一種多點同步頂升裝置的製作方法
2023-05-27 11:50:21 1
專利名稱：一種多點同步頂升裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及自動控制領域，特別涉及一種多點同步頂升裝置。
背景技術：
建築物頂升技術已經在全世界範圍內有了幾十年的發展歷史，它是隨著大型結構安裝工程日益增多而發展起來的一門新型施工技術。可以應用於將具有歷史價值的建築物轉移至合適的位置予以保護，鐵路橋梁的架設和屋面的整體頂升。隨著液壓技術的發展，目前為了滿足大型建築物的同步頂升要求，普遍採用半自動液壓頂升系統，它解決了建築物重載的頂升問題。使得建築物可以整體移位，避免了拆除重建而帶來的經濟上和時間上的雙重損失。在實現本實用新型的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題隨著大型建築物的重量和體積越來越大，而且結構複雜、載荷分布不均，這就要求頂升系統在頂託一個超大型建築物的控制精度提高很多，同時還需實現多點同步升降。現有的半自動液壓頂升系統無法滿足同時多點協調一致地完成高精度同步升降作業。
實用新型內容為了實現大型建築物多點同步升降作業的功能，本實用新型實施例提供了一種多點同步頂升裝置。所述技術方案如下—種多點同步頂升裝置，其特徵在於，所述系統包括電氣控制模塊，變頻調速液壓驅動模塊和操作臺；所述電氣控制模塊，變頻調速液壓驅動模塊和操作臺通過工業控制總線依次連接；所述變頻調速液壓驅動模塊由多組變頻調速液壓驅動機組構成，每一組變頻調速液壓驅動機組對應一個控制區，各組變頻調速液壓驅動機組彼此連接；每一組變頻調速液壓驅動機組由一個或多個變頻調速液壓驅動機組單元組成，每一個變頻調速液壓驅動機組單元由變頻調速液壓驅動單元和位移傳感器組成。本實用新型實施例提供的技術方案的有益效果是通過採用反饋控制理論來實現超大型建築物多控制點協調一致高精度的完成建築物同步升降，在整個同步頂升系統中達到一種運動中同步的目的。使得結構複雜載荷分布不均的大型建築物在保證現有姿態的情況下進行整體移位，更加精確的保證了建築物及構築物自身不產生應變，不發生開裂的情況。
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面所列附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
3[0013]圖1是本實用新型實施例1提供的多點同步頂升裝置結構示意圖；圖2是本實用新型實施例2提供的多點同步頂升裝置中變頻調速液壓驅動機組單元的結構示意圖；圖3是本實用新型實施例2提供的多點同步頂升裝置中油缸的結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。實施例1參見圖1，本實施例提供了一種多點同步頂升裝置，包括電氣控制模塊101，變頻調速液壓驅動模塊102和操作臺103 ；所述電氣控制模塊101，變頻調速液壓驅動模塊102和操作臺103通過工業控制總線依次連接；所述變頻調速液壓驅動模塊102由多組變頻調速液壓驅動機組102A構成，每一組變頻調速液壓驅動機組102A對應一個控制區，各組變頻調速液壓驅動機組102A彼此連接；每一組變頻調速液壓驅動機組102A由一個或多個變頻調速液壓驅動機組單元 102A1組成，每一個變頻調速液壓驅動機組單元102A1由變頻調速液壓驅動單元102A11和位移傳感器102A12組成。本實施例通過採用反饋控制理論來實現超大型建築物多控制點協調一致高精度的完成建築物同步升降，在整個同步頂升系統中達到一種運動中同步的目的。使得結構複雜載荷分布不均的大型建築物在保證現有姿態的情況下進行整體移位，更加精確的保證了建築物及構築物自身不產生應變，不發生開裂的情況。實施例2本實施例提供了一種多點同步頂升裝置，是在實施例1的基礎上改進而來電氣控制模塊101，電氣控制是用於實現工業生產自動化的重要技術手段，隨著科學技術的不斷發展、生產工藝的不斷改進，特別是計算機技術的應用，以微處理器為核心的 PLC (Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器)發展成為目前主要的控制手段，以軟體實現各種控制功能。PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它採用可以編製程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、 計時、計數和算術運算等操作的指令，並能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC由於採用現代大規模集成電路技術，採用嚴格的生產工藝製造， 內部電路採取了先進的抗幹擾技術，具有很高的可靠性。本實用新型實施例採用的是PLC可編程控制器根據操縱臺發來的操作指令，驅動變頻調速液壓驅動機組，驅動液壓泵輸出壓力油使相應油缸運動，同時各油缸的壓力傳感器和位移傳感器將採集到油缸的負荷和位移信號發送到PLC可編程控制器，PLC可編程控制器採用變頻調速閉環控制技術來實現同步控制，即根據檢測到的油缸中的壓力和油缸的位移信號作為反饋控制信號實現同步技術，不斷修正運動誤差，保持各油缸負載同步均衡。 保證了大型建築物同步頂升過程中的控制精度，同時也協調了同步升降過程中多個控制點之間載荷分布不均勻的問題。整個頂升系統在電氣控制模塊的控制下同步工作，整個系統通過電氣控制模塊組成的網絡利用PR0FIBUS工業總線進行連接並控制。PR0FIBUS是一種用於工廠自動化車間級監控和現場設備層數據通信與控制的現場總線技術，保障了整個電氣控制模塊的穩定性和可靠性。電氣控制模塊101將建築物移位的位移作為主要控制參數，PLC將收集到的位移信號，與允許差之進行比較，將該數據轉換成壓力信號發送給變頻調速液壓驅動模塊102， 從而限定各點的油缸頂推動作。通過各受控點之間的這些經過精確控制的動作，整個同步控制系統達到一種運動中的同步目的。使建築物在保證現有姿態的情況下進行整體移位， 這種同步移位的施工工藝，可以考證建築物及結構物在頂升移位過程中產生的形變非常小，完全在建築物及結構物允許產生形變範圍內。從而保證建築物及構築物自身不產生應變，不發生開裂等情況，以保證建築物及結構物的現有結構狀態。變頻調速液壓驅動模塊102，由多組變頻調速液壓驅動機組102A構成，每一組變頻調速液壓驅動機組對應一個控制區，各組變頻調速液壓驅動機組彼此連接。其中，每一組變頻調速液壓驅動機組102A由一個或多個變頻調速液壓驅動機組單元102A1組成，每一個變頻調速液壓驅動機組單元102A1由變頻調速液壓驅動單元 102A11和位移傳感器102A12組成。變頻調速液壓驅動機組單元102A1參見圖2。具體的，對於要頂升的建築物來說，多點頂升系統中的每一個點代表一個位移控制區，控制區根據設計提供的參數來選擇布置多少臺油缸，控制區劃分是根據荷載相近的規律劃分，位移傳感器102A12理論上應在各控制區中油缸中心位置安放，實際應用要考慮建築物結構本身是否可以安裝位移傳感器102A12，如果現場條件不能滿足位移傳感器 102A12的安裝，則將位移傳感器102A12安裝在靠近控制區中荷載較重的油缸位置。每一個位移控制區由多個變頻調速液壓驅動單元構成，具體數量由建築物的結構以及荷載情況來確定。在建築物完成承重後對各個位移點進行統一位移置零，以零為基準進行同步頂升。每一組變頻調速液壓驅動機組102A對應一個位移控制區。變頻調速液壓驅動機組102A是用來對建築物進行頂升的主要裝置。每一組變頻調速液壓驅動機組102A由一個或多個變頻調速液壓驅動機組單元102A1組成，每一組變頻調速液壓驅動機組單元102A1 由變頻調速液壓驅動單元102A11和位移傳感器102A12組成。每個變頻調速液壓驅動單元102A11中都包括液壓泵102A111，電機102A112，換向閥102A113，油缸102A114，變頻器 102A115。液壓泵102A111分別與電機102A112和換向閥102A113連接，油缸102A114與換向閥102A113連接，變頻器102A115與電機102A112連接。通過脈寬調製閉環控制和脈寬調製開環控制技術，來控制電機102A112扭矩，利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制。