智能張拉系統的控制方法及智能張拉系統的製作方法
2023-10-27 13:55:17
智能張拉系統的控制方法及智能張拉系統的製作方法
【專利摘要】一種智能張拉系統的控制方法及智能張拉系統。其特點是建立加載速度控制單元，用於檢測進油口的壓力，並將實時監測到的進油口壓力與各級設定的預緊力進行比對；建立預應力束伸長量控制單元，用於實時檢測預應力筋在張拉過程以及達到各級設定張拉力後在設定保壓時間的位移值；一級以後的張拉還有不同千斤頂拉伸伸長值比較步驟；將張拉過程不同階段條件的控制信號轉換成電磁閥動作及變頻器轉速控制要求；並根據張拉過程中壓力傳感器、位移傳感器不斷反饋的信號，對相關控制命令進行模糊調理。其優點是提高數據測量精度和施工效率，減輕施工人員的勞動強度，降低成本，提高了勞動效率，消除了施工人員的安全隱患，整個張拉過程可一次完成。
【專利說明】智能張拉系統的控制方法及智能張拉系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及預應力混凝土工程施工設備【技術領域】，特別涉及一種智能張拉系統的控制方法及智能張拉系統。
【背景技術】
[0002]預應力施工質量是保證結構安全和耐久性的關鍵工序和首要條件。傳統的預應力張拉設備和施工方法均採用人工操作，通過人工操作油泵的手輪控制閥調整並控制壓力，壓力值為從壓力表上人工讀取，人工使用鋼尺或捲尺讀取鋼絞線的伸長值測量，這樣壓力誤差大，同步精度低，特別是需要多次倒張的大跨度箱梁及剛構橋，因每次行程都需要重新安裝千斤頂及工具錨，勞動強度及安全隱患極大。目前也有一些自動控制的張拉設備出現，但存在很多缺陷:1、無法既能實現單泵單頂，又能實現多泵多頂方案，應用範圍有很大限制；2、數據傳輸不穩定，經常會發生記錄數據缺失；3、控制系統性能不可靠，張拉系統故障率高，有時會出現失控的現象，造成張拉控制力過大或過小的情況；4、控制系統信號傳輸不連續，造成系統無法工作的「罷工」現象；5、只能在單個行程內實現自動張拉，無法實現多個行程自動倒張。
【發明內容】
[0003]本發明的目的就是提供一種能精確控制、測量和顯示鋼絞線張拉延伸度和張拉力以及相關數值指標，並能實現多行程自動倒張功能的智能張拉系統的控制方法及智能張拉系統。
[0004]本發明的解決方案是這樣的:
一種智能張拉系統的控制方法，智能泵站、智能千斤頂及計算機控制中心，三者通過高壓油管、數據傳輸線纜及控制元件有機地結合在一起，進行多級張拉及回程，多級張拉中每級張拉包括步驟:
(a)、在計算機控制中心建立加載速度控制單元，用於檢測進油口的壓力，並將實時監測到的進油口壓力與各級設定的張拉力進行比對，在進油口壓力小於設定壓力時，輸出供油信號，千斤頂加載，直至進油口壓力 >設定張拉力；
(b)、在計算機控制中心建立預應力束伸長量控制單元，利用設置於千斤頂的位移傳感器實時檢測預應力束在張拉過程以及達到各級設定張拉力後在設定保壓時間的位移值。
[0005]更具體的技術方案還包括:還包括步驟:在每級張拉結束後，對每級張拉的位移、壓力數據進行保存。
[0006]進一步的:步驟(a)中對千斤頂加載的方法為:當千斤頂荷載距各級控制荷載(5%時，系統自動降低變頻器的頻率，使荷載精確施加到位。
[0007]進一步的:還包括保壓步驟:荷載精確施加到位時，計算機控制中心對系統採用持荷保壓方式進行保壓，保壓時間完成後，計算機控制中心控制系統自動給千斤頂供油，直至達到終張拉控制荷載保壓並回程到位。[0008]進一步的:在多泵多頂張拉時，一級以後的張拉還包括步驟:
不同千斤頂張拉力校核步驟:由壓力傳感器分別對每個千斤頂的荷載進行監測並傳送到計算機控制中心，計算機中心對每對千斤頂的荷載進行比較，當其中一個千斤頂達到設定荷載而另一個沒達到時，達到設定荷載的千斤頂對應的電磁閥停止，停止供油，沒達到設定荷載的千斤頂對應的電磁閥繼續通電，繼續供油，直到達到設定荷載，電磁閥停止並開始保壓。
[0009]進一步的:在多泵多頂張拉時，一級以後的張拉還包括步驟:
