CN203238964U - 预应力张拉智能泵站 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种预应力张拉智能泵站，其特点包括一个主控制泵站和至少一个副控制泵站，主控制泵站和副控制泵站分别与千斤顶连接，主控制泵站和副控制泵站分别安装有PLC主机，PLC主机连接有触摸屏及模拟输入输出混合模块、温度测量模块、无线通讯模块，通过可编程控制器PLC定义其中一个泵站为主控制泵站，其余为副控制泵站；千斤顶分别安装有位移传感器和油压传感器；主控制泵站和副控制泵站的油箱内分别设置有热电偶和温度检测模块，对油箱的油进行加热，由温度检测模块将油温传送到各自的PLC组件进行控制。其优点是安全性更好，检测精度高，易于实现两顶或多顶同步张拉，能够降低施工成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及预应力混凝土施工设备，特别是涉及一种张拉设备中的预应力张拉智能泵站。
背景技术
目前市场上正逐步推广使用智能张拉设备，该设备能真正实现“张拉力”和“钢绞线伸长量”的双控法，与传统的张拉设备相比较，张拉数据更准确、真实可靠，所以这两年预应力张拉设备越来越智能化，逐步取代了传统的张拉设备。
虽然现有智能张拉设备比传统的张拉设备先进了很多，但是还存在一些不足的地方。例如油压传感器安装液压泵附近的油路块上，由于高压油泵都是柱塞泵，工作时液压波动大，传感器测量到的数值变动大，且油压传递到油缸还要经过6米多的高压胶管，传递过程必定有损失，所以检测到的油压值和油缸高压腔内的实际值并不相同。
还有所用的液压油，在不同温度下黏度不同，流动时和管道的摩擦阻力不一样，油温低时阻力很大，千斤顶出力效率很低，甚至张拉设备不能使用，在过去传统的张拉设备碰到这种情况时，工人用火烤油箱底部，等油温上升后再使用，早晚温差大给测量带来误差，这种现象在北方工地比较严重。曾经做过实验，清晨刚启动油泵千斤顶空载运行时油压达到1.5MPa，运行一个小时后，千斤顶空载运行时油压降为0.7MPa。误差达到0.8MPa，精度误差达到1.6%超过了1%的精度要求。
关于千斤顶的选用，传统的都是行程200毫米的穿心式千斤顶，千斤顶高度最少都有400毫米高，所以钢绞线下料时在梁的两端都要预留最少600毫米长的钢绞线，张拉锚固后这两段将近1.1米长的钢绞线要切割掉，白白的被浪费了。但是，选用内卡式千斤顶后，梁两端下料长度可以减少到250毫米，两端可以节约700毫米长的钢绞线，一座中型桥梁做下来，节约的钢材成本相当可观。
在施工工地，电压波动、电压低、缺相断电是经常出现的问题，很容易造成电机过载烧坏，所以监测三相电压电流，及时报警保护电机安全工作，也是很重要的。
关于张拉过程的同步问题，在《公路桥涵施工技术规范》7.12.2第1款规定“各千斤顶之间同步张拉力的允许误差为±2%”。加载速率要可调整。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种安全性更好，检测精度高，易于实现两顶或多顶同步张拉，能够降低施工成本的智能张拉设备的预应力张拉智能泵站。
本实用新型的解决方案是这样的：包括一个主控制泵站和至少一个副控制泵站，所述的主控制泵站和副控制泵站分别与千斤顶连接，主控制泵站和副控制泵站分别安装有可编程控制器PLC主机，PLC主机连接有触摸屏及模拟输入输出混合模块、温度测量模块、无线通讯模块，通过可编程控制器PLC定义其中一个泵站为主控制泵站，其余为副控制泵站；所述的千斤顶分别安装有位移传感器和油压传感器，所述的油压传感器与千斤顶高压油腔相连，所述的位移传感器用于检测油缸与穿心筒的位移；所述的主控制泵站和副控制泵站的油箱内分别设置有热电偶和温度检测模块，对油箱的油进行加热，由温度检测模块将油温传送到各自的可编程控制器PLC组件进行控制。
进一步的：所述的千斤顶为前卡式穿心千斤顶。
进一步的：所述的位移传感器是拉杆式电阻尺，其电阻尺壳体固定在油缸外壁，拉杆与穿心筒相连接，跟随穿心筒移动。
本实用新型的优点是安全性更好，检测精度高，易于实现两顶或多顶同步张拉，能够降低施工成本。
附图说明
附图是本实用新型的实施例。
附图1是本实用新型主控制泵站的控制原理框图；
附图2是本实用新型副控制泵站的控制原理框图。
附图3是一种前卡式心千斤顶的结构示意图。
具体实施方式
