双控式预应力张拉设备及其使用方法
【专利摘要】本发明公开了一种双控式预应力张拉设备及其使用方法，包括液压缸式延伸量传感器、张拉设备液压系统方向回路等，双控式预应力张拉设备油箱盖板顶面的后方安装有液压缸式延伸量传感器，盖板顶面的右前方安装有电机，盖板顶面的左前方安装有液压元件集成块，盖板顶面左前方的支架上安装有操作面板；左、右缸盖的四角通孔内各有一根对穿的拉杆；缸体内安置有活塞，左缸盖内侧壁的中间安置有活塞位移传感器，活塞位移传感器上拉出的钢丝与活塞上的拉环连接；该张拉设备具有自动化程度高、安全性好、精度高、量程大、操作方便、实时输出测试数据等特点，是一种混凝土结构预应力张拉施工的新设备。
【专利说明】双控式预应力张拉设备及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水泥混凝土结构预应力张拉时，能自动测试预应力材料张拉力与延伸量的预应力张拉设备，具体的说是一种双控式预应力张拉设备及其使用方法。
【背景技术】
[0002]目前，在水泥混凝土结构预应力张拉时，常采用压力表来测试预应力材料的张拉力，以及用钢尺量来量测预应力材料的延伸量，这样的量测方法，不但量测精度低，不安全，而且不能实时输出测试数据。
【发明内容】
[0003]针对目前水泥混凝土结构预应力张拉仪器设备的不足，本发明提出一种双控式预应力张拉设备及其使用方法，它采用液压缸式延伸量传感器、压力传感器进行预应力材料的延伸量、张拉力的测量和控制，不再需要人靠近锚具测量预应力材料的延伸量，并能实时输出测试数据。
[0004]本发明解决技术问题采用了如下的技术方案:
一种双控式预应力张拉设备，包括了油箱、液压缸式延伸量传感器、张拉设备液压系统方向回路，所述的油箱为长方形形状，该油箱内的中间有竖向隔板形成油箱的右边部分为进油腔，油箱的左边部分为回油腔；在所述油箱盖板顶面的后方安装有液压缸式延伸量传感器，盖板顶面的右前方安装有电机，盖板顶面前方中间的通孔内安置有空气过滤器，盖板顶面的左前方安装有液压元件集成块，盖板顶面左前方的支架上安装有操作面板；所述电机主轴穿过盖板的通孔与安装在盖板底面的液压泵主轴连接，所述的液压泵进油口上安装有吸油管；所述的液压元件集成块为方块形状，其内置有溢流阀、单向阀a、单向阀b，该液压元件集成块的顶面安置有压力传感器、温度传感器、节流阀、三位四通电磁阀a、三位四通电磁阀b，在液压元件集成块的左侧面上有与预应力千斤顶连接的千斤顶接口 a、千斤顶接口 b，在液压元件集成块底面上有与液压泵、回油管、液压缸式延伸量传感器连接的油管接口 ；在所述液压元件集成块底面油管接口部位的油箱盖板上均有通孔；所述的液压泵、液压元件集成块、液压缸式延伸量传感器在油箱盖板下面均有油管连接；所述的液压元件集成块底面有回油管，该回油管穿过盖板上的通孔进入油箱的回油腔内；在所述的操作面板上有节流阀调节手轮、显示屏、键盘、电源开关；在所述盖板顶面的液压缸式延伸量传感器、空气过滤器、支架上罩有罩壳。
[0005]所述液压缸式延伸量传感器的缸体为等内径圆管形状，该缸体的左端有左缸盖，缸体的右端有右缸盖，在所述的左缸盖、右缸盖与缸体之间各自设置有密封圈，所述的左缸盖、右缸盖为正方形板的形状，该左缸盖、右缸盖的内侧面上各自有与中心线同心的圆限位圈，在左缸盖、右缸盖的四角通孔内各有一根对穿的拉杆，拧紧所述拉杆端部的螺栓，将左缸盖、右缸盖与所述的缸体紧固连接；所述的缸体内活动安置有活塞，在缸体内活塞的左侧为左腔室，缸体内活塞的右侧为右腔室；在所述左缸盖的内侧壁上安置有限位开关a，在左缸盖的顶面上安置有防爆电缆固定头a，所述的限位开关a与防爆电缆固定头a在左缸盖内有连接电缆的通道；在所述左缸盖的内侧壁上有油口 a，在左缸盖的底面上安置有油管接口 a，所述的油口 a与油管接口 a在左缸盖内有输油的通道；在所述左缸盖内侧壁的中间安置有活塞位移传感器，在左缸盖的前侧面上安置有防爆电缆固定头C，所述的活塞位移传感器与防爆电缆固定头c在左缸盖内有连接电缆的通道；在所述右缸盖的内侧壁上安置有限位开关b，在右缸盖的顶面上的安置有防爆电缆固定头b，所述的限位开关b与防爆电缆固定头b在右缸盖内有连接电缆的通道；在所述右缸盖的内侧壁上有油口 b，在右缸盖的底面上安置有油管接口 b，所述的油口 b与油管接口 b在右缸盖内有输油的通道；所述活塞的纵剖面为“工”字形状，该活塞的圆周面上有两道等距的凹槽，该两道凹槽内各自镶嵌有一只密封圈；所述的活塞在缸体内，受左腔室与右腔室液压油压力差的作用能左右移动，当右腔室内液压油的压力大于左腔室内液压油压力时，则推动活塞向左侧移动，待活塞向左移动到左缸盖限位圈时，活塞抵触到所述的限位开关a，该限位开关a发出信号；当左腔室内液压油的压力大于右腔室内液压油压力时，则推动活塞向右侧移动，待活塞向右移动到右缸盖限位圈时，活塞抵触到所述的限位开关b，该限位开关b发出信号；所述活塞位移传感器上拉出的钢丝与所述活塞上的拉环连接，且活塞位移传感器的钢丝随活塞的移动而拉出或缩回。
