手自一體化張拉系統技術方案

本發明專利技術公開了一種手自一體化張拉系統，包括液壓油缸千斤頂、液壓系統、控制箱、手-自轉換電路和傳感器組；液壓系統包括油箱、液壓泵、電動機、變頻控制系統和伺服比例控制系統，變頻控制系統包括用于控制電動機轉速的變頻裝置，伺服比例控制系統包括設置在液壓泵與液壓油缸千斤頂之間的伺服比例閥，伺服比例閥與液壓油缸千斤頂之間設有液控單向閥，液控單向閥與伺服比例閥之間設有卸荷控制旁路，卸荷控制旁路上設有電磁閥和可控卸荷裝置；控制箱內設有中央處理系統、與中央處理系統相連的執行控制系統和與所述執行控制系統相連的通信模塊，通信模塊上設有數據線接口和/或無線電臺。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于土木工程施工設備
，具體的為ー種用于預應力張拉的手自ー體化張拉系統。
技術介紹
預應カ技術已在土木工程中得到廣泛應用。據初步統計，截止2011年底，我國公路橋梁達68. 94萬座、3349. 44萬米，其中采用預應カ結構的橋梁工程占到了總量的90%以上。同時，預應力技術已經成為大跨度、大空間結構、高聳結構、重載結構、特種結構以及新型結構工程中不可缺少的一項技術發展至立體交叉建筑、海洋結構、原子能反應堆容器及特種復雜結構等多個領域。但與此同時，由于各種因素的影響，部分橋梁結構施工質量差，導致施工和使用中橋梁坍塌事故時有發生。近年來，由于預應力原因導致的質量事故頻頻發生，如梁體嚴重下擾、開裂，甚至垮塌。預應カ張拉是預應カエ程的關鍵エ序。在目前的土木工程領域中，預應カ張拉施エ普遍采用的是油泵和千斤頂組成的張拉系統，主要采用張拉荷載控制、伸長值校核的“雙控法”，大致可概括為以下主要環節油壓表控制荷載，手動操作油泵；鋼卷尺測量伸長量，喊話保持同步；人工記錄數據，施工后進行校核。這種傳統的預應カ張拉エ藝存在諸多缺陷，如張拉作業較粗放，預應カ損失較大，難以實現同步張拉，不能及時發現隱患等。可見，傳統張拉的預應カ控制精度較低、施工管理難度較大、施工效率較低，難以保證工程的施工質量和運營安全，已成為制約預應力結構應用和發展的重要因素。自20世紀80年代末以來，ー些研究者開始了預應カ張拉控制問題的研究，從自動化、信息化施工的研究角度和油泵的數字化控制角度進行了大量研究工作，相繼取得初歩成果。手自一體化張拉系統是預應カ技術、先進制造技術、信息技術和智能技術在土木工程產品上的集成和融合，體現了預應カ施工技術的自動化與智能化、精細化與信息化的發展趨勢。鑒于此，本專利技術g在探索ー種手自一體化張拉系統，該手自一體化張拉系統不僅能夠實現張拉過程的手動和自動兩種模式的控制，而且還能精確控制預應カ的卸荷過程，能夠保證最終得到的預應カ達到設計要求。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提出一種手自一體化張拉系統，該手自一體化張拉系統不僅能夠實現張拉過程的手動和自動兩種模式的控制，而且還能精確控制預應カ的卸荷過程，能夠保證最終得到的預應カ達到設計要求。要實現上述技術目的，本專利技術的手自一體化張拉系統，包括液壓油缸千斤頂、用于驅動液壓油缸千斤頂的液壓系統和用于控制液壓油缸千斤頂動作的控制箱；所述液壓系統包括油箱、液壓泵、電動機、變頻控制系統和伺服比例控制系統，所述變頻控制系統包括用于控制電動機轉速并使液壓油缸千斤頂快速加載的變頻裝置，所述伺服比例控制系統包括設置在所述液壓泵與所述液壓油缸千斤頂之間并用于液壓油缸千斤頂精確微調加載的伺服比例閥，所述伺服比例閥與液壓油缸千斤頂之間設有液控單向閥，所述液控單向閥與所述伺服比例閥之間設有卸荷控制旁路，所述卸荷控制旁路上設有電磁閥和可控卸荷裝置；還包括手-自轉換電路，所述油箱上設有手控面板，所述手控面板上設有用于切換手動模式-自動模式的手-自轉換開關以及用于操控所述控制閥組和電動機的按鍵或旋鈕；還包括傳感器組，所述傳感器組包括設置在所述液壓油缸千斤頂上并用于測量液壓油缸千斤頂活塞桿伸縮量的位移傳感器，以及設置在所述液控單向閥與液壓油缸千斤頂之間或設置在液壓油缸千斤頂上并用于檢測液壓油缸千斤頂壓力的壓力傳感器； 控制箱內設有中央處理系統和與中央處理系統相連的執行控制系 統，執行控制系統內設有用于輸出控制信號的控制輸出單元和用于采集傳感器組測量數據的數據采集單元； 所述控制箱內還設有與所述執行控制系統相連的通信模塊，所述通信模塊上設有用于與其他控制箱組網通信或用于接入數據網絡或用于接入物聯網的數據線接口和/或無線電臺。進一步，所述可控卸荷裝置包括設置在所述卸荷控制旁路上的節流裝置和單向閥，所述單向閥與所述液壓泵相連。進一步，所述可控卸荷裝置包括自調式可變節流器，所述自調式可變節流器包括閥體，所述閥體內設有壓力平衡腔和出油腔，所述壓力平衡腔和出油腔上分別設有進油口Pl和進油口 P2，所述出油腔內設有出油口，所述壓力平衡腔內設有閥芯，所述閥芯上設有延伸穿入出油腔并與出油口配合用于調節出油口流量的頂桿，所述頂桿上套裝有作用在閥芯和壓力平衡腔壁上的彈簧。