液压连续升降系统研究

　　0　引言

　　液压连续提升技术是在间歇式液压整体提升技术基础上的一个创新。对液压连续升降系统中关键技术的研究,无论在完善该项技术方面还是在拓展应用方面,如实现负载的平移、倾斜移动和旋转运动都有着实际意义。

　　1　液压连续提升技术的形成

　　大型构件液压同步提升技术是一项新颖的建筑施工安装技术,液压提升器是该技术的作业主体。以往这项技术中的液压提升器是间歇工作方式,如图1所示,液压提升器由顶部的上锚具机构、中部的穿心式提升液压缸、下部的下锚具机构和钢绞线等组成,待装构件通过地锚与钢绞线相连。其升降过程是:当下锚具机构夹紧钢绞线时,上锚具机构松开,主液压缸空载上升或下降,大型构件不动;当上锚具机构夹紧钢绞线时,下锚具机构松开,使主液压缸带载上升或下降。如此交替循环,大型构件便上升或下降至预定的高度。锚具液压缸在行使紧锚、脱锚功能时,紧锚力和脱锚力有限,因此紧锚和脱锚主要是靠钢绞线在负载转换过程中受到压力或拉力顶开或拔松锚片来完成的,锚具液压缸的压力只是行使锚片的初始压紧和维持松锚状态。锚具缸出力太大,反而会因误操作等带来意外。显然,在负载转换过程中,由于上、下锚具交替紧、松锚而使重物呈现停顿、再起动状态,产生附加惯性力,不仅生产效率低,而且安全性会受到影响。

　　2连续式液压提升器的运动分析

　　图2是连续式液压提升器的结构简图。图2中带锚具液压缸的上下两个主液压缸串联在一起。

　　2.1　连续上升工况

　　初始位置为上下主液压缸活塞杆全缩至L处,负载由上下锚具机构锁紧。

　　(1)上锚具液压缸紧锚,上主液压缸伸缸,钢绞线将下锚片拔松,旋即由下锚具液压缸进油维持松锚状态。

　　(2)上主液压缸活塞杆带载以常速v0上升到2L-处,使伸缸速度降低为v,下锚具液压缸缩缸,同时停止向上锚具液压缸供油,使锚具缸进出油口相通,呈浮动状态,下主液压缸以常速v0伸缸,由于存在速度差Δv=v0-v,这时,上主液压缸相对下主液压缸是静止的,使钢绞线得以顶开上锚,负载由上锚转移至下锚,实现用相对运动的速度差Δv来进行负载转换。负载从上锚转移至下锚的过程如下:开始是上锚承重,从上锚至重物一段钢绞线受拉,当下锚片锁紧钢绞线后,迅速随钢绞线沉入锚环被箍紧,此时负载从上锚转移至下锚,全部由下锚承受。随着上下主液压缸的运动,上锚至下锚一段的钢绞线从受拉状态变为受压状态进而顶松上锚片,由上锚具液压缸维持松锚状态。