本發(fā)明屬于建筑機(jī)械領(lǐng)域，特別是涉及大型施工平臺多液壓缸微差不同步循環(huán)頂升系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，對大型施工平臺進(jìn)行頂升時，大多采用同步液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行頂升，大部分的同步液壓控制系統(tǒng)是通過比例閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，但在實際應(yīng)用中，由于每個頂升油缸所承受的載荷差異較大，導(dǎo)致以同樣的油壓供油時，無法做到所有的頂升油缸保持同步頂升，從而使得各執(zhí)行元件之間的動作存在誤差，因此如何合理的進(jìn)行頂升是目前研究的關(guān)鍵技術(shù)之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種大型施工平臺多液壓缸微差不同步循環(huán)頂升系統(tǒng)，解決大型施工平臺頂升的問題，使得頂升過程可以流暢的循環(huán)動作，使得大型施工平臺在多液壓缸頂升的情況下可以順利的到達(dá)預(yù)定位置。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，

一種大型施工平臺多液壓缸微差不同步循環(huán)頂升系統(tǒng)，

當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入頂升工作狀態(tài)時，從系統(tǒng)中的液壓回路的端部執(zhí)行元件作為第一組執(zhí)行元件開始動作；

當(dāng)?shù)谝唤M執(zhí)行元件頂升至預(yù)定行程△_H的一半時，與其相鄰的所有油缸作為第二組執(zhí)行元件開始動作；

第一組執(zhí)行元件繼續(xù)頂升，第一組執(zhí)行元件頂升余下半程停止動作；

當(dāng)?shù)诙M執(zhí)行頂升至預(yù)定行程△_H的一半時，與其相鄰的除第一組動作的油缸以外的所有油缸作為第三組執(zhí)行元件開始動作，以此類推；

從第一組執(zhí)行元件開始動作，到最后一組執(zhí)行元件停止動作，完成一個動作循環(huán)；

在最后一組進(jìn)行動作的元件達(dá)到預(yù)定目標(biāo)后，判斷整個系統(tǒng)的動作是否達(dá)到預(yù)定目標(biāo)；

若達(dá)到目標(biāo)，則系統(tǒng)停止動作；

若未達(dá)到目標(biāo)，則從第一組執(zhí)行元件開始，重復(fù)動作循環(huán)，直至整個系統(tǒng)的動作達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。

進(jìn)一步地：所述油缸是循環(huán)動作的，在頂升過程中，各頂升油缸的行程差和壓力差在規(guī)定范圍內(nèi)，其施工平臺的最大變形量為：

其中：[σ_e]為施工平臺主結(jié)構(gòu)材料的許用應(yīng)力，l為兩油缸之間的距離，E為施工平臺主結(jié)構(gòu)材料的彈性模量，h為施工平臺的截面高度。

進(jìn)一步地：所述的液壓回路中的每個執(zhí)行元件都會配有一個位移傳感器測量其位移，當(dāng)油缸的位移達(dá)到預(yù)定目標(biāo)時，位移傳感器會發(fā)出反饋信號使對應(yīng)的PLC內(nèi)部繼電器動作實現(xiàn)對液壓回路中對應(yīng)的液壓閥的控制。

進(jìn)一步地：該系統(tǒng)包括：多個回路，每個回路中均包括頂升油箱以及與頂升油箱回路上連接的平衡閥，通過平衡閥連接的雙向液壓鎖，每個回路通過三位四通電磁換向閥連接在主回路的二位四通電磁換向閥上，通過二位四通電磁換向閥連接單向閥與電機(jī)和液壓泵連接。

進(jìn)一步地，當(dāng)液壓系統(tǒng)不工作，二位四通電磁換向閥處于右位，這里的右位指的是：回路中沒有油壓，不進(jìn)行頂升的狀態(tài)，也就是頂升油缸不發(fā)生動作。三位四通電磁換向閥處于中位，這里的是中位指的是：回路中沒有油壓，不進(jìn)行頂升的狀態(tài)，也就是頂升油缸不發(fā)生動作。頂升油缸均處于靜止?fàn)顟B(tài)，同時，雙向液壓鎖對液壓回路產(chǎn)生鎖止。

