大型构件液压同步提升技术是一项新颖的建筑施工安装技术,液压提升器是该技术的作业主体。以往这项技术中的液压提升器是间歇式工作方式,液压提升器由顶部的上锚具机构、中部的穿心式提升液压缸、下部的下锚具机构、钢绞线等组成,待装构件通过地锚与钢绞线相连。其升降过程为:当下锚具机构夹紧钢绞线时,上锚具机构松开,主液压缸空载上升或下降,大型构件不动;当上锚具机构夹紧钢绞线时,下锚具机构松开,使主液压缸带载上升或下降。如此循环反复,大型构件便上升或下降至预定的高度。锚具液压缸在行使紧锚、脱锚功能时,压锚力和脱锚力很有限,4MPa的油压已足够。因为紧锚和脱锚主要是靠钢绞线在负载转换过程中受到压力或拉力顶开或拔松锚片来完成。锚具液压缸的压力只是行使锚片的初始压紧和维持松锚状态,锚具缸油压太高,会带来隐患。显然,在负载转换过程中,由于上、下锚具交替紧、松锚而使重物呈现停顿、再起动状态,产生附加惯性力,不仅使生产效率低下,并使性受到一定影响。
液压提升器包括通过提升臂轴连接在一起的外提升臂和内提升臂 、铰接在内提升臂上的活塞杆 ,活塞杆连接在液压缸的活塞上 ,液压缸安装在密封的提升器壳体中 ,提升器壳体中盛有液压油 ,提升器壳体的下部通过管道连接到液压泵的进油口。
锚具液压缸在行使紧锚 、脱锚功能时 ,压锚力和脱锚力很有限,4MPa的油压已足够。因为紧锚和脱锚主要是靠钢绞线在负载转换过程中受到压力或拉力顶开或拔松锚片来完成 。锚具液压缸的压力只是行使锚片的初始压紧和维持松锚状态,锚具缸油压太高 ,会带来隐患 。显然 ,在负载转换过程中 ,由于上、下锚具交替紧 、松锚而使重物呈现停顿 、再起动状态 ,产生附加惯性力,不仅使生产效率低下,并使性受到一定影响。


其一、液压提升设备串电阻调速方式存在的问题
交流电机因为其结构简单、体积小、重量轻、寿命不错、故障率低、维修方便、价格便宜等诸多优点得以普遍应用,但交流单机、双机拖动的提升系统以前采用绕线电机转子串电阻的调速方式,现已基本淘汰完,此调速方式存在的问题如下:
1、电阻分级切换,实现有级调速,设备运行不平稳,引起电气及机械冲击;
2、液压提升设备在减速和爬行阶段的速度控制性能差,经常造成停车位置不准;
3、发电时,机械能回馈电网,造成电网功率因数低。在供电馈线较长的应用场合,会加大变压器、供电线路等方面的投资;
4、低速时机械特性较软,静差率大;
5、液压提升设备频繁的起动、调速和制动,在转子外电路所串电阻上产生相当大的功耗;
6、中运行震动大,性较差;
7、接触器频繁投切,电弧触点,影响接触器的寿命,设备维修成本较不错;
8、起动过程和调速换挡过程中电流冲击大,制动不不,对能量处理不力,斜井提升机运行中调速不连续,容易掉道,故障率不错;
9、设备体积大,发热严重使工作环境(甚至使环境温度高达60℃以上);
10、设备维护工作量大、维护费用高,故障率不错。矿用生产是24h连续作业,即使短时间的停机维修也会给生产带来很大损失;
11、绕线电动机滑环存在的接触不良问题,容易引起设备型事故。
其二、顶升平移分布式控制系统DCS的基本构成
一个较基本的DCS系统应包括四个大的组成部分:至少一台现场控制站、至少一台操作员站、一台工程师站(也可利用一台操作员站兼做工程师站)、一条系统网络。
1、操作员站
操作员站主要人机界面的功能,一般采用桌面型通用计算机系统,如图形工作站或个人计算机等。其配置与常规的桌面系统相同,但要求有大尺寸的呈现器和高性能的图形处理器,有些系统还要求每台操作员站使用多屏幕,以拓宽操作员的关持范围。
2、现场控制站
现场控制站是DCS的核心,液压顶升主要的控制功能由它来完成。系统的性能、可靠性等重要指标也都要依靠现场控制站保证,因此对它的设计、生产及安装都有很高的要求。现场控制站的硬件一般都采用专门的工业级计算机系统,其中除了计算机系统所的运算器、存储器外,还包括了现场测量单元、执行单元的输入输出设备,即过程量I/O或现场I/O。在现场控制站内部,主CPU和内存等用于数据的处理、计算和存储的部分被称为逻辑部分,而现场I/O则被称为现场部分,这两个部分是需要严格隔离的,以防止现场的各种信号,包括干扰信号对计算机的处理产生不利的影响。现场控制站内逻辑部分和现场部分的连接,一般采用与工业计算机相匹配的内部并行总线。并行总线结构比较复杂,成本较高,因此现场控制站内的逻辑部分和现场I/O之间的连接方式上转向了串行总线。串行总线的优点是结构简单,成本低,很容易实现隔离,而且容易扩充,可以实现远程距离的I/O模块连接。
3、工程师站
工程师站是液压顶升设备DCS中的一个功能站,其主要作用是对DCS进行应用组态。应用组态是DCS应用过程当中不可少的一个环节,因为DCS是一个通用的控制系统,在其上可实现各种各样的应用,关键是如何定义一个具体的系统完成什么样的控制,控制的输入、输出量是什么,控制回路的算法如何,在控制计算中选取什么样的参数,在系统中设置哪些人机界面来实现人对系统的管理与监控,还有诸如警报、报表及历史数据记录等各个方面功能的定义,正确完成组态才能够成为一个针对具体控制应用的可运行系统。
组态工作是在系统运行之前进行的,组态完成,系统就具备了运行能力。
当系统在线运行时,工程师站可起到一个对DCS本身运行状态进行监视的作用,以及时发现系统出现的异常,并及时进行处置。
一般在一个标准配置的DCS中,都配有一台专用的工程师站,也有些小型系统不配置专门的工程师站,而将其功能合并到某台操作员站中。可以将这种具有操作员站和工程师站双重功能的站设置成可随时切换的方式,根据需要使用该站完成不同的功能。
4、服务器及其他功能站
在现代的DCS结构中,除了现场控制站和操作员站以外,还可以有许多执行特定功能的计算机,如专门记录历史数据的历史站,进行控制运算功能的计算站,进行生产管理的管理站等。
随着DCS功能的不断扩展,系统已不再局限于直接控制,加入了监督控制乃至生产管理等功能,因此当今大多数DCS都配有服务器。其主要功能是完成监督控制层的工作,如整个生产装置乃至全厂的运行状态监视、对生产过程各个部分出现的异常情况的及时发现并及时处理,提供实时数据和执行调节控制操作等。
5、系统网络
DCS是由各种不同功能的站组成,这些站之间实现的数据传输,以实现系统总体的功能,因此系统网络的实时性、可靠性和数据通信能力关系到整个系统的性能,特别是网络的通信规约,关系到网络通信的效率和系统功能的实现。
沧州鼎恒液压机械制造有限公司(http://www.czdhyy.com)是一家以液压顶升器、液压提升机械及其配套设备为主,集设计、开发、生产于一体的液压机械设备制造公司,为我国安装工程的事业奉献光热,为锻造我国液压提升产业丰碑而向前。