CN209556427U - 一种大面积建筑物悬浮和升降系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大面积建筑物悬浮和升降系统，具体设计一种计算机控制多点液压容积同步系统。根据大面积建筑物的自身特性，其在升降和平移过程中，需要分区域进行控制，区域之间进行位置闭环控制，区域内进行压力闭环控制。本实用新型提供的系统可实现压力闭环和位置闭环的双控制选择模式。本实用新型可以实现大面积构件的分区域位置控制、区域内力悬浮控制、整体升降的速度控制，最终达到对大面积构件的整体悬浮和升降的整体精确控制。

Description

一种大面积建筑物悬浮和升降系统

技术领域

本实用新型涉及建筑物顶升技术领域，具体为一种大面积建筑物悬浮和升降系统。

背景技术

大面积复杂结构件的同步顶升，是一种复杂的控制技术。传统方式有减压阀分区同步顶升，区域内每个点采用压力控制，区域之间采用位置同步控制，由于构件受力的复杂性和个支撑点之间的柔性特征，系统在区域内的压力控制时，会存在区域内较大的位置不同步，从而为建筑物顶升造成风险。

如果对区域内的每个点，也采用位置和压力的控制，则控制点数较多，设备需求数量大，系统工作时的控制阀故障率高、成本高，也严重影响了整体施工效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大面积建筑物悬浮和升降系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种大面积建筑物悬浮和升降系统，包括多个同步容积泵站、液压千斤顶、压力传感器和计算机控制系统，所述计算机控制系统通过控制总线连接多个同步容积泵站，所述同步容积泵站通过液压油管连接液压千斤顶，所述液压千斤顶上均安装压力传感器，所述压力传感器和位移传感器通过数据线与同步容积泵站连接。

优选的，所述计算机控制系统上设有电子计算机、工业控制器，所述电子计算机上安装有人机友好操作界面，所述工业控制器上设有CPU模块、输出模块、输入模块、储存模块、电源模块，所述电子计算机通过数据连接线与工业控制器上的CPU模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型根据大面积建筑物的自身特性，其在升降和平移过程中，需要分区域进行控制，区域之间进行位置闭环控制，区域内进行压力闭环控制；本实用新型可以实现系统升降速度的控制，多点液压容积同步系统含有多路输出控制点，每个输出控制点的流量相同，在开环控制情况下，即可实现对每个输出点的位置同步，并且每个控制点含有电磁换向阀可以实现对每个输出点的单独动作控制，通过采集该点的压力和位移信号，反馈至计算机主控系统，经过运算输出至电磁换向阀和变频器，实现对每个控制点的输出力和位移的控制。通过以上方式，可以实现大面积构件的分区域位置控制、区域内力悬浮控制、整体升降的速度控制，最终达到对大面积构件的整体悬浮和升降的整体精确控制。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型计算机控制系统原理框图；

图3为本实用新型液压系统原理图；

图4为本实用新型区域内控制原理图；

图5为本实用新型区和区之间控制策略图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种大面积建筑物悬浮和升降系统，包括多个同步容积泵站、液压千斤顶、压力传感器和计算机控制系统，所述计算机控制系统3通过控制总线5连接多个同步容积泵站2，所述同步容积泵站2通过液压油管7连接液压千斤顶8，所述液压千斤顶8上均安装压力传感器9，所述压力传感器9和位移传感器4通过数据线6与同步容积泵站2连接。

本实用新型中，同步容积泵站2由变频器、变频电机、多点容积同步泵组成动力源，所述同步容积泵站2的出口由溢流阀、压力表组件提供压力调整单元，电磁控制阀、平衡阀和压力传感器提供油路控制单元。

本实用新型中，计算机控制系统3上设有电子计算机20、工业控制器23，所述电子计算机20上安装有人机友好操作界面22，所述工业控制器23上设有 CPU模块24、输出模块26、输入模块27、储存模块28、电源模块25，所述电子计算机20通过数据连接线21与工业控制器23上的CPU模块24。

本实用新型中，同步容积泵含有多个出油口，每个出油口的流量相同。每个出油口都含有一个溢流阀和压力表组件，溢流阀可以用于调节该路的出油最大压力，压力表组件可以显示该油路的实时出油压力；每路出油口含有一路三位四通换向阀，可以控制该路的输出工作模式，从而控制液压千斤顶的上升、下降和中位保压；每路的输出含有压力传感器，通过压力传感器可以实时监测该点液压千斤顶无杆腔的工作压力，从而监测该点液压千斤顶的输出力。通过压力的闭环监测，可以实现该点的预顶升功能。具体工作原理是通过总控台设定该点需要预顶升的压力，三位四通电磁阀上升电磁铁通电，使油泵出来的油液接通液压千斤顶的无杆腔，液压千斤顶开始加压工作，当压力达到设定的预顶升压力后，三位四通换向阀电磁铁断电，阀回中位，由于三位四通电磁阀在中位工作时，其PT口连通，此时泵出来的油会直接回油箱，从而实现中位卸荷的功能。三位四通阀这种中位H型的机能，可以实现十点容积同步泵的每一路单独工作，互不影响的目的。