進(jìn)一步地：當(dāng)系統(tǒng)需要進(jìn)行頂升時，液壓系統(tǒng)中的二位四通電磁換向閥的電磁鐵得電，由電機(jī)帶動液壓泵為系統(tǒng)供給的液壓油由二位四通電磁換向閥的左位進(jìn)入系統(tǒng)，這里的是左位指的是：主回路中有油壓，系統(tǒng)進(jìn)入頂升狀態(tài)，開始頂升。為多個回路子系統(tǒng)提供液壓力。

進(jìn)一步地：系統(tǒng)頂升到預(yù)定高度后，各回路中的三位四通電磁換向閥的上位得電，由液壓泵供給的液壓油經(jīng)三位四通電磁換向閥的上位、雙向液壓鎖的上位及平衡閥進(jìn)入頂升油缸的有桿腔，使頂升油缸的活塞桿收回；

當(dāng)頂升油缸的活塞桿收回預(yù)定的位移后，各回路的三位四通電磁換向閥的電磁鐵失電回歸中位及主回路的二位四通電磁換向閥的電磁鐵失電回歸右位，液壓系統(tǒng)全部回路停止動作。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：

本發(fā)明液壓回路中的各執(zhí)行元件不進(jìn)行同步動作，而是由某組執(zhí)行元件開始，依次進(jìn)行動作。由于各執(zhí)行元件單獨動作，所以不需要考慮同步誤差，因此可以忽略不同執(zhí)行元件所受負(fù)載不同的影響。

本發(fā)明采用微差不同步循環(huán)頂升系統(tǒng)，此頂升系統(tǒng)在頂升過程中可以保證施工平臺的穩(wěn)定性，使得施工平臺平穩(wěn)的頂升至預(yù)定高度。

本發(fā)明頂升過程可以實現(xiàn)全程自動循環(huán)頂升，形成一個流暢的頂升系統(tǒng)，提高了施工效率和施工進(jìn)度。

本發(fā)明頂升系統(tǒng)通過PLC控制系統(tǒng)控制，則系統(tǒng)的可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，從而提高了系統(tǒng)的安全性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例整體頂模系統(tǒng)的鋼平臺示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例頂升系統(tǒng)液壓原理圖；

圖3為本發(fā)明實施例液壓頂升系統(tǒng)各元件動作流程圖；

圖4為本發(fā)明實施例頂升系統(tǒng)PLC梯形圖；

圖中：1.頂升油缸整體 2.頂升油缸 3.平衡閥 4.雙向液壓鎖 5.三位四通電磁換向閥 6.油箱 7.二位四通電磁換向閥 8.單向閥 9.溢流閥 10.電機(jī) 11.液壓泵 12.過濾器。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明的頂升過程為：當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入頂升工作狀態(tài)時，從端部執(zhí)行元件開始動作，當(dāng)頂升至預(yù)定行程△_H的一半時，與其相鄰的所有油缸開始動作，第一組執(zhí)行元件繼續(xù)頂升，頂升余下半程，停止動作，當(dāng)?shù)诙M油缸頂升至預(yù)定行程△_H的一半時，與其相鄰的除第一組動作的油缸以外的所有油缸開始動作，以此類推，從第一組執(zhí)行元件開始動作，到最后一組執(zhí)行元件停止動作，完成一個動作循環(huán)。在最后一組進(jìn)行動作的元件達(dá)到預(yù)定目標(biāo)后，判斷整個系統(tǒng)的動作是否達(dá)到預(yù)定目標(biāo)：若達(dá)到目標(biāo)，則系統(tǒng)停止動作；若未達(dá)到目標(biāo)，則從第一組執(zhí)行元件開始，重復(fù)動作循環(huán)，直至整個系統(tǒng)的動作達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。

