基于单管路多油缸并联子系统的多点同步顶升系统的制作方法

本实用新型涉及基于单管路多油缸并联子系统的多点同步顶升系统，可广泛应用于土木工程、道路桥梁规划、交通工程、化学工程、船舶的建造和维修等领域。

背景技术：

在桥梁结构和建筑结构的建造施工、维护施工等过程中，可能需要移动相关的结构或结构构件，以确保施工的顺利进行。结构或结构构件的移动需要使用到同步顶升技术。传统的同步顶升技术大多采用计算机液压同步顶升技术（plc），虽然plc可实现精确可控的同步顶升，但系统复杂，所需机械设备多，工序繁琐，施工周期长，施工成本高，且对施工场地和施工人员具有一定要求。当应用于面积较大的顶升对象时，存在受力不均的现象，且工序尤其繁琐。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供基于单管路多油缸并联子系统的多点同步顶升系统，尤其适用于面积较大的顶升对象的同步顶升。

本实用新型提供的基于单管路多油缸并联子系统的多点同步顶升系统，包括分设于顶升对象不同区域的单管路多油缸并联子系统；

各单管路多油缸并联子系统进一步包括顶升装置、中心位移传感器及液压控制单元，中心位移传感器与液压控制单元电连接；中心位移传感器固定于顶升对象相应区域下方，用来测量顶升对象的顶升位移量；

所述顶升装置为普通膨胀顶升装置或薄型油缸膨胀顶升装置；

当为普通膨胀顶升装置时，顶升装置包括若干重型油缸、若干位移传感器、连通器；重型油缸上方设有用于容纳膨胀剂的钢套，并有位移传感器与各重型油缸并列固定；若干重型油缸分设于相应区域的各顶升点处，位移传感器用来监控并显示各顶升点处的位移量；各重型油缸分别通过高压油管连接连通器，连通器再通过高压油管连接液压控制单元；

当为薄型油缸膨胀顶升装置时，顶升装置包括若干薄型油缸、若干位移传感器、重型油缸、连通器；各薄型油缸一侧设置一位移传感器；若干薄型油缸分设于相应区域的各顶升点处，位移传感器用来监控并显示各顶升点处的位移量；各薄型油缸分别通过高压油管连接连通器，连通器再通过高压油管连接重型油缸，重型油缸再通过高压油管连接液压控制单元。

进一步的，钢套为中空圆筒型，且以子母口方式与重型油缸缸体顶端相连。

进一步的，液压控制单元包括节流阀、压力表、截止阀、电磁溢流阀、三通接头；其中一三通接头三端通过高压油管，分别与节流阀、电磁溢流阀和另一三通接头相连；另一三通接头的另两端分别通过高压油管连接压力表、截止阀；中心位移传感器连接液压控制单元的电磁溢流阀;

当顶升装置为普通膨胀顶升装置，连通器通过高压油管连接液压控制单元的节流阀；当顶升装置为薄型油缸膨胀顶升装置，重型油缸通过高压油管连接液压控制单元的节流阀。

与现有技术相比，本实用新型具有如下特点和有益效果：

本实用新型系统结构更简单，易于操作，施工周期短，施工成本低，且对施工场地和施工人员无特定要求，尤其适用面积较大的顶升对象的同步顶升。

附图说明

图1为本实用新型一种具体的结构框图；

图2为油缸的结构示意图；

图3为液压控制单元的结构示意图。

图中，1-位移传感器，2-重型油缸，201-活塞，202-液压油区域，203-膨胀剂区域，3-薄型油缸，4-节流阀，5-压力表，6-截止阀，7-电磁溢流阀，8-油壶，9-第一三通接头，10-第二三通接头。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面结合附图，描述本实用新型的具体实施方式及使用方法。

本实用新型主要包括分设于顶升对象不同区域的单管路多油缸并联子系统。各单管路多油缸并联子系统进一步包括顶升装置、中心位移传感器及液压控制单元，中心位移传感器与液压控制单元电连接；中心位移传感器固定于顶升对象相应区域下方，但其探测杆尖端顶在顶升对象上，用来测量顶升对象的顶升位移量；所述顶升装置为普通膨胀顶升装置或薄型油缸膨胀顶升装置。

实际应用中，当顶升对象面积较大，先确定顶升对象的顶升点，根据顶升点的位置划分区域，在各顶升点处布置重型油缸/薄型油缸，位于同一区域的重型油缸/薄型油缸属于同一群组。同一群组中所有的重型油缸/薄型油缸均通过高压油管连接该群组对应的连通器。