液压千斤顶伸出，无杆腔进油时，油液从平衡阀的单向阀一侧进液压千斤顶，此时系统无阻尼，由于十点容积同步泵每一路的输出流量相同，每一路的液压千斤顶也相同，并且系统已经完成预顶升的工作，从而可以达到多点之间的同步上升功能。当液压千斤顶下降时，液压千斤顶有杆腔压力会通过遥控口打开平衡阀，使液压千斤顶下降，平衡阀的开口度会自动平衡液压千斤顶两腔之间的压力，这样液压千斤顶不会快速下降，而是会带阻尼下降。从而避免液压千斤顶快速下降出现的回落抖动。由于十点容积同步泵的输出流量相同，每一路的液压千斤顶也相同，从而每一路液压千斤顶有杆腔的进油相同，使系统的多个点可以实现同步下降的功能；平衡阀自带无杆腔压力控制油口，可通过弹簧调定平衡阀的工作压力，液压千斤顶超载时会自动打开平衡阀，避免出现液压千斤顶超载现象。

系统中还安装变频器，通过变频器来调整系统的输出流量。可以实现各区域之间的位置同步控制。同时，系统发热小，噪音低，速度可控。

本实用新型中，顶升控制原理，分区域内控制和区和区之间的控制。

每个区域内的控制，采用压力控制，通过采集每个点的压力传感器的信号，反馈至PLC，经过运算，输出控制信号至电磁阀。通过电磁阀的通断来实现压力的调整。区和区之间，采用速度控制系统工作中，通过输入目标速度值，系统会自动计算其目标位移值。每个组都做速度跟踪，以速度值计算的目标值进行误差运算。通过PID运算调节变频器的频率，从而实现速度调节。区和区之间的同步是通过变频器来调节的。速度调节通过变频器实现。

本实用新型主要具有以下几个功能：预顶升：可以保证在负载和液压千斤顶接触的起始位置不在同一平面时的同步顶升。初始值压力可以根据要求设定；称重：根据预先的设计值，输入每一点需要的理论输出力，系统会根据输出力进行闭环按照比例自动输出。当系统产生位移式，该点自动停止。所有的点都产生设定位移后，以实际压力换算成输出力进行记录，从而完成对顶升构件的称重；压力保护和压力补偿：在系统顶升或平移过程中，可以根据称重的数据进行压力保护，压力保护范围通过人机界面可以设定。并可以进行压力自动补偿；同步顶升：可以任意选择点之间进行同步顶升操作，顶升的目标位移可以通过控制其设定，顶升速度也可以通过控制器在液压系统允许范围内选择；单独顶升：可以选择任意一点进行单独的顶升操作，顶升的目标位移可以通过控制其设定，顶升速度也可以通过控制器在液压系统允许范围内选择；同步降落：可以任意选择点之间进行同步降落操作，降落的目标位移可以通过控制其设定，降落速度也可以通过控制器在液压系统允许范围内选择；单独降落：可以选择任意一点进行单独的降落操作，降落的目标位移可以通过控制其设定，降落速度也可以通过控制器在液压系统允许范围内选择；手动升降：可以选择任意一点或多点进行的手动升降操作，升降操作过程中系统不具备同步功能，可实现快速伸出液压千斤顶和快速缩回液压千斤顶的功能。

本实用新型使用方法包括以下步骤：

A、将建筑物1划分区域；

B、根据分区安装千斤顶2并通过液压油管7连接当前区域的同步容积泵站2，每个区域安装一个位移传感器4通过数据线6连接同步容积泵站2，千斤顶 8上安装压力传感器9，压力传感器9通过数据连接当前区域同步容积泵站2；

C、将计算机控制系统3通过控制总线5与各区同步容积泵站2联网调试；

D、对建筑物1进行称重后顶升，顶升期间单个区域内通过给与每个千斤顶8等量的液压油保证同步性，区域之间通过位移传感器6的位移量控制各区域同步容积泵站2的转速保证同步性。

综上所述，本实用新型根据大面积建筑物的自身特性，其在升降和平移过程中，需要分区域进行控制，区域之间进行位置闭环控制，区域内进行压力闭环控制；本实用新型可以实现系统升降速度的控制，多点液压容积同步系统含有多路输出控制点，每个输出控制点的流量相同，在开环控制情况下，即可实现对每个输出点的位置同步，并且每个控制点含有电磁换向阀可以实现对每个输出点的单独动作控制，通过采集该点的压力和位移信号，反馈至计算机主控系统，经过运算输出至电磁换向阀和变频器，实现对每个控制点的输出力和位移的控制。通过以上方式，可以实现大面积构件的分区域位置控制、区域内力悬浮控制、整体升降的速度控制，最终达到对大面积构件的整体悬浮和升降的整体精确控制。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种大面积建筑物悬浮和升降系统，包括多个同步容积泵站、液压千斤顶、压力传感器和计算机控制系统，其特征在于：所述计算机控制系统(3)通过控制总线(5)连接多个同步容积泵站(2)，所述同步容积泵站(2)通过液压油管(7)连接液压千斤顶(8)，所述液压千斤顶(8)上均安装压力传感器(9)，所述压力传感器(9)和位移传感器(4)通过数据线(6)与同步容积泵站(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种大面积建筑物悬浮和升降系统，其特征在于：所述同步容积泵站(2)由变频器、变频电机、多点容积同步泵组成动力源，所述同步容积泵站(2)的出口由溢流阀、压力表组件提供压力调整单元，电磁控制阀、平衡阀和压力传感器提供油路控制单元。

3.根据权利要求1所述的一种大面积建筑物悬浮和升降系统，其特征在于：所述计算机控制系统(3)上设有电子计算机(20)、工业控制器(23)，所述电子计算机(20)上安装有人机友好操作界面(22)，所述工业控制器(23)上设有CPU模块(24)、输出模块(26)、输入模块(27)、储存模块(28)、电源模块(25)，所述电子计算机(20)通过数据连接线(21)与工业控制器(23)上的CPU模块(24)。