CN220811688U - 用于滑模自动提升的牵引式卷扬机钢缆检测及控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了用于滑模自动提升的牵引式卷扬机钢缆检测及控制装置，用于通过卷扬机控制滑模移动，涉及滑模混凝土施工领域，包括：内部贯穿有卷扬机主钢缆的壳体；主钢缆固定装置，用以对卷扬机主钢缆进行固定，包括多组电动可伸缩结构和固定柱体；扭矩测试装置，用以测试卷扬机主钢缆牵引力，包括多个安装在固定柱体后端的扭矩传感器；以及操作及控制装置，包括操作面板和控制线路，控制线路通过线缆与卷扬机连接。本实用新型通过多次测试卷扬机主钢缆的受力情况，得到滑模模板脱模的合适时间，既可以降低施工时过早提升模板造成的质量缺陷，同时可以大幅度降低按照经验等待较长时间对工期造成的延误。
Description
技术领域
本实用新型涉及滑模混凝土施工领域，具体涉及用于滑模自动提升的牵引式卷扬机钢缆检测及控制装置。
背景技术
在滑模工程施工中，滑模的提升往往根据经验判定滑模的抬升时间，但根据经验判定滑模的提升容易造成混凝土开裂及鼓包等情况发生，为了保证滑模施工过程中混凝土的质量，确保滑模施工的安全和质量，除了严格控制混凝土配合比和材料用量之外，重要的是选择合适的滑模提升速度，通过检测滑模提升过程中的混凝土强度，控制滑模移动的脱模时间。
作为目前应用最为广泛的贯入式混凝土测强仪是根据无损检测技术的快速发展而研发的新产品，其原理是基于贯入阻力法，检测硬化后的混凝土强度，进一步测定混凝土凝结时间。现在的施工规范和新的建筑体系都需要采用无损检测方法，来检测混凝土早期强度，而对混凝土的早期强度（指拆模前的混凝土强度）至今尚无较好的无损检测方法。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供用于滑模自动提升的牵引式卷扬机钢缆检测及控制装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
用于滑模自动提升的牵引式卷扬机钢缆检测及控制装置，用于通过卷扬机控制滑模移动，包括：
壳体，两侧开设有用于贯穿卷扬机主钢缆的钢丝绳孔；
主钢缆固定装置，包括多组电动可伸缩结构和固定柱体，多组电动可伸缩结构均焊接在固定柱体前端，所述电动可伸缩结构连接闭合时可固定卷扬机主钢缆；
扭矩测试装置，包括多个扭矩传感器，每个扭矩传感器的底座固定安装在壳体上，每个扭矩传感器的测量端安装在固定柱体后端，并与操作及控制装置连接；
操作及控制装置，包括操作面板和控制线路，控制线路通过线缆与卷扬机连接，所述控制线路位于壳体内部，操作面板位于壳体外部。
进一步地，所述的壳体采用金属外壳，内部整体采用钢框架结构支撑，金属外壳外涂防腐涂层固定于钢框架上。
进一步地，所述的控制线路包括远程信号接收装置、数据处理线路板和多个控制开关，远程信号接收装置通过第一控制开关与数据处理线路板连接。
进一步地，还包括复位用电动伸缩杆，所述的复位用电动伸缩杆安装在壳体内，通过第二控制开关与所述数据处理线路板连接。
进一步地，所述电动可伸缩结构包括柱形锁舌、锁体和电动伸缩杆，锁体上设有与柱形锁舌位置大小相对应的锁孔，柱形锁舌和锁体的另一端均连接有电动伸缩杆。
进一步地，所述的多组电动可伸缩结构采用并联形式，通过第三控制开关与所述数据处理线路板连接。
进一步地，所述的多组扭矩传感器采用并联形式，通过第四控制开关连接至所述数据处理线路板。
进一步地，操作面板包括温度传感器、操作按键、数据传输接口和数据显示屏，所述温度传感器位于壳体外表面用于测试现场温度，操作按键用于手动控制卷扬机牵引力，数据显示屏通过防水密封胶圈嵌于壳体外部，用于显示实时温度数据和卷扬机牵引力变化情况。
