同步頂升控制技術(shù)-文庫吧
2024-10-07 11:55 本頁面
【正文】 和成敗。 國家體育場總用鋼量噸位大，其中高空散裝的主桁架噸位約 11200噸，頂部施工總面積約 20200平方 米，總卸載噸位達(dá)14000噸。臨時(shí)支撐的 78個(gè)點(diǎn)需要整體同步等比卸載，且 78個(gè)支撐各點(diǎn)因?yàn)榭偽灰撇灰恢拢刃遁d量變化大。 ENERPAC 公司為該工程設(shè)計(jì)了一整套精確可靠的計(jì)算機(jī)同步卸載設(shè)備 ， 整套設(shè)備由 55 套實(shí)用動(dòng)力專用液壓泵提供動(dòng)力源 ，由一個(gè)中央控制器，十個(gè)區(qū)域控制器通過中央處理器和信號(hào)傳輸系統(tǒng)向 156個(gè)大噸位 ENERPAC 雙作用油缸發(fā)出指令，完成載荷轉(zhuǎn)移步驟。 根據(jù)卸載點(diǎn)相對于主結(jié)構(gòu)內(nèi)外的分布關(guān)系，將 78個(gè)卸載點(diǎn)定義位外、中、內(nèi)三圈 （ 如圖 28） 。卸載按照“ 結(jié)構(gòu)整體分級(jí)同步卸載、嚴(yán)格進(jìn)行比例控制 ”進(jìn)行 ， 以位 移控制為主、反力控制為輔 [24]。 圖 27 鳥巢鋼結(jié)構(gòu)卸載現(xiàn)場 圖 28 卸載點(diǎn)分組 葛洲壩下閘首人字 閘 門 ， 其高達(dá) 34m， 寬 ， 厚 ， 每扇門葉有 11層樓高 ， 質(zhì)量達(dá) 600t。 由于閘門在高壓 （ 閘門兩側(cè)水壓差 ） 、高強(qiáng)度 （ 閘門開啟頻繁 ） 、大作用力 （ 閘門本身質(zhì)量大 ， 軸承受力大 ） 、腐蝕性 （ 水的作用 ） 的復(fù)雜環(huán)境下工作 ， 每兩年的時(shí)間就需要對閘門進(jìn)行徹底的檢查和維修。 為保證維修 操作過程中 的 精度和穩(wěn)定性 采用 PLC 控制的液壓同步頂升系統(tǒng) ，對閘門進(jìn)行移位控制 。 葛洲壩現(xiàn)場使用數(shù)據(jù)顯示各控制點(diǎn)同步偏差不超過 ， 人字門的移位精確 [25]。 除此以外，同步頂升控制技術(shù)在橋梁頂升、大型設(shè)備與結(jié)構(gòu)吊裝、大型設(shè)備位移中也有廣泛應(yīng)用。 同步頂升控制系統(tǒng)的技術(shù)要求 綜觀 同步頂升控制技術(shù)在 大型建筑物頂升、平移 及大型設(shè)備結(jié)構(gòu)的位移中 的應(yīng)用， 同步頂升控制 裝備應(yīng)具備如下特點(diǎn)： （ 1） 能夠提供足夠的承載能力，國外均采用液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)具有功率密度高、易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)和獲得大推力、大力矩、可實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速、速度剛性大、防止過載容易等突出優(yōu)點(diǎn) [2 27]，同時(shí)隨著各種標(biāo)準(zhǔn) 的不斷制訂和完善及各類元件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，使得液壓系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。尤其是電液控制技術(shù)的出現(xiàn)，電液技術(shù)的融合，使控制精度不斷提高，元件體積的不斷減小，更進(jìn)一步推動(dòng)了液壓系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展 [28]。 （ 2） 既具有協(xié)調(diào)多點(diǎn)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的整體控制能力，又能采用各種先進(jìn)的控制算法分別對各點(diǎn)處的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，并能自行解決在工程實(shí)際中遇到的各種不確定因素，避免對建筑物造成損害，達(dá)到施工要求的智能型自動(dòng)控制設(shè)備。采用分布式控制系統(tǒng)是一種必然的選擇。 基于分布式控制液壓系統(tǒng)的建筑物頂升、平移工程裝備具有如下幾方面的要求： （ 1） 分散布置 建筑物一般體積龐大，要對其進(jìn)行頂升，工程裝備執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須滿足分散布置的特點(diǎn)，使大型液壓缸能夠分散布置在建筑物下任意指定的頂升點(diǎn)。 （ 2） 集中操作 分散布置在大范圍內(nèi)的液壓缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)，不能要求操作人員去現(xiàn)場對每個(gè)液壓缸進(jìn)行直接控制，那樣將需要大量的人員，且需考慮安全問題。操作人員應(yīng)能在中央控制室內(nèi)對液壓缸進(jìn)行操作，且能檢測現(xiàn)場各液壓缸的工作參數(shù)。 （ 3） 同步升降 由于建筑物質(zhì)量分布不均，分散布置在建筑物下的頂升液壓缸受力也不相同，該系統(tǒng)應(yīng)能保證各頂升液壓缸出力不均的情況下同步升降，避免在 升降過程中建筑物因變形過大出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。 （ 4） 實(shí)時(shí)監(jiān)控 由于操作人員要在中央控制室內(nèi)對各液壓缸進(jìn)行操作，因此，在中央控制室內(nèi)，操作人員不僅能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控各液壓缸的壓力、位移大小，而且還能夠檢測壓力、位移的變化趨勢、歷史紀(jì)錄等；對于泵站各閥件的工作狀態(tài)也能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控，便于故障的排除。 （ 5） 智能管理 建筑物頂升、平移工程裝備通用性強(qiáng)，能夠在不改變硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上滿足液壓缸的任意分組布置，分組同步，以及液壓缸和位移傳感器的任意關(guān)聯(lián)；同時(shí)，該系統(tǒng)既能滿足液壓缸的同步動(dòng)作，也能滿足液壓缸的單獨(dú)動(dòng)作；操作人員在中央控 制室只需與電腦進(jìn)行簡單的人機(jī)交互便可完成所有操作。 建筑同步頂升控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 目前，對多液壓缸頂推方式建筑物遷移 （ 頂升 、 平移 ） 動(dòng)力系統(tǒng) （ hydraulic synchronous lifting and pushing system） 的研制，國外只有美國實(shí)用動(dòng)力恩派克（ E
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