CN112962977A - 一种钢丝绳拉力一致性智能调节装置及调节方法 - Google Patents

一种钢丝绳拉力一致性智能调节装置及调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种钢丝绳拉力一致性智能调节装置及调节方法，包括若干调节单体，各张拉线上均设置有所述调节单体，所述调节单体包括张拉装置、张拉力检测装置、传感器装置、控制装置、数传装置，所述张拉装置设置在所述张拉线上，所述张拉装置通过所述张拉力检测装置与所述张拉线连接，所述传感器装置设置在所述张拉装置上，所述控制装置与所述张拉装置、所述张拉力检测装置连接，所述数传装置和所述控制装置、所述传感器装置连接；本发明提供的一种钢丝绳拉力一致性智能调节装置，可以利用驱动装置驱动双向丝杆的旋转，带动双向丝杆两端的丝杆螺母外伸或回缩，进而带动钢丝绳外伸或回缩，能够使两端钢丝绳拉力一致。

Description

一种钢丝绳拉力一致性智能调节装置及调节方法
技术领域
本发明涉及拉力智能调节技术领域，具体涉及一种钢丝绳拉力一致性智能调节装置及调节方法。
背景技术
在建筑工程中的大跨度悬挑型钢混凝土结构、悬挑钢桁架等结构的施工中，采用钢丝绳连接来分配施工过程中产生的载荷，在实际施工过程中，容易出现应力过载和应力欠缺，钢丝绳拉力一致性差，受力不均，不能实时监测到拉力大小，施工过程有安全隐患。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种钢丝绳拉力一致性智能调节装置，包括若干调节单体，各张拉线上均设置有所述调节单体，所述调节单体包括张拉装置、张拉力检测装置、传感器装置、控制装置、数传装置，所述张拉装置设置在所述张拉线上，所述张拉装置通过所述张拉力检测装置与所述张拉线连接，所述传感器装置设置在所述张拉装置上，所述控制装置与所述张拉装置、所述张拉力检测装置连接，所述数传装置和所述控制装置、所述传感器装置连接。
较佳的，所述钢丝绳拉力一致性智能调节装置还设置有电池盒，所述电池盒与所述张拉装置、所述张拉力检测装置、所述传感器装置、所述控制装置、所述数传装置连接。
较佳的，所述钢丝绳张拉装置包括驱动装置、第一导向组件、第二导向组件、双向丝杆、第一丝杆螺母、第二丝杆螺母，所述双向丝杆和所述驱动装置传动连接，所述第一导向组件和所述第二导向组件分别设置在所述驱动装置的两侧，所述第一丝杆螺母和所述第二丝杆螺母分别设置在所述双向丝杆的两端，且所述第一丝杆螺母和所述第二丝杆螺母均与所述双向丝杆螺纹连接，所述第一丝杆螺母设置在所述第一导向组件的导向槽内，所述第二丝杆螺母设置在所述第二导向组件的导向槽内。
较佳的，所述第一导向组件和所述第二导向组件的导向槽轴线和所述双向丝杆的轴线共线。
较佳的，所述张拉线包括第一钢丝绳段和第二钢丝绳段，所述第一丝杆螺母和所述第一钢丝绳段连接，所述第二丝杆螺母和所述第二钢丝绳段连接；所述第一丝杆螺母和所述第一钢丝绳段、所述第二丝杆螺母和所述第二钢丝绳段通过吊环、挂钩连接。
较佳的，所述第一导向组件包括第一螺母导向块和第四螺母导向块，所述第二导向组件包括第二螺母导向块、第三螺母导向块，所述第一螺母导向块和所述第四螺母导向块可拆卸连接以形成可打开的所述导向槽，便于所述第一丝杆螺母在所述第一导向组件内的放置，所述第二螺母导向块和所述第三螺母导向块可拆卸连接以形成可打开的所述导向槽，便于所述第二丝杆螺母在所述第二导向组件内的放置。
