液压提升设备上世纪的发展及液压系统智能控制

　　其一、上世纪九十年代液压同步提升技术的发展

　　从1994年上海东方明珠广播电视塔钢天线桅杆整体提升到前不久的上海大剧院钢屋架整体提升，是液压同步提升技术大规模工程应用并取得辉煌成就的时期，与此同时，该项技术本身也在各项重大工程应用中不断完善，日趋成熟。

　　上海东方明珠广播电视塔钢天线桅杆全长118m，总重450t，采用地面组装，整体提升的技术方案，并为此专门研制了一套液压提升设备。以φ15.2mm柔性钢绞线作为承重索具，120根钢绞线从标高350m的混凝土塔顶平台挂到地面，20只400kN的液压提升器分别布置在钢天线桅杆根部段四侧，托着一百多米的天线桅杆，沿着120根钢绞线同步向上攀升。在这一工程中，柔性钢绞线的采用使电视塔天线桅杆的长距离高空整体提升成为可能，钢绞线平均负载为每根3.75t；计算机控制系统采用MCS一96系列单片机与FX一2可编程控制器组成的控制网络，同时控制天线桅杆的垂直度和钢绞线的负载均衡，这一多目标控制策略了庞大天线桅杆的平稳提升。又由于提升器契形夹片的逆向运动自锁作用，使提升过程；锚具的主动松紧，又解决了提升器带载下降问题。在解决了这一系列技术关键之后，钢天线桅杆经80余小时、350m的连续提升，于1994年5月1日顺利到达预定安装位置，使其尾端达到468m的高度。

　　之后，该项技术又应用于北京西客站主站房钢门楼整体提升和北京都机场四机位库大型钢屋架提升等工程。西客站钢门楼长45m，宽28.5m，在地面整体拼装后，总重1800t。采用8吊点24只提升器(2000kN提升器16只，500kN提升器8只)，336根钢绞线，钢绞线平均负载为每根5.35t，净提升高度43.5m，于1994年12月25日提升到位。

　　都机场四机位库全长300m，宽90m，钢结构屋架分为南、北大梁(各重1200t，跨度132m)，中梁(重400t)及四片网架结构(每片重630t，80mx75m)等部分，分七次提升，钢绞线平均负载为每根4.3t和5.6t，提升高度为24m，于1995年10月全部完成。

　　在这两个工程中，次采用了多级计算机主从控制方式，以适应多吊点远距离同步控制的需要；特别是根据“东方明珠”工程的实践经验，并经理论分析和实验验证，证实了钢绞线的负载自动均衡特性，从而免除了每根钢绞线上的引伸传感器，使传感检测系统了很大简化；同时，在研制的二代提升设备上，对液压系统和计算机控制系统作了进一步改进，使之简单、方便灵活。

　　较近，采用液压同步提升技术又对上海大剧院钢屋架实施整体提升。钢屋架长100m，宽90m，高11m，总重6075t，采用4吊点44只2000kN提升器，792根钢绞线，钢绞线平均负载又提高到每根7.67t，提升高度26.5m，于1996年7月2日提升到位。这是迄今为止整体提升的较大较重构件之一在这一工程中，进一步提高了第三代提升设备的模块化、标准化程度，使之成为可扩展系统。

　　液压同步提升技术正是在诸多重大工程的应用中，解决了一个又一个技术关键，逐步发展成为新颖和完整的成套施工技术—型构件液压同步提升技术。

　　其二、液压系统智能控制系统应用

　　随着工业化生产时代到来，机械设备在各个行业生产中普及应用，充分体现了机电自动化系统功能优点。针对液压系统控制出现的压力损失，除了对内部结构实施改造升级外，还要考虑外在操控系统因素，设计智能化控制模式是不可缺少的。利用数据自动化控制、人工推理分析、信号传输调度等，可以对液压系统实施智能化控制。

　　(1)数据控制。传统液压系统仅设定了某个数据库为中心，忽略了其它数据资源调配使用要求，降低了控制系统数据信息处理效率。节能控制系统采用知识库模式，其涉及到数据库、规则库等两大模块，前者是根据控制系统要求执行模糊数据处理，或者是利用信号语言对原始数据进行控制；通过知识库系统提高了节能控制的可利用性。

　　(2)人工推理。人工智能需要不同的推理过程，才能获得与液压系统相配套的数据结果，说节能控制系统的应用效果。节能控制系统仿真设计中，多数采用模糊概念为主控中心思想，按照模糊逻辑及模糊理论执行推到方案，由推理机完成对应的数据处理要求，从而掌握了节能控制信号动态，为实际控制提供真实的指导依据。

　　(3)传输端口。数字接口是液压信号传输，设计节能控制器也要考虑接口功能状态，与节能控制系统相配套才能实现数据一体化控制。节能化改造中，可对理论分析中获得的模糊值进行转换，利用数字接口作出了进一步分析，获得与节能控制器相配套的数据信号作为主控对象，为液压系统节能控制改造提供技术支持。

　　压力损失是液压系统长期运行不可避免的问题，也是工业化生产速度加快的必然结果，严重影响了液压顶升装置的综合功能系数。压力损失不仅增加了设备工作荷载，也容易因摩擦系数超标而引发设备故障，阻碍了工业化生产流程有序进行。根据液压系统压力损失成因及主要分类，要及时拟定切实可行的结构改造方案，从液压泵、液压阀、执行器、液压油等方面拟定升级对策，综合维护液压系统的应用功能。