[0006]所述张拉设备液压系统方向回路的液压泵由吸油管从油箱内吸取液压油，通过油管、液压元件集成块的连接，依次经过单向阀a、节流阀、三位四通电磁阀a、液压缸式延伸量传感器、单向阀b、三位四通电磁阀b、钢丝编织液压胶管，输送到预应力千斤顶的无杆腔内，同时该预应力千斤顶有杆腔内的液压油，经钢丝编织液压胶管、三位四通电磁阀b回流到油箱；在液压泵与单向阀a之间旁路的油管上连接有溢流阀，该溢流阀溢流出的液压油流入油箱内；在液压缸式延伸量传感器与单向阀b的油路上，旁路连接有压力传感器与温度传感器。当做预应力张拉准备工作时，让三位四通电磁阀a的电磁铁IDT通电，再打开所述的节流阀，由液压泵输出的液压油，经单向阀a、节流阀、三位四通电磁阀a，从油管接口 b进入液压缸式延伸量传感器内的右腔室，同时液压缸式延伸量传感器左腔室内的液压油，从液压缸式延伸量传感器油管接口 a经三位四通电磁阀a回流到油箱，直至活塞抵触到限位开关a，使液压缸式延伸量传感器的活塞向左复位；当进行预应力张拉时，让三位四通电磁阀a的电磁铁2DT通电，由液压泵输出的液压油，经单向阀a、节流阀、三位四通电磁阀a，从油管接口 a输入到液压缸式延伸量传感器内的左腔室，再让三位四通电磁阀b电磁铁3DT通电，从液压缸式延伸量传感器油管接口 b输出的液压油，经过单向阀b、三位四通电磁阀
b、千斤顶接口 a、钢丝编织液压胶管输入到预应力千斤顶内的无杆腔，进行预应力张拉的工作，同时预应力千斤顶有杆腔内的液压油，经过钢丝编织液压胶管、千斤顶接口 b、三位四通电磁阀b回流到油箱；若需所述的预应力千斤顶作相反方向工作，让三位四通电磁阀b电磁铁4DT通电，从液压缸式延伸量传感器油管接口 b输出的液压油，经三位四通电磁阀b、千斤顶接口 b、钢丝编织液压胶管进入预应力千斤顶内的有杆腔，同时预应力千斤顶无杆腔内的液压油，经过钢丝编织液压胶管、千斤顶接口 a、三位四通电磁阀b回流到油箱。
[0007]—种双控式预应力张拉设备的使用方法，该方法依次按以下步骤进行:
(I)预应力张拉前，对液压泵、液压缸式延伸量传感器、压力传感器、温度传感器、钢丝编织液压胶管、预应力千斤顶进行张拉力与延伸量的标定工作，并把所标定数据输入操作面板的控制器；
(2)在预应力张拉的施工现场，把预应力千斤顶的钢丝编织液压胶管与双控式预应力张拉设备的千斤顶接口 a、千斤顶接口 b对接，形成预应力千斤顶与双控式预应力张拉设备的行油通道；
(3)打开操作面板上的电源开关，关闭节流阀，再打开液压泵的电源开关，启动液压泵，做好供油准备；
(4)把预应力千斤顶安装在混凝土结构的预应力筋上，按常规预应力张拉操作程序作预应力张拉前的准备；
(5)操作控制面板，按下三位四通电磁阀a的ITD键，让三位四通电磁阀a的ITD电磁铁通电，再逐步旋开节流阀，让液压油从油管接口 b进入液压缸式延伸量传感器的右腔室，在液压作用下推动活塞向左移动，当活塞到达左缸盖位置时，该活塞抵触到安装在左缸盖上的限位开关a，届时操作面板上限位指示灯a亮，并发出提示警声，表示液压缸式延伸量传感器的右腔室内已充满液压油；接着，按下三位四通电磁阀b的3TD键，让三位四通电磁阀b的3TD电磁铁通电，让液压油经钢丝编织液压胶管输送到预应力千斤顶的无杆腔内；然后，视操作面板上显示屏的压力显示，待达到设计预液压值时，再按三位四通电磁阀a的ITD键，让三位四通电磁阀a的ITD电磁铁断电，让三位四通电磁阀a复位，做好预应力张拉准备；
(6)开始预应力张拉，按下三位四通电磁阀a的2TD键，让三位四通电磁阀a的2TD电磁铁通电后，再按下三位四通电磁阀b的3TD键，让三位四通电磁阀b的3TD电磁铁通电，让液压油从油管接口 a进入液压缸式延伸量传感器的左腔室，在液压作用下推动活塞向右移动，将液压缸式延伸量传感器右腔室内的高压液压油从油管接口 b，经过单向阀b、三位四通电磁阀b、千斤顶接口 a、钢丝编织液压胶管，输送到预应力千斤顶的无杆腔内进行预应力张拉工作，同时该预应力千斤顶有杆腔内的液压油，经过钢丝编织液压胶管、千斤顶接口 b、三位四通电磁阀b回流到油箱；
