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大型構(gòu)件液壓同步提升技術(shù)是一項(xiàng)新穎的建筑施工安裝技術(shù)，液壓提升器是該技術(shù)的作業(yè)主體。以往這項(xiàng)技術(shù)中的液壓提升器是間歇式工作方式，液壓提升器由頂部的上錨具機(jī)構(gòu)、中部的穿心式提升液壓缸、下部的下錨具機(jī)構(gòu)、鋼絞線等組成，待裝構(gòu)件通過(guò)地錨與鋼絞線相連。其升降過(guò)程為：當(dāng)下錨具機(jī)構(gòu)夾緊鋼絞線時(shí)，上錨具機(jī)構(gòu)松開，主液壓缸空載上升或下降，大型構(gòu)件不動(dòng)；當(dāng)上錨具機(jī)構(gòu)夾緊鋼絞線時(shí)，下錨具機(jī)構(gòu)松開，使主液壓缸帶載上升或下降。如此循環(huán)反復(fù)，大型構(gòu)件便上升或下降至預(yù)定的高度。錨具液壓缸在行使緊錨、脫錨功能時(shí)，壓錨力和脫錨力很有限，4MPa的油壓已足夠。因?yàn)榫o錨和脫錨主要是靠鋼絞線在負(fù)載轉(zhuǎn)換過(guò)程中受到壓力或拉力頂開或拔松錨片來(lái)完成。錨具液壓缸的壓力只是行使錨片的初始?jí)壕o和維持松錨狀態(tài)，錨具缸油壓太高，會(huì)帶來(lái) 隱患。顯然，在負(fù)載轉(zhuǎn)換過(guò)程中，由于上、下錨具交替緊、松錨而使重物呈現(xiàn)停頓、再起動(dòng)狀態(tài)，產(chǎn)生附加慣性力，不僅使生產(chǎn)效率低下，并使 性受到一定影響。
液壓提升器包括通過(guò)提升臂軸連接在一起的外提升臂和內(nèi)提升臂 、鉸接在內(nèi)提升臂上的活塞桿 ，活塞桿連接在液壓缸的活塞上 ，液壓缸安裝在密封的提升器殼體中 ，提升器殼體中盛有液壓油 ，提升器殼體的下部通過(guò)管道連接到液壓泵的進(jìn)油口。
錨具液壓缸在行使緊錨 、脫錨功能時(shí) ，壓錨力和脫錨力很有限，4MPa的油壓已足夠。因?yàn)榫o錨和脫錨主要是靠鋼絞線在負(fù)載轉(zhuǎn)換過(guò)程中受到壓力或拉力頂開或拔松錨片來(lái)完成 。錨具液壓缸的壓力只是行使錨片的初始?jí)壕o和維持松錨狀態(tài)，錨具缸油壓太高 ，會(huì)帶來(lái) 隱患 。顯然 ，在負(fù)載轉(zhuǎn)換過(guò)程中 ，由于上、下錨具交替緊 、松錨而使重物呈現(xiàn)停頓 、再起動(dòng)狀態(tài) ，產(chǎn)生附加慣性力，不僅使生產(chǎn)效率低下，并使 性受到一定影響。
液壓提升理論分析及要求以及控制方案<一>、儲(chǔ)罐液壓提升理論分析及要求
大型儲(chǔ)罐倒裝法施工相比于傳統(tǒng)工藝正裝法施工，液壓提升施工作業(yè)面從空中改為地面，性好，施工工效高，質(zhì)量易于控制，是多施工單位嘗試的目標(biāo)。但對(duì)大型儲(chǔ)罐倒裝法施工的提升、提升過(guò)程的抗風(fēng)載荷等問(wèn)題又無(wú)力解決，因此還沒(méi)有施工單位組織實(shí)施。
液壓頂升機(jī)械總結(jié)提出了液壓提升穩(wěn)定分析、同步分析、控制分析、系統(tǒng)分析四項(xiàng)儲(chǔ)罐液壓提升理論，并據(jù)此設(shè)計(jì)出儲(chǔ)罐倒裝法施工的液壓提升系統(tǒng)；并針對(duì)儲(chǔ)罐液壓提升設(shè)計(jì)了防滑落保險(xiǎn)裝置；分析儲(chǔ)罐提升過(guò)程中的風(fēng)載荷；對(duì)儲(chǔ)罐倒裝法施工關(guān)鍵工序逐項(xiàng)的分析計(jì)算。
