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液压同步提升系统组成

液压同步提升系统的核心是一套液压提升设备。它主要由柔性钢绞线或刚性

支架承重系统、电液比例液压控制系统、计算机实时控制系统及传感器检测系统

组成，如图2-1所示。被提升结构件的水平度、液压提升油缸的位置、系统压力

及温度等参数，通过相应的高差、位置和压力传感器转换为电信号输入到电气控

制系统，并经计算机和控制器处理、判断，发出相应的控制命令或一定的控制信

号，以满足提升过程的精度和可靠性要求，最终完成给定的提升任务。

图2-1液压同步提升系统的组成

根据液压同步提升系统的结构及功能，可以看出它主要由承重系统、传感检

测系统、电液比例液压控制和电气控制系统组成。根据被提升对象的不同，承重

系统又分为柔性钢绞线承重系统和刚性支架承重系统。采用不同的承重系统其液

压提升油缸的结构不同，但其提升原理是一致的。故在以下的提升系统分析中，

只就采用柔性钢绞线的承重系统进行分析，其结论也适用于刚性支架承重系统。

一、承载系统

由于提升结构具有大吨位、超高空的施工要求，就使得承重系统不但要有足

够大的承载能力，而且要有足够长的承重索具。为此，采用抗拉强度大、单根制

作长度较长的柔性钢绞线作为承重索具；采用承载能力大、自重轻、结构紧凑的

液压提升器作为提升机具。这样承重系统可按一定的方式组合使用钢绞线和提升

器集群，可使得承重系统的提升重量及高度不受限制。

1）提升机具液压提升器的结构如图2-2所示。它是由提升主油缸4和位于

两端的锚具3和5构成。锚具3和5因提升器直立放置，分别简称为上锚具和下

锚具。当提升器倒立放置时，上锚具和下锚具与现在所指锚具的位置正好相反。

锚具由楔形夹具和一个控制夹具动作的锚具油缸组成。它们通过楔形夹具的单向

自锁作用夹紧钢绞线，而松开锚具则要通过提升主油缸和锚具油缸的配合才能打

开。承重系统提升力是通过提升器主油缸大腔进油产生的。工作时，钢绞线穿过

上锚、活塞杆空心部分和下锚，通过锚具的切换和主油缸的伸缩来完成提升动作。

图2-2液压提升器结构图

1—导向板；2—上部立柱；3—上锚具组件；4—主油缸；5—下锚具组件；6—下

部立柱；7—底板

2）承重索具根据油缸结构及工程要求，采用美国钢结构预应力混凝土用钢

绞线标准ASTMA416-90a；级别：270KSi；公称抗拉强度：1860MPa；公称直径：

17.8mm；最小破断载荷：353.2kN；1%伸长时的最小载荷：318kN。该产品

按国际标准生产，其抗拉强度、几何尺寸和表面质量都得到严格保证。单根制作

长度可达千米，呈盘状。在工程中选其作为提升索具使用，有着安全、可靠的性

能，承重件自身重量轻，便于安装运输，中间不必镶接，使用后仍可回收利用。

但是由于钢绞线本身的制作工艺，在承重以后钢绞线产生旋转扭矩，因此在使用

时要左右旋钢绞线对半搭配使用，以平衡其旋转扭矩。

二、液压控制系统

液压同步提升系统的工作装置都是液压驱动的，在不同的工程使用中，吊点

的布置和油缸安排都不尽相同。为了提高液压提升设备的通用性、可靠性，液压

系统的设计采用了模块化、标准化设计技术。每一套模块以一套泵站系统为核心，

根据提升重物吊点的布置及油缸数量，可进行多个模块的组合，以满足实际提升

工程的需要。

1）单个泵站的液压系统结构单个泵站液压系统由提升系统和锚具辅助系统

组成。大型构件同步提升液压系统原理如图2-3所示。锚具辅助系统主要用于锚

具油缸的松锚、紧锚动作。主液压系统由主电机、主液压泵、电磁换向阀、溢流

阀、电液比例流量阀、桥式换向回路、主阀块、提升油缸等组成。

图2-3大型构件同步提升液压系统原理

确保主液压油缸的同步精度是主液压系统设置的关键技术。通常，位置同步

控制大多采用电液伺服系统。电液伺服阀响应快，静态性能好，但价格昂贵，对

工作油液的污染敏感性强，因此维护使用要求高。考虑到液压同步提升的速度较

低，同时由于电液比例控制技术的迅速发展，比例阀的静态性能已经能与电液伺

服阀媲美，相应速度也有所提高，而它的价格要低廉得多，对工作油液的污染敏

感性也较小，维护使用要求低。因此，采用了电液比例流量阀来控制主油缸的速

度。借助自整角电机构成