CN1903698A - 多点同步升降装置及其升降方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多点同步升降装置及其升降方法，多点同步升降装置是由同步控制柜、液压升降装置和位移传感器组成，其中对应每个升降点都有一套液压升降装置和位移传感器。同步控制采用可编程控制器和变频调速技术，实时检测、计算各升降点的负载、位移和高差，自动调节变频器的输出，控制液压升降装置的运行速度，使各点的位移偏差始终处于设定范围内，实现同步升降。升降方法包括液压升降装置测试；选择升降点数并安装连接系统；设置参数；顶紧操作；调平并设置系统基准零位；同步顶升、下降；载荷物姿态调整及自动调平。本发明适合大型构件升降施工，同步精度高，能在严重偏载和较大变载荷等工况下进行多点同步升降。

Description

多点同步升降装置及其升降方法

技术领域

本发明涉及大型构件升降施工技术领域，具体是一种新型高精度多点同步升降装置及其升降方法。

背景技术

目前公知的多点同步顶升装置及方法，主要针对的是顶升施工，对大负荷工况下的高精度同步下降考虑不足，且一般要求各顶受力基本均衡，不能完全适应有严重偏载、较大变载荷等工况下的高精度多点同步升降要求。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种能够自动适应严重偏载和变载荷的高精度多点同步升降装置及其升降方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种多点同步升降装置是由同步控制柜、液压升降装置和位移传感器组成，其中对应每个升降点都有一套液压升降装置和位移传感器。液压升降装置包括液压泵站、双作用液压千斤顶、平衡阀；液压泵站通过液压软管与双作用液压千斤顶、平衡阀相连接。同步控制柜通过电缆与液压升降装置、位移传感器相连接。同步控制柜设有显示屏、可编程控制器、变频器、直流稳压电源。

平衡阀安装在双作用液压千斤顶上；双作用液压千斤顶上下腔安装有压力传感器。位移传感器是独立的组件，安装在升降点附近。可编程控制器的信号采集模块与压力传感器、位移传感器连接；可编程控制器的信号输出模块与液压泵站连接；可编程控制器与变频器连接；变频器与变频电机连接。

采用所述一种多点同步升降装置的升降方法包括如下步骤：

1)液压升降装置测试。测试液压升降装置的实际工作性能，系统自动计算并显示被测液压升降装置性能偏差值和校正系数。

2)根据载荷物情况选择升降点数和千斤顶、位移传感器布置位置，安装、连接系统。

3)启动系统，设置升降点数、千斤顶参数、液压泵参数、报警参数、停机参数，以及校正系数、同步算子等系统参数。

4)进行顶紧操作。设置顶紧参数，控制液压升降装置运行至千斤顶与载荷物达到设定顶紧力。

5)设置系统的基准零位。根据测量结果设置各升降点的调整参数，控制液压升降装置调整载荷物到要求的姿态，并将其设置为系统的基准零位。

6)确认载荷物需要顶升还是下降，进入同步顶升或同步下降操作界面。在相应界面设置同步升降的行程、速度、加速度。

7)控制系统驱动液压升降装置，控制千斤顶升降载荷物。可编程控制器从压力传感器、位移传感器读取各升降点的压力值、位移量，并实时计算处理，改变变频器的输出，调节变频电机的转速从而改变柱塞泵的输出流量来控制各升降点的运行速度，使载荷物各点同步平稳升降。

这种多点同步升降装置的升降方法可以进行载荷物姿态调整和自动调平。可以根据施工需要，对各升降点进行单独设定，控制系统按设定值驱动各点的液压升降装置，调整载荷物到需要的姿态。在载荷物偏离基准平行平面时，可以进行自动调平，控制系统通过比较各点位置，驱动液压升降装置，将载荷物调整至与基准平面平行。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1.实时准确的检测载荷并将载荷纳入控制算法，本系统能在严重偏载和较大变载荷等工况下进行多点同步升降；