不同千斤頂拉伸伸長值比較步驟:由位移傳感器分別對每個千斤頂拉伸時的伸長值進行實時監測並進行比較，設定每對千斤頂的偏差設定小值和大值，當每對千斤頂預應力筋伸長值的差值Λ L<偏差設定小值時為最理想狀態，電磁閥通電，繼續供油；當偏差設定小值L <偏差設定大值時，為雖非最理想但允許狀態，電磁閥繼續通電，繼續供油；當AL〉偏差設定大值時，伸長值大的千斤頂對應的電磁閥斷電，停止供油，伸長值小的千斤頂對應的電磁閥繼續通電，繼續供油，直至Λ L<偏差設定小值，回到最理想狀態，停止的電磁閥重新通電，重新供油，如此直至達到各級設定壓力。
[0010]進一步的:所述回程包括步驟:
(a)、回油時測取位移傳感器檢測到的回縮值；
(b)、回程到位後測量伸長值並保存報表、曲線；
(C)、設定回程安全壓力設定值，當回程壓力低於回程安全壓力設定值，則控制電磁閥在回程到位後停止；如果回程到位產生的瞬時壓力高於回程安全壓力設定值，由壓力繼電器強制控制電磁閥停止。
[0011]進一步的:所述計算機控制中心對數據進行處理的方法為:將張拉過程不同階段條件的控制信號轉換成電磁閥動作及變頻器轉速控制要求；並根據張拉過程中壓力傳感器、位移傳感器不斷反饋的信號，對相關控制命令進行模糊調理，保證系統自動控制整個張拉過程按預定程序的步驟準確完成預應力張拉工序作業。
[0012]一種應用權利要求1所述方法進行張拉的智能張拉系統，包括智能泵站、智能千斤頂及計算機控制中心，三者通過高壓油管、數據傳輸線纜及控制元件有機地結合在一起，所述智能泵站包括控制櫃、油泵、控制閥組，其特徵在於:所述智能泵站
設置有變頻器，所述變頻器根據控制中心發出的指令通過改變頻率對電機進行調速；在輸出壓力油口裝有壓力傳感器，將壓力值傳送到控制中心，回油口裝有壓力繼電器，在回油壓力達到調定值時將電信號傳送到控制中心；
所述的控制中心包括:
數據輸入單元:用於輸入設定的張拉參數；
數據採集單元:用於採集包括壓力傳感器的壓力值、第一位移傳感器和第二位移傳感器的位移值、壓力繼電器的電信號；
自動控制加載速度控制單元:根據採集到的壓力傳感器的壓力值、第一位移傳感器和第二位移傳感器的位移值、壓力繼電器的電信號，向變頻器發出指令對電機進行調速；在千斤頂進行張拉時，接收壓力傳感器的壓力值、第一位移傳感器和第二位移傳感器的位移值，輸出對電磁換向閥進行控制的信號，直至達到設計的張拉力；在千斤頂回程到底時，接收壓力繼電器的調定值信號，輸出對電磁換向閥進行控制的信號，切斷電磁換向閥的電路，停止向千斤頂供油。
[0013]更具體的技術方案還包括:所述智能張拉千斤頂連接有位移傳感器，所述位移傳感器固定有磁力座，靠磁力固定在智能張拉千斤頂外壁，所述智能千斤頂活塞伸出的外端面固定有限位擋圈，所述位移傳感器的活動測頭通過撥叉與所述端面限位擋圈相連接；所述位移傳感器接由所述控制中心控制的數據採集儀的輸入端。
[0014]進一步的:所述智能張拉千斤頂前端安裝有自動工具錨板，在自動工具錨板前端設置有導向杆，所述導向杆與活動頂板連接成滑動結構，在所述導向杆與活動頂板之間設置有彈簧機構，用於頂動活動頂板自動回程。
[0015]本發明的優點是:
1、在千斤頂的油缸上設置用於測量活塞位移的位移傳感器和測量油缸內腔壓力的壓力傳感器，可自動測量和控制每次張拉的預應力束的伸長量和張拉荷載，各傳感器將採集的相應數據傳輸到控制中心通過計算後在顯示屏上顯示出來，能有效提高數據測量精度和施工效率，減輕施工人員的勞動強度，降低成本。
[0016]2、不需要近距離測量和觀察，提高了施工的安全性，並且施工操作方便。
[0017]3、可方便地控制和觀察張拉行程，從而在施工中根據要求準確地控制壓力值及預應力束的延伸長度，保證了張拉力。
[0018]4、在長預應力束張拉施工時，千斤頂及工具錨在復位彈簧的彈力作用下可自動回程到位，而無需人工重新安裝，提高了勞動效率，消除了施工人員的安全隱患。
[0019]5、位移傳感器通過磁力座的磁力作用固定在千斤頂油缸的外側，可便於拆裝。