较佳的，所述驱动装置包括伺服电机、蜗轮蜗杆减速器，所述伺服电机固定在所述蜗轮蜗杆减速器上；所述双向丝杆与所述蜗轮蜗杆减速器连接。
较佳的，所述张拉力检测装置包括拉力传感器；所述吊环与所述拉力传感器固定连接，所述拉力传感器与所述第一丝杆螺母固定连接，所述挂钩与所述第二丝杆螺母固定连接。
较佳的，所述传感器装置包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、第三霍尔传感器、第四霍尔传感器；所述第一霍尔传感器、所述第二霍尔传感器设置在所述第一导向组件上并对应所述第一丝杆螺母设置，所述第三霍尔传感器、所述第四霍尔传感器设置在所述第二导向组件上并对应所述第二丝杆螺母设置。
较佳的，一种采用所述钢丝绳拉力一致性智能调节装置的调节方法，所述张拉力检测装置实时监测钢丝绳所受张拉力大小，并将数据经由数传装置发送至上位机显示、储存及处理，在达到预张拉力值后，所述张拉装置暂停张拉，当每根张拉线都达到预张拉值时，上位机控制所述张拉装置同步继续张拉，在继续张拉过程中，上位机能实时显示各个张拉线拉力值，并通过平衡算法将各个张拉线拉力差控制在设定范围内，在张拉线拉力达到目标拉力后停止张拉，随后进行微调，使各张拉线拉力值保持一致，实现张拉线拉力一致性智能调节。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：1，本发明提供的一种钢丝绳拉力一致性智能调节装置，可以利用驱动装置驱动双向丝杆的旋转，带动双向丝杆两端的丝杆螺母外伸或回缩，进而带动钢丝绳外伸或回缩，能够使两端钢丝绳拉力一致；2、本发明提供的一种钢丝绳拉力一致性智能调节装置，可以通过上位机实时获得各个钢丝绳的拉力值，通过平衡算法，调控各个钢丝绳拉力一致性智能调节装置的电机扭矩增大或减小，实现钢丝绳拉力一致性智能调节；3、本发明提供的一种钢丝绳拉力一致性智能调节装置，可以通过传感器实现电子限位，双向丝杆两端的螺母导向块具有导向和保护的作用，实现机械限位，防止因拉力传感器和双向丝杆失效造成装备解体。
附图说明
图1为所述钢丝绳拉力一致性智能调节装置的外部结构视图；
图2为所述钢丝绳拉力一致性智能调节装置的内部结构视图；
图3为所述钢丝绳拉力一致性智能调节装置的局部结构视图。
图中数字表示：
1-伺服电机；2-蜗轮蜗杆减速器；3-双向丝杆；4-第一丝杆螺母；5-第一螺母导向块；6-第二螺母导向块；7-第三螺母导向块；8-第一霍尔传感器；9-第二霍尔传感器；10-第二丝杆螺母；11-拉力传感器；12-吊环；13-挂钩；14-第一钢丝绳段；15-第二钢丝绳段；16-第三霍尔传感器；17-第四霍尔传感器；18-第四螺母导向块；19-第一保护管；20-密封头；21-贴片天线；22-电池盒；23-接线盒；24-开关；25-充电口；26-第二保护管；27-钢板外壳。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