图1所示为顶升装置为普通膨胀顶升装置的系统框图，该具体实施方式中，划分了4个区域，分别记为区域①、②、③、④，各区域分别设置一单管路多油缸并联子系统，即本具体实施方式中包括4个单管路多油缸并联子系统。单管路多油缸并联子系统中的普通膨胀顶升装置，其包括若干重型油缸2、若干位移传感器1、连通器。参见图2，重型油缸2包括一活塞201及活塞201下方的液压油区域202，重型油缸2上方设有用来容纳膨胀剂的钢套203；各重型油缸2一侧设置一位移传感器1；若干重型油缸2分设于所对应区域的各顶升点处，位移传感器1用来监控并显示各顶升点处的位移量；各重型油缸2分别通过高压油管连接连通器，连通器再通过高压油管连接液压控制单元。

当顶升装置为薄型油缸膨胀顶升装置时，该顶升装置包括若干薄型油缸3、若干位移传感器1、重型油缸2、连通器；薄型油缸3同样包括一活塞及活塞下方的液压油区域，其上方不设膨胀剂；各薄型油缸3一侧设置一位移传感器1；若干薄型油缸3分设于所对应区域的各顶升点处，位移传感器1用来监控并显示各顶升点处的位移量；各薄型油缸3分别通过高压油管连接连通器，连通器再通过高压油管连接重型油缸2，重型油缸2再通过高压油管连接液压控制单元。在薄型油缸膨胀顶升装置中，重型油缸上方同样设有用来容纳膨胀剂的钢套203，重型油缸放置于所对应区域的附近的平坦地，在该平坦地放置承力机架，将重型油缸固定于承力机架内。

本实用新型中，各中心位移传感器以及薄型油缸膨胀顶升装置中的重型油缸，其放置位置不做特殊要求，只要设于相应区域范围，不与其他设备冲突，且便于连接即可。

普通膨胀顶升装置和薄型油缸膨胀顶升装置中，重型油缸和薄型油缸结构相同，区别仅在于尺寸特征。薄型油缸高度方向尺寸较小，这样便于在较小空间作业。普通膨胀顶升装置适用于较大空间的作业，例如对较高的桥墩进行顶升或顶推。薄型油缸膨胀顶升装置适用于有限空间的作业，例如由于桥墩过矮导致无法安装重型油缸，这时即可将薄型油缸塞到桥面结构和桥墩顶端面之间的缝隙中。

本实用新型中，重型油缸上方灌注膨胀剂区域的具体实现方式为：

在重型油缸缸体上方放置一用来容纳膨胀剂的钢套，钢套可以为中空圆柱筒体。钢套以子母口方式与重型油缸缸体顶端相连。钢套用来装入膨胀剂，膨胀剂膨胀，当接触到上方顶升对象时，使活塞承受向下的压力，导致高压油管内油压增高。

本实用新型中，液压控制单元用来控制顶升装置中油压，其主要包括节流阀4、压力表5、截止阀6、电磁溢流阀7、第一三通接头9和第二三通接头10，第一三通接头9三端通过高压油管，分别与节流阀4、电磁溢流阀7和第二三通接头10相连，第二三通接头10的另两端分别通过高压油管连接压力表5、截止阀6。连通器通过高压油管与液压控制单元的节流阀4的一端相连，电磁溢流阀7的另一端通过高压油管连通油壶8。液压控制单元中，节流阀4用来调节溢流速度，截止阀6用来实现截流，电磁溢流阀7用来控制溢流的启停。本实用新型系统管路预装油完成，关闭截止阀6，本实用新型系统开始作业，当全部作业完成，开启截止阀6放空。系统的作业过程中，节流阀4保持开启，用来调节溢流速度，避免电磁溢流阀7开启时管路瞬间失油。

本实用新型系统实现同步顶升的关键在于：利用重型油缸上方膨胀剂膨胀进程的同步性。因为各油缸及管路中压力相等且同步变化，所以只要保证采用相同的膨胀剂，且膨胀剂处于相同的环境下，则可确保膨胀进程的同步性。精确确定分配给各重型油缸/薄型油缸的荷载，即可保证各油缸及管路中压力相等；将重型油缸/薄型油缸处于同一环境，并采用相同的散热、保温等措施，即可确保膨胀进程同步。