[0020]6、無線傳輸單元為藍牙裝置，信號強，穩定性好，不受外界其他無線信號幹擾，最大傳輸距離達800米。
[0021]7、在回油口設置有壓力繼電器，在回程時起到安全保護作用。
[0022]8、整個張拉過程可一次完成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]附圖是本發明的實施例。
[0024]圖1是本發明智能張拉系統單泵單頂方案結構示意圖。
[0025]圖2是本發明智能張拉系統多泵多頂方案之二泵二頂組合結構示意圖。
[0026]圖3是本發明智能張拉系統多泵多頂方案之二泵四頂組合結構示意圖。
[0027]圖4是本發明智能千斤頂結構示意圖。
[0028]圖5是本發明智能泵站結構示意圖。
[0029]圖6是本發明智能泵站閥體結構示意圖。
[0030]圖7是本發明智能泵站液壓原理圖(一泵一頂)。
[0031]圖8是本發明智能泵站液壓原理圖(一泵二頂)。
[0032]圖9是本發明智能張拉系統單泵單頂方案控制程序流程圖。
[0033]圖10是本發明智能張拉系統多泵多頂方案之二泵二頂組合控制程序從一級張拉到二級張拉結束階段的流程圖。
[0034]圖11是本發明智能張拉系統多泵多頂方案之二泵二頂組合控制程序從終張拉到張拉結束階段的流程圖。[0035]圖12是本發明智能張拉系統多泵多頂方案之二泵四頂組合控制程序流程圖一。
[0036]圖13是本發明智能張拉系統多泵多頂方案之二泵四頂組合控制程序流程圖二。
[0037]圖14為多泵多頂方案壓力值校核和伸長值比較流程圖。
[0038]圖中:1、主泵站，2、主控制櫃，3、藍牙天線，4、油管，5、數據線，6、第一工具錨，17、第二工具錨，7、第一位移傳感器,16、第二位移傳感器 8、第一千斤頂，15、第二千斤頂，9、第一限位板，14、第二限位板，10、第一工作錨板，13第二工作錨板，11、鋼絞線，12、預應力梁，18、分控制櫃，19、副泵站，20、連續剛構箱梁
21、定位螺母，22、進油嘴，23、磁力座開關，24、磁力座，25、空心套，26、活塞，27、油缸，28、回油嘴，29、撥叉，30、限位擋圈，31、自動工具錨板，32、工具夾片，33_、動頂板，34、復位彈簧，35、導向杆，36、油箱泵體，37、壓力傳感器,38、安全閥，39、電磁換向閥，40、壓力表連接管，41進油表，42-回油表，43、電機，44、控制櫃，45、電源插座，46、車架結構，47、加油口，48、回油表接口，49、回油管接口，50、壓力繼電器，51、進油管接口，52、左控制閥組，53、右控制閥組。
【具體實施方式】
[0039]本發明的:
一種智能張拉系統的控制方法，智能泵站、智能千斤頂及計算機控制中心，三者通過高壓油管、數據傳輸線纜及控制元件有機地結合在一起，進行多級張拉及回程，多級張拉中每級張拉包括步驟:
(a)、在計算機控制中心建立加載速度控制單元，用於檢測進油口的壓力，並將實時監測到的進油口壓力與各級設定的張拉力進行比對，在進油口壓力小於設定壓力時，輸出供油信號，千斤頂加載，直至進油口壓力 >設定張拉力；
(b)、在計算機控制中心建立預應力束伸長量控制單元，利用設置於千斤頂的位移傳感器實時檢測預應力束在張拉過程以及達到各級設定張拉力後在設定保壓時間的位移值。
[0040]在每級張拉結束後，對每級張拉的位移、壓力數據進行保存。
[0041]步驟(a)中對千斤頂加載的方法為:當千斤頂荷載距各級控制荷載5%時，系統自動降低變頻器的頻率，使荷載精確施加到位。
[0042]保壓步驟為:荷載精確施加到位時，計算機控制中心對系統採用持荷保壓方式進行保壓，保壓時間完成後，計算機控制中心控制系統自動給千斤頂供油，直至達到終張拉控制荷載保壓並回程到位。
[0043]在多泵多頂張拉時，一級以後的張拉還包括步驟:
(O不同千斤頂張拉力校核步驟:由壓力傳感器分別對每個千斤頂的荷載進行監測並傳送到計算機控制中心，計算機中心對每對千斤頂的荷載進行比較，當其中一個千斤頂達到設定荷載而另一個沒達到時，達到設定荷載的千斤頂對應的電磁閥停止，停止供油，沒達到設定荷載的千斤頂對應的電磁閥繼續通電，繼續供油，直到達到設定荷載，電磁閥停止並開始保壓。