如图1、图2、图3所示，图1为所述钢丝绳拉力一致性智能调节装置的外部结构视图；图2为所述钢丝绳拉力一致性智能调节装置的内部结构视图；图3为所述钢丝绳拉力一致性智能调节装置的局部结构视图。本发明所述钢丝绳拉力一致性智能调节装置，包括若干调节单体，各张拉线上均设置有所述调节单体，所述调节单体包括张拉装置、张拉力检测装置、传感器装置、控制装置、数传装置，所述张拉装置设置在所述张拉线上，所述张拉装置通过所述张拉力检测装置与所述张拉线连接，所述传感器装置设置在所述张拉装置上，所述控制装置与所述张拉装置、所述张拉力检测装置连接，所述数传装置和所述控制装置、所述传感器装置连接。
所述张拉装置，对所述张拉线进行张拉作业；在本实施例中，所述张拉线设置为钢丝绳。
所述张拉力检测装置，能够对钢丝绳张拉力进行检测并将检测结果输出；
所述传感器装置，能够对所述张拉装置中丝杆螺母进行检测，实现对钢丝绳的张拉停止；
所述控制装置，能够发送控制指令，对所述张拉装置中电机进行调控；
所述数传装置，用于将所述张拉力检测装置的传送数据至上位机显示、储存及处理；或；上位机发送指令至下位机，对电机进行调控。
较佳的，所述钢丝绳拉力一致性智能调节装置还设置有电池盒，所述电池盒用于给所述张拉装置、所述张拉力检测装置、所述传感器装置、所述控制装置、所述数传装置供电。
所述钢丝绳张拉装置包括驱动装置、第一导向组件、第二导向组件、双向丝杆3、第一丝杆螺母4、第二丝杆螺母10，所述双向丝杆3和所述驱动装置传动连接，所述第一导向组件和所述第二导向组件分别设置在所述驱动装置的两侧，所述第一丝杆螺母4和所述第二丝杆螺母10分别设置在所述双向丝杆3的两端，且所述第一丝杆螺母4和所述第二丝杆螺母10均与所述双向丝杆3螺纹连接，所述第一丝杆螺母4设置在所述第一导向组件的导向槽内，所述第二丝杆螺母10设置在所述第二导向组件的导向槽内。所述第一导向组件和所述第二导向组件的导向槽轴线和所述双向丝杆3的轴线共线。
所述张拉线包括第一钢丝绳段14和第二钢丝绳段15，所述第一丝杆螺母4和所述第一钢丝绳段14连接，所述第二丝杆螺母10和所述第二钢丝绳段15连接。
一般的，所述第一丝杆螺母4和所述第一钢丝绳段14、所述第二丝杆螺母10和所述第二钢丝绳段15通过吊环12、挂钩13连接。
在本实施例中，所述第一导向组件包括第一螺母导向块5和第四螺母导向块18，所述第二导向组件包括第二螺母导向块6、第三螺母导向块7，所述第一螺母导向块5和所述第四螺母导向块18可拆卸连接以形成可打开的所述导向槽，便于所述第一丝杆螺母4在所述第一导向组件内的放置，所述第二螺母导向块6和所述第三螺母导向块7可拆卸连接以形成可打开的所述导向槽，便于所述第二丝杆螺母10在所述第二导向组件内的放置。
所述驱动装置用于带动所述双向丝杆3旋转，从而带动所述第一丝杆螺母4和所述第二丝杆螺母10在所述导向槽的限位作用下进行直线上的外伸或回缩。
所述驱动装置包括伺服电机1、蜗轮蜗杆减速器2，所述伺服电机1固定在所述蜗轮蜗杆减速器2上；所述双向丝杆3与所述蜗轮蜗杆减速器2连接，所述第一螺母导向块5、所述第二螺母导向块6、所述第三螺母导向块7、所述第四螺母导向块18对称设置在所述蜗轮蜗杆减速器2两侧，所述第一螺母导向块5、所述第二螺母导向块6、所述第三螺母导向块7、所述第四螺母导向块18与所述蜗轮蜗杆减速器2固定连接，所述第一丝杆螺母4和所述第二丝杆螺母10分别设置在所述第一螺母导向块5、所述第二螺母导向块6、所述第三螺母导向块7、所述第四螺母导向块18的导向槽内，所述第一丝杆螺母4和所述第二丝杆螺母10分别通过螺纹配合安装在所述双向丝杆3两端。
