1.6 大型烟囱施工平台提升液压系统
1.6.1 主机功能结构
烟囱是火力发电厂建设中基础建筑不可缺少的一个重要组成部分。在高耸钢筋混凝土烟囱施工中,主要采用液压滑模和电动生模的施工工艺,以适应圆柱高耸烟囱内部结构复杂,施工技术要求高、难度大及其施工机械化的发展要求,而在施工过程中均要架设一个与烟囱同步上升的施工平台。
此处介绍的大型烟囱施工平台直径为38m,重达240t,提升高度为240m。由于施工平台重量大,受力状况复杂,辐射梁的支撑点随烟囱的高度而变,工作过程中施工平台处于浮动状态,特别是当平台受力不均会产生难于调整的变形和位移,且在垂直方向产生的位移对施工平台的安全具有十分重要的作用,故必须保证施工平台的安全及可靠性。为此,提升系液压统采用液压同步原理,通过液压管路的合理布置与精心安装,实现了施工平台平稳、安全、准确地提升到指定位置;该平台采用24个液压缸倒拉式提升24个活动支架,每缸提升载荷为10t,平台每次提升行程1.5m,提升速度约0.06m/min。液压系统通过160次工作循环来完成提升工作。
1.6.2 提升液压系统工作原理
(1)系统结构及动作过程
为了保证安全施工,烟囱施工平台必须平稳提升,即24个液压缸必须同步提升。因烟囱工程属于野外施工,外界条件恶劣,液压缸的工作压力不宜过高,须采用增压装置,即须24个增压缸。为了满足上述的条件,采用同步提升系统,此系统相当于一台由上横梁、活动横梁、下横梁、立柱、增压缸、同步大缸等部件组成的四柱液压机。在上横梁上装有24个相同的柱塞式增压缸,每个增压缸的出油口与对应的24个提升液压缸进油口相连(图1-13),活动横梁与增压缸的柱塞铰接,在下横梁上装有一个柱塞式同步大缸。
四柱液压机的动作过程为:当液压油进入同步大缸时,推动其柱塞上升,其柱塞推动活动横梁上升,活动横梁再推动24个增压缸的柱塞回程,把油液从增压缸的缸体中压入到提升液压缸的缸体中,使提升液压缸动作,由于活动横梁为刚性,使每个增压缸上升的行程相同,即每次压出的油液为等量,这些油液进入提升液压缸的工作腔时保证提升缸能同步上升,实现烟囱施工平台的平稳性。同步大缸和增压缸不断地循环工作,直到提升液压缸提升到满行程。
(2)系统原理
提升装置液压系统的状态有两种:原始状态和工作循环过程。图1-13为提升装置液压系统原理。
①原始状态。24个主缸17-1~17-24的活塞杆未伸出,主缸缸体和主架连接,活塞杆与活动支架连接,插销将主架固定在导轨上,插销将活动支架固定在导轨上。
②工作循环过程。按下提升缸无杆腔进油按钮,提升缸17的无杆腔进油,这时主架已被固定,活动支架上升露出自身销孔的上沿与插销之间的间隙时(人工观察)→按压停止按钮,缸17无杆腔停止进油→人工拔出活动支架销孔中的插销→按压提升缸17无杆腔进油按钮,提升缸无杆腔继续进油→活动支架在提升缸的驱动下沿主架向上运动(人工观察)→待24个活动支架全部到位(即活动支架销孔上沿超过导轨销孔上沿的位置,人工观察)→提升缸无杆腔停止进油(人工控制)→安排操作者在活动支架销孔位置插销(此时活动支架自身销孔与插销间留有间隙,以便于插销)→插销完成后,按压按钮→24个提升缸17的有杆腔进油,控制活动支架下落在插销上(人工观察)→按压停止按钮,提升缸17有杆腔停止进油→按压提升缸17有杆腔冲液按钮,提升缸有杆腔冲液并到设定的压力(发信号)→同步大缸21上行推动24个单作用缸16将油液均匀打入24个提升缸17的有杆腔(这时活动支架已被固定,提升缸的缸体带动主架上升),等到24个主架自身销孔与插销露出间隙(人工观察)→按压停止按钮,同步大缸21停止工作→人工拔出主架插销→按压同步大缸21工作按钮,同步大缸继续往返运动将油液均匀打入24个提升缸的有杆腔→直到24个主架全部到位(即主架自身销孔上沿超过导轨销孔上沿的位置,人工观察)→按压停止按钮,同步大缸21停止工作→完成人工插销(此时主架自身销孔与插销间留有间隙,以便于插销)→按压提升缸下行按钮,提升缸无杆腔进油使24个主架落在插销上(即主架被固定),重复以上动作,直到结束循环。
1.6.3 液压系统特点
①为了保证液压系统运行的安全可靠性,以免影响整个烟囱工程的进展,系统油源采用冗余结构,即两套液压泵及其驱动电机一备一用。同时液压系统设有双保压回路。
②液压系统的主要参数如表1-1所示。
表1-1 大型烟囱施工平台提升液压系统技术参数