2.采用闭环控制，对各点的位移实时监控、实时调节，升降过程的同步精度高；

3.采用各点独立的液压升降装置，系统可以操控任意一点或多点的升降，可以对载荷物的姿态进行调整；

4.数据采集和显示完整全面，包括力、压力、位置、位移、速度等，采用触摸屏和图形界面的人机交互方式，操作方便、界面友好；

5.系统具有超载、超压、超差等多重保护功能，安全性高；

6.采用变频调速技术，调速范围大，并对低速运行工况进行了优化，系统可在很低的速度下可靠同步；

7.采用面向对象的程序设计方法，理论上同步控制点数不受限制，是完整意义上的多点同步；

8.位移检测采用独立安装的绝对型位移传感器，直接检测工件位移，准确可靠，并可以随时直接读取当前位置。

9.系统能够对液压升降装置进行校正测试，给出校正系数，解决液压升降装置性能与标称值不一致问题，提高同步精度。

附图说明

下面结合附图和实施例(大型人字门升降)对本发明做进一步说明。

图1为本发明的组成图

图2为本发明的原理图

图3为本发明的电控系统框图

图4为本发明实施例的布置图

图5为本发明的工作流程图

具体实施方式

下面结合附图和实施例(大型人字门升降)，对本发明做进一步的详细描述，但本发明的实施范围、方式并不限于此。

参照附图4，本实施例是四点同步，要求升降的是葛洲坝船闸大型人字门，门高33.82米，宽19.7米，厚2.7米，门重600吨；门体为平板横梁式结构，单侧有面板，四个顶升点位置已限定，偏载较严重。要求在原位顶升至一定高度，待相关部件修复后回落至原位，各点高差不大于0.5毫米。

参照附图1、2、3，本发明所述的一种多点同步升降装置是由同步控制柜1、液压升降装置6和位移传感器18组成，其中对应每个升降点都有一套液压升降装置6和位移传感器18。同步控制柜1通过电缆与液压升降装置6、位移传感器18相连接。同步控制柜1设有显示屏2、可编程控制器3、变频器4、直流稳压电源5。液压升降装置包括液压泵站8、双作用液压千斤顶7、平衡阀10；液压泵站8通过液压软管13与双作用液压千斤顶7、平衡阀10相连接。

每套液压升降装置6的构成是：液压泵站8、双作用液压千斤顶7和平衡阀10组成，平衡阀10直接安装在双作用液压千斤顶7上；双作用液压千斤顶7上下腔安装有压力传感器19。每个升降点安装一台绝对型位移传感器18。位移传感器18和压力传感器19与控制柜1通过航空插头20连接。液压泵站8由柱塞泵11、控制阀组9、变频电机12、空气过滤器16、液位器17、回油滤器15、箱体14构成。同步控制柜1由触摸屏2、可编程控制器3、变频器4、直流稳压电源5和柜体等构成。同步控制柜1与液压泵站8通过航空插头20连接。可编程控制器3的信号采集模块与压力传感器19、位移传感器18连接；可编程控制器3的信号输出模块与液压泵站8连接；可编程控制器3与变频器4连接；变频器4与变频电机12连接。

本发明采用触摸屏2为人机交互平台，升降位移量由安装在升降点附近的绝对型位移传感器18获得，各升降点的负载情况由安装在双作用液压千斤顶7上下腔的压力传感器19获得。通过触摸屏2设定系统运行参数并发出指令，可编程控制器3接收并处理后发出对应的控制信号给液压升降装置6，控制载荷物的升降。在升降过程中，可编程控制器3通过其信号采集模块从位移传感器18、压力传感器19实时采集各升降点的压力、位移信号，并实时计算处理，调节变频器4的输出，改变变频电机12的转速从而改变柱塞泵11的输出流量来控制各升降点的运行速度，使各升降点的高差始终在控制设定范围内，达到载荷物各点同步平稳升降的效果。同时，各升降点的位移、负载情况在触摸屏2上实时显示。

