CN107377689A - 一种大跨度管母数控液压起拱仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大跨度管母数控液压起拱仪，包括管母支架、液压系统和自动控制系统，液压系统包括设置于管母支架中部的中位液压缸，和向两侧对称分布的至少一对侧位液压缸，中位液压缸和侧位液压缸上都配置位移传感器和用以保压的平衡阀，管母支架上对应中位液压缸和侧位液压缸设置极限位置限制器，侧位液压缸上设置角位移传感器，控制器把通讯数据实时传递给人机交互终端，并通过人机交互终端调控，实现闭环控制。本发明实现了高度自动化控制，适应多种规格管母的起拱作业，降低劳动强度，提高了作业效率和作业精度，解决了传统管母预拱作业人工劳动强度大，适用单一，预拱精度没有保证，影响管母线导电性能及安装安全的问题。

Description

一种大跨度管母数控液压起拱仪

技术领域

本发明涉及一种辅助电力管型母线安装的工具，具体地说涉及大跨度电力管型母线进行起拱的一种大跨度管母数控液压起拱仪。

背景技术

管型母线是一种取代传统的矩形、槽形、棒形母线和软导线的全新导体，主要应用在电力建设工程中电网输电导线与变电站变压器之间的导体连接、输电线路中的跳线、电力设备中的连接导体，以及大电流直流融冰装置中的过流导体，对输变电系统及电力设备的安全、可靠运行起着至关重要的作用。但是在加工、运输和搬运过程中，管型母线易出现弯曲或倾斜变形，尤其对于大跨度管母，安装后，两个支撑点之间的管型母线过长，受自重影响管型母线会出现下坠现象，会降低其导电性能，甚至影响管母安装质量，给电力工程留下安全隐患。因此在使用前须进行预拱处理，以确保安装后的自重作用下，使管型母线正好附至水平直线型。

申请号为201120499226.2，名称为一种管型母线调整工具的一篇专利申请公开了一种起拱工具，具体是通过在一凹槽内设置三个滚轮和一个压轮，并通过在压轮上方设置液压缸施力来调整管母。该专利有以下几方面的不足：1.自动化层度不高，操作麻烦，效率低；2.凹槽规格限制了管母规格，适用单一；3.操作过程未能数据化，不能参数化，即精确度不高；4.不能形成数据反馈，更不能形成数据曲线，不能用于更广泛的管母研究课题。

另外一篇发表于《电源技术应用》2013年第01期，浙江省火电建设公司发表的一篇名为履带式管型母线预拱机的研发应用的论文也公开了一种预拱机，是利用液压千斤顶和滚轮对管母施加外力，同时利用履带机作为载体牵引管横向移动，进而使管母线弯曲的一种电动机械设备。该设备一方面会使巨大的管母线有位移移动，能量耗费大，不便利，容易造成管母表面划伤；另一方面也未全自动化、不能参数化控制、不能实时监控管母起拱过程并调控，起拱精度不高；再有，起拱过程也不能形成数据库，不能供更广泛的管母课题研究，作用单一。

发明内容

本发明是了解了现有起拱设备的不足解决起拱作业时间长，人员劳动强度大，起拱参数不易控制等问题，研发了一种全新的结构简单、合理，管母无需移动，能耗低，操作简单，且全自动参数化闭环控制的高效大跨度管母数控液压起拱仪。

本发明提供的一种大跨度管母数控液压起拱仪，包括管母支架、液压系统和自动控制系统，液压系统包括设置于管母支架中部的中位液压缸，和根据管母长度需要沿管母支架至中位液压缸向两侧对称分布的至少一对侧位液压缸，中位液压缸和侧位液压缸上都配置位移传感器和用以保压的平衡阀，管母支架上对应中位液压缸和侧位液压缸设置极限位置限制器，侧位液压缸上设置用于调整侧位液压缸角度，以使侧位液压缸施力方向垂直被起拱管母的角位移传感器，还包括与中位液压缸和侧位液压缸一对一相连的液压基站，液压基站设置溢流阀、比例流量阀，自动控制系统包括控制器和用于实时数据显示及调控的人机交互终端，控制器通讯连接液压系统和位移传感器、极限位置限制器、所述角位移传感器，并把数据实时传递给人机交互终端，并通过人机交互终端调控控制器进而调控液压系统和位移传感器、极限位置限制器、角位移传感器，实现闭环控制。

进一步的，管母支架上设置管母固定架，管母固定架为包裹被起拱管母外表面的弧状卡具，弧状卡具根据管母直径大小弧度可调，弧状卡具包括第一弧状卡具和第二弧状卡具，第一弧状卡具连接于中位液压缸和侧位液压缸的活塞杆端部，内弧面朝向活塞杆深处的方向，第二弧状卡具固定于管母支架的两端，内弧面与与第一弧状卡具内弧面方向对应。

进一步的，侧位液压缸与管母支架铰接，中位液压缸与管母支架固定连接，进一步为焊接。

进一步的，侧位液压缸为两对。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

一种全新的设备，结构简单、合理，管母无需移动只需放置于管母固定架上，通过第一弧状卡具和第二弧状卡具对管母形成卡抱，在两端第二弧状卡具的把控作用下，通过自动控制系统和液压系统，控制中位液压缸和侧位液压缸将第二弧状卡具按控制器中设定的参数与程序按比例和速度推送出矢量；角位移传感器的使用能根据管母不同时刻的弯曲度，调整侧位液压缸的角度，以使侧位液压缸对管母的施力方向垂直于管母而不产生剪切力，从而避免了能量浪费，也使管母的预拱更加温和、顺滑，提高作业精度，管母预拱后表面光洁、无损伤，拱形均匀，导电性能好；全自动的闭环控制，可实时监控管母的预拱参数及效果，不同尺寸、材质、工艺的管母可通过参数及程序调控、多点同时起拱或单点顺序起拱等形成数据库，形成曲线，供作进一步管母预拱的课题研究；高度自动化控制，适应多种规格管母的起拱作业，降低劳动强度，提高了作业效率和作业精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种大跨度管母数控液压起拱仪的方块示意图；

