液压提升技术在缆机塔架安装中的应用

缆索式起重机是水电工程中重要的施工设备。随着水电工程规模的扩大，出现了越来越多的高架化大型缆索式起重机，也增加了安装难度。对于高架化大型构件如何安装时的性、安装精度以及性等，是安装工程中的技术难点。液压提升技术是近年来随着型、空提升结构的日益增多而发展起来的一种新型施工技术。

缆索式起重机塔架的安装一般采用下加节自升加高的方式。传统的自升加高方式有卷扬机滑轮组提升和液压千斤顶顶升两种。卷扬机滑轮组提升方式，机械性较高但适宜于控制精度要求不高的场合；液压千斤顶顶升方式，由于液压控制技术比较成熟，控制精度较高，但对于大吨位、长距离的施工要求，则顶升系统比较复杂，施工难度较大。

液压提升技术采用钢绞线承重，通过提升钢绞线来提升重物。其核心是一套由承重索具、提升机具、电一液控制系统等组成的提升设备。与同吨位大型起重设备相比，具有体积小、重量轻、占用施工场地少、集成化程度高、安装和拆卸简单等优点，特别适合于笨重件的整体吊装就位。

液压提升器由中空的、中间穿有钢绞线的双作用的主油缸，上、下卡紧机构，下锚头组件及导向架组成。卡爪为楔形结构，具有向下自锁作用。上卡紧机构与活塞杆相固接，下卡紧机构与主油缸相固接，下锚头组件与被提升构件固结在一起，通过卡爪卡紧钢绞线。液压提升器工作时，利用上、下卡紧机构交替卡紧钢绞线，压力油推动液压千斤顶活塞沿导向架作往复运动，从而将穿在其间的钢绞线提升或下降，实现结构件的提升或下降作业。

提升系统的施工布置方案由以下几点决定：

a)综合考虑工程的施工条件及其它因素，确定拟采用攀升方法还是提升方法；

b)根据提升构件的具体结构及提升重量，确定吊点位置、液压提升器台数和钢绞线根数，即确定提升器型号；c)根据提升结构的提升高度要求，确定钢绞线的使用长度。

构件的上升或下降是通过提升器主油缸及卡爪油缸的动作组合来完成的。三峡工程中，进行缆索式起重机安装的主提升器的动作过程为：

带负荷上升时，主油缸大腔进油，活塞杆外伸，上卡爪由于向下自锁作用卡紧钢绞线，下卡爪自动放松，活塞带负荷上升。行程到终点时，活塞回缩。回缩过程中，下卡爪自锁从而卡紧钢绞线，上卡爪自动放松，负荷从上卡爪转到下卡爪，重物约有几毫米的降落，吊物悬停，接着活塞空负荷返回。依次循环，直到将重物提升到所需高度。

带负荷上升时，卡爪油缸不需动作，而带负荷下降时，由于是逆行程，需要卡爪油缸动作来提起卡爪，使卡爪放松。为负荷平稳过渡，在荷重转移过程中，还留有一段附加行程，使卡爪卡紧或放松，才能完成下降动作。

带负荷下降动作过程如下：首先下卡爪自动锁紧并承载，上卡爪油缸进油，提起上卡爪；活塞空负荷上升到约9/10行程处时，上卡爪油缸回油，在复位弹簧作用下上卡爪放下，下卡爪油缸进油，下卡爪放松，活塞承载，负荷从下卡爪转到上卡爪；到了行程终点，上卡爪锁紧，下卡爪被提起，负荷转移到上卡爪即活塞上。在此过程中，重物约有几毫米的提起。然后活塞下降，重物随着下落。降到约1/10行程时，下卡爪油缸回油，下卡爪开始放下，而上卡爪油缸进油，上卡爪开始放松。活塞继续下降至终点，下卡爪锁紧，上卡爪被提起，负荷从上卡爪转移到下卡爪上。重复上述动作，直到重物被下放到所需位置。

由于提升器所承受的负载在从其上卡爪承受转换到下卡爪承受的过程中，受力钢绞线相对于卡爪产生滑移，所以负载通过具有弹性的钢绞线然后实现自动均衡，故采用液压提升器提升。

单台液压提升器也是多个油缸、卡爪和阀件的组合。为实现钢绞线提升动作，各个油缸协调动作。如上卡爪油缸和下卡爪油缸之间的动作先后控制和互锁控制，卡爪松开时提升器主油缸和卡爪油缸的主动配合等。另外为了提，空负荷时需动作，或者被提升构件需在任意位置悬停等。这些动作的控制一方面在液压控制油路上采用顺序控制回路、回路、单独或联动回路等实现；一方面采用以PLC为主体的控制系统，实现自动化和高度集成化，并使硬件功能软件化，只要通过更改软件就能实现不同的提升控制目标。

采用液压提升技术进行安装具有如下特点：提升设备体积小，重量轻，安装方式灵活，所需安装空间小，不需大型辅助吊机进行架立，很适合在狭小空间作业；控制简单，性好；提升重量和提升高度不受限制，适应性强。因此，液压提升技术将会在水电工程施工机械的安装中广泛应用，并且随着液压提升技术的发展，其使用范围会进一步扩大。