智能张拉系统的控制方法及智能张拉系统的制作方法

智能张拉系统的控制方法及智能张拉系统的制作方法
【专利摘要】一种智能张拉系统的控制方法及智能张拉系统。其特点是建立加载速度控制单元，用于检测进油口的压力，并将实时监测到的进油口压力与各级设定的预紧力进行比对；建立预应力束伸长量控制单元，用于实时检测预应力筋在张拉过程以及达到各级设定张拉力后在设定保压时间的位移值；一级以后的张拉还有不同千斤顶拉伸伸长值比较步骤；将张拉过程不同阶段条件的控制信号转换成电磁阀动作及变频器转速控制要求；并根据张拉过程中压力传感器、位移传感器不断反馈的信号，对相关控制命令进行模糊调理。其优点是提高数据测量精度和施工效率，减轻施工人员的劳动强度，降低成本，提高了劳动效率，消除了施工人员的安全隐患，整个张拉过程可一次完成。
【专利说明】智能张拉系统的控制方法及智能张拉系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及预应力混凝土工程施工设备【技术领域】，特别涉及一种智能张拉系统的控制方法及智能张拉系统。
【背景技术】
[0002]预应力施工质量是保证结构安全和耐久性的关键工序和首要条件。传统的预应力张拉设备和施工方法均采用人工操作，通过人工操作油泵的手轮控制阀调整并控制压力，压力值为从压力表上人工读取，人工使用钢尺或卷尺读取钢绞线的伸长值测量，这样压力误差大，同步精度低，特别是需要多次倒张的大跨度箱梁及刚构桥，因每次行程都需要重新安装千斤顶及工具锚，劳动强度及安全隐患极大。目前也有一些自动控制的张拉设备出现，但存在很多缺陷:1、无法既能实现单泵单顶，又能实现多泵多顶方案，应用范围有很大限制；2、数据传输不稳定，经常会发生记录数据缺失；3、控制系统性能不可靠，张拉系统故障率高，有时会出现失控的现象，造成张拉控制力过大或过小的情况；4、控制系统信号传输不连续，造成系统无法工作的“罢工”现象；5、只能在单个行程内实现自动张拉，无法实现多个行程自动倒张。

【发明内容】

[0003]本发明的目的就是提供一种能精确控制、测量和显示钢绞线张拉延伸度和张拉力以及相关数值指标，并能实现多行程自动倒张功能的智能张拉系统的控制方法及智能张拉系统。
[0004]本发明的解决方案是这样的:
一种智能张拉系统的控制方法，智能泵站、智能千斤顶及计算机控制中心，三者通过高压油管、数据传输线缆及控制元件有机地结合在一起，进行多级张拉及回程，多级张拉中每级张拉包括步骤:
(a)、在计算机控制中心建立加载速度控制单元，用于检测进油口的压力，并将实时监测到的进油口压力与各级设定的张拉力进行比对，在进油口压力小于设定压力时，输出供油信号，千斤顶加载，直至进油口压力 >设定张拉力；
(b)、在计算机控制中心建立预应力束伸长量控制单元，利用设置于千斤顶的位移传感器实时检测预应力束在张拉过程以及达到各级设定张拉力后在设定保压时间的位移值。
[0005]更具体的技术方案还包括:还包括步骤:在每级张拉结束后，对每级张拉的位移、压力数据进行保存。
[0006]进一步的:步骤(a)中对千斤顶加载的方法为:当千斤顶荷载距各级控制荷载(5%时，系统自动降低变频器的频率，使荷载精确施加到位。
[0007]进一步的:还包括保压步骤:荷载精确施加到位时，计算机控制中心对系统采用持荷保压方式进行保压，保压时间完成后，计算机控制中心控制系统自动给千斤顶供油，直至达到终张拉控制荷载保压并回程到位。[0008]进一步的:在多泵多顶张拉时，一级以后的张拉还包括步骤:
