CN102031874B - 智能型同步预应力张拉系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能型同步预应力张拉系统，包括控制组件以及与控制组件相连的两个呈相对布置的张拉组件，所述张拉组件包括张拉油缸装置和驱动装置，所述驱动装置包括油箱以及装设于油箱内的驱动泵、电机和驱动控制机构，所述电机的输出端与驱动泵相连，所述电机的控制端与控制组件相连，所述油箱通过管路与张拉油缸装置相连通。本发明具有结构简单紧凑、成本低廉、操作简便、可靠性好、精度高、自动化程度高等优点。
Description
技术领域
本发明主要涉及到土木工程施工设备领域，特指一种预应力张拉系统。
背景技术
预应力张拉，就是通过千斤顶拉紧预应力筋，预先给桥梁或构件施加应力，使桥梁或构件产生向上的拱度，以提高桥梁或构件的承载能力。预应力张拉分为“先张法”和“后张法”两种：“先张法”是指先在台座上拉紧预应力筋，通过锚具（锚具是专门用于锚固预应力筋的夹具，由锚环和夹片等组成）将预应力筋锚固在台座上，然后浇筑混凝土，待混凝土达到规定强度时，卸掉锚具，放松预应力筋，与混凝土结合的那部分预应力筋的力量就传递到混凝土上；“后张法”是指先浇筑混凝土后张拉，浇筑混凝土前预先留有孔道，待混凝土达到强度，在孔道内穿入预应力筋，然后张拉锚固，最后在孔道内注入水泥浆。
在传统的施工方式中，预应力张拉采取两端对称同时张拉的方式，采用控制“张拉力”和“伸长量”的“双控法”。为了使张拉力控制地更加准确，一般采用应力应变双控法，以应力控制（油表读数控制）为主，应变控制（伸长量控制）为辅，同时要求以逐级加载的方法进行，即存在对同步和停顿的要求。其中，对油表、伸长量的读数都是通过人工方式采集，而同步性则靠吹口哨、做手势或者通过对讲机喊话来实现。张拉完毕以后，数据记录也是靠人工记录。
上述传统张拉方式存在以下的不足：
首先是在操作上，因为是两个张拉人员站在张拉的两端分别对两台张拉装置进行控制，仅仅通过简单的吹口哨或者喊话，很难保证对设备的同时启动，也就是很难保证同步性，而同步性对张拉质量的好坏起着至关重要的作用。在张拉过程中需要采用逐级加载的方式，即在张拉过程中要求有停顿和持荷时间，占用了操作人员大量的时间。而在大量的工程实践考察中可以得知，为了赶时间或者出于对张拉质量的忽视，很多张拉人员几乎是到了某个停顿点以后，只要采集完该点的数据以后，即马上启动装置开始下一行程的张拉，整个过程并不完整，从而影响到张拉质量。此外，对张拉力值控制上也很不准确。
其次是在数据的采集上，人工张拉的方式是通过肉眼来读取油压表值，由于机器的震动，油表指针会剧烈的摆动，加上油表的精度问题，以及工人读数水平问题，都影响到读数的精确度和正确度；在测量预应力筋的伸长量上，目前也是采取人工方式，用钢尺去采集，同样也会存在较大的误差。
最后，整个张拉过程是不可以再现的，张拉完毕，封锚（用混凝土包裹住张拉端）以后，即使张拉人员篡改了张拉过程中采集到的数据，也很难去查证。
综上所述，以上种种原因直接导致锚下预应力不符合设计要求和使用要求，严重影响桥梁等建筑工程的使用寿命，增加建筑工程后期的维护和营运成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、操作简便、可靠性好、精度高、自动化程度高的智能型同步预应力张拉系统。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。
一种智能型同步预应力张拉系统，其特征在于：包括控制组件以及与控制组件相连的两个呈相对布置的张拉组件，所述张拉组件包括张拉油缸装置和驱动装置，所述驱动装置包括油箱以及装设于油箱内的驱动泵、电机和驱动控制机构，所述电机的输出端与驱动泵相连，所述电机的控制端与控制组件相连，所述油箱通过管路与张拉油缸装置相连通。
作为本发明的进一步改进：
所述张拉油缸装置上装设有用来检测张拉作业时油缸伸缩端位移并将位移信号传送给控制组件的位移传感器。
所述油箱内装设有用来检测张拉作业时油箱内油压并将油压值传送给控制组件的压力传感器。
所述油箱通过第二油口、回油管道与张拉油缸装置上的回油孔相连通，所述油箱通过第一油口、注油管道与张拉油缸装置上的注油孔相连通。
所述油箱内装设有用来控制液压油进出的电磁控制阀。
所述电机处设有冷却风扇。
所述控制组件包括张拉启闭控制单元和用来采集张拉作业时各种数据的数据采集控制单元。
所述数据采集控制单元装设于油箱的外侧面或内侧面上。
所述控制组件通过无线或有线的方式与张拉油缸装置相连。
所述油箱的底部开设有卸油口。
与现有技术相比，本发明的优点就在于：本发明的智能型同步预应力张拉系统，结构简单紧凑、成本低廉、操作简便、可靠性好、精度高、自动化程度高，通过一个控制组件同时对两个张拉组件进行控制，并实时记录下作业时的数据值，不仅能够保证张拉过程的同步性、张拉过程中的持荷时间长度以及采集数据的精确度与正确度，还能自动地记录张拉过程中的数据，以图像的形式保存起来，能再现张拉过程，方便查证。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图例说明
