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        大型構件液壓同步提升系統的控制策略研究

        發布人:鼎恒液壓機械   發布時間:2019-08-11
        液壓提升器同步提升技術是一項建筑構件提升安裝施工技術,它集合了柔性鋼絞線承重、提升器集群協同、計算機控制、液壓同步提升原理和現代化施工工藝,實現了大噸位、大跨度、大面積的構件整體同步提升。
        由于液壓提升器往往是集群協同吊裝,因此對各個吊點的同步性要求很高。現有液壓提升器同步控制方法主要包括并行控制和主從控制,主要提升器設計和生產廠家,如英國多門朗、瑞士VSL、同濟寶冶、柳州OVM等,通過對比分析,都選擇了主從式控制結合PID閉環控制的方法來實現同步控制。通過理論   和試驗分析,得出主從同步控制方法的同步精度能夠達到士10mm。
        液壓提升器主要由上錨具機構、主提升液壓缸和下錨具機構組成,中間穿過承重鋼絞線。
        液壓提升器為間歇式作業,提升和下放動作通過控制3個液壓缸的順序動作來實現。上錨具夾緊鋼絞線,下錨具松開,主提升油缸伸長,并通過上錨帶動重物上升至主行程結束,然后用下錨具夾緊鋼絞線,松上錨,空載縮主油缸,直至主行程結束,完成一個行程的重物提升動作。如此循環,便可將重物提升到預定高度。
        液壓同步提升技術是一種適用于大型構件整體提升安裝的施工技術,通常采用柔性鋼絞線承重、液壓提升集群和計算機同步控制等。液壓同步提升系統是集機械、液壓、電氣、計算機自動控制技術為一體的復雜系統。大型構件可以在地面組裝后整體提升到幾十米甚至幾百米的高空安裝就位。提升施工的   性很重要,在提升過程中,對被吊物進行   和   的控制,是液壓同步提升技術的關鍵問題。
        1大型構件液壓同步提升特點
        (1)提升點多,大型構件具有重量超重、面積大等特點。采用地面組裝、整體提升時,由于單臺提升液壓缸提升力有限,因此通常需要數十臺提升液壓缸共同進行提升,即需要多個提升點同時工作。例如,   圖書館二期鋼結構整體提升重量約為10388t,面積12300m2,共使用了67個提升液壓缸; 
        (2)同步要求高,在提升過程中要嚴格控制吊點之間的位移偏差,以避免結構變形過大、附加載荷過大等。同時,各吊點的載荷要控制在與理論計算基本一致的范圍內,避免構件局部受力過大甚至破壞; 
        (3)吊點提升力差異較大,大型構件同步提升時,需要設置多個吊點,吊點之間提升力大小差異很大,提高了同步控制的難度。
        2液壓同步提升控制策略分析
        2.1結構剛度對控制性能的影響
        在大型構件整體提升過程中,主要控制兩個變量,一是吊點(液壓缸)的位移,二是吊點(液壓缸)的載荷。大型構件整體提升時,因為吊點布置在構件不同的位置上,所以吊點之間相對結構剛度存在差異。當吊點之間相對結構剛度較大時,吊點載荷對位移變化比較敏感,即較小的位移同步偏差也會引起較大的載荷變化; 反之,當吊點之間的相對結構剛度較小時,位移存在較大偏差時,載荷的變化相對較小。
        2.2位移同步和載荷均衡結合的控制策略
        大型構件液壓同步整體提升的控制系統,需要達到以下的目標: 一是提升過程中構件不會因為受力不均衡而破壞; 二是在提升過程構件的變形在允許范圍以內。
        由于吊點之間存在剛度禍合,吊點之間的相對位移會引起吊點載荷重新分布。如果只采用單目標的位移同步控制,當吊點之間相對結構剛度較大時,很難控制吊點的載荷不超過構件的承載力。如果只采用載荷控制,很難控制構件的變形等,影響安裝就位和空中拼接等。
        根據吊點之間相對結構剛度的不同,可采用如下的控制策略: 
        (1)吊點之間相對結構剛度較小時,吊點之間采用位移同步控制。此時,只要控制同步偏差在   范圍內,吊點載荷變化就會比較小,結構受力是均衡的; 
        (2)吊點之間相對結構剛度較大時,吊點之間采用載荷均衡控制策略。即選取某個液壓缸為主動缸,使從動缸的載荷跟隨主動缸載荷保持   比例變化,從而使構件的受力均衡。
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