如附图1、图2所示，本实施例是采用主控制泵站和副控制泵站组成张拉设备，其中主控制泵站包括：1、可编程控制器PLC主机，2、触摸屏，3、模拟输入输出混合模块，4、温度测量模块，5、无线通讯模块，6、电磁阀组，7、变频器，8、油箱，9、电机，10、柱塞泵，11、霍乐电压电流传感器变送模块，12、热电偶油温加热装置，13、热电偶，14、张拉千斤顶，15、油压或位移传感器。副控制泵站是以可编程控制器PLC从机16为核心，同时采用：2、触摸屏，3、模拟输入输出混合模块，4、温度测量模块，5、无线通讯模块，6、电磁阀组，7、变频器，8、油箱，9、电机，10、柱塞泵，11、霍乐电压电流传感器变送模块，12、热电偶油温加热装置，13、热电偶，14、张拉千斤顶，15、油压或位移传感器组成副泵站。
所述的油压传感器2与千斤顶高压油腔相连，所述的位移传感器9用于检测油缸与穿心筒的位移；所述的主控制泵站和副控制泵站的油箱内分别设置有热电偶13和温度检测模块4，对油箱的油进行加热，由温度检测模块4将油温传送到各自的可编程控制器PLC组件进行控制。
所述的千斤顶为前卡式穿心千斤顶。
所述的位移传感器9是拉杆式电阻尺，其电阻尺壳体固定在油缸3外壁，拉杆与穿心筒5相连接，跟随穿心筒5移动。
本实施例中，主控制泵站和副控制泵站主要区别在于，可编程控制器PLC主机1和可编程控制器PLC从机16，该可编程控制器PLC规格型号相同，可选用西门子s7-200系列，但是编写程序时一个定义为主站，另一个定义为从站，无线通讯模块可选用433MHz 500毫瓦无线电台，主站和从站通过数传电台透明传输协议传送数据和控制指令。
张拉力及钢绞线理论伸长值等参数从触摸屏输入到可编程控制器PLC主机1或可编程控制器PLC从机16。
三相电源电压电流经过霍尔电压电流传感器变送模块转换成标准的4~20mA信号，送入模拟输入输出混合模块进行A/D转换成PLC主机能够处理的数字信号，当三相电源电压异常时给出报警信号，及时保存数据并停机。
热电偶13一头装在油箱内另一头和温度量测模块4相连，将油温转换成电信号传送到PLC主机1或从机16进行温度控制，当油温低过设定值时，PLC主机1或从机16控制油温加热装置12开始加热，直到符合油温设计值。因为油温过低，油的运动黏度增大，阻力增大，千斤顶出力效率降低，引起系统张拉精度下降。所以，在泵站及千斤顶标定时，将标定状态时油箱的油温在PLC中记忆下来，以后每次张拉前控制系统自动采集当前油温和标定状态时的油温比较，如果温度过低，则自动启动油温加热系统。
变频器7输出端连接三相电机9，电机9带动柱塞泵10工作，通过PLC主机1或从机16及模拟输入输出混合模块3改变变频器7输出频率，则电机9输出转速变化，柱塞泵10流量也跟着变化，实现张拉加载速率的自动控制，以及两个千斤顶的同步张拉。
本实施例图3中，张拉用千斤顶为前卡式穿心千斤顶，它的高压油腔23和低压油腔24通过两根高压油管跟泵站的电磁阀组6送油嘴和回油嘴相连，千斤顶外部装有油压传感器18和位移传感器8，其中油压传感器8通过螺纹直接和高压油腔23相连接，由于检测点远离柱塞泵10，所以柱柱塞泵10运转时产生的脉动油压减弱很多，所以千斤顶油压的测量准确真实。位移传感器8是一根拉杆式电阻尺，电阻尺壳体固定在千斤顶油缸缸体19外壁上，拉杆与千斤顶穿心筒21相连接，并随千斤顶穿心筒21移动，实现位移测量。
本实施例图3中，千斤顶是前卡式穿心千斤顶，在安装工具锚板22时，工具锚板22装在千斤顶穿心筒21内靠近千斤顶底部，并且穿心筒21跟活塞20相连接，紧凑的结构使得工具锚板22和限位板17间的距离最短，使得钢绞线伸出梁构件端面很短的距离就能被工具夹片夹持，从而使得钢绞线下料时，比用普通千斤顶要短很多节约了钢材。
Claims (3)
1.一种预应力张拉智能泵站，其特征在于包括一个主控制泵站和至少一个副控制泵站，所述的主控制泵站和副控制泵站分别与千斤顶连接，主控制泵站和副控制泵站分别安装有可编程控制器PLC主机，PLC主机连接有触摸屏及模拟输入输出混合模块、温度测量模块、无线通讯模块；所述的千斤顶分别安装有位移传感器和油压传感器，所述的油压传感器与千斤顶高压油腔相连，所述的位移传感器用于检测油缸与穿心筒的位移；所述的主控制泵站和副控制泵站的油箱内分别设置有热电偶和温度检测模块，对油箱的油进行加热，由温度检测模块将油温传送到各自的可编程控制器PLC组件进行控制。
2.根据权利要求1所述的预应力张拉智能泵站，其特征在于所述的千斤顶为前卡式穿心千斤顶。
3.根据权利要求1所述的预应力张拉智能泵站，其特征在于所述的位移传感器是拉杆式电阻尺，其电阻尺壳体固定在油缸外壁，拉杆与穿心筒相连接，跟随穿心筒移动。
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