CN113683002A - 跟随千斤顶同步降落保护系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了跟随千斤顶同步降落保护系统及控制方法，该系统包括：机械螺杆式跟随支撑机构，机械螺杆式跟随支撑机构内置有液压驱动机构；机械螺杆式跟随支撑机构还与PLC控制系统电连接，通过PLC控制系统控制液压驱动机构正反转，从而控制机械螺杆式跟随支撑机构的跟随支撑及回缩。该方法包括：在液压千斤顶准备带载同步降落前，启动机械螺杆式跟随支撑机构回缩；当PLC控制系统检测到机械螺杆式跟随支撑机构的顶端和反力支撑平台的间隙达到第一间距时，PLC控制系统给出控制信号并启动液压千斤顶同步降落。本申请利用机械螺杆式跟随支撑机构及PLC控制系统的闭环控制，可实现更小间隙跟踪保护控制，让桥梁或建筑物在液压千斤顶同步回落施工中安全可靠。
Description
技术领域
本申请属于桥梁或建筑物顶升及下落施工技术领域，具体涉及跟随千斤顶同步降落保护系统及控制方法。
背景技术
在桥梁或建筑物大行程抬升工程施工中，使用液压千斤顶对其进行同步顶升是常见的一种施工手段，但在顶升过程中，会出现由于液压千斤顶故障导致桥梁或建筑物顶升施工的安全隐患，所以为了确保桥梁或建筑物顶升施工的安全，研发出一种机械螺杆式跟随支撑机构，在液压顶升千斤顶顶升的同时增加机械螺杆式跟随支撑机构自动跟随保护，其内置液压马达驱动机械螺杆，实时跟随液压顶升千斤顶，实时支撑保护被顶升起的桥梁或建筑物。
以上是当前比较先进和成熟的桥梁或建筑物安全顶升施工手段，但是随着施工工艺的变化，往往会出现桥梁或建筑物需要同步下落(降落)的需求，由于机械螺杆式跟随支撑机构目前只具备顶升跟随支撑保护功能，其内部液压马达驱动力有限，在桥梁或建筑物重载情况下不具备自动松开的功能，所以无法实现实时自动跟随液压顶升千斤顶带载同步降落功能，从而使得桥梁或建筑物需要大行程同步下落时，液压千斤顶带载同步降落失去了保护，导致桥梁或建筑物同步下落时出现安全隐患。
发明内容
针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供跟随千斤顶同步降落保护系统及控制方法，使其满足在液压千斤顶带载同步降落施工过程中发挥实时支撑保护功能。
为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：
本申请一方面提出了跟随千斤顶同步降落保护系统，包括：至少一台机械螺杆式跟随支撑机构，每一台所述机械螺杆式跟随支撑机构内置有液压驱动机构；每一台所述机械螺杆式跟随支撑机构还与PLC控制系统电连接，通过所述PLC控制系统控制所述液压驱动机构正反转，从而控制所述机械螺杆式跟随支撑机构的自动伸出跟随支撑以及回缩。
可选地，上述的跟随千斤顶同步降落保护系统，其中，还包括液压泵站，所述液压泵站与所述机械螺杆式跟随支撑机构连接，通过所述液压泵站给所述机械螺杆式跟随支撑机构的液压驱动机构供油。
可选地，上述的跟随千斤顶同步降落保护系统，其中，在所述液压泵站的每路输出油路上还设有电磁换向阀。
可选地，上述的跟随千斤顶同步降落保护系统，其中，在所述机械螺杆式跟随支撑机构的顶端和反力支撑平台之间还安装有信号检测板，所述信号检测板与所述PLC控制系统电连接。
可选地，上述的跟随千斤顶同步降落保护系统，其中，在所述信号检测板还内置有高精度位移传感器。
可选地，上述的跟随千斤顶同步降落保护系统，其中，所述机械螺杆式跟随支撑机构按照间隔方式设置液压千斤顶的侧边。
本申请另一方面还提出了一种跟随千斤顶同步降落保护系统的控制方法，所述控制方法包括：
