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【图】液压倒装装置的提升过程技术优势 液压顶升装置串电阻调速方式

来源:http://www.czdhyyzz.com/news/499.html
发布时间 : 2018-02-01

沧州鼎恒液压机械制造有限公司是一家专业的、液压顶升公司,在上篇文章中我们了解了,今天我们就为大家讲解一下液压倒装装置的提升过程技术优势 液压顶升装置串电阻调速方式;

【图】液压倒装装置的提升过程技术优势 液压顶升装置串电阻调速方式

液压同步提升是利用液压传动系统将重物提升就位的方法。液压传动系统主要包括:液压泵站、穿心式液压提升器(以下简称提升器)和钢绞线。其中,液压泵站是动力设备,提升器是执行设备,钢绞线是柔性索具。

1、提升器

提升器是液压提升的关键设备,它由上锚具(包括紧锚弹簧、夹片、锚环和上锚缸)、下锚具(包括紧锚弹簧、夹片、锚环和下锚缸)、地锚和主液压缸四大部分组成。其工作过程为:提升重物上升时,上锚具夹紧钢绞线,然后主液压缸伸缸,带动上锚具和钢绞线向上运动,重物随之上升。主液压缸伸缸到位后,下锚具夹紧钢绞线,主液压缸缩缸,将上锚具上的负载转移到下锚具上,松开上锚具继续缩主缸,直至主液压缸缩缸到位,紧上锚,至此将重物提升了一个液压缸行程的高度,提升器连续不断重复以上步骤就可将重物提升到位。逆向重复上升时的步骤,便可实现重物的下降作业。提升器可以因地制宜,根据提升重物的重量和面积不同,提升器内的钢绞线可以有一根到几十根不等,提升器的提升重量也从十几吨到上千吨不等,提升位置可以有单点到几十个提升点不等。这样,一方面设备的利用率高;另一方面液压设备的扩展组合能力使液压提升不受重物的重量、高度、跨度和面积的限制。

提升器上、下锚具具有逆向运动自锁性,上、下锚具能够可靠锁紧钢绞线,确保提升过程安全。同时,构件可在提升过程中的任意位置能长期可靠锁定,可达数月之久。

提升设备体积小、重量轻、承载能力大,适宜于在狭小空间或室内进行大吨位构件提升。

提升设备自动化程度高,操作方便灵活,能够自行连续(不间断)工作。液压同步提升施工技术采用行程及位移传感监测和计算机控制,通过数据反馈和控制指令传递,可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。

2、液压泵站

一台提升器包括主液压缸、上锚缸和下锚缸三个油缸,主液压缸用来提升重物,国内额定压力一般是25MPa;上、下锚缸用来夹紧和松开钢绞线,额定压力一般是8MPa。液压泵站的流量根据泵站配置设备的数量和提升速度来确定,一般一台泵站可配置数台提升器,提升速度在3~20m/h之间。

两种不同调速方式的液压系统,一种是使用电液比例阀的液压系统,另一种是采用变频器的变频调速液压系统。常用电液比例阀有电液比例调速阀、电液比例方向阀和电液比例流量阀。电液比例调速阀或电液比例方向阀通过控制流量调整各提升点的速度,及时调整位置误差,这种控制方法精度高,适应性强,能耗损失较大;采用恒压变量泵加电液比例流量阀成本较高,但精度高,能耗少,系统发热少;采用变频器控制电机转速,从而改变液压泵输出流量达到同步控制目的,这种控制方法精度相对较低,适用于控制速度较低的场合,通常一台变频器控制一台泵和一个点,所以泵站结构较大。

液压提升技术的最大优点是能够提升超重、超高、超大的构件厂由于液压提升器的能量密度大,结构紧凑,单件重量相对较小,便于组合使用,起重能力可不断扩大,特别适用于大起重量的场合,石油平台提升单次起重量可达10000t以上;液压提升的承重索具是高强度钢丝制成的钢绞线,起重高度只受钢绞线长度的限制,采取适当的防风措施提升高度可达1000m;液压提升技术采用点同步提升,提升点位置不受空间限制,大型机库的钢网架屋盖面积可超过10000㎡,需要的提升点很多,高度也不低,若用多台起重机同时抬吊非常危险,而用液压提升技术可借助原有立柱轻松实现多点原位吊装,且可长期悬吊,便于补杆等后续施工。