進一步，所述液壓泵與伺服比例閥之間設有溢流旁路，所述溢流旁路上設有溢流閥和用于油箱內液壓油散熱的散熱器。進一步，所述傳感器組還包括設置在所述液壓系統上并用于檢測所述液壓系統工作壓力的壓力傳感器II，所述壓力傳感器II設置在所述卸荷控制旁路上或設置在所述伺服比例閥與液控單向閥之間。進一步，所述控制箱內還設有與中央處理系統相連的固定存儲器和/或用于與移動存儲器連接的接口。進一步，所述控制箱上還設有用于人機交互的觸摸屏、液晶顯示器和開關組件。進一步，所述油箱上設有接線孔，所述控制箱上設有接口板，所述控制輸出單元通過接口板和接線孔與所述液壓系統的閥組相連，所述數據采集單元通過接口板和接線孔與所述傳感器組相連。進一步，所述伺服比例閥進油口和卸荷控制旁路上均設有耐震壓力表。進一步，還包括推車，所述推車上設有用于安裝所述油箱和所述液壓油缸千斤頂的安裝工位。進一步，所述手-自轉換電路包括調理與變換電路、手自動轉換電路、驅動電路和繼電器組；所述調理與變換電路接收來自執行控制系統的信號并對該信號進行調理和變換輸入到手自動轉換電路，所述手自動轉換電路在所述手-自轉換開關的作用下進行轉換后，并輸入到驅動電路，所述驅動電路與繼電器組連接。本專利技術的有益效果為 I、本專利技術的手自一體化張拉系統通過控制箱能夠自動控制液壓油缸千斤頂的動作，通過設置手-自轉換電路，并在油箱上設置手控面板，能夠方便的切換手動模式和自動模式，便于現場人員根據實際情況主動介入預應カ張拉的控制，避免緊急情況的發生。2、通過伺服比例閥能夠控制液壓油缸千斤頂進油和出油的速率，能夠實時控制液壓油缸千斤頂輸出預應カ的大小，使液壓油缸千斤頂輸出的預應カ按照預設的預應カ張拉曲線進行輸出。3、通過設置變頻控制系統控制電機轉速，來達到驅動液壓泵輸出不同流量來控制空載液壓油缸千斤頂活塞伸縮速度，以及負載工作時液壓油缸千斤頂的輸出力大小與速度，達到快速加載的目的；現有的預應カ張拉系統的液壓站輸出流量一般為2-4L/min，僅 適用于穿心式千斤頂，當采用大油缸千斤頂時，其加載速度緩慢、回油緩慢等問題將影響施エ效率，而本專利技術的手自一體化張拉系統通過設置變頻裝置控制電機轉速，可以適應各種類型的油缸千斤頂，適用性更廣，井能提高張拉以及頂升等工程施工的效率； 在液壓油缸千斤頂依靠變頻控制達到設定的粗調張拉カ值后，中央處理器將協調變頻控制系統控制電機轉速與私服比例控制系統控制伺服比例閥開ロ大小來進行微調控制，平穩緩慢加載到設定張拉カ值，并通過液壓油缸千斤頂壓カ自補償控制來自動補償千斤頂內部油液泄露帶來的壓カ損失，實現持荷壓カ穩定保持； 即本專利技術的手自一體化張拉系統能夠實現快進與微調并用，適應從大到小不同張拉活塞面積液壓油缸千斤頂的低壓快速加載，高壓緩慢精確控制，保證系統施工效率與控制精度；通過變頻控制與伺服比例控制結合，在快速加載與大流量加載時依靠變頻進行粗調控制達到粗調預設カ值，進而通過伺服比例控制進行微調精確達到設定本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種手自一體化張拉系統，其特征在于：包括液壓油缸千斤頂、用于驅動液壓油缸千斤頂的液壓系統和用于控制液壓油缸千斤頂動作的控制箱；所述液壓系統包括油箱、液壓泵、電動機、變頻控制系統和伺服比例控制系統，所述變頻控制系統包括用于控制電動機轉速并使液壓油缸千斤頂快速加載的變頻裝置，所述伺服比例控制系統包括設置在所述液壓泵與所述液壓油缸千斤頂之間并用于液壓油缸千斤頂精確微調加載的伺服比例閥，所述伺服比例閥與液壓油缸千斤頂之間設有液控單向閥，所述液控單向閥與所述伺服比例閥之間設有卸荷控制旁路，所述卸荷控制旁路上設有電磁閥和可控卸荷裝置；還包括手?自轉換電路，所述油箱上設有手控面板，所述手控面板上設有用于切換手動模式?自動模式的手?自轉換開關以及用于操控所述控制閥組和電動機的按鍵或旋鈕；還包括傳感器組，所述傳感器組包括設置在所述液壓油缸千斤頂上并用于測量液壓油缸千斤頂活塞桿伸縮量的位移傳感器，以及設置在所述液控單向閥與液壓油缸千斤頂之間或設置在液壓油缸千斤頂上并用于檢測液壓油缸千斤頂壓力的壓力傳感器；控制箱內設有中央處理系統和與中央處理系統相連的執行控制系統，執行控制系統內設有用于輸出控制信號的控制輸出單元和用于采集傳感器組測量數據的數據采集單元；所述控制箱內還設有與所述執行控制系統相連的通信模塊，所述通信模塊上設有用于與其他控制箱組網通信或用于接入數據網絡或用于接入物聯網的數據線接口和/或無線電臺。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐樹名，羅斌，廖強，李文鋒，游慶和，
申請(專利權)人：招商局重慶交通科研設計院有限公司，
類型：發明
國別省市：