液壓提升運(yùn)行控制存在的技術(shù)問(wèn)題以及同步控制技術(shù)

{一}、液壓提升機(jī)運(yùn)行控制存在的技術(shù)問(wèn)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(yùn)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(jī)的發(fā)展，但在實(shí)際生產(chǎn)中，因?yàn)橐簤禾嵘龣C(jī)存在的一些難以克服的原理性問(wèn)題，對(duì)液壓提升機(jī)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(gè)方面：

(1)變量泵控定量液壓馬達(dá)的容積式調(diào)速回路可控性差

壓提升機(jī)采用的是變量泵控定量液壓馬達(dá)的容積式調(diào)速回路，導(dǎo)致液壓提升機(jī)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(kāi)環(huán)控制，馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速依靠系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度控制，無(wú)轉(zhuǎn)速反饋。但因?yàn)樵谡麄€(gè)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(dá)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(dá)的流量不穩(wěn)定，因此液壓馬達(dá)的輸出動(dòng)態(tài)參數(shù)根本難以準(zhǔn)控制；提升機(jī)的啟動(dòng)、加速、勻速和減速停車(chē)等不同階段的控制只能僅憑司機(jī)手動(dòng)操作控制，許多隱患也由此而生，如液壓提升機(jī)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(jī)一次或多次微動(dòng)操作才能使提升容器達(dá)到規(guī)定停靠位置，嚴(yán)重影響了提升效率。

(2)液壓頂升設(shè)備的液壓驅(qū)動(dòng)回路與制動(dòng)回路的動(dòng)作存在協(xié)同性問(wèn)題

在液壓提升機(jī)加速起動(dòng)、減速停車(chē)的瞬間，司機(jī)操作減壓式比例閥向液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與制動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)發(fā)出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速與輸出扭矩逐漸動(dòng)態(tài)地建立，同時(shí)液壓制動(dòng)系統(tǒng)松閘或抱閘制動(dòng)，兩者協(xié)同配合實(shí)現(xiàn)負(fù)載的升降。但因?yàn)橐簤候?qū)動(dòng)系統(tǒng)為泵控馬達(dá)系統(tǒng)，而制動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置有節(jié)流閥以調(diào)節(jié)制動(dòng)、松閘時(shí)間，但因負(fù)載、油溫等因素的影響，液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)扭矩、轉(zhuǎn)速建立或降低時(shí)間均是個(gè)變量，從而引起常見(jiàn)的“上坡起動(dòng)負(fù)載瞬時(shí)下滑”與停車(chē)時(shí)系統(tǒng)壓力沖擊現(xiàn)象，嚴(yán)重失控時(shí)往往對(duì)煤礦斜井人員的運(yùn)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(jì)損失。

系統(tǒng)具有的制動(dòng)是制動(dòng)，沒(méi)有二級(jí)制動(dòng)，只是在系統(tǒng)停車(chē)和緊急停車(chē)時(shí)制動(dòng)滾筒，不參與系統(tǒng)的調(diào)速，但系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，尤其在停車(chē)段，巷道的傾角會(huì)發(fā)生變化，提升機(jī)容器的運(yùn)行速度僅靠司機(jī)人工控制，容易造成了停車(chē)松繩現(xiàn)象，影響系統(tǒng)的運(yùn)行。

(3)液壓提升機(jī)的自動(dòng)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(jī)的控制主要依靠操作人員來(lái)監(jiān)控指示器和運(yùn)行速度值，手動(dòng)操作減壓式比例控制閥，向液壓泵輸入液壓控制信號(hào)，從而改變泵輸出及輸入液壓馬達(dá)的液壓油流量和它的輸出轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)對(duì)提升容器的位置控制。這種操作方式自動(dòng)化水平低，因?yàn)樗緳C(jī)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(jī)的準(zhǔn)確平穩(wěn)運(yùn)行。液壓提升裝置元件故障分解：

1、動(dòng)力元件供給的壓力不夠；

2、執(zhí)行元件泄漏過(guò)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(huì)有泡沫)

5、油太臟，把某個(gè)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(dòng)的工作介質(zhì)是液壓油，液壓油我們?cè)撟龅暮眯孤?，馬上判斷是哪里泄漏。尋常原則還是由表及里、有簡(jiǎn)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(shí)踐情況來(lái)看，通過(guò)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)采取液壓方式提升有著相對(duì)較大的優(yōu)點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)主要是體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：其提升的高度等基本不受限制，而且由于在提升過(guò)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(gè)相對(duì)無(wú)動(dòng)荷載的環(huán)境。同時(shí)目前提升設(shè)備可以做到操作靈活、與性有。另外，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，目前液壓同步提升通過(guò)計(jì)算機(jī)控制各提升點(diǎn)同步，提升過(guò)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(jī)的作業(yè)，可節(jié)省機(jī)械設(shè)備、人力資源；能夠充分利用現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)面，對(duì)工程總體工期控制有利。

為了為鋼梁提升各吊點(diǎn)而提供反力的要求，在提升鋼構(gòu)件過(guò)程中應(yīng)當(dāng)每臺(tái)液壓頂升設(shè)備處于均勻受載狀態(tài)；而且應(yīng)當(dāng)各臺(tái)液壓泵源系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的液壓設(shè)備數(shù)量相等，從實(shí)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(shí)，要認(rèn)真考慮液壓同步提升系統(tǒng)的性和性，降低工程風(fēng)險(xiǎn)。

1、提升同步控制策略

液壓提升機(jī)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(guò)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(gè)提升吊點(diǎn)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(guò)程中的穩(wěn)定性，以有利于準(zhǔn)確地對(duì)提升構(gòu)件進(jìn)行定位，也即要求各個(gè)吊點(diǎn)在上升或下降過(guò)程中能夠保持的同步性。通過(guò)采取以上提升控制原則，形成在本項(xiàng)目提升實(shí)施策略方案為：將4；夜壓提升器中的1臺(tái)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(jì)算機(jī)的控制下，另外3液壓提升器分別以各自的位移量來(lái)跟隨比對(duì)主令點(diǎn)，根據(jù)兩點(diǎn)間位移量之差。進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，以各吊點(diǎn)提升過(guò)程中的同步性。

2、鋼結(jié)構(gòu)提升過(guò)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(duì)采取吊機(jī)提升構(gòu)件方式不同，其是通過(guò)采取液壓系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力和流量，能夠嚴(yán)格控制起動(dòng)的加速度和制動(dòng)加速度，使其接近于零以至于可以忽略不計(jì)，從而構(gòu)件在提升過(guò)程中的相對(duì)穩(wěn)定性。

2.2臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性控制。臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(dòng)荷載等因素的影響，在計(jì)算過(guò)程以及荷載分項(xiàng)系數(shù)選取時(shí)充分考慮以上因素，還應(yīng)該對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)的加固以及臨時(shí)結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)的連接要求有充分的認(rèn)識(shí)。這樣才能夠提升過(guò)程中不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)隱患。

3、液壓提升力的控制

通過(guò)采取預(yù)先分析計(jì)算好的提升反力數(shù)值，通過(guò)液壓同步提升系統(tǒng)根據(jù)計(jì)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(diǎn)實(shí)際提升力有超出設(shè)定值趨勢(shì)時(shí)，但液壓提升系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)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(diǎn)提升反力出現(xiàn)不均，導(dǎo)致對(duì)結(jié)構(gòu)及臨時(shí)設(shè)施的破壞。