若液压缸式延伸量传感器右腔室内的液压油快全部用完，所述的活塞将到达右缸盖位置，该活塞触动安装在右缸盖上的限位开关b，届时操作面板上限位指示灯b亮，并发出提示警声；
(7)在预应力张拉的过程中，双控式预应力张拉设备将事先标定的数据，对预应力张拉的实测值进行修正，在操作面板显示屏上显示出准确的预应力张拉的张拉力与延伸量。操作人员按操作面板显示屏的张拉力与延伸量数据，进行预应力张拉的控制，直至完成预应力的张拉；
(8)最后，按下三位四通电磁阀b的4TD键，让三位四通电磁阀b的4TD电磁铁通电，让预应力千斤顶复位，再关闭液压泵与双控式预应力张拉设备的电源开关，拆下预应力千斤顶，预应力张拉工作结束。
[0008]本发明中的双控式预应力张拉设备基于以下工作原理:水泥的混凝土结构施加预应力后，能提高混凝土结构的承载力，但在混凝土结构预应力张拉时，须对预应力材料的张拉力和延伸量作严格地控制。现双控式预应力张拉设备在油路上安装了压力传感器，来测试供给预应力千斤的张拉力；又双控式预应力张拉设备在油路上安装了液压缸式延伸量传感器，来测试供给预应力千斤顶活塞杆的进尺量，该千斤顶活塞杆的进尺量等同于预应力材料的延伸量。本发明的液压缸式延伸量传感器，由液压泵输送给液压缸式延伸量传感器左腔室高压液压油，将液压缸式延伸量传感器缸体内的活塞向右推动，把液压缸式延伸量传感器右腔室内的液压油输送给预应力千斤顶进行预应力张拉工作，在活塞向右移动的同时，由活塞位移传感器测量出活塞的位移量。根据预应力千斤顶的活塞杆进尺量与液压缸给油量的关系，经液压缸式延伸量传感器输出液压油的体积与输入预应力千斤顶液压油的体积的换算，得出预应力千斤顶活塞杆的进尺量。设液压缸式延伸量传感器缸体的内径为D1,由活塞位移传感器测出所述缸体内活塞的位移量为L1,即液压缸式延伸量传感器输送给预应力千斤顶的给油量为V1= HD12L1/又设预应力千斤顶液压缸的内径为D2，预应力千斤顶活塞杆的进尺量为L2,即预应力千斤顶液压缸的进油量为V2= π D22L2/4。根据流体力学的连续方程，即在连通管内输入流体量必等同于输出流体量，所以液压缸式延伸量传感器给油量等于预应力千斤顶进油量，即V1=V2,则:π D12L1A= n D22L2M ;预应力材料的延伸量为L2 =L2=D12L1ZiD22。所选用活塞位移传感器的结构、元器件经过特殊设计与处理，均能在高压液压油作用下正常工作。根据混凝土结构预应力张拉设备具有高压、流速低、启闭快、输油量少、持压时间长的特点，以及钢丝编织液压胶管体积膨胀、温度、操作等对测试精度的影响因素，在预应力张拉前，做好液压泵、液压缸式延伸量传感器、压力传感器、钢丝编织液压胶管、预应力千斤顶的标定工作，预应力张拉时的实测值经标定数据修正，得出预应力材料张拉的张拉力、延伸量的准确值。所述的张拉力、延伸量测试数据，均经控制面板控制器的处理、运算、储存，在显示屏上予以显示。
[0009]与已有技术相比，本发明有益效果体现在:本发明提出一种双控式预应力张拉设备及其使用方法，它采用液压缸式延伸量传感器、压力传感器进行预应力材料的延伸量、张拉力的测量和控制，不再需要人靠近锚具测量预应力材料的延伸量，并能实时输出测试数据，具有自动化程度高、安全性好、精度高、量程大、体积小、操作方便等特点，是一种混凝土结构预应力张拉施工的新设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明的双控式预应力张拉设备前剖视结构示意图。
[0011]图2为本发明的双控式预应力张拉设备俯剖视结构示意图。
[0012]图3为本发明的双控式预应力张拉设备左侧剖视结构示意图。
[0013]图4为本发明的液压缸式延伸量传感器前剖视结构示意图。
[0014]图5为本发明的液压缸式延伸量传感器俯剖视结构示意图。
[0015]图6为本发明的液压缸式延伸量传感器右侧剖视结构示意图。
[0016]图7为本发明的液压缸式延伸量传感器左侧剖视结构示意图。
[0017]图8为本发明的双控式预应力张拉设备液压系统方向回路不意图。
[0018]图中标号:1油箱、2隔板、3放油阀、4盖板、5电机、6支架、7空气过滤器、8液压兀件集成块、9液压泵、10吸油管、11吸油过滤器、12溢流阀、13单向阀a、14单向阀b、15回油管、16液压油、17压力传感器、18温度传感器、19节流阀、20节流阀调节手轮、21三位四通电磁阀a、22三位四通电磁阀b、23千斤顶接口 a、24千斤顶接口 b、25油管、26操作面板、27罩壳、28液压缸式延伸量传感器、29缸体、30左腔室、31右腔室、32左缸盖、33右缸盖、34限位圈、35拉杆、36活塞、37活塞位移传感器、38钢丝、39限位开关a、40防爆电缆固定头a、41油口 a、42油管接口 a、43限位开关b、44防爆电缆固定头b、45油口 b、46油管接口 b、47防爆电缆固定头C、48预应力千斤顶。
