CN111287087A - 高架立柱自动调垂装置 - Google Patents
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Abstract
一种高架立柱自动调垂装置,包括:搭载于工程车上的控制单元、液压装置、折叠臂、调垂液压千斤顶和支撑液压千斤顶,其中:液压装置通过工作台设置于工程车上,折叠臂设置于工作台上并位于工程车两侧,两台调垂液压千斤顶分别设置于折叠臂上,另外一台调垂液压千斤顶设置于工作台的尾部,支撑液压千斤顶位于工程车的底部,立柱的两个侧面上设有角度传感器以实时测定立柱的倾斜角度并传输至控制单元,控制单元与液压装置相连并输出控制指令。本发明调垂过程实现自动化,节省人力资源成本并提高了施工效率,同时由于现场施工人员人数的降低,一定程度上减少了安全事件的发生。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种工程桩基础施工领域的技术,具体是一种高架立柱自动调垂装置。
背景技术
随着我国高速发展,城市建筑密集,道路拓宽困难,导致交通拥堵问题难以解决。通过建设城市高架桥梁可以有效疏散城市交通密度,提高运输效率。现有快速施工桥梁采用预制拼装技术,具有施工时间短、建设费用低、对环境的污染小等优点,国内广泛应用。桥梁的下部结构在拼装时需要对高架立柱进行调垂,该垂直度的精确度会影响整个桥梁的质量。现有技术需要施工人员自己判别立柱倾斜情况并确定液压千斤顶的摆放位置,造成人力资源的大量消耗,延长施工时间,效率极低,此外还伴有人员安全隐患。
现有技术中包括有格构柱三轴自动无线实时调垂系统及方法,其采用液压千斤顶调垂系统,用于格构柱调垂。由于格构柱安装在地面以下,但该技术不适用于地表立柱调垂安装。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足,提出一种高架立柱自动调垂装置,能够确定高架立柱的倾斜情况并对其自动调垂,仅需要采用两轴液压千斤顶,减少了系统复杂度的同时适用于各类大、中、小型立柱调垂。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明包括:搭载于工程车上的控制单元、液压装置、折叠臂、调垂液压千斤顶和支撑液压千斤顶,其中:液压装置通过工作台设置于工程车上,折叠臂设置于工作台上并位于工程车两侧,两台调垂液压千斤顶分别设置于折叠臂上,另外一台调垂液压千斤顶设置于工作台的尾部,支撑液压千斤顶位于工程车的底部,立柱的两个侧面上设有角度传感器以实时测定立柱的倾斜角度并传输至控制单元,控制单元与液压装置相连并输出控制指令。
所述的调垂液压千斤顶和立柱通过牛腿连接。
所述的液压装置包括:液压油箱、液压泵、液压泵吸入油管、液压泵排出油管和液压泵驱动电机,其中:液压油箱分别通过液压泵吸入油管和液压泵排出油管与液压泵相连,液压泵与液压泵驱动电机相连,液压泵驱动电机与控制单元相连。
所述的液压泵排出油管设有油路分配器并通过供油管路与液压千斤顶相连。
所述的油路分配器上进一步设有电磁阀,该电磁阀与控制单元连接并分别与每个液压千斤顶对应以实现独立控制每条供油管路的通断。
所述的工作台内部设有与控制单元连接的伺服电机以为折叠臂的开合提供动能。
所述的控制单元采用但不限于可编程逻辑控制器(PLC)实现。
技术效果
与现有技术相比,本发明提高了高架立柱的调垂精度,为后续工程提供保障;调垂过程实现自动化,节省人力资源成本并提高了施工效率,同时由于现场施工人员人数的降低,一定程度上减少了安全事件的发生。
附图说明
