安全型智能钢绞线二次张拉系统技术方案

一种安全型智能钢绞线二次张拉系统。它主要针对桥梁预应力筋二次张拉施工的特殊要求开发的一种全新智能张拉系统。其技术方案要点是：远程在线实时检测张拉力、张拉伸长值数据，并在第二次张拉时自动调取对应数第一次张拉力，张拉伸长值数据，将第一次张拉和第二次张拉有机联系，实现预应力筋全过程安全智能张拉施工。下位机接受上位机指令，控制智能多工位换向阀、智能液压动力源、工作千斤顶完成预定动作，实现在线检测张拉力和张拉伸长值数值，并通过无线传输至上位机。由一台上位机可同时控制两台下位机及其工作系统，达到安全有效同步张拉施工。它可应用于桥梁预应力施工；特别是各种复杂施工条件和对同一束预应力进行第二次张拉施工中。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种智能预应力二次张拉系统，特别是一种安全型智能预应力钢绞线二次张拉系统。
技术介绍
目前，公路、铁路桥梁预应力施工中逐渐采用智能张拉设备，已应用的智能张拉施工设备对提高预应力张拉施工同步性，减少现场施工随意性、提升监管力度及提高施工水平和质量起到了较好的作用，但也存在如下问题I、智能张拉时电脑控制全自动完成张拉施工，张拉设备零配件，检测元件出现故 障是不可避免的问题，当检测元件或设备出现误差(或故障)将致所施加的预应力超过(或达不到)设计值，施工完的预应力度过高(或不足)而发生不合格的情况。2、钢绞线预应力筋二次张拉施工与传统预应力张拉施工有完全不一致的施工要求和方法，目前尚无满足“钢绞线二次张拉预应力筋”智能张拉系统。。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种确保预应力筋张拉安全的能满足“钢绞线二次张拉施工工艺”要求的安全型智能钢绞线二次张拉系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是它由智能控制组件I、多点压力检测组件2、伸长值在线检测组件3、智能液压动力源4、工作千斤顶6等部份组成，在智能控制组件I中预置嵌入钢绞线力筋一次张拉程序、钢绞线力筋二次张拉程序、理论张拉伸长值计算公式、动作指令、数据存储、无线接收、发射、界面显示和数据输入输出等专用软件；远程遥控下位机9及智能液压动力源4、工作千斤顶6工作，在线实时检测张拉力、张拉伸长值数值并传输至上位机10 ;由智能控制组件I控制系统相关执行元件及测控元件全自动完成预应力筋第一次张拉和第二次张拉施工；并将在张拉时实测到的张拉力和张拉伸长值数据，通过无线传输至上位机10 ;上位机10运行预设的程序，同步计算理论张拉伸长值，并与同时点在线实测到的张拉伸长值进行比较，判断理论伸长值与实测伸长值误差是否在规定范围内，当超出规定范围，将发出报警、显示故障代码、并暂停张拉作业，待人工排除故障后重新发指令才能继续张拉作业，实现动态监控张拉力与伸长值，确保张拉施工不会发生超张拉或张拉力不到位的质量亊故。本技术所述智能控制组件I由双向无线发射模块8、下位机9和上位机10组成，所述上位机10包括电脑、嵌入的一次张拉程序、二次张拉程序及其理论张拉伸长值计算公式、动作指令、数据存储、专用执行软件。上位机电脑中设置有无线通讯设备，电脑适时运行预置对应程序并无线遥控下位机9向执行元件发出“张拉”、“暂停持荷”、“加快/降低张拉速度”、“调整张拉油压上升/下降速率”、“工作千斤顶回程”、“空载待机”等动作指令，接收在线实测“张拉力”、“张拉伸长值”数据，记录张拉时间，并将其数据以不可编辑的形式存储和发送至互联网指定数据库；即时显示“张拉时间-张拉力曲线”、“张拉力-张拉伸长值曲线”和“实时张拉力数值”、“实时伸长值数值”。本技术所述多点压力检测组件2由二个以上压力传感器5、信号线5A、与下位机9组成。压力传感器分别布置在张拉千斤顶工作腔与进油阀之间管路上和进油阀与智能多工位换向阀之间管路上；当千斤顶工作腔进油时，多个检测点检测到的实时压力值通过相匹配旳信号线分别输入到下位机9，多点测量的数值应在其传感器精度误差之内，超出规定误差值则判断有一个点的传感器出现故障，此时智能控制组件I将即时发出暂停张拉施工指令，待人工排查解除故障后，再重新发出张拉工作指令系统方可继续工作。可有效防止因检测元件发生故障导致实际张拉力与设定值不符的重大质量亊故。