【具体实施方式】
[0019]参见图1?图8,为本发明的一种双控式预应力张拉设备,包括了液压缸式延伸量传感器28、张拉设备液压系统方向回路，所述双控式预应力张拉设备的油箱I为长方形形状，该油箱I内的中间有竖向隔板2，形成油箱I的右边部分为进油腔，油箱I的左边部分为回油腔；在所述油箱I盖板4顶面的后方安装有液压缸式延伸量传感器28，盖板4顶面的右前方安装有电机5，盖板4顶面前方中间的通孔内安置有空气过滤器7，盖板4顶面的左前方安装有液压元件集成块8，盖板4顶面左前方的支架6上安装有操作面板26 ;所述电机5主轴穿过盖板4的通孔与安装在盖板4底面的液压泵9主轴连接，所述的液压泵9进油口上安装有吸油管10 ;所述的液压元件集成块8为方块形状，其内置有溢流阀12、单向阀al3、单向阀bl4，该液压元件集成块8的顶面安置有压力传感器17、温度传感器18、节流阀19、三位四通电磁阀a21、三位四通电磁阀b22，在液压元件集成块8的左侧面上有与预应力千斤顶48连接的千斤顶接口 a23、千斤顶接口 b24，在液压元件集成块8底面上有与液压泵9、回油管15、液压缸式延伸量传感器28连接的油管接口 ；在所述液压元件集成块8底面油管接口部位的油箱I盖板4上均有通孔；所述的液压泵9、液压元件集成块8、液压缸式延伸量传感器28在油箱I盖板4下面均有油管25连接；所述的液压元件集成块8底面有回油管15，该回油管15穿过盖板4上的通孔进入油箱I的回油腔内；在所述的操作面板26上有节流阀调节手轮20、显示屏、键盘、电源开关等；在所述盖板4顶面的液压缸式延伸量传感器28、空气过滤器7、支架6上罩有罩壳27。
[0020]所述液压缸式延伸量传感器28的缸体29为等内径圆管形状，该缸体29的左端有左缸盖32，缸体29的右端有右缸盖33，在所述的左缸盖32、右缸盖33与缸体29之间各自设置有密封圈，所述的左缸盖32、右缸盖33为正方形板的形状，该左缸盖32、右缸盖33的内侧面上各自有与中心线同心的圆限位圈34，在左缸盖32、右缸盖33的四角通孔内各有一根对穿的拉杆35，拧紧所述拉杆35端部的螺栓，将左缸盖32、右缸盖33与所述的缸体29紧固连接；所述的缸体29内活动安置有活塞36，在缸体29内活塞36的左侧为左腔室30，缸体29内活塞36的右侧为右腔室31 ;在所述左缸盖32的内侧壁上安置有限位开关a39，在左缸盖33的顶面上安置有防爆电缆固定头a40，所述的限位开关a39与防爆电缆固定头a40在左缸盖32内有连接电缆的通道；在所述左缸盖32的内侧壁上有油口 a41，在左缸盖32的底面上安置有油管接口 a42，所述的油口 a41与油管接口 a42在左缸盖32内有输油的通道；在所述左缸盖32内侧壁的中间安置有活塞位移传感器37，在左缸盖32的前侧面上安置有防爆电缆固定头c47，所述的活塞位移传感器37与防爆电缆固定头c47在左缸盖32内有连接电缆的通道；在所述右缸盖33的内侧壁上安置有限位开关b43，在右缸盖33的顶面上的安置有防爆电缆固定头b44，所述的限位开关b43与防爆电缆固定头b44在右缸盖33内有连接电缆的通道；在所述右缸盖33的内侧壁上有油口 b45，在右缸盖33的底面上安置有油管接口 b46，所述的油口 b45与油管接口 b46在右缸盖33内有输油的通道；所述活塞36的纵剖面为“工”字形状，该活塞36的圆周面上有两道等距的凹槽，该两道凹槽内各自镶嵌有一只密封圈；所述的活塞36在缸体29内，受左腔室30与右腔室31液压油16压力差的作用能左右移动，当右腔室31内液压油16的压力大于左腔室30内液压油16压力时，则推动活塞36向左侧移动，待活塞36向左移动到左缸盖32限位圈34时，36活塞抵触到所述的限位开关a39，该限位开关a39发出信号；当左腔室30内液压油16的压力大于右腔室31内液压油16压力时，则推动活塞36向右侧移动，待活塞36向右移动到右缸盖33限位圈34时，活塞36抵触到所述的限位开关b43，该限位开关b43发出信号；所述活塞位移传感器37上拉出的钢丝38与所述活塞36上的拉环连接，且活塞位移传感器37的钢丝38随活塞36的移动而拉出或缩回。