图1为本发明的俯视图;
图2为本发明的正视图;
图3为本发明调垂过程的俯视图;
图4为本发明调垂过程的正视图;
图5为液压装置的结构示意图;
图6为牛腿工作时的示意图;
图中:工程车1、液压油箱2、液压泵驱动电机3、油路分配器4、调垂液压千斤顶5、液压泵吸入油管6、液压泵排出油管7、液压泵8、工作台9、电磁阀10、供油管路11、折叠臂12、支撑液压千斤顶13、牛腿14、角度传感器15、牛腿插销16、液压装置17。
具体实施方式
如图1和图2所示,本实施例包括:搭载于工程车1上的液压装置17、一对折叠臂12、三台调垂液压千斤顶5和五台支撑液压千斤顶13,以及控制单元(控制单元)、角度传感器15和牛腿14,其中:液压装置17通过工作台9设置于工程车1上,折叠臂12设置于工作台9上并位于工程车1两侧,两台调垂液压千斤顶5分别设置于折叠臂12上,另外一台调垂液压千斤顶5设置于工作台9的尾部,五台支撑液压千斤顶13位于工程车1的底部,控制单元与角度传感器15相连,角度传感器15设置于立柱任意两面以实时测定立柱的倾斜角度,牛腿14连接调垂液压千斤顶5和立柱。
如图6所示,所述的牛腿14通过膨胀螺栓安装于立柱表面,其与调垂液压千斤顶5之间通过牛腿插销16固定,其作用是将立柱的力分散传递于调垂液压千斤顶。
所述的三台调垂液压千斤顶5具有100吨推力,100mm行程,自重10kg。
所述的五台支撑液压千斤顶13具有35吨推力,300mm行程。
如图5所示,所述的液压装置17包括:液压油箱2、液压泵8、液压泵吸入油管6、液压泵排出油管7和液压泵驱动电机3,其中:液压油箱2分别通过液压泵吸入油管6和液压泵排出油管7与液压泵8相连,液压泵8与液压泵驱动电机3相连。
所述的液压泵8具有70Mpa的高压压力、1.7L/min的高压流量、储油量为30L。
所述的液压泵驱动电机3具有2.2kw的电机功率并与控制单元相连,由控制单元控制其运转。
所述的液压泵排出油管7设有油路分配器4以通过八根供油管路11与八台液压千斤顶相连。
所述的油路分配器4上进一步设有八个电磁阀10,该电磁阀10与控制单元连接并分别与八台液压千斤顶对应以实现独立控制每条供油管路11的通断。
所述的工作台9内部设有与控制单元连接的伺服电机以为折叠臂12的开合提供动能。
本实施例应用于立柱调垂过程,具体工作可分为三个阶段:
1)确认立柱的倾斜情况,工程车1移至作业位置;
1.1)由施工人员将角度传感器15设置于高架立柱某两面墙上,角度传感器15将检测到的信息传递至控制单元;
1.2)由施工人员将与调垂液压千斤顶5匹配的牛腿14设置于立柱的四个垂直面上。
1.3)控制单元将收到的角度传感器15传来的信息反馈给工程车1,工程车1移动至作业地点;
2)对立柱进行调垂;
如图3和图4所示,2.1)工程车1移动至作业地点停止后,控制单元启动伺服电机,伺服电机控制折叠臂12围绕其相应的转轴旋转展开并位于立柱的两侧;
2.2)控制单元启动液压泵驱动电机3,液压泵8开始工作,将液压油箱2中的液压油通过液压泵吸入油管6吸入泵内,再由液压泵排出油管7流入油路分配器4中,控制单元将与五台支撑液压千斤顶13对应的电磁阀10打开;液压油通过供油管路11进入工程车1底部的五台支撑液压千斤顶13中;支撑液压千斤顶13的内部油腔为密闭空间,液压油无法流出,随着液压油不断充入,液压油因受挤压而产生作用力,使支撑液压千斤顶13中的活塞下降并与地面接触;继续供油,使五台支撑液压千斤顶13共同将工程车1抬离地面,工程车1脱离地面能够避免立柱的重力作用于工程车1并对其造成损坏;当工程车1稳定后,控制单元控制相应的电磁阀10关闭,使液压油锁于支撑液压千斤顶13中;控制单元关闭液压泵驱动电机3;
