多点同步液压顶升系统 培训手册 无锡市三信传动控制有限公司 无锡埃地尔液压研究所
多点同步液压顶升系统的目的 目前,为了满足大型建筑物的同步顶升要求,普遍采用半自动液压 顶升系统。该些半自动液压顶升系统虽然解决了重载的顶升问题,但是 随着大型建筑物的重量和体积越来越大,且结构复杂、载荷分布不均, 使得需要顶升的控制精度和控制点增多,这就要求液压顶升系统在顶托 建筑物的同时还要能够实现多点同步升降,现有的半自动液压顶升系统 已经不能满足多点同步顶升的要求,如何在顶托一个超大型建筑物的同 时使多点协调一致地完成高精度同步升降成了困难的问题 。
多点同步顶升、顶推液压控制简介 多点同步控制需要解决超静定问题,超过两点共线或超 过三点共面就会遇到超静定问题,对于小刚度结构只需要简 单的位置同步就能克服超静定问题,但对于大刚度结构就需 要使用复杂的力均衡技术才能满足要求 。
多点同步顶升、顶推液压控制简介 本公司生产的多点同步液压控制系统,均可选择位置闭环或 力闭环工作。既可多点位置同步,也适应力均衡同步。选择 位置闭环工作状态时,输入的指令值为位置,需要外配位移 检测传感器,作位置检测反馈;选择力闭环工作状态时,输 入指令为力,液压系统内已经配有压力传感器(见图一 ,作 力检测反馈 。
多点同步顶升、顶推液压控制简介 位置闭环与力闭环 多点同步顶升、顶推液压控制简介
实际使用中究竟是用位置闭环还是力闭环要视工程对象而定,如果施工对象是小刚度结构,多点同步液压系统应选位置闭环,否则,要选用力闭环系统作力均衡(见图二),然后再组成位置闭环。所谓小刚度与大刚度,是指构件变形相对油缸位移控制精度而言;本公司的同步系统,控制精度可达0.5mm 以上,如果相邻两点发生0.5mm 的误差,油缸的负荷变化不超过5%,则可视为小刚度结构;如果相
邻两点发生0.5mm 误差,可引起油缸负荷发生20%以上的变图二:小刚度同步与大刚度同步化,则应看作大刚度结构。
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小刚度同步与大刚度同步 多点同步顶升、顶推液压控制简介
对于建筑物平移,由于平移过程中存在地基下沉现象,因此只能采取力闭环顶升方式(见图三)。力闭环无法控制施工对象的姿态,所以在力闭环工作状态下,还要辅以位置闭环。如果顶升点是以直线分布,只需两个位置检测传感器,来控制施工对象的姿态;而顶升点以平面分布时,则需要三个位置检测控制点。在图二所示的大刚度同步控制中,H1、H5就是两个位置检测控制点。X1,X2,X3,X4,X5为各个控制点的施力权值,该值既可通过理论计算确定,也可以通过实地称重确定,通常实地称重的方法更为简单精确。
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例1:为上海音乐 厅顶升平移的施工 示意图,根据建筑 结构和加固底盘的 布置,在音乐厅下 设置了59个顶升点 ,将音乐厅顶起1.7 米高,然后依靠这 59个顶升点在十根
滑道上将音乐厅平 移66.4米,最后将 音乐厅再次顶升 1.68米。
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由于整个音乐厅平移过程中滑道不可避免会发生不均匀沉降,因此顶升点只能用力闭环控制,59个顶升点分成四组,由A,B,C,D 四个光栅尺控制顶升姿态。为了精确控制59个顶升点的顶升力,在切割原建筑基础后,进行了各顶升点的实际称
重;
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用百分表监测顶升高度,然后1毫米1毫米地仔细均匀顶起每个顶升点,直到各点均匀顶起10毫米的高度,使建筑物与原来的基础完全脱离,这时用工控机实际采集每一个油缸的承载压力,这个承载压力就是建筑物在这一点的精确荷载
。
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59个顶升点的分布位置和姿态控制光栅尺的安装位置,详见图四。根据各点的荷重,控制系统将音乐厅同步顶升至1.7米的高度,顶升过程的控制算法见图五。控制目标是保持A,B,C,D 四个点的位置与指令位移H0一致,即
HA=HB=HC=HD=HO。当出现误差时,控制系统将微调顶升压力,直至位移误差消除为止。顶升完成后,各顶升点套上滑履,将音乐厅在十根滑道上平行推移。
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