[0021]在所述双控式预应力张拉设备的液压系统方向回路中，所述的液压泵9由吸油管10从油箱I内吸取液压油16，通过油管25、液压元件集成块8的连接，依次经过单向阀al3、节流阀19、三位四通电磁阀a21、液压缸式延伸量传感器28、单向阀bl4、三位四通电磁阀b22、钢丝编织液压胶管，输送到预应力千斤顶48的无杆腔内，同时该预应力千斤顶48有杆腔内的液压油16，经钢丝编织液压胶管、三位四通电磁阀b22回流到油箱I ;在液压泵9与单向阀al3之间旁路的油管25上连接有溢流阀12，该溢流阀12溢流出的液压油16流入油箱I内；在液压缸式延伸量传感器28与单向阀bl4的油路上，旁路连接有压力传感器17与温度传感器18。当做预应力张拉准备工作时，让三位四通电磁阀a21的电磁铁IDT通电，再打开所述的节流阀19，由液压泵9输出的液压油16，经单向阀al3、节流阀19、三位四通电磁阀a21，从油管接口 b进入液压缸式延伸量传感器28内的右腔室31，同时液压缸式延伸量传感器28左腔室30内的液压油16，从液压缸式延伸量传感器28油管接口 a经三位四通电磁阀a21回流到油箱1，直至活塞36抵触到限位开关a39，使液压缸式延伸量传感器28的活塞36向左复位；
当进行预应力张拉时，让三位四通电磁阀a21的电磁铁2DT通电，由液压泵9输出的液压油16，经单向阀al3、节流阀19、三位四通电磁阀a21，从油管接口 a输入到液压缸式延伸量传感器28内的左腔室30，再让三位四通电磁阀b22电磁铁3DT通电，从液压缸式延伸量传感器28油管接口 b输出的液压油16，经过单向阀bl4、三位四通电磁阀b22、千斤顶接口a23、钢丝编织液压胶管输入到预应力千斤顶48内的无杆腔，进行预应力张拉的工作，同时预应力千斤顶48有杆腔内的液压油16，经过钢丝编织液压胶管、千斤顶接口 b24、三位四通电磁阀b22回流到油箱I ;若需所述的预应力千斤顶48作相反方向工作，让三位四通电磁阀b22电磁铁4DT通电，从液压缸式延伸量传感器28油管接口 b输出的液压油16，经三位四通电磁阀b22、千斤顶接口 b24、钢丝编织液压胶管进入预应力千斤顶48内的有杆腔，同时预应力千斤顶48无杆腔内的液压油16，经过钢丝编织液压胶管、千斤顶接口 a23、三位四通电磁阀b22回流到油箱I。
[0022]一种双控式预应力张拉设备的使用方法，其特征在于:该方法依次按以下步骤进行:
(1)预应力张拉前，对液压泵9、液压缸式延伸量传感器28、压力传感器17、温度传感器18、钢丝编织液压胶管、预应力千斤顶48进行张拉力与延伸量的标定工作，并把所标定数据输入操作面板26的控制器:
(2)在预应力张拉的施工现场，把预应力千斤顶48的钢丝编织液压胶管与双控式预应力张拉设备的千斤顶接口 a23、千斤顶接口 b24对接,形成预应力千斤顶48与双控式预应力张拉设备的行油通道； (3)打开操作面板26上的电源开关，关闭节流阀19，再打开液压泵9的电源开关，启动液压泵9，做好供油准备；
(4)把预应力千斤顶48安装在混凝土结构的预应力筋上，按常规预应力张拉操作程序作预应力张拉前的准备；
(5)操作控制面板26，按下三位四通电磁阀a21的ITD键，让三位四通电磁阀a21的ITD电磁铁通电，再逐步旋开节流阀19，让液压油16从油管接口 b进入液压缸式延伸量传感器28的右腔室31，在液压作用下推动活塞36向左移动，当活塞36到达左缸盖32位置时，该活塞36抵触到安装在左缸盖32上的限位开关a39，届时操作面板26上限位指示灯a亮，并发出提示警声，表示液压缸式延伸量传感器28的右腔室31内已充满液压油16 ;接着，按下三位四通电磁阀b22的3TD键，让三位四通电磁阀b22的3TD电磁铁通电，让液压油16经钢丝编织液压胶管输送到预应力千斤顶48的无杆腔内；然后，视操作面板26上显示屏的压力显示，待达到设计预液压值时，再按三位四通电磁阀a21的ITD键，让三位四通电磁阀a21的ITD电磁铁断电，让三位四通电磁阀a21复位，做好预应力张拉准备；
(6 )开始预应力张拉，按下三位四通电磁阀a21的2TD键，让三位四通电磁阀a21的2TD电磁铁通电后,再按下三位四通电磁阀b22的3TD键，让三位四通电磁阀b22的3TD电磁铁通电，让液压油16从油管接口 a进入液压缸式延伸量传感器28的左腔室30，在液压作用下推动活塞36向右移动，将液压缸式延伸量传感器28右腔室31内的高压液压油16从油管接口 b，经过单向阀bl4、三位四通电磁阀b22、千斤顶接口 a23、钢丝编织液压胶管，输送到预应力千斤顶48的无杆腔内进行预应力张拉工作，同时该预应力千斤顶48有杆腔内的液压油16，经过钢丝编织液压胶管、千斤顶接口 b24、三位四通电磁阀b22回流到油箱I ;
