大型構(gòu)件液壓同步提升系統(tǒng)的核心是一套液壓提升設(shè)備。它主要由柔性鋼鉸線或剛性支架承重系統(tǒng)、電液比例液壓控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及傳感器檢測(cè)系統(tǒng)組成。被提升結(jié)構(gòu)件的水平度、液壓提升油缸的位置、系統(tǒng)壓力及溫度等參數(shù)通過相應(yīng)的高差、位置或壓力傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，并經(jīng)計(jì)算機(jī)和可編程控制器(PLC)處理、判斷，發(fā)出相應(yīng)的控制命令或的控制信號(hào)，以滿足提升過程的精度和性要求，較終完成提升任務(wù)。
1、整體提升原理
整體提升系統(tǒng)以集群千斤頂作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以鋼絞線懸掛承重，工作時(shí)千斤頂油缸不動(dòng)，活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。提升油缸是整體提升技術(shù)的核心設(shè)備。提升油缸為穿芯式結(jié)構(gòu)，中間穿過承重的鋼絞線。活塞上裝有上錨，底座與缸筒聯(lián)成一體，其上裝有下錨。當(dāng)上錨夾緊鋼絞線，下錨松開，油口A進(jìn)油則活塞通過上錨帶動(dòng)重物上升至主行程結(jié)束。然后將下錨夾緊鋼絞線，油口B進(jìn)油，縮缸松上錨，完成空載縮缸，直至主行程結(jié)束，便完成一個(gè)行程的重物提升。如此循環(huán)，即可把重物提升到預(yù)定高度。油缸的上下錨具的松緊由各自的小油缸控制。如果提升油缸與上述循環(huán)過程相反工作，也可實(shí)現(xiàn)重物的下降。
在實(shí)際應(yīng)用中，提升油缸有兩種工作方式：
①提升：油缸固定在上方不動(dòng)，重物通過地錨與鋼絞線固定，提升時(shí)重物與鋼絞線一起向上運(yùn)動(dòng)。
②爬升：油缸倒置，缸筒與重物固定，鋼絞線通過天錨固定不動(dòng)。提升時(shí)油缸連著重物沿著鋼絞線向上運(yùn)動(dòng)。
兩種工作方式?jīng)]有原則區(qū)別，主要視現(xiàn)場(chǎng)安裝條件而定。如果將提升油缸平置，還可實(shí)現(xiàn)重物的水平移動(dòng)。
2、提升系統(tǒng)組成
提升控制系統(tǒng)的主要作用是以液壓作業(yè)方式進(jìn)行大型結(jié)構(gòu)的整體提升、整體移位等。在作業(yè)中始終保持結(jié)構(gòu)的合理姿態(tài)，使施工負(fù)載、穩(wěn)定性、各項(xiàng)參數(shù)和偏差均符合設(shè)計(jì)要求。其主要功能包括：千斤頂集群控制、作業(yè)流程控制、施工偏差控制、負(fù)載均衡控制、操作臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控以及單點(diǎn)微調(diào)控制等。提升控制系統(tǒng)主要由控制部分和執(zhí)行部分構(gòu)成。
①控制部分
控制部分包括計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)和電氣控制子系統(tǒng)，核心是計(jì)算機(jī)控制，外層是電氣控制。計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)通過電氣控制子系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)液壓執(zhí)行系統(tǒng)，并通過電氣子系統(tǒng)采集液壓系統(tǒng)狀態(tài)和作業(yè)點(diǎn)工作數(shù)據(jù)，作為控制調(diào)節(jié)的依據(jù)。電氣子系統(tǒng)還要負(fù)責(zé)整個(gè)施工作業(yè)系統(tǒng)的啟動(dòng)、停車、聯(lián)鎖以及供配電管理。
1)計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)由下列模塊組成：
a順序控制：進(jìn)行千斤頂集群動(dòng)作控制和施工作業(yè)流程控制；
b.偏差控制：使用傳感檢測(cè)系統(tǒng)獲取提升的位置信息、荷載信息和提升構(gòu)件空中姿態(tài)信息，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸給主控計(jì)算機(jī)，由主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)姿態(tài)(高度、水平度、垂直度)偏差控制和施工負(fù)載均衡控制。
在整體提升施工中，采用的傳感器信號(hào)通常有：激光測(cè)距儀測(cè)量距離、編碼器測(cè)量位移、壓力傳感器測(cè)量壓力、角度傳感器測(cè)量角度和水平傳感器測(cè)量水平狀態(tài)等信號(hào)。