1、油箱；2、驱动泵；3、电机；4、冷却风扇；5、卸油口；6、电源接口；7、位移传感器接口；8、数据采集控制单元；9、电气箱；10、控制面板；11、第二油口；12、第一油口；13、压力传感器；14、电磁控制阀；16、注油口；17、位移传感线；18、回油管道；19、注油管道；20、张拉油缸装置；22、注油孔；23、回油孔；24、位移传感器；26、控制组件。
具体实施方式
以下将结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明的智能型同步预应力张拉系统，包括控制组件26以及与控制组件26相连的两个呈相对布置的张拉组件，两个张拉组件分别位于待张拉件的两端。张拉组件包括张拉油缸装置20和驱动装置，驱动装置包括油箱1以及装设于油箱1内的驱动泵2、电机3和驱动控制机构，电机3的输出端与驱动泵2相连，电机3的控制端与控制组件26相连，油箱1通过管路与张拉油缸装置20相连通。本实施例中，控制组件26采用普通计算机，张拉油缸装置20可以采用传统的千斤顶式结构，驱动泵2则可采用由电机3带动的柱塞泵，油箱1的下部用来盛装液压油，上部则为安装各电气部件的电气箱9，电气箱9上设有为油箱1内各电气部件供电的电源接口6和控制面板10。油箱1上开设有注油口16，用来对油箱1添加液压油。油箱1的底部开设有卸油口5，可以用来对油箱1进行放油操作。
本实施例中，张拉油缸装置20上装设有用来检测张拉作业时油缸伸缩端位移并将位移信号传送给控制组件26的位移传感器24，位移传感器24通过位移传感线17与位移传感器接口7相连，油箱1内装设有用来检测张拉作业时油箱1内油压并将油压值传送给控制组件26的压力传感器13，从而可以实时记录下张拉作业时，张拉位移的变化和实时油压变化，并根据上述变化，实时调整张拉的应力、停顿点等参数，达到最佳的张拉效果，且整个数据记录过程真实、可靠，能作为最佳的工程数据保存下来。
本实施例中，油箱1通过第二油口11、回油管道18与张拉油缸装置20上的回油孔23相连通，油箱1通过第一油口12、注油管道19与张拉油缸装置20上的注油孔22相连通。油箱1内装设有用来控制液压油进出的电磁控制阀14，电磁控制阀14通过第一油口12和第二油口11控制油箱1的回油和出油，而压力传感器13一般装设于用来控制张拉油缸装置20进油的第一油口12处。本实施例中，进一步在电机3处设有冷却风扇4，用来在工作时对电机3进行散热。
本实施例中，控制组件26包括张拉启闭控制单元和用来采集张拉作业时各种数据的数据采集控制单元8，数据采集控制单元8则可以直接装设于油箱1的外侧面或内侧面上。控制组件26通过无线或有线的方式与张拉油缸装置20相连，采用无线方式则可以适应各种实际应用环境，不会受到张拉距离以及线路长度等限制，并通过无线信号来控制设备的启动与关闭。数据采集控制单元8通过无线或有线的方式与张拉启闭控制单元相连。
工作时，首先安装好张拉油缸装置20，用油管连接好张拉油缸装置20与油箱1，接通装置电源。打开计算机，连接好无线网关。准备工作结束以后，开始张拉。
计算机打开张拉控制软件，输入张拉必要数据，如张拉应力值，持荷时间等，输入完毕以后点击确定，控制信息通过连接到计算机的无线网关发送到数据采集控制单元8。数据采集控制单元8通过天线接收到来自计算机的控制信号，启动电机3工作。在电机3工作以后，液压油被驱动泵2压入电磁控制阀14，由第一油口12将油压入张拉油缸装置20的注油孔22，张拉油缸装置20的伸缩端伸出，进行张拉施工。与此同时，电磁控制阀14上安装的压力传感器13采集到油压数据，张拉油缸装置20上安装的位移传感器24采集到张拉油缸装置20顶出的位移值，两个数值通过连接到数据采集控制单元8的线路，以无线的方式反馈到计算机中间，进行计算和处理。张拉行程结束以后，液压油由张拉油缸装置20的回油孔23，通过连接到电磁控制阀14的第二油口11，回流至油箱1。控制面板10上的开关可以打开和关闭电源；本发明还可以进一步在计算机出现故障的时候，通过控制面板10上的开关手动控制施工过程，实现双保险。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，例如，在张拉油缸装置20上设有提手等等，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1. 一种智能型同步预应力张拉系统，其特征在于：包括控制组件（26）以及与控制组件（26）相连的两个呈相对布置的张拉组件，所述张拉组件包括张拉油缸装置（20）和驱动装置，所述驱动装置包括油箱（1）以及装设于油箱（1）内的驱动泵（2）、电机（3）和驱动控制机构，所述电机（3）的输出端与驱动泵（2）相连，所述电机（3）的控制端与控制组件（26）相连，所述油箱（1）通过管路与张拉油缸装置（20）相连通。
2. 根据权利要求1所述的智能型同步预应力张拉系统，其特征在于：所述张拉油缸装置（20）上装设有用来检测张拉作业时油缸伸缩端位移并将位移信号传送给控制组件（26）的位移传感器（24）。