具體實施例：圖1為本發(fā)明實施例整體頂膜系統(tǒng)的鋼平臺示意圖。參見圖1，把左上的頂升油缸編號為1，從左至右一行一行編號，則1號油缸右側(cè)油缸為2號油缸，2號油缸右側(cè)油缸為3號油缸，以此類推，直至9號油缸。當(dāng)整體頂模系統(tǒng)進(jìn)入頂升工作狀態(tài)時，頂升油缸1開始頂升，當(dāng)頂升至預(yù)定行程△_H的一半時，頂升油缸2和頂升油缸4開始頂升，當(dāng)頂升油缸2和頂升油缸4頂升至預(yù)定行程△_H的一半時，頂升油缸1停止動作，頂升油缸3、頂升油缸5和頂升油缸7開始頂升，當(dāng)頂升油缸3、頂升油缸5和頂升油缸7頂升至預(yù)定行程△_H的一半時，頂升油缸2和頂升油缸4停止動作，頂升油缸6和頂升油缸8開始頂升，當(dāng)頂升油缸6和頂升油缸8頂升至預(yù)定行程△_H的一半時，頂升油缸3、頂升油缸5和頂升油缸7停止動作，頂升油缸9開始動作，當(dāng)頂升至預(yù)定行程△_H的一半時，頂升油缸6和頂升油缸8停止動作，頂升油缸9繼續(xù)動作，頂升余下半程，再從頂升油缸9開始動作，繼續(xù)上述過程，完成一個動作循環(huán)。頂升系統(tǒng)重復(fù)動作循環(huán)，直至整體頂模系統(tǒng)的鋼平臺達(dá)到預(yù)定高度。

圖2為本發(fā)明實施例頂升系統(tǒng)液壓原理圖，以四回路為例。參見圖2，所設(shè)計的液壓回路中包含平衡閥3和雙向液壓鎖4，二者在一定場合下能夠作為閉鎖元件使用，以保證工作裝置不會因自重等外部原因出現(xiàn)下滑、超速或串動。平衡閥還具有保持速度穩(wěn)定的作用，能夠滿足施工平臺平穩(wěn)頂升的要求。液壓回路中的單向閥8可以避免由于系統(tǒng)所受載荷突然增大等因素造成的液壓油回流現(xiàn)象。溢流閥9可以使系統(tǒng)中的多余流量流回油箱，保證液壓系統(tǒng)中的壓力恒定。

當(dāng)系統(tǒng)處于施工工作狀態(tài)時，液壓系統(tǒng)不工作，二位四通電磁換向閥7處于右位，三位四通電磁換向閥5處于中位，此時整個液壓系統(tǒng)中沒有油壓產(chǎn)生，頂升油缸均處于靜止?fàn)顟B(tài)。同時，雙向液壓鎖4對液壓回路產(chǎn)生鎖止作用，使頂升油缸不會因為外部因素而產(chǎn)生動作。

當(dāng)系統(tǒng)需要進(jìn)行頂升時，液壓系統(tǒng)中的二位四通電磁換向閥7的電磁鐵得電，由電動機(jī)10帶動液壓泵11為系統(tǒng)供給的液壓油由二位四通電磁換向閥7的左位進(jìn)入系統(tǒng)，為四個子系統(tǒng)提供液壓力。首先回路一中的三位四通電磁換向閥5的下位電磁鐵得電，液壓油由其下位經(jīng)過雙向液壓鎖4的下位及平衡閥3進(jìn)入頂升油缸2的無桿腔推動頂升油缸的活塞桿伸出預(yù)定的位移△_H。之后回路一中的三位四通電磁換向閥5的電磁鐵失電回歸中位，回路一停止動作。然后回路二、回路三、回路四依次重復(fù)回路一動作，使各自回路中的頂升油缸活塞桿伸出預(yù)定位移△_H。從回路一的頂升油缸活塞桿開始伸出到回路四的頂升油缸活塞桿伸出△_H位移的過程為一個動作循環(huán)，當(dāng)液壓系統(tǒng)回路完成一個動作循環(huán)時，系統(tǒng)整體頂升△_H距離。多次重復(fù)液壓系統(tǒng)的動作循環(huán)，直至頂升至預(yù)定高度。