若液压缸式延伸量传感器28右腔室31内的液压油16快全部用完，所述的活塞36将到达右缸盖33位置，该活塞36触动安装在右缸盖33上的限位开关b43，届时操作面板26上限位指示灯b亮，并发出提示警声；
(7)在预应力张拉的过程中，双控式预应力张拉设备将事先标定的数据，对预应力张拉的实测值进行修正，在操作面板26显示屏上显示出准确的预应力张拉的张拉力与延伸量。操作人员按操作面板26显示屏的张拉力与延伸量数据，进行预应力张拉的控制，直至完成预应力的张拉；
(8)最后，按下三位四通电磁阀b22的4TD键，让三位四通电磁阀b22的4TD电磁铁通电，让预应力千斤顶48复位，再关闭液压泵9与双控式预应力张拉设备的电源开关，拆下预应力千斤顶48，预应力张拉工作结束。
[0023]油箱I的作用是储存液压油；隔板2的作用是将油箱I内的回油腔与进油腔隔开，以便让清洁的液压油16提供给液压泵9 ;放油阀3的作用是排放出油箱I内废液压油16 ；盖板4的作用是油箱I的盖板4，该盖板4上安装电机5、液压缸式延伸量传感器28、空气过滤器7、液压元件集成块8、支架6、罩壳27 ；电机5的作用是为液压泵9提供动力；支架6的作用是固定操作面板26 ;空气过滤器7的作用是让清洁的空气进入油箱1，保持油箱I内为大气压；液压元件集成块8的作用是液压系统的枢纽，其内置溢流阀12、单向阀al3、单向阀bl4，其顶面安装有三位四通电磁阀a21、三位四通电磁阀b22、节流阀19、压力传感器17、温度传感器18，以及侧面和底面设置有油路接口 ；液压泵9的作用是为液压系统提供高压液压油16 ;吸油管10的作用是让液压泵9从油箱I内吸取液压油16 ;吸油过滤器11的作用是让清洁的液压油16进入液压泵9 ;溢流阀12的作用是溢出多余的液压油16，让液压系统保持油压；单向阀al3的作用是单向通过液压泵9提供的液压油16 ;单向阀bl4的作用是单向通过液压缸式延伸量传感器28提供的液压油16 ;回油管15的作用是将液压元件集成块8流回的液压油16引入油箱I ;液压油16的作用是提供高压的介质；压力传感器17的作用是测试液压系统中液压油16的压力；温度传感器18的作用是测试液压油16的温度；节流阀19的作用是控制液压油16油量的大小；节流阀调节手轮20的作用是调节节流阀19的阀门；三位四通电磁阀a21的作用是为液压缸式延伸量传感器28的油路换向；三位四通电磁阀b22的作用是为预应力千斤顶48油路的换向；千斤顶接口 a23的作用是液压元件集成块8上与预应力千斤顶48钢丝编织液压胶管连接的接口 ；千斤顶接口 b24的作用是液压元件集成块8上与预应力千斤顶48钢丝编织液压胶管连接的接口 ；油管25的作用是连接液压泵9、液压元件集成块8、液压缸式延伸量传感器28的输油通道；操作面板26的作用是安置数据显示屏、键盘、限位指示灯a、限位指示灯b、节流阀调节手轮20、电源开关、液压泵开关等；罩壳27的作用是保护电机5、液压缸式延伸量传感器28、空气过滤器7、液压元件集成块8，以及安置操作面板26 ；
液压缸式延伸量传感器28的作用是测试预应力材料延伸量的传感器；缸体29的作用是让活塞36在缸体29内作直线往返移动；左腔室30的作用是形成对活塞36的压力；右腔室31的作用是形成对活塞36的压力；左缸盖32的作用是密封缸体29的左端，且安置限位开关a39、防爆电缆固定头a40、活塞位移传感器37、防爆电缆固定头c47、油口 a41、油管接口 a42;右缸盖33的作用是密封缸体29的右端，且安置限位开关b43、防爆电缆固定头b44、油口 b45、油管接口 b46 ;限位圈34的作用是限制缸体29在左缸盖32或右缸盖33上的位置，以及活塞36移动的范围；拉杆35的作用是紧固左缸盖32、缸体29、右缸盖33 ;活塞36的作用是承受液压油16的压力，在压力差的作用下在缸体29内移动；活塞位移传感器37的作用是量测活塞36在缸体29内移动的距离；钢丝38的作用是为连接活塞36与活塞位移传感器37，传递活塞36的位移量；限位开关a39的作用是待活塞36接近左缸盖32时发出信号；防爆电缆固定头a40的作用是不泄漏高压液压油16的情况下，引出限位开关a39的电缆；油口 a41的作用是将液压油16输入或输出缸体29的左腔室30 ;油管接口 a42的作用是连接液压元件集成块8与左缸盖32的油管25 ;限位开关b43的作用是待活塞36接近右缸盖32时发出信号；防爆电缆固定头b44的作用是不泄漏高压液压油16的情况下，弓丨出限位开关b43的电缆；油口 b45的作用是将液压油16输入或输出缸体29的右腔室31 ；油管接口 b46的作用是连接液压元件集成块8与右缸盖33的油管25 ;防爆电缆固定头c47的作用是不泄漏高压液压油16的情况下，引出活塞位移传感器37的电缆；预应力千斤顶48的作用是张拉预应力材料的设备。
