CN205766796U - 一种轨枕预应力张拉机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种轨枕预应力张拉机，包括预应力筋、锚具、预应力构件、压力传感器、张拉千斤顶、位移传感器、二位三通电磁换向阀、油泵、PLC控制器；所述油泵与PLC控制器连通，油泵与张拉千斤顶之间设有二位三通电磁换向阀；张拉千斤顶左侧连接有预应力筋，右侧与锚具连接；两锚具之间设有预应力构件。该轨枕预应力张拉机采用双液压缸+传感器的结构，不仅使用方便，张拉精度高，实现了双顶同时张拉，而且实现施工自动化，达到较高负荷与位移测量精度。

Description

一种轨枕预应力张拉机

技术领域

本实用新型涉及一种铁路轨枕生产制造技术领域，尤其涉及一种轨枕预应力张拉机。

背景技术

轨枕是轨道结构的重要部件，承受着来自钢轨的各种作用力，并弹性地将作用力传布于道床，同时，有效地保持轨道的轨距、方向和位置。我国铁路干线绝大部分铺设混凝土轨枕，在轨枕生产过程中，轨枕预应力张拉是影响轨枕加工质量的重要因素。目前，我国许多混凝土轨枕生产厂家的预应力张拉设备不能实现自动张拉和记录，大多是人工测量控制预应力筋张拉伸长值，利用油泵压力表读取控制张拉力，这一系统存在以下缺陷:(1)张拉力表的标定误差和压力表读数误差较大；(2)压力表读数不稳定，读数速度慢，压力表读数需换算才能知道张拉力大小，形不成张拉力的直观概念，对张拉力控制不方便；(3)加压控制操作误差大，难以精确进行预应力、张拉双重控制；(4)标定及测量数据误差大，难以保证加工质量。轨枕筋应力以及预应力张拉伸长值控制不准确是引起预应力结构产生裂纹，导致预应力结构产生过大变形以至造成结构失效或报废的主要原因。在国外，英国的CCL公司和德国的PAUL公司相继在数字化显示记录方面取得发展，他们主要是通过传感器接油泵来显示预应力张拉力，而不是直接控制张拉力。但此种方法无法进行预应力和伸长值双顶同步的控制。因此，研究开发自动化程度高，张拉控制精度高的轨枕预应力张拉设备，并对整个张拉过程进行自动化控制，能够满足轨枕施工的迫切需要，对于提高国内轨枕产品质量，确保国内铁路线路安全运行也具有重要意义。

发明内容

为了解决传统的自动张拉机存在的上述问题；本实用新型提供一种轨枕预应力张拉机，该轨枕预应力张拉机采用双液压缸+传感器的结构，不仅使用方便，张拉精度高，实现了双顶同时张拉，而且实现施工自动化，达到较高负荷与位移测量精度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轨枕预应力张拉机，包括预应力筋、锚具、预应力构件、压力传感器、张拉千斤顶、位移传感器、二位三通电磁换向阀、油泵、PLC控制器；所述油泵与PLC控制器连通，油泵与张拉千斤顶之间设有二位三通电磁换向阀；张拉千斤顶左侧连接有预应力筋，右侧与锚具连接；两锚具之间设有预应力构件。

优选的，所述张拉千斤顶下方安装有位移传感器，位移传感器与PLC控制器连通。

优选的，所述张拉千斤顶与锚具之间设有压力传感器，压力传感器与PLC控制器连通。

作为进一步的说明，本实用新型中油泵的输油管分别经过常开、常闭电磁换向阀与张拉千斤顶的前、后缸连接，张拉千斤顶的前、后缸分别经过常开、常闭电磁换向阀与油箱连接。常开、常闭电磁换向阀都与PLC控制器的输出端口连接。工作时，触摸屏上操作指令通过RS-232总线传递到PLC控制器内，PLC控制器同时结合压力传感器的输入，经计算后控制液压系统中的常开、常闭电磁换向阀接通或断开，实现张拉千斤顶的张拉、补压、保压和卸荷。在到20％时，保压10s，100％负荷时，保压60s，压力不足时，可以进行补压。实现轨枕内钢筋的预应力张拉和测量伸长值的高精度控制，负荷与位移测量精度为测量值的1％；在出现错误时给予报警提示，同时停止系统，张拉结束时能记录目标数目，并在完成张拉任务后，液压缸自动卸荷，对工程进行全方位监控，确保施工质量。

作为进一步的说明，本实用新型中位移传感器和压力传感器分别装在张拉千斤顶的活塞杆及输油管上，与PLC控制器的A/D转换通道连接，可以在张拉时准确检测千斤顶位移和缸内压力，并将检测到的模拟量反馈到PLC控制器的模拟量输入端口。LVDT位移传感器和CYB-10S离子束溅射薄膜压力传感器对液压缸的位移和油路中的压力进行实时检测。LVDT位移传感器是基于变压器原理，通过一次线圈与二次线圈弱电磁藕合，使得铁芯的位移变化量与输出电讯号(电压或电流)变化量呈精密线性关系，可以直接把机械变化量转变为标准电讯号供给PLC控制器进行过程控制；CYB-10S离子束溅射薄膜压力传感器应用先进的离子束溅射和离子束刻蚀工艺，将应变电桥直接制作在金属测压膜片上，其外接变送器模块可将模拟量发送给PLC控制器。