2.3)由施工人员使用牛腿插销16将调垂液压千斤顶5与设置在立柱上的牛腿14锁住。
2.4)调垂液压千斤顶5固定完成,控制单元启动液压泵驱动电机3,液压泵8开始运转,液压油箱2中的液压油通过液压泵吸入油管6吸入泵内,再由液压泵排出油管7流入油路分配器4中,控制单元将与三台调垂液压千斤顶5对应的电磁阀10打开;液压油通过供油管路11进入调垂液压千斤顶5内;调垂液压千斤顶5的内部油腔为密闭空间,液压油无法流出,随着液压油不断充入,液压油因受挤压而产生作用力,使调垂液压千斤顶5中的活塞上升并对立柱进行调垂,此时角度传感器15实时向控制单元反馈立柱的倾斜情况;控制单元基于角度传感器15传递的反馈信息,控制三台调垂液压千斤顶5所对应的电磁阀10开闭情况,从而改变调垂液压千斤顶5内的活塞运动量,直到立柱垂直于地面;
3)立柱调垂结束后的装置还原工作;
3.1)控制单元控制液压泵驱动电机3停止,液压泵8停止工作;开启与调垂液压千斤顶5对应的电磁阀10,使调垂液压千斤顶5内的液压油回流至液压油箱2中,其内部的活塞缓慢降回原位;
3.2)由施工人员拔出牛腿插销16;
3.3)控制单元开启与支撑液压千斤顶13对应的电磁阀10,使支撑液压千斤顶13内的液压油回流至液压油箱2中,其内部的活塞缓慢回到初始状态,工程车1重新回到地面;
3.4)控制单元启动工作台9内的伺服电机,使折叠臂12还原,回到初始状态;
3.5)由施工人员取下立柱上的角度传感器15和牛腿14;
3.6)立柱调垂结束,工程车1驶离施工现场。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整,本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限,在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。
Claims (6)
1.一种高架立柱自动调垂装置,其特征在于,包括:搭载于工程车上的控制单元、液压装置、折叠臂、调垂液压千斤顶和支撑液压千斤顶,其中:液压装置通过工作台设置于工程车上,折叠臂设置于工作台上并位于工程车两侧,两台调垂液压千斤顶分别设置于折叠臂上,另外一台调垂液压千斤顶设置于工作台的尾部,支撑液压千斤顶位于工程车的底部,立柱的两个侧面上设有角度传感器以实时测定立柱的倾斜角度并传输至控制单元,控制单元与液压装置相连并输出控制指令。
2.根据权利要求1所述的高架立柱自动调垂装置,其特征是,所述的液压装置包括:液压油箱、液压泵、液压泵吸入油管、液压泵排出油管和液压泵驱动电机,其中:液压油箱分别通过液压泵吸入油管和液压泵排出油管与液压泵相连,液压泵与液压泵驱动电机相连,液压泵驱动电机与控制单元相连。
3.根据权利要求2所述的高架立柱自动调垂装置,其特征是,所述的液压泵排出油管设有油路分配器并通过供油管路与液压千斤顶相连。
4.根据权利要求3所述的高架立柱自动调垂装置,其特征是,所述的油路分配器上进一步设有电磁阀,该电磁阀与控制单元连接并分别与每个液压千斤顶对应以实现独立控制每条供油管路的通断。
5.根据权利要求1所述的高架立柱自动调垂装置,其特征是,所述的工作台内部设有与控制单元连接的伺服电机以为折叠臂的开合提供动能。
6.根据权利要求1所述的高架立柱自动调垂装置,其特征是,所述的调垂液压千斤顶和立柱通过牛腿连接,牛腿和调垂液压千斤顶之间通过牛腿插销固定。
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