c.操作臺(tái)控制：對(duì)施工作業(yè)進(jìn)行操作和監(jiān)控，可避免人員高空作業(yè)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，并完成工作數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、打印輸出等；
d.自適應(yīng)控制：對(duì)施工作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行自適應(yīng)控制、故障診斷與檢測(cè)等。
2)電氣控制子系統(tǒng)由總控臺(tái)、電液控制臺(tái)、總電氣柜、作業(yè)點(diǎn)控制柜、泵站控制箱以及傳感檢測(cè)電路、液壓驅(qū)動(dòng)電路等組成。
a.總控臺(tái)：負(fù)責(zé)提升系統(tǒng)的啟動(dòng)、停車、緊急停機(jī)；操作方式設(shè)定；各種信息顯 示，并設(shè)有計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的機(jī)架、操作臺(tái)、通訊裝置等。
b.總電氣柜：主控室配電、動(dòng)力裝置交流配電、控制裝置直流配電。
c.泵站控制箱：負(fù)責(zé)液壓泵站的電氣控制。
d.自動(dòng)檢測(cè)和信號(hào)顯 示裝置：包括檢測(cè)液壓系統(tǒng)狀態(tài)的傳感器及其傳輸電路，檢測(cè)吊點(diǎn)高度的傳感器及其傳輸電路，以及各種儀表、指示燈、信號(hào)顯 示板等。
e.吊點(diǎn)電氣控制柜：負(fù)責(zé)單個(gè)吊點(diǎn)的電氣控制。它們既是系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)時(shí)受計(jì)算機(jī)控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又是提升系統(tǒng)處于手控狀態(tài)時(shí)的單點(diǎn)控制裝置，可以單獨(dú)操作吊點(diǎn)的升降動(dòng)作。
￡供配電線路：包括380V，220V交流電、24V直流電等供配電線路及各種穩(wěn)壓電源等，負(fù)責(zé)包括控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)在內(nèi)的液壓提升系統(tǒng)集中供電。
②執(zhí)行部分
液壓子系統(tǒng)由下列部分組成：
a.液壓提升器(或液壓牽引器)：布置在各作業(yè)點(diǎn)，根據(jù)作業(yè)點(diǎn)要求，由若干臺(tái)液壓千斤頂、液壓控制閥組成。使用時(shí)可根據(jù)提升重量的大小來配置其種類和數(shù)量。
b.液壓泵站：是提升系統(tǒng)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分，一般一個(gè)或幾個(gè)作業(yè)點(diǎn)配置一臺(tái)液壓泵站，它的性能和性對(duì)整個(gè)提升系統(tǒng)穩(wěn)定工作影響較大。液壓泵站主要由油泵、電機(jī)、電磁換向閥、針形閥、溢流油箱、壓力表、電氣控制柜等組成。在液壓泵站上，驅(qū)動(dòng)提升油缸主油缸動(dòng)作的子系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)錨具油缸動(dòng)作的子系統(tǒng)相互，分別驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的油缸伸缸、縮缸，完成錨具的松緊或主油缸的升降。
c.鋼絞線：采用低松弛鋼絞線，公稱直徑為15.24mm，抗拉強(qiáng)度為1860N/mm2，破斷拉力為260.7KN，伸長(zhǎng)率在1%時(shí)的較小載荷221.5KN，每米重量為1.1Kg。鋼絞線符合標(biāo)準(zhǔn)ASTMA416-87a，其抗拉強(qiáng)度、幾何尺寸和表面質(zhì)量都嚴(yán)格。
d.錨具：錨具將承重鋼絞線錨固在吊升結(jié)構(gòu)上或支承架上。其規(guī)格應(yīng)與所選用的液壓提升器相配套。一般可利用預(yù)應(yīng)力張拉中的QM型、OVM型、HVM型等自動(dòng)工具錨。當(dāng)?shù)跎Y(jié)構(gòu)上不便直接安裝液壓提升器或錨具時(shí)，需另外設(shè)計(jì)制作吊具，吊具與吊升結(jié)構(gòu)直接相連，再在吊具上安裝液壓提升器或錨具。
e.支承導(dǎo)向子系統(tǒng)：用于大型結(jié)構(gòu)整體提升或移位過程中的支承、導(dǎo)向或加固、穩(wěn)定作用。
￡高壓膠管：分為主油路膠管、分油路膠管和環(huán)路膠管三種，一般為兩層鋼絲編織的高壓膠管，采用快裝接頭，拆裝方便密封性好。其工作參數(shù)包括內(nèi)徑、工作壓力、長(zhǎng)度、接頭螺紋規(guī)格等，選用時(shí)應(yīng)與千斤頂、液壓泵站相匹配。
g.液壓油：一般選用的抗磨系列液壓油，工作油溫宜控制在-10~60℃，不同、不同規(guī)格的液壓油不得混用。工作結(jié)束后，液壓油應(yīng)收集到油箱中密封保存，以便下次使用。