所述张拉力检测装置包括拉力传感器11；所述吊环12与所述拉力传感器11固定连接，所述拉力传感器11与所述第一丝杆螺母4固定连接，所述挂钩13与所述第二丝杆螺母10固定连接。
所述传感器装置包括第一霍尔传感器8、第二霍尔传感器9、第三霍尔传感器16、第四霍尔传感器17；所述第一霍尔传感器8、所述第二霍尔传感器9设置在所述第一导向组件上并对应所述第一丝杆螺母4设置，所述第三霍尔传感器16、所述第四霍尔传感器17设置在所述第二导向组件上并对应所述第二丝杆螺母10设置。
具体的，所述第一丝杆螺母4上设置第一感应块，所述第一感应块设置在所述第一霍尔传感器8、所述第二霍尔传感器9之间，通过所述第一感应块、所述第一霍尔传感器8、所述第二霍尔传感器9检测所述第一丝杆螺母4的移动状态；所述第二丝杆螺母10上设置第二感应块，所述第二感应块设置在所述第三霍尔传感器16、所述第四霍尔传感器17之间，通过所述第二感应块、所述第三霍尔传感器16、所述第四霍尔传感器17检测所述第二丝杆螺母10的移动状态。
所述钢丝绳张拉装置设置在钢板外壳27内，所述控制装置包括接线盒和控制芯片，所述控制芯片设置在所述接线盒23内，所述接线盒23与所述钢板外壳27固定连接。
所述数传装置包括数传电台、贴片天线21；所述数传电台安装在所述接线盒23内，所述接线盒23与所述钢板外壳27固定连接；所述贴片天线21与所述钢板外壳27固定连接。
所述电池盒22与所述钢板外壳27固定连接。
较佳的，所述钢板外壳27两侧设置有第一保护管19和第二保护管26，所述第一保护管19和所述第二保护管26用于保护移动至所述钢板外壳27外的所述第一丝杆螺母4和所述第二丝杆螺母10。
密封头20、开关24、充电口25均与所述钢板外壳27固定连接。所述开关24用于实现对所述钢丝绳拉力一致性智能调节装置的启停操作，所述充电口25用于对于所述电池盒的充电操作。
所述驱动装置和所述拉力传感器11通过数传装置连接有上位机，所述上位机通过电脑终端控制对应的上位机软件。
首先，将钢丝绳分别与各个钢丝绳拉力一致性智能调节装置的吊环12和挂钩13连接，再用上位机控制各个钢丝绳张拉装置对钢丝绳进行预张拉，拉力传感器11实时监测钢丝绳所受张拉力大小，并将数据经由数传装置发送至上位机显示、储存及处理，在达到预张拉力值后，钢丝绳张拉装置暂停张拉，当每根钢丝绳都达到预张拉值时，上位机控制钢丝绳张拉装置同步继续张拉，在继续张拉过程中，上位机能实时显示各个钢丝绳拉力值，并通过平衡算法将各个钢丝绳拉力差控制在一定范围内，在钢丝绳拉力达到目标拉力后停止张拉，随后进行微调，使各钢丝绳拉力值保持一致，实现钢丝绳拉力一致性智能调节。装置两端的传感器能实现电子限位，而双向丝杆两端的螺母导向块具有导向和保护的作用，实现机械限位，防止因拉力传感器和双向丝杆失效造成装备解体。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种钢丝绳拉力一致性智能调节装置，其特征在于，包括若干调节单体，各张拉线上均设置有所述调节单体，所述调节单体包括张拉装置、张拉力检测装置、传感器装置、控制装置、数传装置，所述张拉装置设置在所述张拉线上，所述张拉装置通过所述张拉力检测装置与所述张拉线连接，所述传感器装置设置在所述张拉装置上，所述控制装置与所述张拉装置、所述张拉力检测装置连接，所述数传装置和所述控制装置、所述传感器装置连接。