进一步地，所述扭矩传感器的测试端通过固定钢缆和固定支架安装在固定柱体，所述固定钢缆的荷载受力总值大于1.5倍卷扬机主钢缆。
本实用新型的有益效果是：
采用该设备后既可以降低施工时过早提升模板造成的质量缺陷，同时可以大幅度降低按照经验等待较长时间对工期造成的延误。对工期及成本控制有极大意义，同时可以根据多次测量数据得到的温度与混凝土的关系，在后期得到更为精确的滑模移动时间，基本可以避免过早或过晚移动滑模造成质量缺陷的情况。
附图说明
图1为本实用新型装置内部剖视图；
图2为操作及控制装置的控制电路组成结构示意图；
图3为电动可伸缩结构闭合和分离时的示意图；
图4为操作及控制装置的操作面板组成结构示意图；
图中，1-壳体，2-卷扬机主钢缆，3-主钢缆固定装置，4-扭矩传感器，5-固定钢缆，6-固定支架，7-操作及控制装置，8-复位用电动伸缩杆，9-底部支座板，10-固定柱体，11-远程信号接收装置，12-数据处理线路板，13-控制开关，14-稳压器，15-储存介质，16-卷扬机进线盒，17-电源出线盒，21-柱形锁舌，22-锁体，23-电动伸缩杆，24-锁孔，31-温度传感器，32-操作按键，33-数据传输接口，34-数据显示屏，35-防水密封胶圈。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参阅图1-图4，本实用新型提供一种技术方案：
用于滑模自动提升的牵引式卷扬机钢缆检测及控制装置，用于通过卷扬机控制滑模移动，包括：
壳体1，两侧开设有用于贯穿卷扬机主钢缆2的钢丝绳孔；
主钢缆固定装置3，包括多组电动可伸缩结构和固定柱体10，多组电动可伸缩结构均焊接在固定柱体10前端，电动可伸缩结构连接闭合时可固定卷扬机主钢缆2；
扭矩测试装置，包括多个扭矩传感器4，每个扭矩传感器4的底座固定安装在壳体1上，每个扭矩传感器4的测量端安装在固定柱体10后端，并与操作及控制装置7连接；
操作及控制装置7，包括操作面板和控制线路，控制线路通过线缆与卷扬机连接，所述控制线路位于壳体内部，操作面板位于壳体外部。
本实施例中，所述的壳体内部整体采用高强钢框架结构支撑，壳体采用轻量化金属外壳，金属外壳外涂防腐涂层固定于高强钢框架上。由于滑模质量高，若强度低则设备容易损坏，且若整体使用金属加厚制成不便于安装，且不方便修理。金属外壳采用轻量化金属壳结构，外涂防腐涂层固定于整体高强钢框架上，在需要修理时拆除金属外壳则可对内部设备进行修理更换。如图所示，
所述的控制线路包括远程信号接收装置11、数据处理线路板12和多个控制开关13，远程信号接收装置11通过第一控制开关与数据处理线路板12连接。数据处理线路板12每次运行均由远程信号接收装置11接收到命令后启动数据分析处理工作，当满足设备运行条件时执行设备运行命令。
本实施例中，操作及控制装置7的控制线路还包括与数据处理线路板12连接的存储介质15，所有运行数据均储存储存介质15，用以实时于操作及控制装置7查看及采用数据传输接口33将数据导出分析。
本实用新型实施例还包括复位用电动伸缩杆8，所述的复位用电动伸缩杆8安装在壳体内，通过第二控制开关与所述数据处理线路板连接。
如图4所示，所述电动可伸缩结构包括柱形锁舌21、锁体22和电动伸缩杆23，锁体22上设有与柱形锁舌21位置大小相对应的锁孔24，柱形锁舌21和锁体22的另一端均连接有电动伸缩杆23。所述的多组电动可伸缩结构采用并联形式，通过第三控制开关与所述数据处理线路板连接。本实施例中，设置5组电动可伸缩结构使得钢缆能得到更好的固定，控制电动伸缩杆23带动柱形锁舌21和锁体22伸缩，闭合时柱形锁舌21刚好插入到锁孔24中，并且可固定卷扬机主钢缆2，中部连接处形成锁式结构且不易损伤钢缆，保障施工安全。
