CN105619600A - 先张轨道板同步张拉放张控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供先张轨道板同步张拉放张控制系统，包括台座、多个放置有轨道板的模具、横向张拉横梁、纵向张拉横梁和液压动作器，液压动作器位于台座外的坑道墙体内壁上，横向张拉横梁和纵向张拉横梁分别与相对应的液压动作器相连，台座上设有若干纵横排列的模具，使台座上形成多个均匀分布的纵向模具列和横向模具列。先张轨道板同步张拉放张控制系统，解决了现有轨道板不能同步张拉、放张且控制精度低、生产效率低、成品率低的问题。本发明能满足现在轨道板对横向、纵向预应力钢筋同步或独立张拉放张的生产需求，对同步张拉放张过程实现了精确控制，其预张拉张力控制精度能达到±1％，大大提高了生产率和轨道板成品合格率。

Description

先张轨道板同步张拉放张控制系统

技术领域

本发明创造属于张拉系统领域，尤其是涉及一种先张轨道板同步张拉放张控制系统。

背景技术

轨道板批量生产过程中的预应力张拉技术是轨道板质量控制的核心，预应力整体张拉及张拉质量的关键要取决于张拉系统的安全和精确。现有轨道板场都采用德国或者日本的一维张拉技术，该张拉系统主要是为了配合之前CRTSⅠ型、CRTSⅡ型轨道板只设置一维方向预应力钢筋的需求，其控制过程是对轨道板的一维方向预应力钢筋采用前后同时张拉的张拉过程，其控制精度低，预应力钢筋损坏率高，轨道板不合格率高，极大地提高了生产成本，同时降低了生产效率。同时，由于我国自主研发的CRTSⅢ型轨道板，其预应力钢筋采用纵横交错的二维结构，而目前现有张拉技术对CRTSⅢ型轨道板进行张拉放张操作是采用纵向、横向预应力钢筋先后张拉的张拉过程，该过程不仅对其控制精度不好掌控，而且成品合格率较低，除此之外，先后张拉的张拉过程要求生产线中增添了很多相应的模具转换方向的相应设备，不仅增加了生产成本，而且极大地降低了生产效率。

发明内容

本发明创造要解决现有轨道板不能同步张拉、放张且控制精度低、生产效率低、成品率低的问题，提供一种先张轨道板同步张拉放张控制系统。

为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：先张轨道板同步张拉放张控制系统，包括台座、多个放置有轨道板的模具、横向张拉横梁、纵向张拉横梁和液压动作器，所述液压动作器位于所述台座外的坑道墙体内壁上，所述横向张拉横梁和所述纵向张拉横梁分别与相对应的液压动作器相连，

所述台座上设有若干纵横排列的所述模具，使所述台座上形成多个均匀分布的纵向模具列和横向模具列，位于每个纵向模具列上的所述模具上放置的轨道板的纵向预应力钢筋均通过连接件相互连接，位于所述纵向模具列首端的所述模具上放置的轨道板的纵向预应力钢筋通过连接件与所述台座外的坑道墙体内壁固连，位于所述纵向模具列尾端的所述模具上放置的轨道板的纵向预应力钢筋通过连接件与所述纵向张拉横梁相连，位于每个横向模具列上的所述模具上放置的轨道板的横向预应力钢筋均通过连接件相互连接，位于所述横向模具列首端的所述模具上放置的轨道板的横向预应力钢筋通过连接件与所述台座外的坑道墙体内壁固连，位于所述横向模具列尾端的所述模具上放置的轨道板的横向预应力钢筋通过连接件与所述横向张拉横梁相连。

进一步，还包括控制装置，所述控制装置包括依次相连的工控机、控制器、液压站、球阀、滤油器和伺服阀，还包括位移传感器和压力传感器，所述伺服阀、位移传感器和压力传感器均位于所述液压动作器上，所述位移传感器和压力传感器分别与所述控制器相连。

进一步，所述纵向模具列为四列，每两列所述纵向模具列连接一个所述纵向张拉横梁。

进一步，所述横向模具列为两列，每列所述横向模具列连接一个所述横向张拉横梁。

进一步，每个所述纵向张拉横梁的两端各连接一个所述液压动作器。

进一步，每个所述横向张拉横梁的两端各连接一个所述液压动作器。

进一步，还设有显示器，所述显示器与所述控制器相连。

本发明创造具有的优点和积极效果是：先张轨道板同步张拉放张控制系统，解决了现有轨道板不能同步张拉、放张且控制精度低、生产效率低、成品率低的问题。本发明创造所公开的先张轨道板同步张拉放张控制系统，能满足现在轨道板对横向、纵向预应力钢筋同步或独立张拉放张的生产需求，通过控制装置的设置使用，对同步张拉放张过程实现了精确控制，其预张拉张力控制精度能达到±1％，控制装置的精确控制在提高生产率的基础上，也大大提高了成品合格率。