[0044](2)不同千斤頂拉伸伸長值比較步驟:由位移傳感器分別對每個千斤頂拉伸時的伸長值進行實時監測並進行比較，設定每對千斤頂的偏差設定小值和大值，當每對千斤頂預應力筋伸長值的差值Λ L<偏差設定小值時為最理想狀態，電磁閥通電，繼續供油；當偏差設定小值L 偏差設定大值時，伸長值大的千斤頂對應的電磁閥斷電，停止供油，伸長值小的千斤頂對應的電磁閥繼續通電，繼續供油，直至Λ L<偏差設定小值，回到最理想狀態，停止的電磁閥重新通電，重新供油，如此直至達到各級設定壓力。
[0045]所述回程包括步驟:
(a)、回油時測取位移傳感器檢測到的回縮值；
(b)、回程到位後沒測量伸長值並保存報表、曲線；
(C)、設定回程安全壓力設定值，當回程壓力低於回程安全壓力設定值，則控制電磁閥在回程到位後停止；如果回程到位產生的瞬時壓力高於回程安全壓力設定值，由壓力繼電器強制控制電磁閥停止。
[0046]所述計算機控制中心對數據進行處理的方法為:將張拉過程不同階段條件的控制信號轉換成電磁閥動作及變頻器轉速控制要求；並根據張拉過程中壓力傳感器、位移傳感器不斷反饋的信號，對相關控制命令進行模糊調理，保證系統自動控制整個張拉過程按預定程序的步驟準確完成預應力張拉工序作業。
[0047]一種應用權利要求1所述方法進行張拉的智能張拉系統，包括智能泵站、智能千斤頂及計算機控制中心，三者通過高壓油管、數據傳輸線纜及控制元件有機地結合在一起，所述智能泵站包括控制櫃、油泵、控制閥組，其特徵在於:所述智能泵站
設置有變頻器，所述變頻器根據控制中心發出的指令通過改變頻率對電機43進行調
速；
在輸出壓力油口裝有壓力傳感器37，將壓力值傳送到控制中心，回油口裝有壓力繼電器50，在回油壓力達到調定值時將電信號傳送到控制中心；
所述的控制中心包括:
數據輸入單元:用於輸入設定的張拉參數；
數據採集單元:用於採集包括壓力傳感器37的壓力值、第一位移傳感器7和第二位移傳感器16)的位移值、壓力繼電器50的電信號；
自動控制加載速度控制單元:根據採集到的壓力傳感器37、第一位移傳感器7和第二位移傳感器16的位移值、壓力繼電器50壓力值，向變頻器發出指令對電機43進行調速；在千斤頂進行張拉時，接收壓力傳感器37的壓力值、第一位移傳感器7和第二位移傳感器16的位移值，輸出對電磁換向閥39進行控制的信號，直至達到設計的張拉力；在千斤頂回程到底時，接收壓力繼電器50的調定值信號，輸出對電磁換向閥39進行控制的信號，切斷電磁換向閥39的電路，停止向千斤頂供油。
[0048]所述智能張拉千斤頂連接有位移傳感器，所述位移傳感器固定有磁力座，靠磁力固定在智能張拉千斤頂外壁，所述智能千斤頂活塞伸出的外端面固定有限位擋圈，所述位移傳感器的活動測頭通過撥叉與所述端面限位擋圈相連接；所述位移傳感器接由所述控制中心控制的數據採集儀的輸入端。
[0049]所述智能張拉千斤頂前端安裝有自動工具錨板，在自動工具錨板前端設置有導向杆，所述導向杆與活動頂板33連接成滑動結構，在所述導向杆與活動頂板之間設置有彈簧機構，用於頂動活動頂板自動回程。
[0050]基於上述技術方案，本發明有如下實施例: 實施例1:
如圖1、4、5、6、7、9所示，為單泵單頂的實施例，智能張拉系統主要包括錨具10，第一限位板9，第一工具錨6，第一智能千斤頂8，主泵站1，主泵站I通過多根油管4與設置於預應力束的第一智能千斤頂8相連接，主泵站I具有控制櫃，控制櫃內設置有由控制系統控制的數據採集儀，第一智能千斤頂8的外側設置有測量千斤頂活塞杆伸出長度的第一位移傳感器7，在第一智能千斤頂8的進油油路上還設置有測量千斤頂壓力值的壓力傳感器37，主泵站I的控制系統與預應力束的第一智能千斤頂8的第一位移傳感器7和壓力傳感器37電連接，第一位移傳感器7的數據線5接入相應的數據採集儀輸入端；在主控制櫃2設置有由控制系統控制的變頻器和進行數據傳輸的無線傳輸單元，在控制櫃的面板上安裝有聯機按鈕和張拉啟動按鈕。