2.如权利要求1所述的钢丝绳拉力一致性智能调节装置，其特征在于，所述钢丝绳拉力一致性智能调节装置还设置有电池盒，所述电池盒与所述张拉装置、所述张拉力检测装置、所述传感器装置、所述控制装置、所述数传装置连接。
3.如权利要求1所述的钢丝绳拉力一致性智能调节装置，其特征在于，所述钢丝绳张拉装置包括驱动装置、第一导向组件、第二导向组件、双向丝杆、第一丝杆螺母、第二丝杆螺母，所述双向丝杆和所述驱动装置传动连接，所述第一导向组件和所述第二导向组件分别设置在所述驱动装置的两侧，所述第一丝杆螺母和所述第二丝杆螺母分别设置在所述双向丝杆的两端，且所述第一丝杆螺母和所述第二丝杆螺母均与所述双向丝杆螺纹连接，所述第一丝杆螺母设置在所述第一导向组件的导向槽内，所述第二丝杆螺母设置在所述第二导向组件的导向槽内。
4.如权利要求3所述的钢丝绳拉力一致性智能调节装置，其特征在于，所述第一导向组件和所述第二导向组件的导向槽轴线和所述双向丝杆的轴线共线。
5.如权利要求4所述的钢丝绳拉力一致性智能调节装置，其特征在于，所述张拉线包括第一钢丝绳段和第二钢丝绳段，所述第一丝杆螺母和所述第一钢丝绳段连接，所述第二丝杆螺母和所述第二钢丝绳段连接；所述第一丝杆螺母和所述第一钢丝绳段、所述第二丝杆螺母和所述第二钢丝绳段通过吊环、挂钩连接。
6.如权利要求5所述的钢丝绳拉力一致性智能调节装置，其特征在于，所述第一导向组件包括第一螺母导向块和第四螺母导向块，所述第二导向组件包括第二螺母导向块、第三螺母导向块，所述第一螺母导向块和所述第四螺母导向块可拆卸连接以形成可打开的所述导向槽，以在所述第一导向组件内放置所述第一丝杆螺母，所述第二螺母导向块和所述第三螺母导向块可拆卸连接以形成可打开的所述导向槽，以在所述第二导向组件内放置所述第二丝杆螺母。
7.如权利要求6所述的钢丝绳拉力一致性智能调节装置，其特征在于，所述驱动装置包括伺服电机、蜗轮蜗杆减速器，所述伺服电机固定在所述蜗轮蜗杆减速器上；所述双向丝杆与所述蜗轮蜗杆减速器连接。
8.如权利要求7所述的钢丝绳拉力一致性智能调节装置，其特征在于，所述张拉力检测装置包括拉力传感器；所述吊环与所述拉力传感器固定连接，所述拉力传感器与所述第一丝杆螺母固定连接，所述挂钩与所述第二丝杆螺母固定连接。
9.如权利要求8所述的钢丝绳拉力一致性智能调节装置，其特征在于，所述传感器装置包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、第三霍尔传感器、第四霍尔传感器；所述第一霍尔传感器、所述第二霍尔传感器设置在所述第一导向组件上并对应所述第一丝杆螺母设置，所述第三霍尔传感器、所述第四霍尔传感器设置在所述第二导向组件上并对应所述第二丝杆螺母设置。
10.一种采用如权利要求1-9中任一项所述的钢丝绳拉力一致性智能调节装置的调节方法，其特征在于，所述张拉力检测装置实时监测钢丝绳所受张拉力大小，并将数据经由所述数传装置发送至上位机显示、储存及处理，在达到预张拉力值后，所述张拉装置暂停张拉，当每根张拉线都达到预张拉值时，上位机控制所述张拉装置同步继续张拉，在继续张拉过程中，上位机能实时显示各个张拉线拉力值，并通过平衡算法将各个张拉线拉力差控制在设定范围内，在张拉线拉力达到目标拉力后停止张拉，随后进行微调，使各张拉线拉力值保持一致，实现张拉线拉力一致性智能调节。
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