液压顶升设备的发展方向和液压提升原理

液压顶升设备集成了液压技术、机械结构、计算机算法和电气自动化控制等多家理论技术的液压同步顶升系统这一新型施工技术装备可用于改造各类大小桥梁、建筑的平移抬升等施工，液压系统具有系统足够，功率密度够提供足够的负载，采用集中控制，分散布置，各顶升点既能同步工作，又能协同工作，可把大范围的变速的大推力与力矩直线运动进行实时动态监控和智能化管理，具有小体积重量轻、运动速度刚性大惯性小、反应的速度、操纵控制为方便、自动实施过载保护等优点，能足够在施工过程中实现大型设备的平稳的顶升或者移动。

为了达到液压同步顶升系统的精度要求一般都实施压力、位移甚至应力的双闭环控制，电液控制系统的信号检测、校正、放大等都比较方便，整合速度响应、抗负载的液压动力泵等元件后可很灵活方便的实现适应性强的远距离操控。

液压顶升设备目前的主要发展方向，提升液压提升的层位控制精度与乘坐舒适性，解决液压提升机液压驱动与制动工作协同性的关键是液压提升机应实现以计算机控制为主的电液比例控制、PID控制、自适应控制或复合控制系统，这也是液压提升控制的发展要求。来成功设计、制造与使用维护所积累的经验也证明，解决好这些问题可较终把液压提升设备用作为立井提升设备。

储罐倒装法施工液压提升原理：

一、提升控制分析

在储罐倒装法施工中，要求液压缸在提升和下降时既能集中控制，又能单控制每个液压缸，要求两种控制的转换方便、简单。

二、提升同步分析

提升过程中，负载增加，提升速度会变慢，负载进一步增加，这就要求液压提升系统有抵抗这种不稳定平衡的能力，也就是要求液压缸在受力不均匀的情况下，能够保持基本一致的提升速度。直流电机的转矩(负载)和转速(流量)成线性关系，而交流电机的转速(流量)随转矩(负载)的变化小，也就是有较为恒定的转速(流量)。因此，储罐液压提升设备泵站的电机须选用交流电机。

三、系统分析

很多人在考虑液压提升时，都认为罐体提升过程是较危险的，实际分析时下降过程才是较危险的。罐体的提升液压缸通过钢丝绳传力给胀圈，钢丝绳只能传递拉力，不能够传递压力。如果提升时，有一、两个液压缸不工作，由于选用的液压缸的提升力有大余量，系统能够基本正常工作；下降时，如果有一、两个液压缸不工作，其他液压缸都下降，数倍的负载集中在这个不下降的液压缸上，系统就会出现危险。现在，储罐倒装法施工采用的是先提升后围板的施工顺序，罐体整体下降操作时具有大的危险性。因此，要求液压缸在上升和下降操作时，液压系统具有超压溢流的功能，称其为"软性能"。

四、提升稳定分析

各个液压缸在罐内均布，提升力相等，但由于罐体部分结构的不对称，在提升时各个液压缸的负载是不同的。提升时，如果某处(某一段)壁板的提升高度低于其他位置的提升高度，罐体的重心就会向此处偏移，此段距离内的液压缸的负载增加，这是不稳定平衡的受力条件。因此，要求储罐提升液压系统较少要有三个流量相同的液压泵站，每个泵站配置相同的液压缸：2005年前，单个泵站的储罐倒装施工液压提升设备比较流行，用这种液压设备提升罐体时，总是不断调整液压缸。这就是一种不稳定平衡系统，因此，这种结构是不正确的。

液压顶升设备由液压系统(油泵、油缸等)、检测传感器、计算机控制系统等部分组成。液压系统由计算机控制，可以全自动完成同步位移，实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示，故障报警等多种功能。

液压顶升设备的液压顶升过程是一个动态过程，随着结构的提升，结构的纵向偏差、伸缩缝处的板梁间隙等将会发生变化，需要设置一整套监测系统。每次顶升的高度应稍高于垫块厚度，能达到垫块安装的要求即可。整个液压顶升过程保持光栅尺的位置同步误差<2mm，若误差＞2mm或任意一缸的压力误差＞5%，控制系统立即关闭液控单向阀。各轮顶升完成后，对计算机显示的各油缸的位移和千斤顶的压力进行整理分析。顶升并固定完成后，测量各观测点的标高值，计算其抬升高度。

根据顶升位置的不同，一是采用垫块加高。钢垫块能强度，加工起来也比较方便，但是成本高，且与旧墩、台衔接不太好处理。钢筋混凝土垫块可先预制好，预制时要预留钢筋在外面，与墩、台上植好的钢筋焊接，同时预制块的每个面都要有粗糙度。另外，可采用对断开立柱进行植筋加固、接长来加高。对接柱部位，可采用加大截面尺寸，并在系梁上植筋，增加墩柱竖向主筋等措施对立柱进行补强，以达到桥墩升高后的承载力要求。

同步液压顶升是一种力和位移综合控制的顶升方法，建立在力和位移双闭环控制的基础上。由高压液压千斤顶平稳地顶举结构物。顶升中液压千斤顶根据分布位置来分组，与结构物四角的位移传感器组成位置闭环，以便控制结构物顶升的位移和姿态，目前同步精度可控制在±2mm，使液压顶升过程中建筑物受到的内应力下降到低，可以很好地顶升过程的同步性及结构的性。

顶升过程中，比例阀、压力传感器和电子放大器组成压力闭环，根据每个液压顶升缸承载力的不同，调定减压阀的压力，托举起上部结构。为了稳定位置，每组安装光栅尺作位置测量，进行位置反馈，组成位置闭环，一旦测量位置与指令位置存在偏差，便会产生误差信号，该信号经放大后叠加到指令信号上，使该组总的举升力增加或减小，使各油缸的位置发生变化，直至位置误差为止。由于组间顶升系统的位置信号由同一个数字积分器给出，因此，保持顶升组同步液压顶升，只要改变数字积分器的组间常数，便可随意地改变顶升或回落的速度。