卡环式步进提升机及其PLC控制

　　在石油化工、公路桥梁等大型工程建设项目中,经常需要对超大型重物进行起重施工,如:大型化工储罐的倒装焊接、大型桥道索缆的张紧提升等。为此,我们与其他单位联合研制了卡环式步进提示机。该提升机采用液压系统夹紧和提升重物,采用可靠性极高的PLC作为控制核心,可以平稳准确地实现超大型重物的步进提升,适合应用于环境恶劣的施工现场。

　　1　卡环式步进提升机的工作原理

　　卡环式步进提升机主要由机械装置、液压系统和PLC控制系统组成,可完成对重物的步进提升和回落,其机械装置的部分结构如图1所示。图中上下卡头均为液压夹紧装置,用来夹紧提升杆;主液压缸完成提升和回落动作。

　　当提升重物时,上卡头先夹紧,下卡头放松,主液压缸带动上卡头和提升杆向上提升,到行程后,下卡头夹紧,上卡头放松,上卡头随主液压缸回落,重复以上动作,可实现重物的步进提升。当重物回落时,上卡头先夹紧,下卡头放松,主液压缸带动上卡头和提升杆回落,到行程后,下卡头夹紧,上卡头放松,上卡头随主液压缸提升,重复以上动作,可实现重物的逐步回落。

　　2　卡环式步进提升机的液压系统

　　卡环式步进提升机的液压系统原理图如图2所示。执行机构为1个主液压缸(提升缸)和2个夹紧缸,主液压缸完成重物的提升和回落动作,上夹缸和下夹缸驱动卡环夹紧装置实现提升杆的夹紧和放松。

　　在该系统中,主液压缸的提升和回落的速度通过节流阀手动调节,属定压节流调速方式。

　　由于上下夹紧缸和主液压缸的工作压力不同,为了实现工作压力的转换,采用了二级调压回路。即在先导式溢流阀的远程控制口串接1个二位二通换向阀和1个远程调压阀。PLC根据不同的动作过程,控制7YA的通断电,从而分别得到两种工作压力。

　　为防止垂直主液压缸和与之相连的工作部件因自重而自行下落,采用了单向顺序阀,使得下落时回油路上存在一定背压,保证活塞平稳下落。

　　为了防止泵站突然断电导致提升的重物下滑,造成人员伤亡,采用双液控单向阀来锁紧回路,保证当泵站不供油时,活塞及重物能保持所在位置而不下落。

　　3　提升机的PLC控制系统

　　3. 1　控制系统应具有的功能

　　(1)通过控制液压换向阀的电磁铁通断电,使3个液压缸完成夹紧、放松、提升和回落等工艺过程;

　　(2)为保证上下卡头能充分夹紧或放松提升杆,在上下卡头处装有压力检测传感器,只有油压达到预先设定值后才认为有效,可以进行下一动作;

　　(3)具有两种控制模式,自动模式用于正常的重物提升和回落,手动模式用于调试、检查维修等工作;