CN211229577U - 一种自动张拉装置 - Google Patents

Abstract

一种自动张拉装置，涉及锚索张拉领域，解决了现有锚索张拉施工中人工效率不高，控制张拉应力不够稳定精确，需多次操作的问题；其技术方案要点是包括油箱、动力装置、数据处理装置、调节装置、计量装置、执行装置和泄压装置；所述调节装置包括电子比例调节阀；所述计量装置包括电子油压表；所述数据处理装置可处理所述电子油压表收集的油压数据。本实用新型实现了锚索张拉作业的全自动化，对张拉应力的控制稳定精确，不需要人工进行操作，提升了施工效率，同时自动记录并传输实时数据，可以进行远程监控，降低了传统人工作业中存在的安全风险。

Description

一种自动张拉装置

技术领域

本实用新型涉及锚索张拉领域，具体涉及一种自动张拉装置。

背景技术

在锚索施工中，需要对锚索张拉到一定拉力，才能保证支护结构的牢固，达到紧固边坡、防止山体滑坡和保护环境的目的。现有的技术方案中，施工人员先将锚索张拉到一定程度，然后用机械式仪表检测锚索张拉应力，看能不能满足设计应力值，如果不能满足，再将张拉应力加大或者减小，直至达到设计应力值。在施工时靠人工操作，根据经验判断锚索的状态，需进行多次张拉作业，费时费力，施工效率不高，且具有一定的安全隐患。

因此，设计一种能够自动化操作的，稳定准确一次作业达到设计图纸上锚索张拉应力要求值的张拉装置是必要的。

实用新型内容

针对传统锚索张拉施工中的效率不高，多次操作的问题，本实用新型提供了一种自动张拉装置，通过数据处理装置和调节装置、计量装置之间的相互配合，控制液压千斤顶中进油量的大小，能准确控制锚索张拉应力，保证施工作业质量。

本实用新型采取的技术方案如下：一种自动张拉装置，包括油箱、动力装置、数据处理装置、调节装置、计量装置、执行装置和泄压装置；所述调节装置包括电子比例调节阀；所述计量装置包括油压表；所述数据处理装置可处理所述油压表收集的油压数据；所述油箱通过高压管道连接到动力装置，所述动力装置通过高压管道连接到电子比例调节阀，所述电子比例调节阀通过高压管道连接到油压表，所述油压表通过高压管道连接到执行装置，所述执行装置通过高压管道连接到泄压装置，所述泄压装置通过高压管道连接到油箱。

通过采用上述技术方案，动力装置将液压油从油箱中压出，通过高压管道流经电子比例调节阀、油压表，最终泵入执行装置内进行锚索增压持荷作业。高压管道要能够承受持荷作业的压力。锚索持荷完成后，打开泄压装置，液压油在执行装置内部的压力作用下，通过高压管道回到油箱中。数据处理装置可存储并处理得自油压表的油压数据，控制电子比例调节阀的开关度，实现对张拉应力的稳定控制；此外还能自动控制动力装置和泄压装置，并传输实时数据至云端服务器，以实现远程监控。

作为一种具体实施方式，所述动力装置为气动液压泵或者电动液压泵。两种液压泵都有安全可靠、输出压力高、操作简便等优点，可以自动化作业。

作为一种具体实施方式，所述执行装置为穿心式液压千斤顶或者前卡式千斤顶。两种千斤顶是锚索张拉的专用张拉设备，操作简单，性能可靠。

作为一种具体实施方式，所述数据处理装置包括中央处理器、输入器和通讯适配器，所述输入器和通讯适配器连接到所述中央处理器上。

所述中央处理器可选择PLC可编程逻辑控制器，其在扩展性和可靠性方面的优势使其被广泛应用于目前的各类工业控制领域；所述输入器可选择数字键盘，通过输入器输入张拉拉力、持荷时间等数据；所述通讯适配器可选择无线网卡，将实时油压和持荷时间等数据通过无线传输到云端服务器，能够实现远程监控，方便快捷，避免了采用数据线的麻烦。如果一定时间内油压等数据波动出现了突然增大或者减小等超出了常规范围的异常情况，可即时停止张拉作业，降低安全风险。

