液壓提升運行控制存在的技術(shù)問題以及同步控制技術(shù)

{一}、液壓提升機運行控制存在的技術(shù)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(yīng)用，了提升機的發(fā)展，但在實際生產(chǎn)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(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

壓提升機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(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)根本難以準(zhǔn)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(guī)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(guī)定?？课恢茫瑖?yán)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(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(yán)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(yán)重威脅，甚至引起巨大的經(jīng)濟損失。

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(xiàn)象，影響系統(tǒng)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(jiān)控，效率低，性差液壓提升機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、和操作速度的不可重復(fù)性，影響提升機的準(zhǔn)確平穩(wěn)運行。液壓提升裝置元件故障分解：

1、動力元件供給的壓力不夠；

2、執(zhí)行元件泄漏過大；

3、控制元件(壓力控制閥)調(diào)節(jié)失靈；

4、油量不良，造成系統(tǒng)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分解液壓設(shè)備的不足之一就是假設(shè)有故障，原因不易查找，只因液壓泵傳動的工作介質(zhì)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}、液壓提升鋼結(jié)構(gòu)同步控制技術(shù)

目前隨著大型鋼結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用，合理地考慮大型構(gòu)件的提升已成為鋼結(jié)構(gòu)施工中的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。結(jié)合實踐情況來看，通過對鋼結(jié)構(gòu)采取液壓方式提升有著相對較大的優(yōu)點，其優(yōu)點主要是體現(xiàn)在以下幾點：其提升的高度等基本不受限制，而且由于在提升過程中，液壓回路操作可使加速度非常小，為被提升的構(gòu)建提供一個相對無動荷載的環(huán)境。同時目前提升設(shè)備可以做到操作靈活、與性有。另外，隨著計算機的發(fā)展，目前液壓同步提升通過計算機控制各提升點同步，提升過程中構(gòu)件保持平穩(wěn)的提升姿態(tài)，同步控制；省去大型吊機的作業(yè)，可節(jié)省機械設(shè)備、人力資源；能夠充分利用現(xiàn)場施工作業(yè)面，對工程總體工期控制有利。

為了為鋼梁提升各吊點而提供反力的要求，在提升鋼構(gòu)件過程中應(yīng)當(dāng)每臺液壓頂升設(shè)備處于均勻受載狀態(tài)；而且應(yīng)當(dāng)各臺液壓泵源系統(tǒng)驅(qū)動的液壓設(shè)備數(shù)量相等，從實踐效果表明，這可提高液壓泵源系統(tǒng)利用率；在總體控制時，要認真考慮液壓同步提升系統(tǒng)的性和性，降低工程風(fēng)險。

1、提升同步控制策略

液壓提升機械鋼結(jié)構(gòu)提升所采取的液壓控制系統(tǒng)采取控制策略及其算法，從而實現(xiàn)對樓面鋼梁提升部分的整體提升(下降)的姿態(tài)控制和荷載控制。在提升(下降)過程中，主要是考慮鋼結(jié)構(gòu)吊裝角度出發(fā)，綜合研究本鋼結(jié)構(gòu)提升采取如下方案：各個提升吊點的液壓提升設(shè)備配置系數(shù)基本一致；結(jié)構(gòu)在提升過程中的穩(wěn)定性，以有利于準(zhǔn)確地對提升構(gòu)件進行定位，也即要求各個吊點在上升或下降過程中能夠保持的同步性。通過采取以上提升控制原則，形成在本項目提升實施策略方案為：將4；夜壓提升器中的1臺提升速度和行程位移值設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)值，作為同步控制策略中速度和位移的基準(zhǔn)。在計算機的控制下，另外3液壓提升器分別以各自的位移量來跟隨比對主令點，根據(jù)兩點間位移量之差。進行動態(tài)調(diào)整，以各吊點提升過程中的同步性。

2、鋼結(jié)構(gòu)提升過程中的穩(wěn)定性控制

2.1液壓提升的穩(wěn)定性。采用液壓提升裝置鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其相對采取吊機提升構(gòu)件方式不同，其是通過采取液壓系統(tǒng)來調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力和流量，能夠嚴(yán)格控制起動的加速度和制動加速度，使其接近于零以至于可以忽略不計，從而構(gòu)件在提升過程中的相對穩(wěn)定性。

2.2臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性控制。臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計除考慮荷載分布不均勻性、提升不同步性、施工荷載、風(fēng)荷載、動荷載等因素的影響，在計算過程以及荷載分項系數(shù)選取時充分考慮以上因素，還應(yīng)該對相關(guān)結(jié)構(gòu)的加固以及臨時結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)的連接要求有充分的認識。這樣才能夠提升過程中不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)隱患。

3、液壓提升力的控制

通過采取預(yù)先分析計算好的提升反力數(shù)值，通過液壓同步提升系統(tǒng)根據(jù)計算結(jié)果而采取預(yù)先設(shè)定。這種提升力的預(yù)先設(shè)定，可使得即使某吊點實際提升力有超出設(shè)定值趨勢時，但液壓提升系統(tǒng)也會自動溢流卸載，從而提升反力控制在設(shè)定值之內(nèi)，從而避免吊點提升反力出現(xiàn)不均，導(dǎo)致對結(jié)構(gòu)及臨時設(shè)施的破壞。