的液压缸、承载机构和行程检测机构组成,并在下方设置1个机械自锁机构。整个工作过程中的协调动作都是 由控制系统来实现的,当一个液压缸实现带载升降时,另一液压缸空载返回,准备进行液压缸之间的负载转换,使载荷处于持续的上升或下降状态。
  (1)准连续式系统由于采用了串联双液压缸形式,施工速度可比间歇式提高一倍以上,对提高工作效率具有实际意义。
  (2)间歇式提升器在重物提升过程中会出现少量下降,在重物下降过程中又会出现少量上升,这样才能实现负载转换。而准连续式在提升工况中不存在负荷的任何下降,在下降工况时也不会出现负荷的上升。这一特点减小了上、下锚具负载转换时的冲击力,提高了作业的性。
  但准液压连续升降系统还很不完善。在上升和下降过程中始终存在几段水平线,这意味着重物的提升和下降存在着停顿,并不能实现连续。
  液压提升装置在上升的情况下,1个液压缸带载运行到行程终点后,再进行负载转换。在负载转换时,锚具机构中的锚具液压缸先行使紧锚功能,再启动主液压缸,在克服了钢绞线与锚片的滑移及锚片嵌入锚环后,钢绞线拨(顶)开另一锚环中的锚片,负载从一个液压缸转移至另一个液压缸。负载交接时,重物停止不动,从而形成了上升的水平停顿线。
  在下降时,当一个液压缸带载下降离缸底仍有一段距离时,另一液压缸的锚具缸紧锚,随着承载缸再下降一段距离,钢绞线顶(拨)开承载锚片,完成负载转换后,卸载缸继续下降至缸底,这段时间重物静止,于是 便形成下降的水平停顿线。
  液压提升设备、有序工作的关键是 其液压驱动系统与液压制动系统的协同工作,在液压提升设备的启动瞬间,司机操作减压式比例阀向液压驱动系统与液压制动系统同时发出控制信号,驱动系统的液压马达启动输出转速、扭矩,同时液压制动系统松闸,两者协同配合实现负载的升降。
  为了提高液压提升装置的起动性,避免液压提升装置松闸提升时发生负载瞬时下滑,设计液压制动系统主要参数时应考虑 :
  (1)为了提高液压主回路的响应速度,需要提高液压主回路固有频率Xn、增加液压阻尼比N。
  (2)为了延缓制动器松闸,tmin≥tr,设计中应提高节流阀节流系数Ct、提高液压系统总的泄漏系数Ci、减小控制油路容积中液体的初始容积V、减小液压弹簧刚度Kn等措施。
  (3)在节流阀的调节过程中,应尽可能使At≤1-Kc/Ct以延缓制动器松闸时间。对液压提升装置液压制动系统进行了瞬态响应及松闸滞后时间的定性分析,得出了设计液压制动系统对主要参数的要求。这只是 定性和理论分析,进一步的定量分析和实验研究正在进行之中。
  若液压制动系统在液压驱动系统马达输出扭矩小于负载扭矩之前松闸,必将产生负载瞬时下滑,一旦失去控制,必将产生严重后果。提升机液压驱动系统是 一个变量泵控制定量马达的恒扭矩系统。
  液压提升启动时,来自操作系统的控制信号使伺服阀阀芯产生位移xv,控制液压油使变量比例油缸活塞产生运动,推动变量泵斜盘倾角发生变化,改变液压泵排量,从而使液压马达的输出速度和方向变化。同时液压马达的瞬时输出扭矩也从零动态过渡到恒定值。
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