CN108408633A - 一种用于桥梁精确合龙的液压伺服系统 - Google Patents

一种用于桥梁精确合龙的液压伺服系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于桥梁精确合龙的液压伺服系统，包括与桥墩间装有顶推设备的节段梁以及待合龙的对面梁，其特征在于，还包括PLC控制单元，所述对面梁上设有对与节段梁间距离进行感应的传感器，所述顶推设备为带有顶伸功能的黏滞阻尼器，所述PLC控制单元的信号输出端与截止阀的信号输入端、液压顶推装置的信号输入端连接，所述PLC控制单元的信号输入端与传感器的信号输出端连接。本发明通过PLC控制单元对整个合龙过程进行精确控制，高效迅速的完成桥梁合龙，合龙后黏滞阻尼器留在原处继续发挥阻尼减振功能，避免了顶推设备的拆除以及阻尼器的安装。

Description

一种用于桥梁精确合龙的液压伺服系统
技术领域
本发明涉及桥梁工程部件，具体地指一种用于大跨度桥梁梁体精确合龙的液压伺服系统。
背景技术
桥梁建设项目一般工期较长、工况较复杂，环境温度等不可抗因素较多，众多的因素影响着梁体合龙的精确度，且不可实时地进行梁体合龙，需等待合适的时间和温度方可施工。
目前桥梁合龙采用的方法是，预留节段梁，受温度、施工误差等影响，节段梁必须现场再加工，影响施工周期。合龙精度无法把握，直接影响着工程质量，而且施工成本高、难度高，周期长，影响减震设备的安装。
若将节段梁预制后利用顶推设备直接与对面梁顶推合龙，则可全天候地进行梁体合龙，但是对其精度要求较高，而且合龙完毕后要将顶推设备拆除，再安装黏滞阻尼器，对桥梁进行减震，整个过程工序复杂、耗费巨大、经济性差。
因此，需要开发出一种用于桥梁精确合龙、合龙后具有阻尼功能的液压伺服系统。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种用于桥梁精确合龙、合龙后具有阻尼功能的液压伺服系统。
本发明的技术方案为：一种用于桥梁精确合龙的液压伺服系统，包括与桥墩间装有顶推设备的节段梁以及待合龙的对面梁，其特征在于，还包括PLC控制单元，所述对面梁上设有对与节段梁间距离进行感应的传感器；
所述顶推设备为带有顶伸功能的黏滞阻尼器，所述黏滞阻尼器包括缸体、活塞、活塞杆，所述活塞将缸体分为第一阻尼腔室和第二阻尼腔室，所述第一阻尼腔室和第二阻尼腔室内填充有阻尼介质，所述第一阻尼腔室和第二阻尼腔室通过缸体外部的阻尼回路连通，所述黏滞阻尼器所述阻尼回路上设有截止阀，所述截止阀两侧的阻尼回路上分别设有液压顶推装置；
所述PLC控制单元的信号输出端与截止阀的信号输入端、液压顶推装置的信号输入端连接，所述PLC控制单元的信号输入端与传感器的信号输出端连接。
优选的，所述阻尼回路上设有径向收缩形成的沙漏形导流段，所述截止阀设置于导流段上内径最小处。
进一步的，所述阻尼回路为两臂与缸体径向平行、底部与缸体轴向平行的U型结构，所述导流段位于U型结构的底部。
优选的，所述液压顶推装置包括从液压站引出的顶推油路，所述顶推油路通过具有启闭两种状态的快速接头与阻尼回路连接，所述顶推油路上设有液压泵。
进一步的，所述PLC控制单元的信号输出端与快速接头的信号输入端连接。
优选的，所述缸体在第一阻尼腔室和第二阻尼腔室对应处分别开设第一注油孔、第二注油孔，所述阻尼回路的两端分别与第一注油孔、第二注油孔连通。
本发明的有益效果为：
1.通过PLC控制单元对整个合龙过程进行精确控制，合龙时控制黏滞阻尼器的截止阀关闭，则阻尼回路关闭，其中一液压顶推装置将液压油压进第一阻尼腔室/第二阻尼腔室内，推动活塞杆水平运动，另一液压顶推装置将液压油从第二阻尼腔室/第一阻尼腔室中输出，而达到顶伸梁体的功能。黏滞阻尼器顶伸梁体时传感器对合龙距离进行感应反馈，精确高效的完成桥梁合龙。
2.合龙后黏滞阻尼器留在原处继续发挥阻尼减震功能，避免了顶推设备的拆除以及阻尼器的安装。当传感器感应梁体合龙完毕后，控制截止阀开启，阻尼回路将第一阻尼腔室、第二阻尼腔室连通，当振动发生时阻尼介质的粘滞特性和孔缩效应将结构传递来的部分能量转化为热能耗散，达到缓解外载的冲击、减小结构振动、保护结构安全的目的。
3.可全天候实时精确的进行梁体合龙，安全、快速、有效地解决了由于长工期、复杂工况等不可抗因素造成的梁体合龙精度不高的难题，又降低了项目的施工成本。
附图说明
图1为本发明液压伺服系统的结构示意图
图2为黏滞阻尼器的结构示意图
其中：1-缸体2-活塞3-活塞杆4-阻尼回路5-导流段6-截止阀7-液压站8-顶推油路9-快速接头10-液压泵11-节段梁12-对面梁13-感应器14-黏滞阻尼器1.1-第一阻尼腔室1.2-第二阻尼腔室1.3-第一注油孔1.4-第二注油孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明提供的用于桥梁精确合龙的液压伺服系统，包括与桥墩间装有顶推设备的节段梁11以及待合龙的对面梁12，其特征在于，还包括PLC控制单元，对面梁12上设有对与节段梁11间距离进行感应的传感器13。
如图2所示，顶推设备为带有顶伸功能的黏滞阻尼器14，黏滞阻尼器14包括缸体1、活塞2、活塞杆3，活塞2将缸体1分为第一阻尼腔室1.1和第二阻尼腔室1.2，第一阻尼腔室1.1和第二阻尼腔室1.2内填充有阻尼介质，第一阻尼腔室1.1和第二阻尼腔室1.2通过设置于缸体1外部的阻尼回路4连通，黏滞阻尼器阻尼回路4上设有截止阀6，阻尼回路4两端分别与第一阻尼腔室1.1、第二阻尼腔室1.2连接，截止阀6两侧的阻尼回路4上分别设有液压顶推装置；阻尼回路4上设有径向收缩形成的沙漏形导流段5，导流段5包括两端相对收缩形成的锥形段以及将两锥形段小端连通的直管段，直管段内径与锥形段小端内径相同。截止阀6设置于导流段5上内径最小处(直管段上)。阻尼回路4为两臂与缸体1径向平行、底部与缸体1轴向平行的U型结构管道，导流段5位于U型结构的底部。缸体1在第一阻尼腔室1.1和第二阻尼腔室1.2对应处分别开设第一注油孔1.3、第二注油孔1.4，阻尼回路5的两端分别与第一注油孔1.3、第二注油孔1.4连通。液压顶推装置包括从液压站7引出的顶推油路8，顶推油路8通过具有启闭两种状态的快速接头9与阻尼回路4连接，顶推油路8上设有液压泵10。活塞杆3一端安装于墩上，另一端安装于节段梁11上。
PLC控制单元的信号输入端与传感器13信号输出端连接，PLC控制单元的信号输出端与截止阀6的信号输入端连接，用于控制截止阀6的开关；PLC控制单元的信号输出端与快速接头9的信号输入端连接，用于控制转换快速接头9的启闭。
本发明的工作原理为：
当合龙需要调控梁体间距时，PLC控制单元控制截止阀6关闭，快速接头9开启，传感器实时感应节段梁11、对面梁12间距离，PLC控制单元驱动一液压泵10从对应的顶推油路7将液压油压进第一阻尼腔室1.1/第二阻尼腔室1.2内，推动活塞杆3水平运动(图1中上下向)，PLC控制单元驱动另一液压泵10将第二阻尼腔室1.2/第一阻尼腔室1.1中液压油从对应的顶推油路7输出，而达到顶伸梁体的功能，当传感器感应梁体间距到达设定值时，PLC控制单元判定合龙完毕，PLC控制单元将液压泵10、快速接头9关闭，截止阀6开启，第一阻尼腔室1.1、第二阻尼腔室1.2内的阻尼介质通过阻尼回路5连通流动，当振动发生时阻尼介质的粘滞特性和孔缩效应将结构传递来的部分能力转化为热能耗散，完成阻尼减震功能。