3. 根据权利要求2所述的智能型同步预应力张拉系统，其特征在于：所述油箱（1）内装设有用来检测张拉作业时油箱（1）内油压并将油压值传送给控制组件（26）的压力传感器（13）。
4. 根据权利要求1或2或3所述的智能型同步预应力张拉系统，其特征在于：所述油箱（1）通过第二油口（11）、回油管道（18）与张拉油缸装置（20）上的回油孔（23）相连通，所述油箱（1）通过第一油口（12）、注油管道（19）与张拉油缸装置（20）上的注油孔（22）相连通。
5. 根据权利要求1或2或3所述的智能型同步预应力张拉系统，其特征在于：所述油箱（1）内装设有用来控制液压油进出的电磁控制阀（14）。
6. 根据权利要求1或2或3所述的智能型同步预应力张拉系统，其特征在于：所述电机（3）处设有冷却风扇（4）。
7. 根据权利要求1或2或3所述的智能型同步预应力张拉系统，其特征在于：所述控制组件（26）包括张拉启闭控制单元和用来采集张拉作业时各种数据的数据采集控制单元（8）。
8. 根据权利要求7所述的智能型同步预应力张拉系统，其特征在于：所述数据采集控制单元（8）装设于油箱（1）的外侧面或内侧面上。
9. 根据权利要求1或2或3所述的智能型同步预应力张拉系统，其特征在于：所述控制组件（26）通过无线或有线的方式与张拉油缸装置（20）相连。
10. 根据权利要求1或2或3所述的智能型同步预应力张拉系统，其特征在于：所述油箱（1）的底部开设有卸油口（5）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Intelligent type synchronous prestress tensioning system Effective date of registration: 20150925 Granted publication date: 20120530 Pledgee: Bank of Beijing Limited by Share Ltd Changsha branch Pledgor: Hunan Lianzhi Bridge and Tunnel Technology Co.,Ltd. Registration number: 2015430000024 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20170113 Granted publication date: 20120530 Pledgee: Bank of Beijing Limited by Share Ltd Changsha branch Pledgor: Hunan Lianzhi Bridge and Tunnel Technology Co.,Ltd. Registration number: 2015430000024 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Intelligent type synchronous prestress tensioning system Effective date of registration: 20190701 Granted publication date: 20120530 Pledgee: Bank of Communications Co., Ltd. Hunan Branch Pledgor: Hunan Lianzhi Bridge and Tunnel Technology Co.,Ltd. Registration number: 2019430000061 |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 410200 No. 168, Second Section of Yanhe Road, Wangcheng Economic and Technological Development Zone, Changsha City, Hunan Province Patentee after: Hunan Lianzhi Technology Co.,Ltd. Address before: 410011, two floor, building 175, leek Garden Road, Changsha, Hunan Patentee before: HUNAN LIANZHI BRIDGE AND TUNNEL TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20200928 Granted publication date: 20120530 Pledgee: Bank of Communications Co.,Ltd. Hunan Branch Pledgor: HUNAN LIANZHI BRIDGE AND TUNNEL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: 2019430000061 |