优选地，所述计量装置还包括流量计，所述流量计连接在所述电子油压表附近。所述流量计可选择电子流量计，记录张拉过程中的泵入千斤顶中液压油的体积，以提供另一种监控张拉作业有无异常情况的方式。

作为一种具体实施方式，所述泄压装置为电动泄压阀。电动泄压阀可接受电流信号，实现自动控制。

优选地，所述动力装置和油箱、调节装置之间高压管道上均设置有单向阀。配置单向阀的目的是防止液压油在高压状态下产生回流现象，有助于保持液压千斤顶的持荷压力。

通过采用上述技术方案，本实用新型通过设置计量装置、调节装置和数据处理装置，实现了锚索张拉作业的全自动化，对张拉应力的控制稳定精确，一次作业就能达到设计要求的张拉应力值，不需要人工进行操作，提升了施工效率，同时自动记录并传输实时数据，可以进行远程监控，也降低了传统人工作业中存在的安全风险。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施例的整体结构示意图。

图2为本实用新型中数据处理装置一个具体实施例的示意图。

图3为本实用新型中计量装置一个具体实施例的示意图。

附图标记：1-油箱，2-动力装置，3-数据处理装置，31-中央处理器，32-输入器，33-通讯适配器，4-调节装置，5-计量装置，51-压力表，52-流量计，6-执行装置，7-泄压装置，8-高压管道，81-单向阀。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的实施例提供了如图1所示的一种自动张拉装置，包括油箱1、动力装置2、数据处理装置3、调节装置4、计量装置5、执行装置6和泄压装置7；所述调节装置4包括电子比例调节阀；所述计量装置5包括油压表51；所述数据处理装置3可处理所述油压表51收集的油压数据；所述油箱1通过高压管道8连接到动力装置2，所述动力装置2通过高压管道8连接到电子比例调节阀，所述电子比例调节阀通过高压管道8连接到油压表51，所述油压表51通过高压管道8连接到执行装置6，所述执行装置6通过高压管道8连接到泄压装置7，所述泄压装置7通过高压管道8连接到油箱1。

在一种实施例中，所述高压管道8可根据实际施工作业中的油压变化范围选择适宜的管道。

进行张拉作业时，可以首先向数据处理装置3中存储张拉施工作业设计图纸上要求的持荷时间、张拉应力值及压力压强公式，将设计张拉应力值转换为对应的目标油压数据，向动力装置2、调节装置4和泄压装置7发送电流信号，控制动力装置2开始运行，打开调节装置4的电子比例调节阀，同时关闭泄压装置7。

根据现有的所述压力压强公式：F=P×S。式中F为张拉拉力，S为所选择的液压千斤顶油缸中活塞的底面总面积，P为液压油的油压。

动力装置2通过高压管道8将液压油从油箱中吸出，经过调节装置4和计量装置5的油压表51，最终泵入执行装置6内，开始升压增荷作业。油压表51随之记录油压数据，并传递给中央处理器31。

数据处理装置3把实时油压数据和目标油压数据根据现有的减法算法直接计算出差值，将差值转化成对应的电流信号并传递给电子比例调节阀，来控制电子比例调节阀阀门的开关度，差值越小，阀门开度越小。这样的设置可使增压过程中的油压稳定上升，实现精确控制。

当差值降为0时，表示锚索上的张拉应力已经达到目标张拉应力值，数据处理装置3先后发送电流信号给电子比例调节阀和动力装置2，先彻底关闭电子比例调节阀，再关闭动力装置2，同时开始计时。执行装置6需保持一定的持荷时间，来稳定锚索上的张拉应力。达到设计图纸规定的持荷时间后，数据处理装置3给泄压装置7发送电流信号，打开泄压装置，液压油在执行装置内部压力的作用下，通过高压管道8回流至油箱1中，张拉作业完成。