系統(tǒng)頂升到預(yù)定高度后，需要收回頂升油缸的活塞桿，將系統(tǒng)的下部結(jié)構(gòu)收回。此時各頂升油缸的負(fù)載相差較小，可以進(jìn)行同步收回。各子回路中的三位四通電磁換向閥5的上位得電，由液壓泵11供給的液壓油經(jīng)三位四通電磁換向閥5的上位、雙向液壓鎖4的上位及平衡閥進(jìn)入頂升油缸2的有桿腔，使頂升油缸2的活塞桿收回。當(dāng)頂升油缸的活塞桿收回預(yù)定的位移后，各子回路的三位四通電磁換向閥5的電磁鐵失電回歸中位及主回路的二位四通電磁換向閥7的電磁鐵失電回歸右位，液壓系統(tǒng)全部回路停止動作。

微差不同步循環(huán)頂升系統(tǒng)的液壓回路中的每個頂升油缸配有一個位移傳感器測量其位移，當(dāng)油缸的位置達(dá)到預(yù)定目標(biāo)時，位移傳感器會發(fā)出反饋信號使對應(yīng)的PLC內(nèi)部繼電器動作實現(xiàn)對液壓回路中對應(yīng)的液壓閥的控制。此外，還需要在系統(tǒng)的施工平臺及下部結(jié)構(gòu)上安裝位移傳感器，對施工平臺及下部結(jié)構(gòu)的高度進(jìn)行檢測。整個液壓頂升控制系統(tǒng)在運行過程中各執(zhí)行元件動作的改變都是根據(jù)各位移傳感器的反饋信號進(jìn)行控制的。

圖3為本發(fā)明實施例液壓頂升系統(tǒng)各元件動作流程圖。

PLC控制系統(tǒng)控制，系統(tǒng)得電后，電動機(jī)啟動后，

參見圖3可以清楚的得到微差不同步循環(huán)頂升系統(tǒng)各元件的動作順序，PLC控制系統(tǒng)的程序以流程圖為依據(jù)進(jìn)行編寫。圖中，用閥7表示二位四通電磁換向閥7，閥5表示三位四通電磁換向閥5。二位四通電磁換向閥7電磁鐵得電，回路一三位四通電磁換向閥5下位電磁鐵得電，判斷回路一油缸是否到位，若到位后，回路二三位四通電磁換向閥5下位電磁鐵得電，若未到位，重復(fù)上述過程，直至回路一油缸到位，判斷回路二油缸是否到位，若到位后，回路一三位四通電磁換向三位四通電磁換向閥5下位電磁鐵失電，回路三三位四通電磁換向閥5下位電磁鐵得電，若未到位，重復(fù)上述過程，直至回路二油缸到位，判斷回路三油缸是否到位，若到位后，回路二三位四通電磁換向閥5下位電磁鐵失電，回路四三位四通電磁換向閥5下位電磁鐵得電，若未到位，重復(fù)上述過程，直至回路三油缸到位，判斷回路四油缸是否到位，若到位后，回路三三位四通電磁換向閥5下位電磁鐵失電，若未到位，重復(fù)上述過程，直至回路四油缸到位，若到位后，回路四三位四通電磁換向閥5下位電磁鐵失電，判斷上部結(jié)構(gòu)是否到達(dá)預(yù)定位置，若到位后，各子回路三位四通電磁換向閥5上位電磁鐵得電，判斷下部結(jié)構(gòu)是否提升到位，若到位后，回路中各閥失電，電動機(jī)失電，系統(tǒng)停止工作。