液压提升技术的安全性非常高。首先,液压提升系统可分级加载,避免直接全载引起提升构件变形破坏,酿成大祸。

其次,液压提升系统可实现压力限定及均匀,防止下降时局部过载造成事故。同时,可控制下降速度,确保下降平稳。再次,同步控制系统具有互锁联动功能,可防比误动作。锚具控制压力远低于负载,保证上下锚具不会同时打开,造成钢绞线滑落。第四,只要抗风措施到位,提升构件可长期悬挂。

当然,液压同步提升技术也有其局限性。一是其技术的复杂性,只有少数的专业公司掌握,没有移动式起重机那样普及。二是液压同步提升的临时措施较多。三是液压同步提升现场准备的时间较长。尽管如此,液压同步提升的费用还是低于其它的提升方法。

液压倒装装置是二十世纪初的产品,结构简单,技术成熟,它采用超高压技术,结构更为紧凑,在起重行业中有广阔的市场。它的缺点是起重高度低,局限性较大。

液压起重机种类很多,起重能力越来越大,单台国产履带吊的起重量达4000t。液压起重机灵活机动,转场迅速,工作效率高,是一种颇受欢迎的起重设备。它的缺点是起重高度受限制,起重幅度也较小。大型起重机进出场较麻烦,且需其它设备协助,适宜吊装小于其额定荷载的重物,使用成本较高,使用范围较窄。

液压同步提升相对于液压倒装装置和液压起重机,具有以下几个特点:

(1)通过提升设备扩展组合,提升重量、跨度、面积不受限制;

(2)采用柔性索具,只要有合理的承重吊点,提升高度不受限制;

(3)提升器锚具具有逆向运动自锁性,使提升过程十分安全,并且构件可在提升过程中的任意位置长期可靠锁定;

(4)设备体积小,自重轻,承载能力大,特别适宜于狭小空间或室内进行大吨位构件提升;

(5)设备自动化程度高,操作方便灵活,安全性好,可靠性高,适应面广,通用性强。

液压技术的鼻祖是法国人帕斯卡。这位被称为“大师里的大师,天才里的天才”的数学家、物理学家、文学家和哲学家在1653年提出了流体能传递压力的定律,即帕斯卡定律,为流体动力学和流体静力学的研究铺平了道路。

然而,帕斯卡定律真正走入实际应用却用了100多年。到工业革命开始的1795年,在英国才出现了世界上第一台以水作为介质的水压机;又过了100多年,传压介质由水转变为油。是20世纪的两次世界大战使液压技术进入了快速发展轨道。最早实践成功的是舰船上的炮塔转位器,以及军事上应用的电液伺服系统。战后,液压技术很快转入民用工业,在机械制造、起重运输机械及各类施工机械、船舶、航空等领域得到了广泛的发展和应用,液压技术已经渗透到了各种机械装置之中。

20世纪初液压倒装装置出现之后,液压技术已经在理论上可以直接应用到吊装工程中,但开始的时候因为千斤顶起重高度低,应用受到了较大限制。直到1970年代超高压技术逐渐成熟,材料、电子、计算机、控制论等学科得到充分发展,液压同步提升技术出现后,液压技术自身在吊装工程中的潜力才开始真正发挥出来。

国内的液压同步提升技术发源于同济大学。1990年代初,同济大学承担了上海石洞口第二电厂600MW超临界汽轮发电机组的钢内筒烟囱的顶升工程,该烟囱总重600t,高240m,在国内开创了大型构件液压同步顶升的先河,为后继液压同步提升技术作好了理论和实践准备。1995年同济大学用柔性钢绞线承重,用自行研制的液压提升器,将上海东方明珠的钢天线桅杆从地面沿钢绞线爬升到350m高度后整体安装,该天线重450t,长135m,这是液压同步提升技术在国内大型构件吊装领域的首次应用,取得了巨大的经济效益和社会影响力,此后采用液压提升施工的工程如雨后春笋般地出现。2005年国家科委将同济大学列为液压同步提升技术的推广单位,2010年液压,液压倒装装置的提升过程技术优势住房和城乡建设部将液压同步提升技术列为建筑业十项新技术之一。

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液压顶升装置串电阻调速方式:交流电机因为其结构简单、体积小、重量轻、寿命长、故障率低、维修方便、价格便宜等诸多优点得以广泛应用。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)液压顶升装置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;