所述的多组扭矩传感器4采用并联形式，通过第四控制开关连接至所述数据处理线路板12。本实施例中设置8组扭矩传感器，扭矩传感器采用采集频率不低于125KSPS的芯片，可实现每秒125000次数据测试传输，按照此采集频率，测量所需移动距离不超过5mm即可达到有效数据，远低于人工肉眼观测所需要的移动距离，大幅度降低了测试时所需滑模移动的距离。
操作面板包括温度传感器31、操作按键32、数据传输接口33和数据显示屏34，所述温度传感器31位于壳体外表面用于测试现场温度，操作按键32用于手动控制卷扬机牵引力，数据显示屏34通过防水密封胶圈35嵌于壳体外部，用于显示实时温度数据和卷扬机牵引力变化情况。
数据传输接口33用于将滑模牵引式防裂测试控制装置内部每次储存的数据进行收集转移，便于后续处理分析；操作按键32对数据显示屏34内进行操作控制，可控制数据显示屏34内容调节T牵引力提升速率及降低速率，以尽可能使滑模移动不破坏混凝土结构。
本实施例中，所述扭矩传感器4的测试端通过固定钢缆5和固定支架6安装在固定柱体10，固定钢缆5的荷载受力总值大于1.5倍卷扬机主钢缆2，目的是避免扭矩传感器在测试卷扬机主钢缆2牵引力的过程中受到损坏。由于扭矩传感器4通过固定柱体10与卷扬机主钢缆2刚性连接，故可间接测试到卷扬机主钢缆2的受力值。
本实用新型装置工作时的安装方式如下：如图1所示，采用底部支座板9和膨胀螺栓固定于底部，底部支座板采用焊接的形式与主体滑模牵引式防裂测试控制装置进行连接；卷扬机安装在本实用新型装置附近，通过卷扬机进线盒16密封地接入到操作及控制装置7内， 然后通过第五控制开关连接数据处理线路板12；电源线路同样通过电源出线盒17密封地接入到壳体1内部，为操作及控制装置主钢缆固定装置3及扭矩测试装置供电；电源线路为数据处理线路板12供电前还需经由稳压器14进行稳压。此外，卷扬机进线盒16、电源出线盒17采取内置密封条或采用保护壳的形式，目的为避免设备在降雨期间由于雨水进入导致设备异常。
其工作过程如下：
本实施例中，首先计算不同场景下滑模移动所需牵引力的大小，将该组数据输入到所述数据处理线路板12，牵引力T计算公式如下：
其中，T为滑动模板牵引力（kN）；t为单位面积滑动模板与混凝的黏结力（kN/m2）；A为滑动模板与混凝土的接触面积（m2）；G为滑动模板系统自重(包括配重、施工荷载)kN；Φ为滑动模板面板与水平面的夹角；f 1为钢模滑动模板与混凝土的摩擦系数，取0.4~0.5；p为混凝土对模板的正压力（kN）；f 2为滚轮或滑块与轨道的摩擦系数，对滚轮取 0.05，对滑块取0.15~0.20(钢对钢)；K为牵引安全系数，取1.5~2.0。
滑模上施工人员于完成一仓混凝土振捣工作后采用安装红外传感器的模式对操作及控制装置7发出指令，远程信号接收装置11接收到红外指令后将信息传输至数据处理线路板12。将计算出的牵引力T数据输入操作及控制装置7内作为卷扬机启动的基准力值，同时比较扭矩传感器的多次测量检测力值后趋于稳定的受力值与基准力值；当基准值启动滑模未出现开裂或鼓包现象时，则以此为控制值启动卷扬机；若基准值启动滑模出现开裂或鼓包现象时，则需要修正基准值至无异常后则以此为控制值启动卷扬机。通过计算后的基准值与测试时温度关系之间的变化，计算此受力情形下模板移动的合适时间。
需要测试时收回复位用电动伸缩杆8，电动伸缩杆23启动，将卷扬机主钢缆2固定于主钢缆固定装置3内，后启动4组扭矩传感器4，并将测得的卷扬机主钢缆2受力数据传送至操作及控制装置7内；当采集到的数据均达到均衡值无浮动时立即停止扭矩传感器4，并通过卷扬机进线盒16启动卷扬机将滑模移动用卷扬机进行开启；将卷扬机主钢缆2拉紧后由于扭矩传感器4会无力值，此时立即通过卷扬机进线盒16采取断电的形式对卷扬机的控制停止卷扬机拉升，在停止对卷扬机供电后立即收回电动伸缩杆23以松开主钢缆固定装置3。完成一次操作循环（若混凝土凝固状态贯入阻力小于计算数值，则等待15min后再次进行该操作），当数值满足卷扬机提升条件情况时启动滑模抬升。