[0051]在預應力束張拉施工時，先在預應力梁12的預留孔道內穿鋼絞線11，安裝第一工作錨板10、第二工作錨板13以及第一限位板9，再將第一智能千斤頂8安裝在限位板的外偵牝裝上第一工具錨6，用多根油管4將主泵站I的進、回油接口分別與第一智能千斤頂8的進、回油嘴對應連接，並連接好數據線5，在控制櫃的操作面板上分別啟動泵站，按下張拉啟動按鈕，主泵站I在控制系統的控制下向第一智能千斤頂8供油，千斤頂的活塞往外伸的同時帶動第一工具錨6向外運動，達到對鋼絞線12加載張拉的目的。隨著活塞位移的增大，第一智能千斤頂8內腔的壓力值也將加大，安裝於千斤頂外側的第一位移傳感器7的移動撥叉會隨著千斤頂活塞外伸，第一位移傳感器7的位移讀數也將產生相應變化，此時控制系統通過相應的模擬量採集模塊對第一位移傳感器7及壓力傳感器37進行數據採集，控制中心對該項數據自動進行分析比對及計算，當千斤頂荷載距各級控制荷載< 5%時，系統自動降低變頻器的頻率，使荷載精確施加到位，此時系統自動進行持荷保壓，保壓時間完成後，系統自動給千斤頂供油，直至達到終張拉控制荷載保壓並回程到位。
[0052]參見圖9，本實施例張拉過程為一級張拉、二級張拉、終級張拉及回程，其中各級張拉均由在計算機控制中心檢測進油口的壓力，並將實時監測到的進油口壓力與各級設定的預緊力進行比對，在進油口壓力小於設定壓力時，輸出供油信號，千斤頂加載，直至進油口壓力>設定預緊力；
在計算機控制中心建立預應力束伸長量控制單元，利用設置於千斤頂的位移傳感器實時檢測預應力束在張拉過程以及達到各級設定張拉力後在設定保壓時間的位移值。
[0053]對千斤頂加載的方法為:當千斤頂荷載距各級控制荷載5%時，系統自動降低變頻器的頻率，使荷載精確施加到位。
[0054]當荷載精確施加到位時，計算機控制中心對系統採用持荷保壓方式進行保壓，保壓時間完成後，計算機控制中心控制系統自動給千斤頂供油，直至達到終張拉控制荷載保壓並回程到位。
[0055]所述計算機控制中心對數據進行處理的方法為:將張拉過程不同階段條件的控制信號轉換成電磁閥動作及變頻器轉速控制要求；並根據張拉過程中壓力傳感器、位移傳感器不斷反饋的信號，對相關控制命令進行模糊調理，保證系統自動控制整個張拉過程按預定程序的步驟準確完成預應力張拉工序作業。
[0056]在每級張拉結束後，對每級張拉的位移、壓力數據進行保存。
[0057]實施例2: 如圖2、8、10、11所示，智能張拉系統主要包括第一工作錨板10、第二工作錨板13，第一限位板9、第二限位板14，第一工具錨6、第二工具錨17，第一智能千斤頂8、第二智能千斤頂15，主泵站I和副泵站19，主泵站I和副泵站19分別通過多根油管4與設置於預應力束兩端的第一智能千斤頂8、第二智能千斤頂15相連接，主泵站I和副泵站19均具有控制櫃，控制櫃內設置有由控制系統控制的數據採集儀，第一智能千斤頂8、第二智能千斤頂15的外側分別設置有測量千斤頂活塞杆伸出長度的第一位移傳感器7、第二位移傳感器16，在第一智能千斤頂8、第二智能千斤頂15的進油油路上還設置有測量千斤頂壓力值的壓力傳感器37，主泵站I的控制系統與預應力束一端的第一智能千斤頂8的第一位移傳感器7和壓力傳感器37電連接，副泵站19的控制系統與預應力束另一端的第二智能千斤頂15的第二位移傳感器16和壓力傳感器37電連接，第一位移傳感器7、第二位移傳感器16分別通過兩根數據線5接入相應的模擬量採集模塊；在主控制櫃2和副控制櫃18內均設置有由控制系統控制的變頻器和進行數據傳輸的無線傳輸單元，本例實施所採用的無線傳輸單元為藍牙裝置，為確保通信效果，在主控制櫃2和副控制櫃18的外部均安裝有實現數據傳輸的藍牙天線3，在各控制櫃的面板上均安裝有聯機按鈕和張拉啟動按鈕。