100000m³儲(chǔ)罐倒裝法施工成功后，有多家儲(chǔ)罐施工單位效仿，因?qū)Υ笮蛢?chǔ)罐倒裝法施工的關(guān)鍵技術(shù)掌握不到位，致使倒裝法施工的好不能完全發(fā)揮出來(lái)，有的在提升過(guò)程中還發(fā)生了事故。事實(shí)上，在做大型儲(chǔ)罐倒裝法施工方案時(shí)，要求方案中的每一步都要考慮到位，相對(duì)質(zhì)量的概念，稱其為技術(shù)。大型儲(chǔ)罐倒裝法既不是只將以前的小罐倒裝做大了一些這么簡(jiǎn)單，也并不多危險(xiǎn)(在一次50000m³儲(chǔ)罐倒裝法施工時(shí)，遇到了很大的阻力)。在此介紹儲(chǔ)罐倒裝法施工液壓提升原理，以供參考。
1、提升穩(wěn)定分析
理論上各個(gè)液壓缸在罐內(nèi)均布，提升力相等，但由于罐體部分結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱，在提升時(shí)各個(gè)液壓缸的負(fù)載是不同的。提升時(shí)，如果某處(某一段)板的提升高度低于其他位置的提升高度，罐體的重心就會(huì)向此處偏移，此段距離內(nèi)的液壓缸的負(fù)載增加，這是穩(wěn)定平衡的受力條件。因此，要求儲(chǔ)罐提升液壓系統(tǒng)較少要有三個(gè)流量相同的液壓泵站，每個(gè)泵站配置相同的液壓缸。2005年前，單個(gè)泵站的儲(chǔ)罐倒裝施工液壓提升設(shè)備比較流行，用這種液壓設(shè)備提升罐體時(shí)，總是不斷調(diào)整液壓缸。這就是一種不穩(wěn)定平衡系統(tǒng)，因此，這種結(jié)構(gòu)是不合理的。
2、提升同步分析
液壓頂升設(shè)備提升過(guò)程中，負(fù)載增加，提升速度會(huì)變慢，負(fù)載進(jìn)一步增加，這就要求液壓提升系統(tǒng)有抵抗這種不穩(wěn)定平衡的能力，也就是要求液壓缸在(一定范圍內(nèi))受力不均勻的情況下，能夠保持基本一致的提升速度。直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩(負(fù)載)和轉(zhuǎn)速(流量)成線性關(guān)系；而交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速(流量)隨轉(zhuǎn)矩(負(fù)載)的變化較小，也就是有較為恒定的轉(zhuǎn)速(流量)。因此，儲(chǔ)罐液壓提升設(shè)備泵站的電機(jī)須選用交流電機(jī)。
3、提升控制分析
儲(chǔ)罐倒裝法施工中，要求液壓缸在提升和下降時(shí)既能集中控制，又能單獨(dú)控制每個(gè)液壓缸，要求兩種控制的轉(zhuǎn)換方便、簡(jiǎn)單。
4、系統(tǒng)分析
系統(tǒng)分析理論是儲(chǔ)罐倒裝法施工液壓提升的。很多人在考慮液壓提升時(shí)，都認(rèn)為罐體提升過(guò)程是較危險(xiǎn)的，實(shí)際分析時(shí)下降過(guò)程才是較危險(xiǎn)的。罐體的提升液壓缸通過(guò)鋼絲繩傳力給脹圈，鋼絲繩只能傳遞拉力，不能夠傳遞壓力。如果提升時(shí)，有一、兩個(gè)液壓缸不工作，由于選用的液壓缸的提升力有較大余量，系統(tǒng)能夠基本正常工作；下降時(shí)，如果有一、兩個(gè)液壓缸不工作，其他液壓缸都下降，數(shù)倍的負(fù)載集中在這個(gè)不下降的液壓缸上，系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)?，F(xiàn)在，儲(chǔ)罐倒裝法施工采用的是先提升后圍板的施工順序，罐體整體下降操作時(shí)具有較大的危險(xiǎn)性。
因此，要求液壓缸在上升和下降操作時(shí)，液壓系統(tǒng)具有超壓溢流的功能，稱其為“軟性能”。帶液壓鎖的儲(chǔ)罐液壓提升設(shè)備，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)鋼絲繩斷裂的事故，曾今有一次在下降過(guò)程中，連續(xù)斷了七根鋼絲繩，原因就是下降操作時(shí)，液壓鎖打開有先后，荷載分配不均勻，鋼絲繩斷裂后載荷再次變化而引起連鎖反應(yīng)。松卡式液壓設(shè)備也是同樣的原理，在下降操作時(shí)都會(huì)出現(xiàn)載荷分配的極端不均衡。所有這些額外的負(fù)載是通過(guò)系統(tǒng)的余量來(lái)承擔(dān)的，一旦超出較大載荷，就會(huì)有事故發(fā)生。