油缸102A114為伺服油缸，參見圖3。其內配置了壓力傳感器102A1141和均載閥 102A1142，保證了頂升系統在惡劣工作環境下的高度可靠性。其中壓力傳感器102A1141能精確的測得油缸102A114中的壓力，從而可以得到負載的準確噸位。當油缸102A114移動時，壓力傳感器就可以實時精確地測定油缸102A114所承受的負荷。均載閥102A1142的過載保護功能，避免了多缸頂升時常見的脹缸事故。位移傳感器102A12用來測定每一個位移控制區中油缸102A114的位移情況，可以監控各油缸102A114的位移量及位移同步一致性。油缸102A114中的壓力傳感器102A1141所測得的壓力信號和位移傳感器102A12 所測得的油缸102A114的位移信號通過工業總線實時的傳送給PLC，由PLC來根據反饋情況通過組態軟體程序中的設定對變頻器102A115對各個點的油缸102A114進行位移誤差的修正。變頻調速液壓驅動單元102A11上的電機102A112控制進油調速，均載閥102A1142 控制重載先降液壓迴路，不單是頂升時達到高精度同步，在帶載下降時同樣可保證高精度同步。操作臺103，用於操作員發布頂升建築物的操作指令。具體的，可以掛接彩色觸控螢幕，實時在線顯示頂升位移和頂升載荷，也可掛接工控機實時記錄施工全過程。本實施例通過採用反饋控制理論來實現超大型建築物多控制點協調一致高精度的完成建築物同步升降，在整個同步頂升系統中達到一種運動中同步的目的。使得結構複雜載荷分布不均的大型建築物在保證現有姿態的情況下進行整體移位，更加精確的保證了建築物及構築物自身不產生應變，不發生開裂的情況。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種多點同步頂升裝置，其特徵在於，所述系統包括電氣控制模塊，變頻調速液壓驅動模塊和操作臺；所述電氣控制模塊，變頻調速液壓驅動模塊和操作臺通過工業控制總線依次連接； 所述變頻調速液壓驅動模塊由多組變頻調速液壓驅動機組構成，每一組變頻調速液壓驅動機組對應一個控制區，各組變頻調速液壓驅動機組彼此連接；每一組變頻調速液壓驅動機組由一個或多個變頻調速液壓驅動機組單元組成，每一個變頻調速液壓驅動機組單元由變頻調速液壓驅動單元和位移傳感器組成。
2.根據權利要求1所述的多點同步頂升裝置，其特徵在於，所述變頻調速液壓驅動單元由液壓泵、電機、換向閥、油缸和變頻器構成；所述液壓泵分別與電機和換向閥連接，所述油缸與換向閥連接，所述變頻器與電機連接。
3.根據權利要求2所述的多點同步頂升裝置，其特徵在於， 所述油缸由壓力傳感器以及均載閥構成。
4.根據權利要求3所述的多點同步頂升裝置，其特徵在於，通過工業控制總線將所述油缸的壓力傳感器和所述位移傳感器將採集到油缸的負荷和位移信號傳送至PLC可編程邏輯控制器，電氣控制模塊根據位移信號和負荷信號修正運動誤差，以保持各油缸負載均衡；其中所述PLC可編程邏輯控制器屬於所述電氣控制模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種多點同步頂升裝置，屬於自動控制領域。本實用新型的裝置包括電氣控制模塊，變頻調速液壓驅動模塊和操作臺；所述電氣控制模塊，變頻調速液壓驅動模塊和操作臺通過工業控制總線依次連接；所述變頻調速液壓驅動模塊由多組變頻調速液壓驅動機組構成，每一組變頻調速液壓驅動機組對應一個控制區，各組變頻調速液壓驅動機組彼此連接；每一組變頻調速液壓驅動機組由一個或多個變頻調速液壓驅動機組單元組成，每一個變頻調速液壓驅動機組單元由變頻調速液壓驅動單元和位移傳感器組成。本實施例通過採用反饋控制理論來實現超大型建築物多控制點協調一致高精度的完成建築物同步升降作業的功能。
文檔編號E01D21/00GK202208972SQ20112010604
公開日2012年5月2日 申請日期2011年4月12日 優先權日2011年4月12日
發明者盧士鵬, 宋成國, 李樹槐, 李飛, 楊勇, 汪濟堂, 王傑, 王馳, 薛丹華, 陳坤, 韓振勇, 顏秉瑋 申請人:天津城建集團天演建築物頂升移位工程有限公司, 天津城建集團有限公司