[0058]在預應力束張拉施工時，先在預應力梁12的預留孔道內穿鋼絞線11，安裝第一工具錨板10、第二工具錨板13以及第一限位板9、第二限位板14，再將第一智能千斤頂8、第二智能千斤頂15分別安裝在相應限位板的外側，裝上第一工具錨6、第二工具錨17，用多根油管4將主泵站I和副泵站19的進、回油接口分別與第一智能千斤頂8、第二智能千斤頂15的進、回油嘴一一對應連接，並連接好數據線5，在控制櫃的操作面板上分別啟動主泵站I和副泵站19，將面板上的按鈕選擇為聯機，按下張拉啟動按鈕，主泵站I的控制系統與副泵站19的控制系統通過藍牙天線3而實現數據傳輸，主泵站I和副泵站19即在聯動的控制系統的控制下分別向第一智能千斤頂8、第二智能千斤頂15供油，千斤頂的活塞往外伸的同時分別帶動第一工具錨6、第二工具錨17向外運動，達到對鋼絞線12加載張拉的目的。隨著活塞位移的增大，第一智能千斤頂8、第二智能千斤頂15內腔的壓力值也將加大，安裝於千斤頂外側的第一位移傳感器7、第二位移傳感器16的移動撥叉會隨著千斤頂活塞外伸，第一位移傳感器7、第二位移傳感器16的位移讀數也將產生相應變化，此時聯動的控制系統通過相應的模擬量模塊對第一位移傳感器7、第二位移傳感器16及壓力傳感器37進行數據採集，並對該項數據自動進行分析比對及計算，當千斤頂荷載距各級控制荷載< 5%時，系統自動降低變頻器的頻率，使荷載精確施加到位，此時系統自動進行持荷保壓，保壓時間完成後，系統自動給千斤頂供油，直至達到終張拉控制荷載保壓並回程到位。
[0059]在採用多泵多頂的方案時，主泵站I和副泵站19可根據工程實際的需要，與設置於一束預應力束兩端的智能千斤頂聯接，如圖2所示；或者與設置於兩束預應力束兩端的智能千斤頂聯接。
[0060]參見圖10、11、圖14，本實施例與實施例1的控制方法中，在二級張拉及終級張拉中增加了不同千斤頂張拉力校核驟:不由壓力傳感器分別對第一智能千斤頂8、第二智能千斤頂15的荷載進行監測並傳送到計算機控制中心，計算機中心對第一智能千斤頂8、第二智能千斤頂15的荷載進行比較，當第一智能千斤頂8達到設定荷載而第二智能千斤頂15沒達到時，第一智能千斤頂8對應的電磁閥停止，停止供油，第二智能千斤頂15對應的電磁閥繼續通電，繼續供油，直到達到設定荷載，電磁閥停止並開始保壓。反之，第二智能千斤頂15達到設定荷載而第一智能千斤頂8沒達到時，第二智能千斤頂15對應的電磁閥停止，停止供油，第一智能千斤頂8對應的電磁閥繼續通電，繼續供油，直到達到設定荷載，電磁閥停止並開始保壓。
[0061]參見圖10、11、圖14，本實施例與實施例1的控制方法中，在二級張拉及終級張拉中增加了不同千斤頂拉伸伸長值比較步驟:由第一位移傳感器7、第二位移傳感器16分別對第一智能千斤頂8、第二智能千斤頂15拉伸時的伸長值進行實時監測並進行比較，設定第一智能千斤頂8與第二智能千斤頂15拉伸時活塞伸長值的偏差設定小值和大值，當伸長值的差值Λ L<偏差設定小值時為最理想狀態，電磁閥通電，繼續供油；當偏差設定小值
偏差設定大值時，如第一智能千斤頂8的活塞伸長值 > 第二智能千斤頂15的活塞伸長值，第一智能千斤頂8對應的電磁閥斷電，停止供油，第二智能千斤頂15對應的電磁閥繼續通電，繼續供油，直至AL〈偏差設定小值，回到最理想狀態，第一智能千斤頂8對應的電磁閥重新通電，重新供油。反之，如第一智能千斤頂8的活塞伸長值〈第二智能千斤頂15的活塞伸長值，第二智能千斤頂15對應的電磁閥斷電，停止供油，第一智能千斤頂8對應的電磁閥繼續通電，繼續供油，直至Λ L<偏差設定小值，回到最理想狀態，第二智能千斤頂15對應的電磁閥重新通電，重新供油。如此直至達到各級設定壓力。
[0062]實施例3:
如圖3、12、13、14所示，即每個泵站分別聯接一臺或兩臺智能千斤頂，從而同時對一束或兩束鋼絞線實現對稱、同步張拉，以提高工程施工質量與工作效率，在圖3所示結構中，在連續剛結構箱梁20用四個智能千斤頂進行張拉，其中I號、3號智能張拉千斤頂對一束預應力筋進行張拉，2號、4號智能張拉千斤頂對另一束預應力筋進行張拉，I號、2號智能張拉千斤頂位於連續剛結構箱梁20的一端，3號、4號智能張拉千斤頂位於連續剛結構箱梁20的另一端，在二級張拉及終級張拉中增加的不同千斤頂張拉力校核步驟為:將位於連續剛結構箱梁20同一束的智能張拉千斤頂張拉力值進行比較，即:將I號、3號智能張拉千斤頂張拉力值進行比較，將2號、4號智能張拉千斤頂張拉力值進行比較。在二級張拉及終級張拉中增加的不同千斤頂拉伸伸長值比較步驟為:將位於連續剛結構箱梁20同一束的智能張拉千斤頂拉伸伸長值進行比較，即:將I號、3號智能張拉千斤頂拉伸伸長值進行比較，將2號、4號智能張拉千斤頂拉伸伸長值進行比較，其餘處理方法與實施例2 —致。
