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1、2007年第6期液压与气动39桥梁顶升多液压缸同步系统张承谱,肖聚亮,阎祥安Mult-icylinderSynchronousSystemforBridgeLiftingZHANGCheng-pu,XIAOJu-liang,YANXiang-an(天津大学机械工程学院,天津300072)摘要:随着桥梁改造工程的增多,桥梁同步顶升变得越来越普遍。为了解决桥梁同步顶升问题,研制了一套多液压缸同步顶升系统。该步系统采用工控机+可编程控制器+液压控制系统组成分布式控制系统,既实现多液压缸载荷不均衡同步升降,又能够对各顶升点的压力、位移和应力进行实时监控。
2、通过在桥梁顶升调坡工程中的应用,验证了该动系统的各项性能指标。关键词:桥梁顶升;多液压缸同步;分布式控制系统中图分类号:TH1377文献标识码:B文章编号:1000-4858(2007)06-0039-041引言损。桥梁顶升过程中,梁体结构的内应力是由各顶升在城市道路建设过程中,经常遇见桥梁顶升改点的压力和位移共同作用的结果,因此,在没有应力监造的问题,比如桥梁的整体加高,桥梁橡胶支座的更控时,可通过对压力和位移的实时监控判断梁体结构[1~3]换,以及桥梁的顶升调坡等。从已查阅到的文献的内应力是否超过允许值。资料看,现阶段桥梁同步顶升大都以手动操
3、作、人工3多液压缸同步系统现场监测、总指挥协调的方式进行。这种方式,不仅3.1系统总体方案劳动强度大,且存在安全隐患,常常由于协调不顺而对于桥梁同步顶升工程,执行机构分散布置在大延误工期。随着桥梁顶升改造工程的增多,这种手范围内,多液压缸同步系统必须满足这种执行机构多,动操作、人工现场监测、总指挥协调的工作方式越来布置分散的特点,因此采用工控机+可编程控制器越力不从心,因此研究多液压缸自动同步顶升系统,+液压控制系统组成的分布式控制系统DCS(Dis-[5]以及负载、位移、应力监测控制系统在桥梁同步顶升tributedControlSystem)
4、,实现执行机构的分散控制、施工中的应用迫在眉睫,该研究具有一定的理论意集中操作,压力、位移和应力的动态实时监控。多液压义和实际应用价值。缸同步系统的总体构成如图1所示。多液压缸同步系2桥梁顶升对多液压缸同步系统的要求统由液压动力系统和压力、位移、应力实时监控系统两(1)顶升力控制:桥梁结构形式各异,且质量分布部分组成。不均,分散布置在其下的液压缸的承载力也不尽相同,3.2液压动力系统液压系统应满足各液压缸压力自动调整,以适应上部如图1a所示,多缸同步升降动力系统包括4组相负载。称重阶段通过对顶升力合理控制完成桥梁试顶同的泵站,每组泵站由8个并联液压缸
5、作为其执行机升,同时使桥梁的内应力最小;构,泵站和液压缸可根据工程实际需要自由配置,进行重构使用。图1b给出了单个泵站的液压系统图。(2)位置同步控制:桥梁顶升过程中,为了防止梁体扭曲、应力集中和开裂,各顶升点在负载不均的情况收稿日期:2007-01-27[3、4]下必须保持位置同步;基金项目:天津市科技攻关计划重大科技工程项目(05ZHGCGX(3)压力、位移、应力实时监控:压力的监控有助00500)于顶升力的控制,位移的监控能够保证顶升过程位置作者简介:张承谱(1954),男,天津市人,工程师,主要从事同步,应力监控能够避免内应力集中而使粱体
6、结构受机电控制系统研究及教学工作。40液压与气动2007年第6期左右)小流量系统,如果位置同步控制采用流量控制元件将很难实现。根据该液压系统的特点,电液比例减压阀出口和液压缸之间的高压软管看作细长孔,流量由下式确定4dq=(pA-p)160l式中:l=35m,为高压软管长度;d=10mm,为高压软管孔径;为动力黏度;pA为电液比例减压阀出口压力;p为由负载产生的液压缸内部压力,即平衡压力。a)多液压缸同步系统构成图2液压缸力位控制回路通过实时改变电液比例减压阀出口压力pA,调整高压软管两端的压差,使流过高压软管的流量实时改变,进而达到控制液压缸速
7、度的目的。当pA>p时,q为正,液压缸大腔供油,活塞伸出;当pA8、通换向阀阀出口压力逐步上升,当各液压缸由于压力变化使其9.电液比例减压阀10.