作为一种具体实施方式，所述动力装置2可选择气动液压泵或者电动液压泵。两种液压泵都有安全可靠、输出压力高、操作简便等优点，可以进行自动化作业。

作为一种具体实施方式，所述执行装置6可选择穿心式液压千斤顶或者前卡式千斤顶。两种千斤顶都是锚索张拉的专用张拉设备，操作简单，性能可靠。

作为一种具体实施方式，如图2所示，所述数据处理装置3包括中央处理器31、输入器32和通讯适配器33，所述输入器32和通讯适配器33连接到所述中央处理器31上。

所述中央处理器31可选择PLC可编程逻辑控制器，其在扩展性和可靠性方面的优势使其被广泛应用于目前的各类工业控制领域；所述输入器32可选择数字键盘，通过输入器输入张拉拉力、持荷时间等数据；所述通讯适配器33可选择无线网卡，将实时油压和持荷时间等数据通过无线传输到云端服务器，能够实现远程监控，方便快捷，避免了采用数据线的麻烦。如果一定时间内油压等数据波动出现了突然增大或者减小等超出了常规范围的异常情况，可即时停止张拉作业，降低安全风险。

优选地，如图3所示，所述计量装置5还包括流量计52，所述流量计52连接在所述电子油压表51附近。所述流量计52可选择电子流量计，记录张拉过程中的泵入千斤顶中液压油的体积，以提供另一种监控张拉作业有无异常情况的方式。

作为一种具体实施方式，所述泄压装置7为电动泄压阀。电动泄压阀可接受电流信号，实现自动控制。

优选地，所述动力装置2和油箱1、调节装置4之间的高压管道8上均设置有单向阀81。配置单向阀的目的是防止液压油在高压状态下产生回流现象，有助于保持液压千斤顶的持荷压力。

以上为本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种自动张拉装置，其特征在于：包括油箱（1）、动力装置（2）、数据处理装置（3）、调节装置（4）、计量装置（5）、执行装置（6）和泄压装置（7）；所述调节装置（4）包括电子比例调节阀；所述计量装置（5）包括油压表（51）；所述数据处理装置（3）可处理所述油压表（51）收集的油压数据；所述油箱（1）通过高压管道（8）连接到动力装置（2），所述动力装置（2）通过高压管道（8）连接到电子比例调节阀，所述电子比例调节阀通过高压管道（8）连接到油压表（51），所述油压表（51）通过高压管道（8）连接到执行装置（6），所述执行装置（6）通过高压管道（8）连接到泄压装置（7），所述泄压装置（7）通过高压管道（8）连接到油箱（1）。

2.根据权利要求1所述的一种自动张拉装置，其特征在于：所述动力装置（2）为气动液压泵或者电动液压泵。

3.根据权利要求1所述的一种自动张拉装置，其特征在于：所述执行装置（6）为穿心式液压千斤顶或者前卡式千斤顶。

4.根据权利要求1所述的一种自动张拉装置，其特征在于：所述数据处理装置（3）包括中央处理器（31）、输入器（32）和通讯适配器（33），所述输入器（32）和通讯适配器（33）连接到所述中央处理器（31）上。

5.根据权利要求1所述的一种自动张拉装置，其特征在于：所述计量装置（5）还包括流量计（52），所述流量计（52）连接在所述油压表（51）附近。

6.根据权利要求1所述的一种自动张拉装置，其特征在于：所述泄压装置（7）为电动泄压阀。

7.根据权利要求1所述的一种自动张拉装置，其特征在于：所述动力装置（2）和油箱（1）、调节装置（4）之间的高压管道（8）上均设置有单向阀（81）。

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