转体结构质量平衡自动调节系统及其应用技术方案

本发明专利技术属于质量平衡调节系统，特别是适用于转体过程中的转体结构质量平衡自动调节系统及其应用。转体结构质量平衡自动调节系统，包括动作执行机构及控制机构，动作执行机构包括设置于转体结构上的供水箱，分别设置于转体结构两端的第一、第二配重水箱，第一、第二配重水箱分别与供水箱通过管路及高压泵连通；控制机构包括设置于转体结构上传感器，传感器的信号输出端接中央控制装置的信号输入端，中央控制装置的信号输出端分别与高压泵的控制输入端电连接。本发明专利技术有效解决了现有技术存在的称重工序繁琐、自动化程度低等技术难题，具有作业周期短、作业精度高、自动化程度高等优点。自动化程度高等优点。自动化程度高等优点。

【技术实现步骤摘要】
转体结构质量平衡自动调节系统及其应用


[0001]本专利技术属于质量平衡调节系统，特别是适用于转体过程中的转体结构质量平衡自动调节系统及其应用。

技术介绍

[0002]随着近年来交通建设工程的蓬勃发展，各种涉铁桥梁转体也越来越多，转体技术由于可将在障碍上空的作业转化为岸上或近地面作业，不仅可以保证工程施工安全，还可以减少对交通的影响，缩短封闭时间并降低施工成本。越来越多的新建桥梁工程与既有公路、铁路线路及江河出现交叉跨线的情况，鉴于转体法施工的安全性高且对交通影响小，目前绝大多数的新建跨线桥梁采用转体法施工。
[0003]转体施工中为保证转体桥的安全性、稳定性需要在转体前对转体桥进行称重、配重，从而保证T构两侧重量基本相等，传统的转体称重方法在称重前需要解除转体桥所有约束，然后对桥梁姿态以及偏重情况进行初步判断，根据撑脚着地的情况确定千斤顶的摆放位置以及百分表的摆放位置，然后采用人工控制千斤顶的方式，进行千斤顶顶力分级加载，同时指派多名人员对百分表的读数进行观察，称重指挥人员找到位移突变点后记录该等级千斤顶顶力，然后通过公式计算得出转体桥的不平衡力矩。最后采用吊车将配重块摆放至桥的合理位置。此种常规称重方法需要的人员配合多，往往需要6
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7人完成，称重过程往往涉及千斤顶搬运，由于空间限制一般采用人工搬运导致极为不便，对较大吨位的转体桥可能涉及多个千斤顶同时起顶，且起顶过程中需要保证每台千斤顶顶力基本一致，对千斤顶操控人员的水平要求较高。
[0004]当转体桥约束解除后假如一侧偏重，则转体桥偏重侧梁端高度低于另一侧。可选择在偏重侧逐级加载，转体桥、承台、转盘在千斤顶顶力作用下沿转动摩擦副发生转动。通过计算即可得到转体桥的不平衡力矩。
[0005]此种传统的称重方法存在以下缺陷：
[0006]一、称重工序繁琐，需要先判断梁体初始姿态，然后布置千斤顶，称重完成后进行配重，整个称重周期较长。
[0007]二、自动化程度低，称重过程涉及梁体姿态判断、千斤顶顶力分级操作，因此对称重人员的经验与资质要求严格，自动化程度较低，由于人员的不确定性往往会使的称重的结果不准确。
[0008]三、精确度差，称重过程中千斤顶的分级梯度较大，得到的称重数据往往存在较大偏差，不能实现精确配重，因此加大了桥梁不平衡的风险。
[0009]四、人力投入资源大，成本较高，传统称重方法在称重过程中往往涉及千斤顶搬运，因空间限制原因，不能使用机械往往采用人工搬运，费事费力，且称重过程中需要读数人员、千斤顶操控人员、指挥人员，人力成本高，劳动强度大。
[0010]申请人未在国内专利数据库中发现与本专利技术相同或相近似的文献报道。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种转体结构质量平衡自动调节系统及其应用，采用该转体结构质量平衡自动调节系统能够自动完成转体前的平衡调整及转体中的实时监测控制。
[0012]本专利技术的整体技术构思是：
[0013]转体结构质量平衡自动调节系统，包括动作执行机构及控制机构，其中：
[0014]动作执行机构包括设置于转体结构上的供水箱，分别设置于转体结构两端的第一配重水箱、第二配重水箱，第一配重水箱及第二配重水箱分别与供水箱通过管路及高压泵连通；
[0015]控制机构包括设置于转体结构上传感器，传感器的信号输出端接中央控制装置的信号输入端，中央控制装置的信号输出端分别与高压泵的控制输入端电连接。
[0016]转体结构质量平衡自动调节系统的应用。
[0017]申请人需要说明的是：
[0018]控制机构的主要作用一是设定中央控制装置的阈值；二是便于将传感器监测的信号与中央控制装置的设定阈值进行比较，决定动作执行机构的动作启闭。其具体的电路元器件可以方便地采用现有市售的元器件或仪表实现，因其属于成熟技术，申请人在此不再赘述。
[0019]本专利技术的具体技术构思还有：