【权利要求】
1.一种双控式预应力张拉设备，包括了油箱、液压缸式延伸量传感器、张拉设备液压系统方向回路，其特征在于:所述的油箱为长方形形状，该油箱内的中间有竖向隔板形成油箱的右边部分为进油腔，油箱的左边部分为回油腔；在所述油箱盖板顶面的后方安装有液压缸式延伸量传感器，盖板顶面的右前方安装有电机，盖板顶面前方中间的通孔内安置有空气过滤器，盖板顶面的左前方安装有液压元件集成块，盖板顶面左前方的支架上安装有操作面板；所述电机主轴穿过盖板的通孔与安装在盖板底面的液压泵主轴连接，所述的液压泵进油口上安装有吸油管；所述的液压元件集成块为方块形状，其内置有溢流阀、单向阀a、单向阀b，该液压元件集成块的顶面安置有压力传感器、温度传感器、节流阀、三位四通电磁阀a、三位四通电磁阀b，在液压元件集成块的左侧面上有与预应力千斤顶连接的千斤顶接口 a、千斤顶接口 b，在液压元件集成块底面上有与液压泵、回油管、液压缸式延伸量传感器连接的油管接口 ；在所述液压元件集成块底面油管接口部位的油箱盖板上均有通孔；所述的液压泵、液压元件集成块、液压缸式延伸量传感器在油箱盖板下面均有油管连接；所述的液压元件集成块底面有回油管，该回油管穿过盖板上的通孔进入油箱的回油腔内；在所述的操作面板上有节流阀调节手轮、显示屏、键盘、电源开关；在所述盖板顶面的液压缸式延伸量传感器、空气过滤器、支架上罩有罩壳。
2.根据权利要求1所 述的双控式预应力张拉设备，其特征是:所述液压缸式延伸量传感器的缸体为等内径圆管形状，该缸体的左端有左缸盖，缸体的右端有右缸盖，在所述的左缸盖、右缸盖与缸体之间各自设置有密封圈，所述的左缸盖、右缸盖为正方形板的形状，该左缸盖、右缸盖的内侧面上各自有与中心线同心的圆限位圈，在左缸盖、右缸盖的四角通孔内各有一根对穿的拉杆，拧紧所述拉杆端部的螺栓，将左缸盖、右缸盖与所述的缸体紧固连接；所述的缸体内活动安置有活塞，在缸体内活塞的左侧为左腔室，缸体内活塞的右侧为右腔室；在所述左缸盖的内侧壁上安置有限位开关a，在左缸盖的顶面上安置有防爆电缆固定头a，所述的限位开关a与防爆电缆固定头a在左缸盖内有连接电缆的通道；在所述左缸盖的内侧壁上有油口 a，在左缸盖的底面上安置有油管接口 a，所述的油口 a与油管接口 a在左缸盖内有输油的通道；在所述左缸盖内侧壁的中间安置有活塞位移传感器，在左缸盖的前侧面上安置有防爆电缆固定头C，所述的活塞位移传感器与防爆电缆固定头c在左缸盖内有连接电缆的通道；在所述右缸盖的内侧壁上安置有限位开关b，在右缸盖的顶面上的安置有防爆电缆固定头b，所述的限位开关b与防爆电缆固定头b在右缸盖内有连接电缆的通道；在所述右缸盖的内侧壁上有油口 b，在右缸盖的底面上安置有油管接口 b，所述的油口 b与油管接口 b在右缸盖内有输油的通道；所述活塞的纵剖面为“工”字形状，该活塞的圆周面上有两道等距的凹槽，该两道凹槽内各自镶嵌有一只密封圈；所述的活塞在缸体内，受左腔室与右腔室液压油压力差的作用能左右移动，当右腔室内液压油的压力大于左腔室内液压油压力时，则推动活塞向左侧移动，待活塞向左移动到左缸盖限位圈时，活塞抵触到所述的限位开关a，该限位开关a发出信号；当左腔室内液压油的压力大于右腔室内液压油压力时，则推动活塞向右侧移动，待活塞向右移动到右缸盖限位圈时，活塞抵触到所述的限位开关b，该限位开关b发出信号；所述活塞位移传感器上拉出的钢丝与所述活塞上的拉环连接，且活塞位移传感器的钢丝随活塞的移动而拉出或缩回。