PLC控制系統(tǒng)選用30點歐姆龍CPM1A型PLC作為頂升系統(tǒng)的控制器，對PLC的各輸入輸出(I/O口)進(jìn)行分配，具體分配結(jié)果如下表所示。

注：表中閥5和閥7分別表示圖2中的三位四通電磁換向閥和二位四通電磁換向閥。

圖4為本發(fā)明實施例頂升系統(tǒng)PLC梯形圖。參見圖4，梯形圖的第一個梯級表示PLC上電準(zhǔn)備，25315為PLC的特殊輔助繼電器，其在PLC上通電后的第一個掃描周期內(nèi)為ON，此時20000成為活動步并保持。00001為手動控制的系統(tǒng)關(guān)閉開關(guān)，當(dāng)系統(tǒng)需要手動進(jìn)行關(guān)閉時，斷開常閉觸點00001可使系統(tǒng)斷電。當(dāng)20000為活動步時，手動控制開關(guān)00000使其由OFF變?yōu)镺N，則可使20001成為活動步并保持，進(jìn)而使01000和01001置位，電動機(jī)得電啟動，二位四通電磁換向閥電磁鐵得電并置于左位，液壓泵為系統(tǒng)供給油液。20001成為活動步還可以使20002成為活動步，使01002置位，回路一的三位四通電磁換向閥下位電磁鐵線圈得電并置于下位，系統(tǒng)供給的油液使回路一頂升油缸活塞桿伸出。當(dāng)活塞桿伸出預(yù)定位移△_H的一半后，使20003成為活動步，進(jìn)而使01003置位，回路二的三位四通電磁換向閥下位電磁鐵線圈得電并置于下位，系統(tǒng)供給的油液使回路二頂升油缸活塞桿伸出，此時回路一和回路二的頂升油缸同時頂升，當(dāng)回路二的活塞桿伸出預(yù)定位移△_H的一半后，回路一位移傳感器控制觸點00002閉合，回路一的三位四通電磁換向閥回歸中位，使20004成為活動步，進(jìn)而使01004置位，以此類推，梯形圖中第三、四、五、六梯級分別對液壓子回路一、二、三、四進(jìn)行控制，完成微差頂升動作。

當(dāng)回路四的頂升油缸活塞桿伸出預(yù)定位移后，回路四的位移傳感器控制觸點00005閉合，使20006成為活動步，進(jìn)而使01005復(fù)位，回路四的三位四通電磁換向閥回歸中位，液壓系統(tǒng)完成一個動作循環(huán)，系統(tǒng)停止動作。此時，系統(tǒng)的位移傳感器會對施工平臺的高度進(jìn)行檢測，如果施工平臺的高度沒有達(dá)到預(yù)定高度，則梯形圖中的第八、九梯級將不被執(zhí)行，程序重新掃描；如果施工平臺的高度達(dá)到了預(yù)定高度，施工平臺的位移傳感器控制觸點00006閉合，使20007成為活動步，進(jìn)而使01006～01009同時置位，液壓系統(tǒng)各子回路的三位四通電磁換向閥上位電磁鐵線圈得電并置上位，所有頂升油缸活塞桿同時回收，提升下部結(jié)構(gòu)。當(dāng)所有下部結(jié)構(gòu)都到達(dá)預(yù)定高度后，下部結(jié)構(gòu)的位移傳感器控制常開觸點00007閉合，使20008成為活動步，進(jìn)而使01006～01009、01000、01001同時復(fù)位，電動機(jī)停止工作，二位四通電磁換向閥回歸右位，所有三位四通電磁換向閥全部回歸中位，液壓系統(tǒng)停止工作。下部結(jié)構(gòu)的位移傳感器還會控制常閉觸點00007斷開，使PLC控制器斷電，停止掃描工作。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。