<二>、液壓頂升設(shè)備偏差控制方案
液壓頂升設(shè)備系統(tǒng)的偏差控制，包括提升高度的偏差控制和提升負(fù)載的均衡控制。
(l)提升高度的偏差控制:在全部吊點(diǎn)中確定一個(gè)關(guān)鍵吊點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，控制其他吊點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)的高度偏差不得超過(guò)設(shè)計(jì)允許的范圍，始終保持全部吊點(diǎn)的平衡度；當(dāng)高差到達(dá)警戒線時(shí)預(yù)警，超過(guò)邊界線時(shí)警報(bào)，并向順序控制子系統(tǒng)發(fā)出停升信號(hào)。因此，高差控制的主要工作是:斷檢測(cè)各吊點(diǎn)的提升高度，信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)后，經(jīng)計(jì)算與決策，再由計(jì)算機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，改變各吊點(diǎn)電液比例閥的開合度，通過(guò)調(diào)節(jié)流量改變提升速度，從而縮小吊點(diǎn)高差，并力圖使之趨向于零。
(2)提升負(fù)載的均衡控制:由于整體提升中有些吊點(diǎn)的負(fù)載相差很大，如雙機(jī)位機(jī)庫(kù)鋼屋蓋26個(gè)吊點(diǎn)的負(fù)載較大相差20倍，額定動(dòng)力負(fù)載比(液壓頂升設(shè)備額定提升力與提升負(fù)載之比)較小的1.3，較大的3.5，相差2.8倍，因此，控制提升過(guò)程中各吊點(diǎn)的實(shí)際動(dòng)力負(fù)載比，使之趨向均衡。因此，負(fù)載均衡控制的主要工作是:不斷檢測(cè)各提升器的油壓，信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)后，經(jīng)計(jì)算與決策，再由計(jì)算機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，調(diào)整各吊點(diǎn)的動(dòng)力負(fù)載比。
(3)雙目標(biāo)綜合控制策略:在提升高差與提升負(fù)載的雙目標(biāo)控制中，根據(jù)工程特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求，以高差控制為主，負(fù)載控制為輔。在總體上，負(fù)載控制的方向應(yīng)當(dāng)與高差減小的趨勢(shì)一致，否則就屏蔽負(fù)載控制功能；在某些特殊情況下，為改變負(fù)載分布，允許負(fù)載控制的效果導(dǎo)致高差變大，但嚴(yán)格限制在高差允許值范圍內(nèi)。何時(shí)允許這一特殊處理，由計(jì)算機(jī)控制邏輯決定，但操作員可以干預(yù)，經(jīng)工程指揮者的決策和授權(quán)，操作員可以改變計(jì)算機(jī)的決定。
偏差控制的檢測(cè)部分由各吊點(diǎn)高差傳感器和信號(hào)采集傳輸電路，以及液壓提升器壓力表等組成；輸出部分為驅(qū)動(dòng)液壓提升器比例閥的電液控制器。
滄州鼎恒液壓機(jī)械制造有限公司(http://www.dhyyjx.com)是一家以液壓頂升器、液壓頂升機(jī)械及其配套設(shè)備為主，集設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)于一體的液壓機(jī)械設(shè)備制造公司，為我國(guó)安裝工程的事業(yè)奉獻(xiàn)光熱，為鍛造我國(guó)液壓提升產(chǎn)業(yè)豐碑而向前。