液壓頂升設(shè)備技術(shù)發(fā)展方向及提升裝置運行控制問題

<一>、液壓同步提升技術(shù)未來的發(fā)展發(fā)展方向

我國的液壓同步提升技術(shù)是在實際工程應(yīng)用迫切需要的形勢下形成的，是在因工程的重大影響而要求它具備萬無一失的性和方便靈活的現(xiàn)場適應(yīng)性前提下，了逐步完善和不斷發(fā)展，又是因其省工、省時、省料，具有顯著經(jīng)濟效益而展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景，后繼工程接連不斷?？梢哉f，它的發(fā)展過程適應(yīng)了當前我國建設(shè)事業(yè)，特別是建筑業(yè)發(fā)展的需要。

液壓同步提升技術(shù)將在以下三方面發(fā)展：

(1)完善同步液壓頂升技術(shù)本身。到目前為止，所有工程均以垂直向上的重載提升工況為主，帶載下降工況，無負載平移或旋轉(zhuǎn)，發(fā)展這些作業(yè)工況，使之成為多向同步技術(shù)，則將適應(yīng)多的施工場合；此外，減少提升準備工作量，改目前的間歇提升為連續(xù)提升，則施工周期還將進一步縮短。

(2)拓展應(yīng)用。除構(gòu)件同步提升外，液壓同步技術(shù)還可用于建筑施工的其它方面，如滑模施工，地下排管乃至建筑物整體平移等都是有可能應(yīng)用的；此外，還可將液壓同步技術(shù)作為機械作業(yè)功能的一部分，用于建筑施工固定設(shè)備上。

(3)組建集團，走向市場。

液壓同步提升技術(shù)的出現(xiàn)，適應(yīng)了當前建設(shè)事業(yè)蓬勃發(fā)展的需要，是改造傳統(tǒng)施工技術(shù)的重大突破。它以新穎的設(shè)計構(gòu)思、施工方法、的自動化程度和良好的性贏得了重大工程的應(yīng)用，并將在廣泛的施工獲得推廣。

<二>、液壓提升裝置運行控制存在的技術(shù)問題

目前液壓提升裝置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(yīng)用，了提升裝置的發(fā)展，但在實際生產(chǎn)中，因為液壓提升裝置存在的一些難以克服的原理性問題，對液壓提升裝置的使用和煤礦的生產(chǎn)仍有較大的威脅，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)變量泵控定量液壓馬達的容積式調(diào)速回路可控性差

液壓提升裝置采用的是變量泵控定量液壓馬達的容積式調(diào)速回路，導(dǎo)致液壓提升裝置的可控性差，平層精度很低，沖擊振蕩顯著，提升效率低。

這種調(diào)速方式是開環(huán)控制，馬達的輸出轉(zhuǎn)速依靠系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度控制，無轉(zhuǎn)速反饋。但因為在整個液壓伺服控制系統(tǒng)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(qū)等非線性因素，液壓泵、馬達的容積效率也隨系統(tǒng)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(wěn)定，因此液壓馬達的輸出動態(tài)參數(shù)根本難以控制；提升裝置的啟動、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，如液壓提升裝置的平層精度很低，難以滿足規(guī)定的誤差值(士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(guī)定?？课恢?，嚴重影響了提升效率。

(2)液壓頂升設(shè)備的液壓驅(qū)動回路與制動回路的動作存在協(xié)同性問題

在液壓頂升裝置加速起動、減速停車的瞬間，司機操作減壓式比例閥向液壓驅(qū)動系統(tǒng)與制動系統(tǒng)同時發(fā)出控制信號，驅(qū)動系統(tǒng)液壓馬達輸出轉(zhuǎn)速與輸出扭矩逐漸動態(tài)地建立，同時液壓制動系統(tǒng)松閘或抱閘制動，兩者協(xié)同配合實現(xiàn)負載的升降。但因為液壓驅(qū)動系統(tǒng)為泵控馬達系統(tǒng)，而制動系統(tǒng)為閥控缸系統(tǒng)，相比之下，前者的響應(yīng)速度慢很多，雖然在液壓制動系統(tǒng)中設(shè)置有節(jié)流閥以調(diào)節(jié)制動、松閘時間，但因負載、油溫等因素的影響，液壓驅(qū)動系統(tǒng)扭矩、轉(zhuǎn)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(tǒng)壓力沖擊現(xiàn)象，嚴重失控時往往對煤礦斜井人員的運輸、井下作業(yè)人員的生命及生產(chǎn)造成嚴重威脅，甚至引起巨大的經(jīng)濟損失。

液壓頂升設(shè)備系統(tǒng)具有的制動是制動，沒有二級制動，只是在系統(tǒng)停車和緊急停車時制動滾筒，不參與系統(tǒng)的調(diào)速，但系統(tǒng)在運行過程中，尤其在停車段，巷道的傾角會發(fā)生變化，提升裝置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(xiàn)象，影響系統(tǒng)的運行。

(3)液壓提升裝置的自動化水平低，主要依靠人工操作和監(jiān)控，效率低，性差

液壓提升裝置的控制主要依靠操作人員來監(jiān)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(zhuǎn)速，實現(xiàn)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、不性和操作速度的不可重復(fù)性，影響提升裝置的準確平穩(wěn)運行。特別是在減速段，雖然提升裝置容器實際位置變化不太大，但每次均不同，這樣司機確定的減速點不相同，且減速度的控制由司機手動操作減壓式比例控制閥確定，減速度變化大，進而造成停車點變化和停車時的沖擊震蕩，性差，人員乘坐的舒適性也很差。由于工作過程中，整個提升裝置都處于振動、噪聲環(huán)境狀態(tài)，司機很容易疲勞，嚴重影響司機的操作能力，危害提升裝置的運行。