[0063]上述實施例中，對於長預應力束的工況，本發明所述智能張拉千斤頂前端安裝有自動工具錨板，在自動工具錨板前端設置有導向杆，所述導向杆與活動頂板33連接成滑動結構，在所述導向杆與活動頂板之間設置有彈簧機構，用於頂動活動頂板自動回程。
[0064]例如:連續剛構橋及箱梁橋，需要進行多個行程反覆張拉，則將智能千斤頂的工具錨更換為自動工具錨，如圖4所示。千斤頂主要包括油缸27、穿心套25、活塞26、第一位移傳感器7，活塞26的外端裝有用於夾持預應力束的自動工具錨板31和裝在該自動工具錨板31錐孔中的工具夾片32，自動工具錨板31的外周設置有定位臺階，自動工具錨板31通過端面限位擋圈30壓緊該定位臺階而固定於活塞26外端，自動工具錨板31上均布固定有沿活塞26的軸向設置的多個導向杆35，所述彈簧機構包括復位彈簧34，即每個導向杆35上均套設有復位彈簧34，導向杆35的外端設有用於限制復位彈簧34的限位塊，活動頂板33套設於多個導向杆35上，活動頂板33置於工具夾片32和復位彈簧34之間，活動頂板33上開設有穿裝預應力束的通孔。
[0065] 在預應力束張拉施工時，油泵從進油嘴22向千斤頂供油，油壓使活塞26伸出油缸27夕卜，活塞26移動的同時帶動設置在活塞26上的自動工具錨板31、工具夾片32以及端面限位擋圈30和撥叉29隨之移動，撥叉29拉動第一位移傳感器7的活動測頭使其產生的位移讀數產生相應的變化，且隨著位移的增大，工作腔內的壓力值也將增大，控制器通過模擬量採集模塊對壓力傳感器37和第一位移傳感器7進行數據採集，當達到要求的伸長度和張拉荷載後，張拉工作完成，卸載工作油壓，油液從回油嘴28向油缸27供油使活塞26復位，在復位彈簧34的作用下，工具夾片32隨自動工具錨板31和活塞26回程到位，為下一次張拉工作做準備。在上述張拉施工的過程中，相關數據的變動情況可實時從顯示器進行觀察。
【權利要求】
1.一種智能張拉系統的控制方法，智能泵站、智能千斤頂及計算機控制中心，三者通過高壓油管、數據傳輸線纜及控制元件有機地結合在一起，進行多級張拉及回程，其特徵在於:多級張拉中每級張拉包括步驟: (a)、在計算機控制中心建立加載速度控制單元，用於檢測進油口的壓力，並將實時監測到的進油口壓力與各級設定的張拉力進行比對，在進油口壓力小於設定張拉力時，輸出供油信號，千斤頂加載，直至進油口壓力 >設定張拉力； (b)、在計算機控制中心建立預應力束伸長量控制單元，利用設置於千斤頂的位移傳感器實時檢測預應力束在張拉過程以及達到各級設定張拉力後在設定保壓時間的位移值。
2.根據權利要求1所述的智能張拉系統的控制方法，其特徵在於:還包括步驟:在每級張拉結束後，對每級張拉的位移、壓力數據進行保存。
3.根據權利要求1所述的智能張拉系統的控制方法，其特徵在於:步驟(a)中對千斤頂加載的方法為:當千斤頂荷載距各級控制荷載< 5%時，系統自動降低變頻器的頻率，使荷載精確施加到位。
4.根據權利要求1所述的智能張拉系統的控制方法，其特徵在於:還包括保壓步驟:荷載精確施加到位時，計算機控制中心對系統採用持荷保壓方式進行保壓，保壓時間完成後，計算機控制中心控制系統自動給千斤頂供油，直至達到終張拉控制荷載保壓並回程到位。
5.根據權利要求1所述的智能張拉系統的控制方法，其特徵在於:在多泵多頂張拉時，一級以後的張拉還包括步驟: 不同千斤頂張拉力校核步驟:由壓力傳感器分別對每個千斤頂的荷載進行監測並傳送到計算機控制中心，計算機中心對每對千斤頂的荷載進行比較，當其中一個千斤頂達到設定荷載而另一個沒達到時，達到設定荷載的千斤頂對應的電磁閥停止，停止供油，沒達到設定荷載的千斤頂對應的電磁閥繼續通電，繼續供油，直到達到設定荷載，電磁閥停止並開始保壓。