本实用新型系统的使用方法如下：

（1）确定顶升对象的顶升点，分配各顶升点的顶升荷载，切断顶升对象与周围环境之间的连接。

（2）对于普通膨胀顶升装置，在各顶升点处装配重型油缸，各重型油缸上方留空相同，将位移传感器与重型油缸并列固定。根据顶升点所在位置划分区域，将重型油缸划分群组，同一群组中所有的重型油缸分别通过高压油管连接同一连通器，使用高压油管将连通器与液压控制单元连接。在顶升对象所划分区域分别固定一中心位移传感器，中心位移传感器与液压控制单元的电磁溢流阀电联接。此时，重型油缸已注入预设量的液压油，高压油管、液压控制单元及连通器满油。

对于薄型油缸膨胀顶升装置，同样的，先在各顶升点处装配薄型油缸，即将薄型油缸塞入顶升点的空隙中，将位移传感器与薄型油缸并列固定，之后对薄型油缸划分群组，同一群组中所有的薄型油缸分别通过高压油管连接同一连通器。将重型油缸固定于一承力机架中，放置于所对应区域附近的一平坦地。使用高压油管连接连通器与重型油缸，重型油缸连接液压控制单元的节流阀，将中心位移传感器与液压控制单元的电磁溢流阀电联接。此时，重型油缸、高压油管、液压控制单元及连通器满油，薄型油缸内无油。

（3）根据顶升的行程要求和荷载要求，设定各群组中中心位移传感器的顶升行程限制、设定各电磁溢流阀溢流压力及允许的压力波动范围、设定各节流阀溢流速度。

在设定参数时，应确保所有群组中相同设备所设参数相同，即各中心位移传感器的顶升行程限制、各电磁溢流阀溢流压力及允许的压力波动范围、各节流阀溢流速度应相同。其他位移传感器不设置行程限制。

（4）检查核实各处重型油缸/薄型油缸固定是否牢固，检查各管路连接是否可靠，检查各中心位移传感器与电磁溢流阀连接是否正常，检查电磁溢流阀和节流阀参数设定是否正确，检查液压控制单元的电磁溢流阀的手动溢流开关是否处于关闭状态。

（5）将水和膨胀剂混合，在混合时，应将膨胀剂倒入水中。边倒膨胀剂边搅拌至半流动糊状，然后灌注到重型油缸的钢套中，将钢套放置于各处重型油缸上。各重型油缸钢套内灌注相同量的膨胀剂，且各钢套上方距离顶升对象保留相同高度的空间。

（6）在膨胀剂的水合作用下，膨胀剂体积膨胀。各顶升点处重型油缸上方钢套内膨胀剂膨胀进程同步，接触顶升对象，同步推动顶升对象上升，同时各位移传感器显示读数保持同步变化。顶升过程中，现场工作人员监控各位移传感器所显示的位移量，一旦发现有重型油缸/薄型油缸没有同步上升或者有位移传感器读数不同步变化，则手动调节，即打开电磁溢流阀的手动溢流开关溢流卸载，待溢流完毕，关闭手动溢流开关。之后回到步骤（3），重新设定参数，重新执行步骤（3）~（6），直至达到同步顶升。

（7）当各顶升点被顶升到设定高度，中心位移传感器检测到的位移量达到设定的顶升行程限制，中心位移传感器发送电信号至电磁溢流阀，电磁溢流阀开启溢流，使重型油缸内油压维持。此后，由于膨胀剂可能持续膨胀及电磁溢流阀开关反复动作，管路压力小范围波动，顶升对象将维持悬停状态。由此可以开始作业过程。

液压控制单元中压力表用来实时检测管路压力，当管路压力达到设定的溢流压力前，维持管路向后截止；达到设定的溢流压力后，进入悬停状态，此时膨胀剂的膨胀反应仍在进行，需要不断交替开闭溢流功能，维持管路压力在一个小范围内波动。节流阀控制管路向后溢流速度，在保证管理压力波动范围的同时保证系统安全。

（9）作业完毕，手动调低节流阀的溢流速度，打开电磁溢流阀的手动溢流开关，让顶升装置在自重作用下缓慢回落。

需要说明的是，以上仅描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点，并不用来限定本实用新型的实施范围。在本实用新型的精神和原则范围内，对本实用新型进行修改、或者等同替换、改进等，均应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围之内。