本实用新型，一种轨枕预应力张拉机：采用双液压缸结构，通过可编程控制器、传感器、两位三通电磁换向阀实现轨枕预应力、张拉力的自动控制，能按照给定的参数进行工作并实时显示张拉力值；实现双顶同时张拉控制，控制张拉力误差保持在1％范围内；每次张拉数值达到PLC控制器中预置值时，系统集成对张拉力控制，实现每次张拉数值数据实现存储；每块轨枕完成时，打印包括实际拉力值、操作者、日期、时间等数据作为工作的依据，并将相关数据保存在系统的数据存储器中，备以后查询。

本实用新型一种轨枕预应力张拉机，其有益效果是：

1)该轨枕预应力张拉机使用方便，张拉精度高，通过调整压力与位移传感器的标定值大小可以对各种轨枕进行预应力张拉，实现了单一设备对多种规格轨枕的张拉；

2)该轨枕预应力张拉机加载、保压持荷、压强不足补压、回油过程可以一键完成，实现施工自动化，达到较高负荷与位移测量精度；

3)该轨枕预应力张拉机实现了双顶同时张拉。进行同一钢筋两侧同时张拉时，任何一侧不符合要求，另外一侧都不会运动。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型一种轨枕预应力张拉机的结构示意图。

图2是本实用新型一种轨枕预应力张拉机的液压系统原理图。

图中，1、预应力筋，2、锚具，3、预应力构件，4、压力传感器，5、张拉千斤顶，6、位移传感器，7、二位三通电磁换向阀，8、油泵，9、PLC控制器，11、单向阀，12、油箱，13、调速阀，14、溢流阀。

具体实施方式

请参照图1、图2，本具体实施例，包括预应力筋、锚具、预应力构件、压力传感器、张拉千斤顶、位移传感器、二位三通电磁换向阀、油泵、PLC控制器；所述油泵与PLC控制器连通，油泵与张拉千斤顶之间设有二位三通电磁换向阀；张拉千斤顶左侧连接有预应力筋，右侧与锚具连接；两锚具之间设有预应力构件。

请参照图1、图2，所述张拉千斤顶下方安装有位移传感器，位移传感器与PLC控制器连通。

请参照图1、图2，所述张拉千斤顶与锚具之间设有压力传感器，压力传感器与PLC控制器连通。

本实用新型中油泵的输油管分别经过常开、常闭电磁换向阀与张拉千斤顶的前、后缸连接，张拉千斤顶的前、后缸分别经过常开、常闭电磁换向阀与油箱连接。常开、常闭电磁换向阀都与PLC控制器的输出端口连接。工作时，触摸屏上操作指令通过RS-232总线传递到PLC控制器内，PLC控制器同时结合压力传感器的输入，经计算后控制液压系统中的常开、常闭电磁换向阀接通或断开，实现张拉千斤顶的张拉、补压、保压和卸荷。在到20％时，保压10s，100％负荷时，保压60s，压力不足时，可以进行补压。实现轨枕内钢筋的预应力张拉和测量伸长值的高精度控制，负荷与位移测量精度为测量值的1％；在出现错误时给予报警提示，同时停止系统，张拉结束时能记录目标数目，并在完成张拉任务后，液压缸自动卸荷，对工程进行全方位监控，确保施工质量。

本实用新型中位移传感器和压力传感器分别装在张拉千斤顶的活塞杆及输油管上，与PLC控制器的A/D转换通道连接，可以在张拉时准确检测千斤顶位移和缸内压力，并将检测到的模拟量反馈到PLC控制器的模拟量输入端口。LVDT位移传感器和CYB-10S离子束溅射薄膜压力传感器对液压缸的位移和油路中的压力进行实时检测。LVDT位移传感器是基于变压器原理，通过一次线圈与二次线圈弱电磁藕合，使得铁芯的位移变化量与输出电讯号(电压或电流)变化量呈精密线性关系，可以直接把机械变化量转变为标准电讯号供给PLC控制器进行过程控制；CYB-10S离子束溅射薄膜压力传感器应用先进的离子束溅射和离子束刻蚀工艺，将应变电桥直接制作在金属测压膜片上，其外接变送器模块可将模拟量发送给PLC控制器。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进讲本实用新型的构思和技术方案应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范内。

Claims (3)

1.一种轨枕预应力张拉机，包括预应力筋、锚具、预应力构件、压力传感器、张拉千斤顶、位移传感器、二位三通电磁换向阀、油泵、PLC控制器；其特征在于：所述油泵与PLC控制器连通，油泵与张拉千斤顶之间设有二位三通电磁换向阀；张拉千斤顶左侧连接有预应力筋，右侧与锚具连接；两锚具之间设有预应力构件。

2.根据权利要求1所述的一种轨枕预应力张拉机，其特征在于：所述张拉千斤顶下方安装有位移传感器，位移传感器与PLC控制器连通。

3.根据权利要求1所述的一种轨枕预应力张拉机，其特征在于：所述张拉千斤顶与锚具之间设有压力传感器，压力传感器与PLC控制器连通。