附图说明

图1是张拉装置结构示意图；

图2是图1局部放大图；

图3是控制装置功能框图。

图中：1、台座；2、模具；3、横向张拉横梁；4、纵向张拉横梁；5、液压动作器；6、轨道板；7、伺服阀；8、位移传感器；9、压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明创造的具体实施例做详细说明。

如图1、2所示的最佳实施方式，先张轨道板同步张拉放张控制系统，包括台座1、多个放置有轨道板的模具2、横向张拉横梁3、纵向张拉横梁4和液压动作器5，所述液压动作器5位于所述台座1外的坑道墙体内壁上，所述横向张拉横梁3和所述纵向张拉横梁4分别与相对应的液压动作器5相连，所述台座1上设有若干纵横排列的所述模具2，使所述台座1上形成多个均匀分布的纵向模具列和横向模具列，位于每个纵向模具列上的所述模具2上放置的轨道板6的纵向预应力钢筋均通过连接件相互连接，位于所述纵向模具列首端的所述模具2上放置的轨道板6的纵向预应力钢筋通过连接件与所述台座1外的坑道墙体内壁固连，位于所述纵向模具列尾端的所述模具2上放置的轨道板6的纵向预应力钢筋通过连接件与所述纵向张拉横梁4相连，位于每个横向模具列上的所述模具2上放置的轨道板6的横向预应力钢筋均通过连接件相互连接，位于所述横向模具列首端的所述模具2上放置的轨道板6的横向预应力钢筋通过连接件与所述台座1外的坑道墙体内壁固连，位于所述横向模具列尾端的所述模具2上放置的轨道板6的横向预应力钢筋通过连接件与所述横向张拉横梁3相连。还包括控制装置，所述控制装置包括依次相连的工控机、控制器、液压站、球阀、滤油器和伺服阀7，还包括位移传感器8和压力传感器9，所述伺服阀7、位移传感器8和压力传感器9均位于所述液压动作器5上，所述位移传感器8和压力传感器9分别与所述控制器相连。如图3所示。

所述纵向模具列为四列，每两列所述纵向模具列连接一个所述纵向张拉横梁4。所述横向模具列为两列，每列所述横向模具列连接一个所述横向张拉横梁3。每个所述纵向张拉横梁4的两端各连接一个所述液压动作器5。每个所述横向张拉横梁3的两端各连接一个所述液压动作器5。还设有显示器和打印机，所述显示器和所述打印机分别与所述工控机相连。

最佳实施方式中，控制器选择西门子PLC300，是控制装置中主要组成部分，可根据用户要求进行参数设计，可以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算数运算等操作指令，并通过输入和输出，控制生产过程。工控机采用西门子工控机，其具有更强的抗严酷工作环境能力，可以在工业环境中24小时不间断地可靠运行，高度的数据安全性使系统停机时间最小化，增加了系统可用性。液压动作器5采用液压缸，是主要执行原件。液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动的液压执行元件。伺服阀7采用比例伺服阀，其阀口可以根据需要打开任意一个开度，由此控制通过流量的大小。通过控制器控制比例伺服阀的开度大小进行液压缸的往复快慢动作控制。液压站是液压系统主要组成部分。液压站是由液压泵、驱动用电动机、油箱、溢流阀等构成的液压源装置或包括控制阀在内的液压装置电机带动油泵旋转，泵从油箱中吸油后打油，将机械能转化为液压油的压力能，液压油通过集成块(或阀组合)被液压阀实现了方向、压力、流量调节后经外接管路传输到液压机械的油缸或油马达中，从而控制了液压缸方向的变换、力量的大小及速度的快慢，推动各种液压机械做功。压力传感器9将压力转换为电信号输出的传感器。它的灵敏度高、精度好，可测量到0.1％的精确度。位移传感器8能够实时监控液压缸位移情况。位移传感器8具有易实现数字化、精度高、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点。滤油器采用高压滤油器，高压滤油器的保护，可以对整个液压系统的油路进行过滤，是缸体和比例伺服阀更好的工作。高压滤油器如果阻塞，会有报警指示。

先张轨道板同步张拉放张控制系统的控制过程主要包括：零点矫正、轨道板6加张、放张前预拉、轨道板6放张。

1.横梁的零点矫正(加张前预张拉)：

为了防止预应力丝在张拉时脱出，预应力丝安装全部完成后，人工将压板放到张拉横梁固定位置；安装完成预应力丝后初张拉20％后，张拉电脑必须由技术人员操作；张拉完成20％后，人工检查是否有滑丝、断裂或者松动的现象，如果发现必须报告技术员，做出处理后，方可进行下到工序。零点矫正通过计算机控制，显示屏上面显示每个千斤顶的张拉力和位移量。千斤顶按照事先设定好的位移量顶出，用环形螺母锁紧。