本发明所述一种多点同步升降装置的升降方法包括如下步骤：

1)液压升降装置测试。测试液压升降装置的实际工作性能，系统自动计算并显示被测液压升降装置性能偏差值和校正系数。

2)根据载荷物情况选择升降点数和千斤顶、位移传感器布置位置，安装、连接系统。

3)启动系统，设置升降点数、千斤顶参数、液压泵参数、报警参数、停机参数，以及校正系数、同步算子等系统参数。

4)进行顶紧操作。设置顶紧参数，控制液压升降装置运行至千斤顶与载荷物达到设定顶紧力。

5)设置系统的基准零位。根据测量结果设置各升降点的调整参数，控制液压升降装置调整载荷物到要求的姿态，并将其设置为系统的基准零位。

6)确认载荷物需要顶升还是下降，进入同步顶升或同步下降操作界面。在相应界面设置同步升降的行程、速度、加速度。

7)控制系统驱动液压升降装置，控制千斤顶升降载荷物。可编程控制器从压力传感器、位移传感器读取各升降点的压力值、位移量，并实时计算处理，改变变频器的输出，调节变频电机的转速从而改变柱塞泵的输出流量来控制各升降点的运行速度，使载荷物各点同步平稳升降。

这种多点同步升降装置的升降方法可以进行载荷物姿态调整和自动调平。可以根据施工需要，对各升降点进行单独设定，控制系统按设定值驱动各点的液压升降装置，调整载荷物到需要的姿态。在载荷物偏离基准平行平面时，可以进行自动调平，控制系统通过比较各点位置，驱动液压升降装置，将载荷物调整至与基准平面平行。

Claims (6)

1、一种多点同步升降装置，其特征在于该装置是由同步控制柜(1)、液压升降装置(6)和位移传感器(18)组成，其中对应每个升降点都有一套液压升降装置(6)和位移传感器(18)。同步控制柜(1)通过电缆与液压升降装置(6)、位移传感器(18)相连接。同步控制柜(1)设有显示屏(2)、可编程控制器(3)、变频器(4)、直流稳压电源(5)。液压升降装置(6)包括液压泵站(8)、双作用液压千斤顶(7)、平衡阀(10)；液压泵站(8)通过液压软管(13)与双作用液压千斤顶(7)、平衡阀(10)相连接。

2、根据权利要求1所述的多点同步升降装置，其特征是：所述平衡阀(10)安装在双作用液压千斤顶(7)上；双作用液压千斤顶(7)上下腔安装有压力传感器(19)。

3、根据权利要求1所述的多点同步升降装置，其特征是：位移传感器(18)选用绝对型位移传感器，它是独立的组件，安装在升降点附近。

4、根据权利要求1所述的多点同步升降装置，其特征是：可编程控制器(3)的信号采集模块与压力传感器(19)、位移传感器(18)连接；可编程控制器(3)的信号输出模块与液压泵站(8)连接；可编程控制器(3)与变频器(4)连接；变频器(4)与变频电机(12)连接。

5、根据权利要求1所述一种多点同步升降装置的升降方法，其特征在于该升降方法包括如下步骤：

1)液压升降装置测试。测试液压升降装置的实际工作性能，系统自动计算并显示被测液压升降装置性能偏差值和校正系数。

2)根据载荷物情况选择升降点数和千斤顶、位移传感器布置位置，安装、连接系统。

3)启动系统，设置升降点数、千斤顶参数、液压泵参数、报警参数、停机参数，以及校正系数、同步算子等系统参数。

4)进行顶紧操作。设置顶紧参数，控制液压升降装置运行，使千斤顶顶紧载荷物并达到设定顶紧力。

5)设置系统的基准零位。根据测量结果设置各升降点的调整参数，控制液压升降装置调整载荷物到要求的姿态，并将其设置为系统的基准零位。

6)确认载荷物需要顶升还是下降，进入同步顶升或同步下降操作界面。在相应界面设置同步升降的行程、速度、加速度。

7)控制系统驱动液压升降装置，控制千斤顶升降载荷物。可编程控制器从压力传感器、位移传感器读取各升降点的压力值、位移量，并实时计算处理，改变变频器的输出，调节变频电机的转速从而改变柱塞泵的输出流量来控制各升降点的运行速度，使载荷物各点同步平稳升降。

6、根据权利要求5所述一种多点同步升降装置的升降方法，其特征在于，可以进行载荷物姿态调整和自动调平。可以根据施工需要，对各升降点进行单独设定，控制系统按设定值驱动各点的液压升降装置，调整载荷物到需要的姿态。在载荷物偏离基准平行平面时，可以进行自动调平，控制系统通过比较各点位置，驱动液压升降装置，将载荷物调整至与基准平面平行。

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