不同千斤顶张拉力校核步骤:由压力传感器分别对每个千斤顶的荷载进行监测并传送到计算机控制中心，计算机中心对每对千斤顶的荷载进行比较，当其中一个千斤顶达到设定荷载而另一个没达到时，达到设定荷载的千斤顶对应的电磁阀停止，停止供油，没达到设定荷载的千斤顶对应的电磁阀继续通电，继续供油，直到达到设定荷载，电磁阀停止并开始保压。
[0009]进一步的:在多泵多顶张拉时，一级以后的张拉还包括步骤:
不同千斤顶拉伸伸长值比较步骤:由位移传感器分别对每个千斤顶拉伸时的伸长值进行实时监测并进行比较，设定每对千斤顶的偏差设定小值和大值，当每对千斤顶预应力筋伸长值的差值Λ L<偏差设定小值时为最理想状态，电磁阀通电，继续供油；当偏差设定小值L <偏差设定大值时，为虽非最理想但允许状态，电磁阀继续通电，继续供油；当AL〉偏差设定大值时，伸长值大的千斤顶对应的电磁阀断电，停止供油，伸长值小的千斤顶对应的电磁阀继续通电，继续供油，直至Λ L<偏差设定小值，回到最理想状态，停止的电磁阀重新通电，重新供油，如此直至达到各级设定压力。
[0010]进一步的:所述回程包括步骤:
(a)、回油时测取位移传感器检测到的回缩值；
(b)、回程到位后测量伸长值并保存报表、曲线；
(C)、设定回程安全压力设定值，当回程压力低于回程安全压力设定值，则控制电磁阀在回程到位后停止；如果回程到位产生的瞬时压力高于回程安全压力设定值，由压力继电器强制控制电磁阀停止。
[0011]进一步的:所述计算机控制中心对数据进行处理的方法为:将张拉过程不同阶段条件的控制信号转换成电磁阀动作及变频器转速控制要求；并根据张拉过程中压力传感器、位移传感器不断反馈的信号，对相关控制命令进行模糊调理，保证系统自动控制整个张拉过程按预定程序的步骤准确完成预应力张拉工序作业。
[0012]一种应用权利要求1所述方法进行张拉的智能张拉系统，包括智能泵站、智能千斤顶及计算机控制中心，三者通过高压油管、数据传输线缆及控制元件有机地结合在一起，所述智能泵站包括控制柜、油泵、控制阀组，其特征在于:所述智能泵站
设置有变频器，所述变频器根据控制中心发出的指令通过改变频率对电机进行调速；在输出压力油口装有压力传感器，将压力值传送到控制中心，回油口装有压力继电器，在回油压力达到调定值时将电信号传送到控制中心；
所述的控制中心包括:
数据输入单元:用于输入设定的张拉参数；
数据采集单元:用于采集包括压力传感器的压力值、第一位移传感器和第二位移传感器的位移值、压力继电器的电信号；
自动控制加载速度控制单元:根据采集到的压力传感器的压力值、第一位移传感器和第二位移传感器的位移值、压力继电器的电信号，向变频器发出指令对电机进行调速；在千斤顶进行张拉时，接收压力传感器的压力值、第一位移传感器和第二位移传感器的位移值，输出对电磁换向阀进行控制的信号，直至达到设计的张拉力；在千斤顶回程到底时，接收压力继电器的调定值信号，输出对电磁换向阀进行控制的信号，切断电磁换向阀的电路，停止向千斤顶供油。
[0013]更具体的技术方案还包括:所述智能张拉千斤顶连接有位移传感器，所述位移传感器固定有磁力座，靠磁力固定在智能张拉千斤顶外壁，所述智能千斤顶活塞伸出的外端面固定有限位挡圈，所述位移传感器的活动测头通过拨叉与所述端面限位挡圈相连接；所述位移传感器接由所述控制中心控制的数据采集仪的输入端。
[0014]进一步的:所述智能张拉千斤顶前端安装有自动工具锚板，在自动工具锚板前端设置有导向杆，所述导向杆与活动顶板连接成滑动结构，在所述导向杆与活动顶板之间设置有弹簧机构，用于顶动活动顶板自动回程。
[0015]本发明的优点是:
1、在千斤顶的油缸上设置用于测量活塞位移的位移传感器和测量油缸内腔压力的压力传感器，可自动测量和控制每次张拉的预应力束的伸长量和张拉荷载，各传感器将采集的相应数据传输到控制中心通过计算后在显示屏上显示出来，能有效提高数据测量精度和施工效率，减轻施工人员的劳动强度，降低成本。
[0016]2、不需要近距离测量和观察，提高了施工的安全性，并且施工操作方便。
[0017]3、可方便地控制和观察张拉行程，从而在施工中根据要求准确地控制压力值及预应力束的延伸长度，保证了张拉力。
[0018]4、在长预应力束张拉施工时，千斤顶及工具锚在复位弹簧的弹力作用下可自动回程到位，而无需人工重新安装，提高了劳动效率，消除了施工人员的安全隐患。
[0019]5、位移传感器通过磁力座的磁力作用固定在千斤顶油缸的外侧，可便于拆装。
[0020]6、无线传输单元为蓝牙装置，信号强，稳定性好，不受外界其他无线信号干扰，最大传输距离达800米。
[0021]7、在回油口设置有压力继电器，在回程时起到安全保护作用。
[0022]8、整个张拉过程可一次完成。
【专利附图】

【附图说明】
[0023]附图是本发明的实施例。
[0024]图1是本发明智能张拉系统单泵单顶方案结构示意图。
[0025]图2是本发明智能张拉系统多泵多顶方案之二泵二顶组合结构示意图。
[0026]图3是本发明智能张拉系统多泵多顶方案之二泵四顶组合结构示意图。
[0027]图4是本发明智能千斤顶结构示意图。
[0028]图5是本发明智能泵站结构示意图。
[0029]图6是本发明智能泵站阀体结构示意图。
[0030]图7是本发明智能泵站液压原理图(一泵一顶)。
[0031]图8是本发明智能泵站液压原理图(一泵二顶)。
[0032]图9是本发明智能张拉系统单泵单顶方案控制程序流程图。
[0033]图10是本发明智能张拉系统多泵多顶方案之二泵二顶组合控制程序从一级张拉到二级张拉结束阶段的流程图。
[0034]图11是本发明智能张拉系统多泵多顶方案之二泵二顶组合控制程序从终张拉到张拉结束阶段的流程图。[0035]图12是本发明智能张拉系统多泵多顶方案之二泵四顶组合控制程序流程图一。
[0036]图13是本发明智能张拉系统多泵多顶方案之二泵四顶组合控制程序流程图二。
[0037]图14为多泵多顶方案压力值校核和伸长值比较流程图。
[0038]图中:1、主泵站，2、主控制柜，3、蓝牙天线，4、油管，5、数据线，6、第一工具锚，17、第二工具锚，7、第一位移传感器,16、第二位移传感器 8、第一千斤顶，15、第二千斤顶，9、第一限位板，14、第二限位板，10、第一工作锚板，13第二工作锚板，11、钢绞线，12、预应力梁，18、分控制柜，19、副泵站，20、连续刚构箱梁
21、定位螺母，22、进油嘴，23、磁力座开关，24、磁力座，25、空心套，26、活塞，27、油缸，28、回油嘴，29、拨叉，30、限位挡圈，31、自动工具锚板，32、工具夹片，33_、动顶板，34、复位弹簧，35、导向杆，36、油箱泵体，37、压力传感器,38、安全阀，39、电磁换向阀，40、压力表连接管，41进油表，42-回油表，43、电机，44、控制柜，45、电源插座，46、车架结构，47、加油口，48、回油表接口，49、回油管接口，50、压力继电器，51、进油管接口，52、左控制阀组，53、右控制阀组。
【具体实施方式】
[0039]本发明的:
一种智能张拉系统的控制方法，智能泵站、智能千斤顶及计算机控制中心，三者通过高压油管、数据传输线缆及控制元件有机地结合在一起，进行多级张拉及回程，多级张拉中每级张拉包括步骤:
(a)、在计算机控制中心建立加载速度控制单元，用于检测进油口的压力，并将实时监测到的进油口压力与各级设定的张拉力进行比对，在进油口压力小于设定压力时，输出供油信号，千斤顶加载，直至进油口压力 >设定张拉力；