在液压千斤顶准备带载同步降落前，启动所述机械螺杆式跟随支撑机构回缩；
当所述PLC控制系统检测到所述机械螺杆式跟随支撑机构的顶端和反力支撑平台的间隙达到第一间距时，所述PLC控制系统给出控制信号并启动所述液压千斤顶同步降落。
可选地，上述的控制方法，其中，在上述的所述PLC控制系统给出控制信号并启动所述液压千斤顶同步降落中，还包括：利用设置在所述机械螺杆式跟随支撑机构中的高精度位移传感器同时实时检测所述机械螺杆式跟随支撑机构的顶端和反力支撑平台的间隙。
可选地，上述的控制方法，其中，当所述高精度位移传感器同时实时检测所述机械螺杆式跟随支撑机构的顶端和反力支撑平台的间隙达到第二间距时，启动电磁换向阀驱动所述机械螺杆式跟随支撑机构继续回缩至第一间距。
可选地，上述的控制方法，其中，所述间隙的范围为3-10mm。
与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：
本申请利用机械螺杆式跟随支撑机构以及PLC控制系统的闭环控制，从而实现更小间隙的跟踪保护控制，让桥梁或建筑物在大行程液压千斤顶同步回落施工中安全可靠。
在本申请中，为了实现控制机械螺杆式跟随支撑机构的自动跟踪缩回量，在液压泵站每路输出油路中设置有电磁换向阀，使得每一机械螺杆式跟随支撑机构均能独立受控伸出和缩回。其中，上述的电磁换向阀可以配合所述PLC控制系统来实现预期的控制，并且控制的精度和灵活性都能够保证。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1：本申请一实施例跟随千斤顶同步降落保护系统的结构示意图；
图2：本申请一实施例中机械螺杆式跟随支撑机构与液压千斤顶的结构示意图；
图3：本申请一实施例中增设电磁转向阀的工作原理图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1和图2所示，在本申请的其中一个实施例中，跟随千斤顶同步降落保护系统，包括：至少一台机械螺杆式跟随支撑机构10，每一台所述机械螺杆式跟随支撑机构10内置有液压驱动机构；每一台所述机械螺杆式跟随支撑机构10还与PLC控制系统电连接，通过所述PLC控制系统控制所述液压驱动机构正反转，从而控制所述机械螺杆式跟随支撑机构10的自动伸出跟随支撑以及回缩。本实施例利用机械螺杆式跟随支撑机构10以及PLC控制系统的闭环控制，从而实现更小间隙的跟踪保护控制，在桥梁或建筑物在大行程液压千斤顶20通过回落施工中安全可靠。
在本实施例中，所述液压驱动机构包括但不限于驱动马达等。
在本实施例中，还包括液压泵站30，所述液压泵站30与所述机械螺杆式跟随支撑机构10连接，通过所述液压泵站30给所述机械螺杆式跟随支撑机构10的液压驱动机构供油。其中，所述液压泵站30用于向所述液压驱动机构，如液压马达提供输出动力。
在本实施例中，所述液压泵站还可以远程连接计算机50，进而实现远程控制，大幅提高使用的便利性。
其中，为了实现控制机械螺杆式跟随支撑机构10的自动跟踪缩回量，在液压泵站30每路输出油路中设置有电磁换向阀40，使得每一机械螺杆式跟随支撑机构10均能独立受控伸出和缩回。其中，上述的电磁换向阀40可以配合所述PLC控制系统来实现预期的控制，并且控制的精度和灵活性都能够保证。
其中，还需要说明地是，现有的液压泵站30系统具有控制2组机械螺杆式跟随支撑机构10的输出油路，每路油路可以至少驱动4台机械螺杆式跟随支撑机构10。为了实现机械螺杆式跟随支撑机构10在液压千斤顶20同步降落中的实时支撑保护功能，可以将每台机械螺杆式跟随支撑机构10独立控制，所以在每路输出油路中增加2个电磁转向阀，分别独立控制每台机械螺杆式跟随支撑机构10的伸出和缩回。其中涉及的液压原理如图3所示。
