超大型構(gòu)件的整體提升動(dòng)作過(guò)程及運(yùn)行控制存在的技術(shù)問(wèn)題

<一>、型構(gòu)件的整體提升動(dòng)作過(guò)程
先分析單個(gè)提升器的動(dòng)作過(guò)程，上升時(shí)，提升器主油缸大腔進(jìn)油，活塞桿外伸，下錨夾具由于向下自鎖作用卡緊鋼絞線，主油缸缸體上升，上錨自動(dòng)脫開，將重物提升；一個(gè)行程結(jié)束，提升主油缸小腔進(jìn)油，活塞桿縮回，上錨卡緊鋼絞線，下錨自動(dòng)脫開，如此往復(fù)，便將重物一步一步提起。
下降時(shí)，由于要克服上、下錨的向下自鎖作用，因此在錨具油缸主動(dòng)打開的情況下，還留有一段附加的脫錨行程△，才能完成下降動(dòng)作。
提升過(guò)程中，多提升器聯(lián)動(dòng)時(shí)的各束鋼絞線負(fù)載均衡是一個(gè)解決的問(wèn)題。通過(guò)集群提升器主油路并聯(lián)和特定的提升動(dòng)作規(guī)律，實(shí)現(xiàn)各束鋼絞線的負(fù)載自動(dòng)均衡。由于各提升器主油缸并聯(lián)，各缸油壓相等。在上升流程的第①步，對(duì)應(yīng)某束較松鋼絞線的油缸會(huì)先伸出，該束鋼絞線被張緊，直至各缸油壓一致。當(dāng)該油缸先到達(dá)“全伸”位置時(shí)，所有油缸都停止伸缸，這樣，各束鋼絞線張力便在提升過(guò)程中趨于一致。因此，這一步有各束鋼絞線張力自動(dòng)均衡的作用。同樣，在圖2中下降流程的第②步也有類似的作用。這樣，在整個(gè)上升或下降過(guò)程中，通過(guò)這種自動(dòng)調(diào)整，使每一吊點(diǎn)各束鋼絞線張力始終保持均衡狀態(tài)。
型構(gòu)件的整體提升并不是簡(jiǎn)單的起吊提升，它牽涉到被提升構(gòu)件本身的特性，形狀，提升姿態(tài)及內(nèi)部應(yīng)力等情況。因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的提升對(duì)象和要求，制定不同的提升控制策略，如構(gòu)件的垂直度(水平度)控制，相對(duì)位移控制，應(yīng)力控制等。液壓提升設(shè)備正確、合理的控制策略是成功提升的先決條件、以上海東方明珠廣播電視塔鋼天線桅桿整體提升為例，在提升過(guò)程中，為使百余米長(zhǎng)的天線桿始終保持垂直，須東、南、西、北四側(cè)液壓提升器組同步升降；同時(shí)，為避免對(duì)邊提升器組獨(dú)自承載(此時(shí)天線桿仍垂直).造成對(duì)邊負(fù)載過(guò)大，須使四側(cè)的提升負(fù)載基本相等。因此，天線桿垂直和提升負(fù)載均衡是同步提升的控制目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)這個(gè)控制目標(biāo)的控制策略為：
(1)以東側(cè)提升器組為主令組，控制電流設(shè)定，升、降速度恒定；
(2)西側(cè)提升器組以東西向垂直度偏差值跟隨東側(cè)組，天線桿東西向垂直；
(3)北側(cè)提升器組以南北向垂直度偏差值跟隨南側(cè)組，天線桿南北向垂直；
(4)南側(cè)提升器組以東西側(cè)油壓之和與南北側(cè)油壓之和的偏差值跟隨東側(cè)組，各組負(fù)載負(fù)衡。
通過(guò)上述控制策略，實(shí)現(xiàn)了天線桿東西、南北之間的垂直和四側(cè)的負(fù)載均衡，使天線桿提升以平穩(wěn)的姿態(tài)穿過(guò)狹小的電視塔中間平臺(tái)和筒體，沒(méi)有發(fā)生任何傾斜和碰撞，獲得了令人滿意的控制效果。
<二>、液壓提升機(jī)運(yùn)行控制存在的技術(shù)問(wèn)題
目前液壓頂升機(jī)械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?？课恢?，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，從而引起常見的“上坡起動(dòng)負(fù)載瞬時(shí)下滑”與停車時(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)停車和緊急停車時(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：
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。