6.根據權利要求1所述的智能張拉系統的控制方法，其特徵在於:在多泵多頂張拉時，一級以後的張拉還包括步驟: 不同千斤頂拉伸伸長值比較步驟:由位移傳感器分別對每個千斤頂拉伸時的伸長值進行實時監測並進行比較，設定每對千斤頂的偏差設定小值和大值，當每對千斤頂預應力筋伸長值的差值Λ L<偏差設定小值時為最理想狀態，電磁閥通電，繼續供油；當偏差設定小值L <偏差設定大值時，為雖非最理想但允許狀態，電磁閥繼續通電，繼續供油；當AL〉偏差設定大值時，伸長值大的千斤頂對應的電磁閥停止，停止供油，伸長值小的千斤頂對應的電磁閥繼續通電，繼續供油，直至Λ L<偏差設定小值，回到最理想狀態，停止的電磁閥重新通電，重新供油，如此直至達到各級設定壓力。
7.根據權利要求1所述的智能張拉系統的控制方法，其特徵在於:所述回程包括步驟: (a)、回油時測取位移傳感器檢測到的回縮值； (b)、回程到位後測量伸長值並保存報表、曲線； (C)、設定回程安全壓力設定值，當回程壓力低於回程安全壓力設定值，則控制電磁閥在回程到位後停止；如果回程到位產生的瞬時壓力高於回程安全壓力設定值，由壓力繼電器強制控制電磁閥停止。
8.根據權利要求1所述的智能張拉系統的控制方法，其特徵在於:所述計算機控制中心對數據進行處理的方法為:將張拉過程不同階段條件的控制信號轉換成電磁閥動作及變頻器轉速控制要求；並根據張拉過程中壓力傳感器、位移傳感器不斷反饋的信號，對相關控制命令進行模糊調理，保證系統自動控制整個張拉過程按預定程序的步驟準確完成預應力張拉工序作業。
9.一種應用權利要求1所述方法進行張拉的智能張拉系統，包括智能泵站、智能千斤頂及計算機控制中心，三者通過高壓油管、數據傳輸線纜及控制元件有機地結合在一起，所述智能泵站包括控制櫃、油泵、控制閥組，其特徵在於:所述智能泵站: 設置有變頻器，所述變頻器根據控制中心發出的指令通過改變頻率對電機(43 )進行調速； 在輸出壓力油口裝有壓力傳感器(37)，將壓力值傳送到控制中心，回油口裝有壓力繼電器(50)，在回油壓力達到調定值時將電信號傳送到控制中心； 所述的控制中心包括: 數據輸入單元:用於輸入設定的張拉參數； 數據採集單元:用於採集包括壓力傳感器(37)的壓力值、第一位移傳感器(7)和第二位移傳感器(16)的位移值、壓力繼電器(50)的電信號； 自動控制加載速度控制單元:根據採集到的壓力傳感器(37)的壓力值、第一位移傳感器(7)和第二位移傳感器(16)的位移值、壓力繼電器(50)的電信號，向變頻器發出指令對電機(43)進行調速；在千斤頂進行張拉時，接收壓力傳感器(37)的壓力值、第一位移傳感器(7)和第二位移傳感器(16)的位移值，輸出對電磁換向閥(39)進行控制的信號，直至達到設計的張拉力；在千斤頂回程到底時`，接收壓力繼電器(50)的調定值信號，輸出對電磁換向閥(39 )進行控制的信號，切斷電磁換向閥(39 )的電路，停止向千斤頂供油。
10.根據權利要求9所述的智能張拉系統，其特徵在於:所述智能張拉千斤頂連接有位移傳感器，所述位移傳感器固定有磁力座，靠磁力固定在智能張拉千斤頂外壁，所述智能千斤頂活塞伸出的外端面固定有限位擋圈，所述位移傳感器的活動測頭通過撥叉與所述端面限位擋圈相連接；所述位移傳感器接由所述控制中心控制的數據採集儀的輸入端。
11.根據權利要求9所述的智能張拉系統，其特徵在於:所述智能張拉千斤頂前端安裝有自動工具錨板，在自動工具錨板前端設置有導向杆，所述導向杆與活動頂板(33)連接成滑動結構，在所述導向杆與活動頂板之間設置有彈簧機構，用於頂動活動頂板自動回程。
【文檔編號】E04G21/12GK103526948SQ201310504240
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日
【發明者】肖雲, 唐祖文, 羅意鍾, 黎海寧 申請人:柳州黔橋工程材料有限公司