完成一次循环后，将数据直接储存于操作及控制装置7内储存介质15后整体处于待机状态，待到再次由滑模上施工人员激活顶部测试装置再次开启。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.用于滑模自动提升的牵引式卷扬机钢缆检测及控制装置，用于通过卷扬机控制滑模移动，其特征在于，包括：
壳体（1），两侧开设有用于贯穿卷扬机主钢缆（2）的钢丝绳孔；
主钢缆固定装置（3），包括多组电动可伸缩结构和固定柱体（10），多组电动可伸缩结构均焊接在固定柱体（10）前端，所述电动可伸缩结构连接闭合时可固定卷扬机主钢缆（2）；
扭矩测试装置，包括多个扭矩传感器（4），每个扭矩传感器（4）的底座固定安装在壳体（1）上，每个扭矩传感器（4）的测量端安装在固定柱体（10）后端，并与操作及控制装置（7）连接；
操作及控制装置（7），包括操作面板和控制线路，控制线路通过线缆与卷扬机连接，所述控制线路位于壳体内部，操作面板位于壳体外部。
2.根据权利要求1所述的用于滑模自动提升的牵引式卷扬机钢缆检测及控制装置，其特征在于：所述的壳体（1）采用金属外壳，内部整体采用钢框架结构支撑，金属外壳外涂防腐涂层固定于钢框架上。
3.根据权利要求1所述的用于滑模自动提升的牵引式卷扬机钢缆检测及控制装置，其特征在于：所述的控制线路包括远程信号接收装置（11）、数据处理线路板（12）和多个控制开关（13），远程信号接收装置通过第一控制开关与数据处理线路板连接。
4.根据权利要求3所述的用于滑模自动提升的牵引式卷扬机钢缆检测及控制装置，其特征在于：还包括复位用电动伸缩杆（8），所述的复位用电动伸缩杆（8）安装在壳体（1）内，通过第二控制开关与所述数据处理线路板（12）连接。
5.根据权利要求1所述的用于滑模自动提升的牵引式卷扬机钢缆检测及控制装置，其特征在于：所述电动可伸缩结构包括柱形锁舌（21）、锁体（22）和电动伸缩杆（23），锁体（22）上设有与柱形锁舌（21）位置大小相对应的锁孔（24），柱形锁舌（21）和锁体（22）的另一端均连接有电动伸缩杆（23）。
6.根据权利要求3所述的用于滑模自动提升的牵引式卷扬机钢缆检测及控制装置，其特征在于：所述的多组电动可伸缩结构采用并联形式，通过第三控制开关与所述数据处理线路板（12）连接。
7.根据权利要求3所述的用于滑模自动提升的牵引式卷扬机钢缆检测及控制装置，其特征在于：所述的多组扭矩传感器（4）采用并联形式，通过第四控制开关连接至所述数据处理线路板。
8.根据权利要求1所述的用于滑模自动提升的牵引式卷扬机钢缆检测及控制装置，其特征在于：操作面板包括温度传感器（31）、操作按键（32）、数据传输接口（33）和数据显示屏（34），所述温度传感器（31）位于壳体外表面用于测试现场温度，操作按键（32）用于手动控制卷扬机牵引力，数据显示屏（34）通过防水密封胶圈（35）嵌于壳体外部，用于显示实时温度数据和卷扬机牵引力变化。
9.根据权利要求1所述的用于滑模自动提升的牵引式卷扬机钢缆检测及控制装置，其特征在于：所述扭矩传感器（4）的测量端通过固定钢缆（5）和固定支架（6）安装在固定柱体（10），所述固定钢缆（5）的荷载受力总值大于1.5倍卷扬机主钢缆（2）。
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