Claims (6)

1.一种用于桥梁精确合龙的液压伺服系统，包括与桥墩间装有顶推设备的节段梁(11)以及待合龙的对面梁(12)，其特征在于，还包括PLC控制单元，所述对面梁(12)上设有对与节段梁(11)间距离进行感应的传感器(13)；
所述顶推设备为带有顶伸功能的黏滞阻尼器(14)，所述黏滞阻尼器(14)包括缸体(1)、活塞(2)、活塞杆(3)，所述活塞(2)将缸体(1)分为第一阻尼腔室(1.1)和第二阻尼腔室(1.2)，所述第一阻尼腔室(1.1)和第二阻尼腔室(1.2)内填充有阻尼介质，所述第一阻尼腔室(1.1)和第二阻尼腔室(1.2)通过缸体(1)外部的阻尼回路(4)连通，所述阻尼回路(4)上设有截止阀(6)，所述截止阀(6)两侧的阻尼回路(4)上分别设有液压顶推装置；
所述PLC控制单元的信号输出端与截止阀(6)的信号输入端、液压顶推装置的信号输入端连接，所述PLC控制单元的信号输入端与传感器(13)的信号输出端连接。
2.如权利要求1所述的用于桥梁精确合龙的液压伺服系统，其特征在于，所述阻尼回路(4)上设有径向收缩形成的沙漏形导流段(5)，所述截止阀(6)设置于导流段(5)上内径最小处。
3.如权利要求2所述的用于桥梁精确合龙的液压伺服系统，其特征在于，所述阻尼回路(4)为两臂与缸体(1)径向平行、底部与缸体(1)轴向平行的U型结构，所述导流段(5)位于U型结构的底部。
4.如权利要求1所述的用于桥梁精确合龙的液压伺服系统，其特征在于，所述液压顶推装置包括从液压站(7)引出的顶推油路(8)，所述顶推油路(8)通过具有启闭两种状态的快速接头(9)与阻尼回路(5)连接，所述顶推油路(8)上设有液压泵(10)。
5.如权利要求4所述的用于桥梁精确合龙的液压伺服系统，其特征在于，所述PLC控制单元的信号输出端与快速接头(9)的信号输入端连接。
6.如权利要求1所述的用于桥梁精确合龙的液压伺服系统，其特征在于，所述缸体(1)在第一阻尼腔室(1.1)和第二阻尼腔室(1.2)对应处分别开设第一注油孔(1.3)、第二注油孔(1.4)，所述阻尼回路(5)的两端分别与第一注油孔(1.3)、第二注油孔(1.4)连通。
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