图2是管母支架1及设置于其上的执行部件的结构示意图；

图3是图2中A部分的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1、2、3所示，一种大跨度管母数控液压起拱仪，包括管母支架1、液压系统2和自动控制系统3。自动控制系统3包括控制器31和用于实时数据显示及调控的人机交互终端32。液压系统2包括设置于管母支架1中部的中位液压缸21，中位液压缸21与管母支架1焊接连接，还包括根据管母长度需要沿管母支架1至中位液压缸21向两侧对称分布的两对侧位液压缸22，侧位液压缸22与管母支架1铰接，便于侧位液压缸22动态调整施力方向。中位液压缸21和侧位液压缸22上都配置位移传感器4用以实时采集并向控制器31传递起拱管母不同位置的起拱位移数据。中位液压缸21和侧位液压缸22上还设置用以对液压缸无杆腔进行保压的平衡阀。管母支架1上对应中位液压缸21和侧位液压缸22设置极限位置限制器5，当管母起拱到位后，极限位置限制器5采集到到位信号并传递给控制器31，配合位移传感器4做到对管母起拱效果的双从控制。极限位置限制器5的位置可调节，用以配合不同规格的管母的不同起拱需要。侧位液压缸22上设置用于调整侧位液压缸22角度，以使侧位液压缸22施力方向垂直被起拱管母的角位移传感器6，角位移传感器6的使用能根据管母不同时刻的弯曲度，调整侧位液压缸22的角度，以使侧位液压缸22对管母的施力方向垂直于管母而不产生剪切力，从而避免了能量浪费，也使管母的预拱更加温和、顺滑，提高作业精度。管母支架1上设置管母固定架，管母固定架为包裹被起拱管母外表面的弧状卡具11，可以有效的传导起拱力，使起拱过程更温和，确保管母表面光滑。弧状卡具11根据管母直径大小弧度可调，适用于不同规格的管母的起拱，适用广泛。弧状卡具11包括第一弧状卡具111和第二弧状卡具112，第一弧状卡具111连接于中位液压缸21和侧位液压缸22的活塞杆端部，内弧面朝向活塞杆深处的方向，第二弧状卡具112固定于管母支架1的两端，内弧面与与第一弧状卡具111内弧面方向对应，使得第二弧状卡具112在侧位液压缸22的推力下而向外推动管母起拱时，第一弧状卡具111向内把住该管母的两端，协助起拱。起拱仪还包括与中位液压缸21和侧位液压缸22一对一相连的液压基站23，液压基站23设置溢流阀、比例流量阀，控制中位液压缸21和侧位液压缸33将第二弧状卡具112按控制器31中设定的参数与程序按比例和速度推送出矢量，使起拱过程更顺滑。控制器31通讯连接液压系统2和位移传感器4、极限位置限制器5、角位移传感器6，并通过控制器31程序驱动把数据信息实时传递给人机交互终端32，并通过人机交互终端32调控控制器31进而调控液压系统2和位移传感器4、极限位置限制器5、角位移传感器6的动作，实现闭环控制，实现高度自动化，提高工作效率，降低劳动强度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种大跨度管母数控液压起拱仪，其特征在于，包括管母支架、液压系统和自动控制系统，所述液压系统包括设置于所述管母支架中部的中位液压缸，和根据管母长度需要沿所述管母支架至所述中位液压缸向两侧对称分布的至少一对侧位液压缸，所述中位液压缸和所述侧位液压缸上都配置位移传感器和用以保压的平衡阀，所述管母支架上对应所述中位液压缸和所述侧位液压缸设置极限位置限制器，所述侧位液压缸上设置用于调整侧位液压缸角度，以使所述侧位液压缸施力方向垂直被起拱管母的角位移传感器，所述还包括与所述中位液压缸和所述侧位液压缸一对一相连的液压基站，所述液压基站设置溢流阀、比例流量阀，所述自动控制系统包括控制器和用于实时数据显示及调控的人机交互终端，所述控制器通讯连接所述液压系统和所述位移传感器、所述极限位置限制器、所述角位移传感器，并把数据实时传递给所述人机交互终端，并通过所述人机交互终端调控所述控制器进而调控所述液压系统和所述位移传感器、所述极限位置限制器、所述角位移传感器，实现闭环控制。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度管母数控液压起拱仪，其特征在于，所述管母支架上设置管母固定架，所述管母固定架为包裹被起拱管母外表面的弧状卡具，所述弧状卡具根据管母直径大小弧度可调，所述弧状卡具包括第一弧状卡具和第二弧状卡具，所述第一弧状卡具连接于所述中位液压缸和所述侧位液压缸的活塞杆端部，内弧面朝向活塞杆深处的方向，所述第二弧状卡具固定于所述管母支架的两端，内弧面与与所述第一弧状卡具内弧面方向对应。

3.根据权利要求1所述的一种大跨度管母数控液压起拱仪，其特征在于，所述侧位液压缸与所述管母支架铰接，所述中位液压缸与所述管母支架固定连接，进一步为焊接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种大跨度管母数控液压起拱仪，其特征在于，所述侧位液压缸为两对。