根据要求对横梁位置进行调整，通过工控机与控制器的配合使液压缸进行精确的定位，达到准确位置。横梁的零点矫正只需第一次使用时进行人为的设定，再次使用时可直接访问历史数据进行零点矫正。

2.轨道板加张：

横梁零点矫正完毕后，根据对轨道板张拉的参数要求对轨道板张拉数值进行规定值的设定，只需在目标数值处单击并进行输入数字即可。张拉100％，由专业技术人员操作，张拉过程中注意预应力钢丝的变化，人工检查是否有滑丝、断裂或者松动的现象，如果发现必须报告技术员，做出处理后，方可进行下到工序。

3.加张过程分为两个过程：

⑴同步位移张拉:张拉整个过程的前百分之八十是位移同步,并保证两个液压缸的位移差低于两毫米。

⑵同力张拉：张拉整个过程的后百分之二十为同力张拉，同力张拉过程中两个液压缸的数值差不应超过限定值。

加张前可根据现场要求进行同步位移的位移步长设定、同力步长的设定以及时间的设定。准备过程完成后即可进行加张。张拉时可以进行单梁张拉也可以进行四梁同拉。

4.放张前预拉：

由于养护过程中的持续时间比较长，为了更好的保证钢丝的拉力，采用物理锁死。放张前的预拉就是方便解锁，为下一步的放张提供更好的工作环境。放张预拉要保持拉力平稳不出现震荡情况，能够准确的到达指定数值，可以轻松的解锁即可。放张预拉时，液压缸位移变化较小。由于放张预拉的特性放张预拉时位移量较小，所以相对技术要求较高，放张预拉时必须保证能够准确、快速的达到放张预拉值。确保放张预拉稳定性、准确性。

5.放张过程：

放张过程是整个打板过程中的收官阶段，也是技术要求的最高的阶段。在这个过程中，可以随意调整放张的步长和放张时间。放张时可以使一侧的四个液压缸进行同步放张，也能同时保证八个液压缸进行同步放张。放张过程中可以达到平稳、准确的到达完全放张完毕。

以上对本发明创造的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明创造的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.先张轨道板同步张拉放张控制系统，其特征在于：包括台座(1)、多个放置有轨道板的模具(2)、横向张拉横梁(3)、纵向张拉横梁(4)和液压动作器(5)，所述液压动作器(5)位于所述台座(1)外的坑道墙体内壁上，所述横向张拉横梁(3)和所述纵向张拉横梁(4)分别与相对应的液压动作器(5)相连，

所述台座(1)上设有若干纵横排列的所述模具(2)，使所述台座(1)上形成多个均匀分布的纵向模具列和横向模具列，位于每个纵向模具列上的所述模具(2)上放置的轨道板(6)的纵向预应力钢筋均通过连接件相互连接，位于所述纵向模具列首端的所述模具(2)上放置的轨道板(6)的纵向预应力钢筋通过连接件与所述台座(1)外的坑道墙体内壁固连，位于所述纵向模具列尾端的所述模具(2)上放置的轨道板(6)的纵向预应力钢筋通过连接件与所述纵向张拉横梁(4)相连，位于每个横向模具列上的所述模具(2)上放置的轨道板(6)的横向预应力钢筋均通过连接件相互连接，位于所述横向模具列首端的所述模具(2)上放置的轨道板(6)的横向预应力钢筋通过连接件与所述台座(1)外的坑道墙体内壁固连，位于所述横向模具列尾端的所述模具(2)上放置的轨道板(6)的横向预应力钢筋通过连接件与所述横向张拉横梁(3)相连。

2.根据权利要求1所述的先张轨道板同步张拉放张控制系统，其特征在于：还包括控制装置，所述控制装置包括依次相连的工控机、控制器、液压站、球阀、滤油器和伺服阀(7)，还包括位移传感器(8)和压力传感器(9)，所述伺服阀(7)、位移传感器(8)和压力传感器(9)均位于所述液压动作器(5)上，所述位移传感器(8)和压力传感器(9)分别与所述控制器相连。

3.根据权利要求1所述的先张轨道板同步张拉放张控制系统，其特征在于：所述纵向模具列为四列，每两列所述纵向模具列连接一个所述纵向张拉横梁(4)。

4.根据权利要求1所述的先张轨道板同步张拉放张控制系统，其特征在于：所述横向模具列为两列，每列所述横向模具列连接一个所述横向张拉横梁(3)。

5.根据权利要求3所述的先张轨道板同步张拉放张控制系统，其特征在于：每个所述纵向张拉横梁(4)的两端各连接一个所述液压动作器(5)。

6.根据权利要求4所述的先张轨道板同步张拉放张控制系统，其特征在于：每个所述横向张拉横梁(3)的两端各连接一个所述液压动作器(5)。

7.根据权利要求2所述的先张轨道板同步张拉放张控制系统，其特征在于：还设有显示器和打印机，所述显示器和所述打印机分别与所述控制器相连。