提升時水平位移控制與大跨度鋼析架結(jié)構(gòu)形式

一、提升時水平位移控制

(l)水平位移控制問題

液壓頂升裝置在進(jìn)行屋架提升時，由于風(fēng)荷載作用，被提升屋架會產(chǎn)生水平位移，此時鋼絞線和原有豎直狀態(tài)產(chǎn)生角度，從而吊點(diǎn)上便會產(chǎn)生水平分力，水平位移越大，吊點(diǎn)上的水平分力越大。吊點(diǎn)上的水平力傳遞給提升架，便對提升架的底部產(chǎn)生較大的彎矩作用，會大幅度增大提升架立桿的內(nèi)力，相應(yīng)的增大措施量。

此，水平位移的大小直接影響著提升架底部的彎矩大小，可以通過控制被提升結(jié)構(gòu)的水平位移來減小被提升結(jié)構(gòu)傳遞給提升架的水平力，從而減小提升架和加固措施的用鋼量。但是如何簡單準(zhǔn)確的控制水平位移是本工程的一個難點(diǎn)。

(2)水平位移控制解決方法

為了能好控制被提升結(jié)構(gòu)的水平位移，本工程設(shè)置了水平位移控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由卷揚(yáng)機(jī)、鋼絲繩、滑輪組、拉力傳感器及連接組件、附屬連接件等機(jī)械設(shè)備組成，備有電氣控制及檢測系統(tǒng)。液壓提升機(jī)械串電阻調(diào)速方式：交流電機(jī)因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、壽命長、故障率低、維修方便、價格便宜等諸多優(yōu)點(diǎn)得以廣泛應(yīng)用，但交流單機(jī)、雙機(jī)拖動的提升系統(tǒng)以前采用繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速方式，現(xiàn)已基本淘汰完，此調(diào)速方式存在的問題如下：

(1)液壓頂升裝置在減速和爬行階段的速度控制性能差，經(jīng)常造成停車位置不準(zhǔn)；

(2)液壓頂升設(shè)備頻繁的起動、調(diào)速和制動，在轉(zhuǎn)子外電路所串電阻上產(chǎn)生相當(dāng)大的功耗；

(3)電阻分級切換，實(shí)現(xiàn)有級調(diào)速，設(shè)備運(yùn)行不平穩(wěn)，引起電氣及機(jī)械沖擊；

(4)發(fā)電時，機(jī)械能回饋電網(wǎng)，造成電網(wǎng)功率因數(shù)低。尤其在供電饋線較長的應(yīng)用場合，會加大變壓器、供電線路等方面的投資；

(5)低速時機(jī)械特性較軟，靜差率較大；

(6)起動過程和調(diào)速換擋過程中電流沖擊大，制動不不，對能量處理不力，斜井提升機(jī)運(yùn)行中調(diào)速不連續(xù)，容易掉道，故障率高；

(7)中高速運(yùn)行震動大；

(8)接觸器頻繁投切，電弧觸點(diǎn)，影響接觸器的壽命，設(shè)備維修成本較高；

(9)繞線電動機(jī)滑環(huán)存在的接觸不良問題，容易引起設(shè)備型事故；

(10)設(shè)備體積大，發(fā)熱嚴(yán)重使工作環(huán)境惡化(甚至使環(huán)境溫度高達(dá)60℃以上)；

(11)設(shè)備維護(hù)工作量大、維護(hù)費(fèi)用高，故障率高。礦用生產(chǎn)是24h連續(xù)作業(yè)，即使短時間的停機(jī)維修也會給生產(chǎn)帶來很大損失。

二、大跨度鋼析架結(jié)構(gòu)形式

大跨度鋼析架結(jié)構(gòu)一般指跨度超過60m，桿件所用材料為鋼材的析架結(jié)構(gòu)。液壓頂升裝置結(jié)構(gòu)是由一些直桿在兩端用鉸鏈彼此連接而成的幾何形狀不變的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣，常見的析架結(jié)構(gòu)形式。

平面析架中桿件的軸線都在同一個平面內(nèi)，具有以下特點(diǎn):

(l)由于析架桿件組成若干三角形單元，故其為幾何不變體系。

(2)雖然析架節(jié)點(diǎn)存在彎矩，但其彎矩非常小，可忽略不計，故析架節(jié)點(diǎn)一般按鉸接考慮。

(3)析架桿件均受軸力，不考慮彎矩作用，設(shè)計時上下弦截面較小，為桿件強(qiáng)度，故外部荷載應(yīng)盡量作用在節(jié)點(diǎn)上。

空間析架不是所有的桿件都位于同一個平面內(nèi)，由空間桿系組成，可單獨(dú)形成穩(wěn)定體系，平面外剛度較大；如果析架構(gòu)件規(guī)格采用鋼管，就稱為管析架結(jié)構(gòu)，其整體性能好，同時外表美觀，易于制作安裝，被廣泛應(yīng)用于一些大跨度鋼結(jié)構(gòu)中。

實(shí)施液壓同步提升工藝技術(shù)，液壓頂升機(jī)械是一項(xiàng)集機(jī)、電、液、傳感器、計算機(jī)控制于一體的現(xiàn)代化施工技術(shù)，由控制系統(tǒng)(計算機(jī)和傳感器)、承重系統(tǒng)(鋼絞線和千斤頂)、動力系統(tǒng)(液壓泵站)等組成。

1、液壓提升控制系統(tǒng)及功能

(1)LSD計算機(jī)控制系統(tǒng)：它是液壓同步提升技術(shù)的核心，由主控計算機(jī)、現(xiàn)場控制器、傳感器、通信單元及相應(yīng)的數(shù)據(jù)線組成。主控計算機(jī)按各種傳感器采集到的位置信號、壓力信號及高差信號，按的控制程序和算法，決定油缸動作順序，完成集群千斤頂協(xié)調(diào)工作，從而實(shí)現(xiàn)千斤頂同步控制，計算機(jī)同步控制系統(tǒng)具有邏輯控制、位置同步控制功能，能實(shí)現(xiàn)構(gòu)件平穩(wěn)提升、下降及遠(yuǎn)程控制。

(2)邏輯控制程序功能：它是指具有提升頂集群動作控制和作業(yè)流程控制的能力。由于每臺提升千斤頂上安裝有一套傳感裝置，這些傳感器將主油缸的位移情況、上下錨具的松緊情況傳送到主控計算機(jī)，根據(jù)的控制邏輯順序控制電磁換向閥，從而控制主油缸和上下夾持器動作。

(3)錨具狀態(tài)檢測傳感器：液壓提升在每臺提升頂?shù)纳舷洛^具油缸上各安裝接近開關(guān)，進(jìn)行緊錨狀態(tài)、松錨狀態(tài)位置檢測。

2、液壓提升設(shè)備配置要求

根據(jù)本工程的要求，設(shè)備配置采用1臺YTB液壓泵站帶動2臺LSD100提升千斤頂?shù)男问健１谜久糠昼娏髁?6L，間歇式提升方式，提升速度約6一8m/h。

(1)提升千斤頂?shù)倪x擇及布置；

(2)液壓泵站組裝調(diào)試及布置；

(3)控制系統(tǒng)布置及總體調(diào)試檢驗(yàn)(含各監(jiān)測部分)；

(4)提升鋼絞線的選擇(鋼絞線采用1860MPa級中15.24高強(qiáng)低松馳預(yù)應(yīng)力鋼絞線，是抗拉強(qiáng)度的柔性索具，且便于施工)。