苛刻环境下的精确吊装 | Enerpac简体中文 官方网站
A lift using the frame structure. Note the uneven terrain. The damage visible on this jack occurred during a manually controlled lowering operation The digitally controlled hydraulic system as set up for test and training The exposed pivot pin is about 68 inches long This shovel is ready to be lifted off its truck frame

苛刻环境下的精确吊装

Customer: 
P&H MinePro
Location: 
智利

 

P&H MinePro® Chile服务于周边的一些超大型设备。凭借深厚的经验,公司非常了解重型设备多点吊装的复杂性、难度以及安全问题。所以当MinePro需要新增一套大容量、高精确度且操控安全、方便的液压升降系统时,便决定采用Enerpac 整体解决方案的数字控制升降系统。

为MinePro配置的液压系统由四个72尺寸冲程的500吨双作用缸、激光位置传感器、液压动力装置、电力控制器和操作界面构成。MinePro已将该系统与支架型和大框架型起重装置整合在一起(这两种起重装置专门为P&H 2800和4100系列的起重铲而设计)。图1(右)显示的是液压系统及界面。

铲式起重系统

由于智利的铜矿处于高海拔位置,经常刮大风,且偶有地震发生,MinePro必须将吊装结构设计得特别坚固。为了实现这一点,该铜矿采用了一种抗震系统来吸收由地震产生的运动。图2所示为在距智利北部安托法加斯塔约200英里处的卡拉马的El Abra 矿上,P&H 4100系列铲斗正被从其机架(底架)上吊起。有了数字控制的升降系统,作业完成时间比预期大大缩短。图2所示的装置是较早的一种型号,采用的是机械位置传感器和较短冲程的千斤顶。

图3(右)显示的是另一个现场的吊装情况。该设备充分利用了激光位置传感器和72英寸冲程千斤顶。该设备的供应商为Enerpac的经销商Hidromec®,该公司成立于1981年,其创办人Leonel Gimenez以前是一位采矿技师,具有29年以上的液压采矿技术经验。

同步顶升系统  液压顶升显然是顶升这种巨大的P&H系列铲的好办法,但手动控制顶升过程就意味着需要安排大量可靠的人员来单独控制每个千斤顶。这同时还意味着千斤顶的操作人员之间要进行很多次无线交流,因为各个吊装点彼此都不可见。这就很可能产生混乱和误差,造成安全问题,并可能损坏铲斗。而如果将全部四个千斤顶的控制都集中在一个操作员控制台上,就可以减少作业流程中的人数,但这种系统的操作人员就无法看到所有的顶升点,仍有可能出现操作人员的人为误差。图4显示的是一次手动协调的下降作业中发生损坏500吨千斤顶的情况。

该解决方案主要在于集传统的液压装置与数字控制器、传感器和执行机构于一体的”同步升降”。在Enerpac 整体解决方案公司的同步顶升系统中,PLC控制器通过一个与每只千斤顶有关的液缸排量传感器来监控每个起重点上的载荷位置,精确度在1毫米(0.040英寸)以内。

位置传感器通常为机电设备,具有类似于卷尺的那种机械结构——将一根细线由线轴上松开到一个固定的参照点。MinePro的作业现场地处智利的高纬度(约11,000英尺)地区,那里经常刮大风,无法使用这类设备进行精确的位置感应。于是,每个千斤顶都采用了激光冲程位置传感器。产生的信号被传送给数字控制器,再由数字控制器根据需要来操纵电磁阀进行每一次顶升。

另外,控制器能够准确地感应每个千斤顶上的负荷,相当于在每个起重点上提供了一个负载传感器。控制器的触摸屏显示位置以及逐点加总的负荷读数。培训和现场援助的确是设备选型中的重要因素,但数字液压技术也为MinePro带来了下列显著的优点:

§     提高安全性– 数字控制器避免了多人手动控制方法带来的混乱和误差的可能性。与手动控制方法不同的是,手动控制时,每个缸都要有人留守来进行测量和上报以及操作阀门,而数字控制器则无需有人在被吊起的设备附近。若发生诸如负载转移这类突发事件时,这个优势就尤其明显。控制器还提供报警和停车的能力。

§     提高生产率– 比手动控制的提升装置需要更少的人手,只需一人即可控制整个吊装过程。因此,实际的提升过程会更快,因为每一个起重点的状态是持续显示的。以前需要24小时或更长时间才能完成的工作,现在只需8个小时左右。

§     降低财产损失的可能性– 所有的起重点都被持续地监测并且自动控制,无需担心因不均匀的提升而过分地拉紧铲状结构的某些部位。这对于不均匀载荷尤其重要。

§     适应性– 机械组件和数字控制器可以按各种不同的工作需求进行配置。

整合了同步升降能力的P&H MinePro-Chile铲式升降机所提供的安全性和生产能力正在越来越受到MinePro各个分部的重视,其经销商Hidromec已经购买了一套同步顶升系统用于提供服务和出租。

Bernd Schmid是液压设备及系统厂商Enerpac(www.Enerpac.com)公司的区域经理。