3.根据权利要求1所述双控式预应力张拉设备，其特征是:所述张拉设备液压系统方向回路的液压泵由吸油管从油箱内吸取液压油，通过油管、液压元件集成块的连接，依次经过单向阀a、节流阀、三位四通电磁阀a、液压缸式延伸量传感器、单向阀b、三位四通电磁阀b、钢丝编织液压胶管，输送到预应力千斤顶的无杆腔内，同时该预应力千斤顶有杆腔内的液压油，经钢丝编织液压胶管、三位四通电磁阀b回流到油箱；在液压泵与单向阀a之间旁路的油管上连接有溢流阀，该溢流阀溢流出的液压油流入油箱内；在液压缸式延伸量传感器与单向阀b的油路上，旁路连接有压力传感器与温度传感器； 当做预应力张拉准备工作时，让三位四通电磁阀a的电磁铁IDT通电，再打开所述的节流阀，由液压泵输出的液压油，经单向阀a、节流阀、三位四通电磁阀a，从油管接口 b进入液压缸式延伸量传感器内的右腔室，同时液压缸式延伸量传感器左腔室内的液压油，从液压缸式延伸量传感器油管接口 a经三位四通电磁阀a回流到油箱，直至活塞抵触到限位开关a，使液压缸式延伸量传感器的活塞向左复位；当进行预应力张拉时，让三位四通电磁阀a的电磁铁2DT通电，由液压泵输出的液压油，经单向阀a、节流阀、三位四通电磁阀a，从油管接口 a输入到液压缸式延伸量传感器内的左腔室，再让三位四通电磁阀b电磁铁3DT通电，从液压缸式延伸量传感器油管接口 b输出的液压油，经过单向阀b、三位四通电磁阀b、千斤顶接口 a、钢丝编织液压胶管输入到预应力千斤顶内的无杆腔，进行预应力张拉的工作，同时预应力千斤顶有杆腔内的液压油，经过钢丝编织液压胶管、千斤顶接口 b、三位四通电磁阀b回流到油箱；若需所述的预应力千斤顶作相反方向工作，让三位四通电磁阀b电磁铁4DT通电，从液压缸式延伸量传感器油管接口 b输出的液压油，经三位四通电磁阀b、千斤顶接口 b、钢丝编织液压胶管进入预应力千斤顶内的有杆腔，同时预应力千斤顶无杆腔内的液压油，经过钢丝编织液压胶管、千斤顶接口 a、三位四通电磁阀b回流到油箱。
4.一种双控式预应力张拉设备的使用方法，其特征在于:该方法依次按以下步骤进行: (1)预应力张拉前，对.液压泵、液压缸式延伸量传感器、压力传感器、温度传感器、钢丝编织液压胶管、预应力千斤顶进行张拉力与延伸量的标定工作，并把所标定数据输入操作面板的控制器； (2)在预应力张拉的施工现场，把预应力千斤顶的钢丝编织液压胶管与双控式预应力张拉设备的千斤顶接口 a、千斤顶接口 b对接，形成预应力千斤顶与双控式预应力张拉设备的行油通道； (3)打开操作面板上的电源开关，关闭节流阀，再打开液压泵的电源开关，启动液压泵，做好供油准备； (4)把预应力千斤顶安装在混凝土结构的预应力筋上，按常规预应力张拉操作程序作预应力张拉前的准备； (5)操作控制面板，按下三位四通电磁阀a的ITD键，让三位四通电磁阀a的ITD电磁铁通电，再逐步旋开节流阀，让液压油从油管接口 b进入液压缸式延伸量传感器的右腔室，在液压作用下推动活塞向左移动，当活塞到达左缸盖位置时，该活塞抵触到安装在左缸盖上的限位开关a，届时操作面板上限位指示灯a亮，并发出提示警声，表示液压缸式延伸量传感器的右腔室内已充满液压油；接着，按下三位四通电磁阀b的3TD键，让三位四通电磁阀b的3TD电磁铁通电，让液压油经钢丝编织液压胶管输送到预应力千斤顶的无杆腔内；然后，视操作面板上显示屏的压力显示，待达到设计预液压值时，再按三位四通电磁阀a的ITD键，让三位四通电磁阀a的ITD电磁铁断电，让三位四通电磁阀a复位，做好预应力张拉准备； (6)开始预应力张拉，按下三位四通电磁阀a的2TD键，让三位四通电磁阀a的2TD电磁铁通电后,再按下三位四通电磁阀b的3TD键，让三位四通电磁阀b的3TD电磁铁通电，让液压油从油管接口 a进入液压缸式延伸量传感器的左腔室，在液压作用下推动活塞向右移动，将液压缸式延伸量传感器右腔室内的高压液压油从油管接口 b，经过单向阀b、三位四通电磁阀b、千斤顶接口 a、钢丝编织液压胶管，输送到预应力千斤顶的无杆腔内进行预应力张拉工作，同时该预应力千斤顶有杆腔内的液压油，经过钢丝编织液压胶管、千斤顶接口 b、三位四通电磁阀b回流到油箱； 若液压缸式延伸量传感器右腔室内的液压油快全部用完，所述的活塞将到达右缸盖位置，该活塞触动安装在右缸盖上的限位开关b，届时操作面板上限位指示灯b亮，并发出提示警声； (7)在预应力张拉的过程中，双控式预应力张拉设备将事先标定的数据，对预应力张拉的实测值进行修正，在操作面板显示屏上显示出准确的预应力张拉的张拉力与延伸量； 操作人员按操作面板显示屏的张拉力与延伸量数据，进行预应力张拉的控制，直至完成预应力的张拉； (8)最后，按下三位四通电磁阀b的4TD键，让三位四通电磁阀b的4TD电磁铁通电，让预应力千斤顶复位，再关闭液压泵与双控式预应力张拉设备的电源开关，拆下预应力千斤顶，预应力张拉工 作结束。
【文档编号】E04G21/12GK103437560SQ201310270155
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年6月28日 优先权日:2013年6月28日
【发明者】汪哲荪 申请人:合肥工业大学