(2)液压顶升装置频繁的起动、调速和制动,在转子外电路所串电阻上产生相当大的功耗;

(3)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;

(4)再生发电时,机械能回馈电网,造成电网功率因数低。尤其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;

(5)低速时机械特性较软,静差率较大;

(6)起动过程和调速换挡过程中电流冲击大,制动不安全不可靠,对再生能量处理不力,斜井提升机运行中调速不连续,容易掉道,故障率高;

(7)中高速运行震动大,安全性较差;

(8)接触器频繁投切,电弧烧伤触点,影响接触器的寿命,设备维修成本较高;

(9)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;

(10)设备体积大,发热严重使工作环境恶化(甚至使环境温度高达60℃以上);

(11)设备维护工作量大、维护费用高,故障率高。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。

液压顶升装置原理

1、利用液压顶升装置(成套设备)均布于储罐内壁圆周处,先提升罐顶及罐体的上层壁板。

2、然后逐层组焊罐体的壁板。

3、关键是采用自锁式液压千斤顶和提升架、提升杆组成的液压提升机,当液压千斤顶进油时,通过其卡头卡紧并举起提升杆的胀圈,从而带动罐体(包括储罐)向上提升;当千斤顶回油时,其上下卡头子随活塞杆回程,此时其下卡头自动卡紧提升杆不会下滑,千斤顶如此往复运动使提升杆带着罐体不断上升直到预定高度(空出下一层板的高度)。此方法安全系数高,稳定,可以见工程案例部分查看储罐、脱硫塔倒装提升施工。

4、这样当下一层壁板对接组焊后,打开液压千斤顶的上、下松卡装置,松开上下卡头将提升杆以及胀圈下降到下一层壁板下部胀紧,焊好传力筋板,再进行提升。如此往复,使已组焊好的罐体提升,直到一层壁板组焊完成,从而将整个储罐安装完毕。

液压顶升装置运行平稳,可靠性好,速度一般控制在8~18m/h。按既定的路线运行,一般偏移角度控制在5o。爬行器一般放置在轨道上,沿轨道运行;轨道可以是直线或曲率半径较大的曲线;提升器或牵引器通过钢铰线与随动结构相连,一般只能够直线运行;液压千斤顶一般直接与结构连接,自身运行方向固定,随动物体可倾斜5o。随动物体与液压顶升装置一起构成机构,力学分析模型的约束较难设定。

液压顶升装置使用注意

液压顶升装置液压提升平稳、安全。由于采用液压统一控制,并且可以进行单个或局部(几个)的调整,因而整个提升过程平稳。松卡式千斤顶具有自锁的结构特点,决定了其自锁性能良好,不会因停电或特殊原因暂停而造成罐体或重物下滑或下坠,液压提升过程安全可靠。

液压顶升装置操作方便,且符合环保要求,工作效率高。液压泵站分手动、自控或多台泵站连动控制,其具有施工适应性强、技术性能优良的特点。液压提升成套设备的适应性强。该成套设备只要增减液压提升机和液压管路系统(即松卡式千斤顶、提升架、提升杆和液压管路系统等)的数量可适用不同容积的大型储罐﹑电厂脱硫塔﹑水柜﹑烟囱钢内筒等重物的液压提升施工。

液压顶升装置工期短、成本低、经济效益好。由于成套设备的现代化程度高,提升速度快,因而施工成本低,经济效益好。液压顶升装置施工质量有保证。因松卡式千斤顶具有可调节(微降)功能(升降顶可连续上升与下降),提升高度或平移位置可以较精确的控制,因而罐体的焊接质量有保证。

液压顶升装置的组成

液压顶升装置系统主要由:动力元件(油泵)、控制元件(各种阀)、辅助元件,执行元件(油缸或液压马达)、和工作介质等五部分组成。

1、动力元件(油泵)它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能;是液压传动中的动力部分。

2、控制元件它包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度,并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。

3、辅助元件除上述三部分以外的其它元件,包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件各种管接头(扩口式、焊接式、卡套式)、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等及油箱等,它们同样十分重要。

4、执行元件(油缸、液压马达)它是将液体的液压能转换成机械能。其中,油缸做直线运动,马达做旋转运动。

5、工作介质工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液,它经过油泵和液动机实现能量转换。

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