在所述机械螺杆式跟随支撑机构10的顶端和反力支撑平台M之间还安装有信号检测板11，所述信号检测板11上的信号接口13与所述PLC控制系统电连接。所述信号检测板11用于输出检测信号。
进一步地，在本实施例中，在所述信号检测板11还内置有高精度位移传感器12。所述高精度位移传感器12的设置数量优选为两个，进一步优选地，所述高精度位移传感器12按照对称方式设置。通过所述信号检测板11将检测到的机械螺杆式跟随支撑机构10的顶端与反力支撑平台M之间的间隙实时反馈到液压泵站30的PLC控制系统中。
其中，上述间隙优选地为3-10mm。通过上述控制可实现更小间隙的跟踪保护控制，让桥梁或建筑物在大行程液压千斤顶20同步回落施工中安全可靠。
所述机械螺杆式跟随支撑机构10按照间隔方式设置液压千斤顶20的侧边。所述机械螺杆式跟随支撑机构10可对所述液压千斤顶20进行跟踪保护控制，从而让桥梁或建筑物在大行程千斤顶同步回落施工中安全可靠。
本申请另一方面还提出了一种液压千斤顶20同步降落保护系统的控制方法，所述控制方法包括：
在液压千斤顶20准备带载同步降落前，启动所述机械螺杆式跟随支撑机构10回缩；
当所述PLC控制系统检测到所述机械螺杆式跟随支撑机构10的顶端和反力支撑平台M的间隙达到第一间距时，所述PLC控制系统给出控制信号并启动所述液压千斤顶20同步降落。
在本实施例中，利用机械螺杆式跟随支撑机构10以及PLC控制系统的闭环控制，从而实现更小间隙的跟踪保护控制，在桥梁或建筑物在大行程液压千斤顶20通过回落施工中安全可靠。
其中，上述的第一间距优选为10mm。
具体地，在液压千斤顶20准备带载同步降落前，先开启机械螺杆式跟随支撑机构10、液压泵站30及PLC控制系统，启动电磁换向阀40驱动机械螺杆式跟随支撑机构10回缩，当PLC控制系统实时检测安装在机械螺杆式跟随支撑机构10的顶端与反力支撑平台M之间的高精度位移传感器12，当2个传感器检测到的平均值△S＝(S1+S2)/2＝10mm时，关闭此路电磁换向阀40，机械螺杆式跟随支撑机构10停止回缩，从而行程控制信号与检测信号的实时位移闭环控制，当PLC系统检测到所有机械螺杆式跟随支撑机构10的顶端与反力支撑平台M之间的间隙都达到10mm后，PLC给出控制信号。即，在上述过程中，至少一台设置的所述机械螺杆式跟随支撑机构10可以按照先后顺序依次回缩，直到所有的所述机械螺杆式跟随支撑机构10均回缩至上述第一间距左右；当然，提高工作效率，上述的所有机械螺杆式跟随支撑机构10可同时回缩至上述第一间距。
进一步地，在上述的所述PLC控制系统给出控制信号并启动所述液压千斤顶20同步降落中，还包括：利用设置在所述机械螺杆式跟随支撑机构10中的高精度位移传感器12同时实时检测所述机械螺杆式跟随支撑机构10的顶端和反力支撑平台M的间隙。
具体地，在所述机械螺杆式跟随支撑机构10的顶端和反力支撑平台M之间还安装有信号检测板11，所述信号检测板11与所述PLC控制系统电连接。所述信号检测板11用于输出检测信号。
进一步地，在本实施例中，在所述信号检测板11还内置有高精度位移传感器12。所述高精度位移传感器12的设置数量优选为两个，进一步优选地，所述高精度位移传感器12按照对称方式设置。通过所述信号检测板11将检测到的机械螺杆式跟随支撑机构10的顶端与反力支撑平台M之间的间隙实时反馈到液压泵站30的PLC控制系统中。
其中，上述间隙优选地为3-10mm。通过上述控制可实现更小间隙的跟踪保护控制，让桥梁或建筑物在大行程液压千斤顶20同步回落施工中安全可靠。