(b)、在计算机控制中心建立预应力束伸长量控制单元，利用设置于千斤顶的位移传感器实时检测预应力束在张拉过程以及达到各级设定张拉力后在设定保压时间的位移值。
[0040]在每级张拉结束后，对每级张拉的位移、压力数据进行保存。
[0041]步骤(a)中对千斤顶加载的方法为:当千斤顶荷载距各级控制荷载5%时，系统自动降低变频器的频率，使荷载精确施加到位。
[0042]保压步骤为:荷载精确施加到位时，计算机控制中心对系统采用持荷保压方式进行保压，保压时间完成后，计算机控制中心控制系统自动给千斤顶供油，直至达到终张拉控制荷载保压并回程到位。
[0043]在多泵多顶张拉时，一级以后的张拉还包括步骤:
(O不同千斤顶张拉力校核步骤:由压力传感器分别对每个千斤顶的荷载进行监测并传送到计算机控制中心，计算机中心对每对千斤顶的荷载进行比较，当其中一个千斤顶达到设定荷载而另一个没达到时，达到设定荷载的千斤顶对应的电磁阀停止，停止供油，没达到设定荷载的千斤顶对应的电磁阀继续通电，继续供油，直到达到设定荷载，电磁阀停止并开始保压。
[0044](2)不同千斤顶拉伸伸长值比较步骤:由位移传感器分别对每个千斤顶拉伸时的伸长值进行实时监测并进行比较，设定每对千斤顶的偏差设定小值和大值，当每对千斤顶预应力筋伸长值的差值Λ L<偏差设定小值时为最理想状态，电磁阀通电，继续供油；当偏差设定小值L <偏差设定大值时，为虽非最理想但允许状态，电磁阀继续通电，继续供油；iAL>偏差设定大值时，伸长值大的千斤顶对应的电磁阀断电，停止供油，伸长值小的千斤顶对应的电磁阀继续通电，继续供油，直至Λ L<偏差设定小值，回到最理想状态，停止的电磁阀重新通电，重新供油，如此直至达到各级设定压力。
[0045]所述回程包括步骤:
(a)、回油时测取位移传感器检测到的回缩值；
(b)、回程到位后没测量伸长值并保存报表、曲线；
(C)、设定回程安全压力设定值，当回程压力低于回程安全压力设定值，则控制电磁阀在回程到位后停止；如果回程到位产生的瞬时压力高于回程安全压力设定值，由压力继电器强制控制电磁阀停止。
[0046]所述计算机控制中心对数据进行处理的方法为:将张拉过程不同阶段条件的控制信号转换成电磁阀动作及变频器转速控制要求；并根据张拉过程中压力传感器、位移传感器不断反馈的信号，对相关控制命令进行模糊调理，保证系统自动控制整个张拉过程按预定程序的步骤准确完成预应力张拉工序作业。
[0047]一种应用权利要求1所述方法进行张拉的智能张拉系统，包括智能泵站、智能千斤顶及计算机控制中心，三者通过高压油管、数据传输线缆及控制元件有机地结合在一起，所述智能泵站包括控制柜、油泵、控制阀组，其特征在于:所述智能泵站
设置有变频器，所述变频器根据控制中心发出的指令通过改变频率对电机43进行调
速；
在输出压力油口装有压力传感器37，将压力值传送到控制中心，回油口装有压力继电器50，在回油压力达到调定值时将电信号传送到控制中心；
所述的控制中心包括:
数据输入单元:用于输入设定的张拉参数；
数据采集单元:用于采集包括压力传感器37的压力值、第一位移传感器7和第二位移传感器16)的位移值、压力继电器50的电信号；
自动控制加载速度控制单元:根据采集到的压力传感器37、第一位移传感器7和第二位移传感器16的位移值、压力继电器50压力值，向变频器发出指令对电机43进行调速；在千斤顶进行张拉时，接收压力传感器37的压力值、第一位移传感器7和第二位移传感器16的位移值，输出对电磁换向阀39进行控制的信号，直至达到设计的张拉力；在千斤顶回程到底时，接收压力继电器50的调定值信号，输出对电磁换向阀39进行控制的信号，切断电磁换向阀39的电路，停止向千斤顶供油。