[0020]为便于管路的布置以及实现对配重水箱给排水的控制，优选的技术实现手段是，所述的管路及高压泵包括连接于供水箱与第一配重水箱之间的第一管路及第一高压泵；连接于供水箱与第二配重水箱之间的第二管路及第二高压泵。
[0021]传感器的主要作用是对转体结构在动作状态下的工作状态信号进行监测，以便于中央控制装置设定阈值，或将工作状态信号与设定阈值进行比较以控制动作执行机构的启闭，其中优选的技术实现手段是，所述的传感器采用倾角传感器、加速度传感器中的一种或其结合。
[0022]转体结构质量平衡自动调节系统的应用，包括如下工艺步骤：
[0023]A、设定中央控制装置阈值
[0024]转体结构拆除临时砂箱前将转体结构质量平衡自动调节系统安装于转体结构上，采用千斤顶置于转盘外侧的承台下方，顶起转体结构，拆除砂箱过程中观察转体结构姿态的变化，同时采集传感器采集此过程所发生的倾角和/或加速度值，根据传感器采集的数值与预期的转体结构平衡状态进行比对计算，得到并设定中央控制装置阈值；
[0025]B、转体前的平衡调整
[0026]转体前通过自动控制向梁端的第一配重水箱和/或第二配重水箱中注水，直至转体结构发生竖向倾斜的倾角和/或加速度达到中央控制装置设定阈值后停止注水，完成转体前的质量平衡调整操作；
[0027]C、转体中的实时监测控制
[0028]当转体过程中结构发生倾角和/或加速度超过中央控制装置设定阈值时，系统自动启动第一高压泵、第二高压泵，通过调整梁端的第一配重水箱和/或第二配重水箱内重量实时自动监测控制转体结构的配重，直至转体结构恢复预期的转体姿态。
[0029]更为优选的技术实现手段是，转体过程的后期可调整设定的阈值，通过实时检测
控制使转体结构的姿态达到成桥的预期效果。
[0030]申请人需要说明的是：
[0031]在本专利技术的描述中，术语“两端”、“下方”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述本专利技术，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语“第一”、“第二”仅用于说明目的，而不能理解为说明零部件的重要性。
[0032]为证明本专利技术在操作时间、控制精度以及提高功效等方面的技术效果，申请人设计了如下试验：
[0033]一、试验场所：河北宝力工程装备股份有限公司
[0034]二、试验人员：张兴、刘凯、赵志磊
[0035]三、试验时间：2021年5月29日
[0036]四、试验仪器：可调偏心距试验转体桥、PXIE
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76G1中央控制器、配重水箱、SV626T倾角传感器、HA21D
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100加速度传感器、高压泵及相应管路
[0037]五、试验步骤：
[0038]①
采用钢板及型钢拼装焊接偏心距可调的试验转体桥模型，转体模型偏心距可通过控制配重水箱中水的质量进行调整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.转体结构质量平衡自动调节系统，其特征在于包括动作执行机构及控制机构，其中：动作执行机构包括设置于转体结构(8)上的供水箱(4)，分别设置于转体结构(8)两端的第一配重水箱(1)、第二配重水箱(7)，第一配重水箱(1)及第二配重水箱(7)分别与供水箱(4)通过管路及高压泵连通；控制机构包括设置于转体结构(8)上传感器(10)，传感器(10)的信号输出端接中央控制装置(14)的信号输入端，中央控制装置(14)的信号输出端分别与高压泵的控制输入端电连接。2.根据权利要求1所述的转体结构质量平衡自动调节系统，其特征在于所述的管路及高压泵包括连接于供水箱(4)与第一配重水箱(1)之间的第一管路(2)及第一高压泵(3)；连接于供水箱(4)与第二配重水箱(7)之间的第二管路(6)及第二高压泵(5)。3.根据权利要求1所述的转体结构质量平衡自动调节系统，其特征在于所述的传感器(10)采用倾角传感器、加速度传感器中的一种或其结合。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的转体结构质量平衡自动调节系统的应用。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于包括如下工艺步骤：A、设定中央...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂鉴臣，刘凯，张兴，赵九平，赵志磊，蒋文希，
申请(专利权)人：河北宝力工程装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：