本技术所述伸长值在线检测组件3包括拉线式光珊尺11、传感器护罩12、数据连接线13和下位机9，拉线式光珊尺11壳体固定在张拉千斤顶外圆周上，拉线固定在千斤顶活塞杆上；千斤顶活塞外伸，拉线式光珊尺11的拉线随之外伸，从而测量千斤顶伸长值；传感器护罩12固定在拉线式光珊尺11外周保护光珊尺的安全。本技术所述伸长值在线检测组件3亦可设计成包括拉线式位移传感器、传感器护罩12、数据连接线13和下位机9，拉线式位移传感器壳体固定在张拉千斤顶外圆周上，拉线固定在千斤顶活塞杆上；千斤顶活塞外伸，拉线式位移传感器的拉线随之外伸，从而测量千斤顶伸长值；传感器护罩12固定在拉线式位移传感器外周保护位移传感器的安全。本技术所述伸长值在线检测组件3将测得的实时张拉力参数传输到上位机10计算出实时理论伸长值与同一时点测得的张拉伸长值进行比较，当超出+6% +15%或-6% -15%误差时暂停张拉施工,发出故障报警。本技术在所述上位机10中，嵌入特殊的“同一束预应力筋第一次张拉实测伸长值和第二次张拉实测伸长值综合实时测量”软件，对同一束钢绞线预应力筋进行第二次张拉时预应力筋的总实际伸长量进行动态测量。其测量方法是；第一次张拉完成放张，当油压在IMP时，读取张拉伸长值数值并存入数据库，该数值将作为第二次张拉初应力的伸长值。当该束预应力筋第二次实施张拉时，从数据库调取相对应束的第一次张拉放张完成时读取的张拉伸长值作基数，叠加第二次张拉的实时伸长值，得到的实测伸长值则是本束预应力筋的实时总伸长值。本技术在所述智能控制组件I中，嵌入可人工设定包括“本束最高压力值”、“智能液压动力源系统最高压力限值”、“千斤顶工作回程最高限压值”参数的安全控制软件，当超过设定值时，智能液压动力源4自动停止供油，系统自动停止工作的程序。本技术所述智能液压动力源4，包括柱塞泵20、电动机21、变频器22、油箱23，三工位自动阀14，保压单向阀15，电磁单向卸荷阀16和下位机9。柱塞泵20与电动机21相连，下位机9控制变频器22调整电动机转速，其柱塞泵20转速在O 1400转/分任意调节，输出油量随之在O 12升/分间无级调节，下位机9根据力筋对张拉千斤顶工作的阻力及要求的张拉伸出速度，调整柱塞泵20转速，输出与工作千斤顶伸出速度相当流量的压力油到工作腔内，因变频调速输出的力矩是恒定的，液压系统为封闭系统，张拉工作千斤顶的荷载决定动力源输出的压力，系统输出的压力和流量随着工作千斤顶荷载的变化与伸出速度变化的要求而正相关完全吻合地发生变化，张拉工作千斤顶不运动时，液压动力源停止工作，无动力能源消耗。本技术所述下位机9包括可编程控制器17及嵌入的专用执行软件，接受上位机10指令，控制智能液压动力源4、工作千斤顶6完成预定动作，检测实时张拉力和张拉伸长值数值，并通过无线传输至上位机10。本技术的有益效果是智能钢绞线二次张拉系统可按预置程序全自动完第一次张拉施工，第二次张拉施工，同时，在线检测张拉过程中的实时张拉力和张拉伸长值并与相应对应理论伸长值比较，确保在设定允许误差范围，否则，系统将暂停工作并报警提示处理故陴。系统还可将实测数据不可更改地实时通过无线互联网传输至指定数据库，供业主，监理，施工企业等单位管理者查询和作为原始记录保存，提升工程质量监管水平。本技术因采用独特的智能液压动力源，实现了液压动力源只在千斤顶工作行程和回程才运转，并且完全按千斤顶所需压力和流量输送动力，没有任何其他无功损耗，大幅提高了能耗比，实际能耗显著降低。附图说明图I是本技术的主要部件组成布置示意图。图2是本技术的智能控制组件布置示意图。图3是本技术的伸长值在线检测组件布置示意图。图4是本技术的智能多工位换向阀结构示意图。图5是图4俯视结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全型智能钢绞线二次张拉系统，其特征是：它包括智能控制组件（1）、多点压力检测组件（2）、伸长值在线检测组件（3）、智能液压动力源（4）和工作千斤顶（6），远程遥控下位机（9）及智能液压动力源（4）、工作千斤顶（6）联接上位机（10）；智能控制组件（1）联接执行元件及测控元件；并联接上位机（10）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵旭东，万国强，娄志林，
申请(专利权)人：邵旭东，万国强，娄志林，
类型：实用新型
国别省市：