当所述高精度位移传感器12同时实时检测所述机械螺杆式跟随支撑机构10的顶端和反力支撑平台M的间隙达到第二间距时，启动电磁换向阀40驱动所述机械螺杆式跟随支撑机构10继续回缩至第一间距。
具体地，在液压千斤顶20同步降落过程中，机械螺杆式跟随支撑机构10系统中的高精度位移传感器12同时实时检测其间隙，当间隙达到的第二间距小于等于3mm时，自动启动电磁换向阀40驱动机械螺杆式跟随支撑机构10继续回缩到10mm间隙。始终保持此间隙范围：3-10mm之间，以确保桥梁或建筑物回落的安全施工。
本申请通过上述控制方法和原理的实践，逐步改变控制模式，将初步的开关闭环控制改为PWM脉宽调制的闭环控制，从而可以实现更小间隙的跟踪保护控制。让桥梁或建筑物在大行程液压千斤顶同步回落施工中安全可靠。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本申请进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。
Claims (10)
1.跟随千斤顶同步降落保护系统，其特征在于，包括：至少一台机械螺杆式跟随支撑机构，每一台所述机械螺杆式跟随支撑机构内置有液压驱动机构；每一台所述机械螺杆式跟随支撑机构还与PLC控制系统电连接，通过所述PLC控制系统控制所述液压驱动机构正反转，从而控制所述机械螺杆式跟随支撑机构的自动伸出跟随支撑以及回缩。
2.根据权利要求1所述的跟随千斤顶同步降落保护系统，其特征在于，还包括液压泵站，所述液压泵站与所述机械螺杆式跟随支撑机构连接，通过所述液压泵站给所述机械螺杆式跟随支撑机构的液压驱动机构供油。
3.根据权利要求2所述的跟随千斤顶同步降落保护系统，其特征在于，在所述液压泵站的每路输出油路上还设有电磁换向阀。
4.根据权利要求1所述的跟随千斤顶同步降落保护系统，其特征在于，在所述机械螺杆式跟随支撑机构的顶端和反力支撑平台之间还安装有信号检测板，所述信号检测板与所述PLC控制系统电连接。
5.根据权利要求4所述的跟随千斤顶同步降落保护系统，其特征在于，在所述信号检测板还内置有高精度位移传感器。
6.根据权利要求1至5任一项所述的跟随千斤顶同步降落保护系统，其特征在于，所述机械螺杆式跟随支撑机构按照间隔方式设置液压千斤顶的侧边。
7.一种跟随千斤顶同步降落保护系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
在液压千斤顶准备带载同步降落前，启动所述机械螺杆式跟随支撑机构回缩；
当所述PLC控制系统检测到所述机械螺杆式跟随支撑机构的顶端和反力支撑平台的间隙达到第一间距时，所述PLC控制系统给出控制信号并启动所述液压千斤顶同步降落。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在上述的所述PLC控制系统给出控制信号并启动所述液压千斤顶同步降落中，还包括：利用设置在所述机械螺杆式跟随支撑机构中的高精度位移传感器同时实时检测所述机械螺杆式跟随支撑机构的顶端和反力支撑平台的间隙。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，当所述高精度位移传感器同时实时检测所述机械螺杆式跟随支撑机构的顶端和反力支撑平台的间隙达到第二间距时，启动电磁换向阀驱动所述机械螺杆式跟随支撑机构继续回缩至第一间距。
10.根据权利要求7至9任一项所述的控制方法，其特征在于，所述间隙的范围为3-10mm。
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