[0048]所述智能张拉千斤顶连接有位移传感器，所述位移传感器固定有磁力座，靠磁力固定在智能张拉千斤顶外壁，所述智能千斤顶活塞伸出的外端面固定有限位挡圈，所述位移传感器的活动测头通过拨叉与所述端面限位挡圈相连接；所述位移传感器接由所述控制中心控制的数据采集仪的输入端。
[0049]所述智能张拉千斤顶前端安装有自动工具锚板，在自动工具锚板前端设置有导向杆，所述导向杆与活动顶板33连接成滑动结构，在所述导向杆与活动顶板之间设置有弹簧机构，用于顶动活动顶板自动回程。
[0050]基于上述技术方案，本发明有如下实施例: 实施例1:
如图1、4、5、6、7、9所示，为单泵单顶的实施例，智能张拉系统主要包括锚具10，第一限位板9，第一工具锚6，第一智能千斤顶8，主泵站1，主泵站I通过多根油管4与设置于预应力束的第一智能千斤顶8相连接，主泵站I具有控制柜，控制柜内设置有由控制系统控制的数据采集仪，第一智能千斤顶8的外侧设置有测量千斤顶活塞杆伸出长度的第一位移传感器7，在第一智能千斤顶8的进油油路上还设置有测量千斤顶压力值的压力传感器37，主泵站I的控制系统与预应力束的第一智能千斤顶8的第一位移传感器7和压力传感器37电连接，第一位移传感器7的数据线5接入相应的数据采集仪输入端；在主控制柜2设置有由控制系统控制的变频器和进行数据传输的无线传输单元，在控制柜的面板上安装有联机按钮和张拉启动按钮。
[0051]在预应力束张拉施工时，先在预应力梁12的预留孔道内穿钢绞线11，安装第一工作锚板10、第二工作锚板13以及第一限位板9，再将第一智能千斤顶8安装在限位板的外侦牝装上第一工具锚6，用多根油管4将主泵站I的进、回油接口分别与第一智能千斤顶8的进、回油嘴对应连接，并连接好数据线5，在控制柜的操作面板上分别启动泵站，按下张拉启动按钮，主泵站I在控制系统的控制下向第一智能千斤顶8供油，千斤顶的活塞往外伸的同时带动第一工具锚6向外运动，达到对钢绞线12加载张拉的目的。随着活塞位移的增大，第一智能千斤顶8内腔的压力值也将加大，安装于千斤顶外侧的第一位移传感器7的移动拨叉会随着千斤顶活塞外伸，第一位移传感器7的位移读数也将产生相应变化，此时控制系统通过相应的模拟量采集模块对第一位移传感器7及压力传感器37进行数据采集，控制中心对该项数据自动进行分析比对及计算，当千斤顶荷载距各级控制荷载< 5%时，系统自动降低变频器的频率，使荷载精确施加到位，此时系统自动进行持荷保压，保压时间完成后，系统自动给千斤顶供油，直至达到终张拉控制荷载保压并回程到位。
[0052]参见图9，本实施例张拉过程为一级张拉、二级张拉、终级张拉及回程，其中各级张拉均由在计算机控制中心检测进油口的压力，并将实时监测到的进油口压力与各级设定的预紧力进行比对，在进油口压力小于设定压力时，输出供油信号，千斤顶加载，直至进油口压力>设定预紧力；
在计算机控制中心建立预应力束伸长量控制单元，利用设置于千斤顶的位移传感器实时检测预应力束在张拉过程以及达到各级设定张拉力后在设定保压时间的位移值。
[0053]对千斤顶加载的方法为:当千斤顶荷载距各级控制荷载5%时，系统自动降低变频器的频率，使荷载精确施加到位。
[0054]当荷载精确施加到位时，计算机控制中心对系统采用持荷保压方式进行保压，保压时间完成后，计算机控制中心控制系统自动给千斤顶供油，直至达到终张拉控制荷载保压并回程到位。
[0055]所述计算机控制中心对数据进行处理的方法为:将张拉过程不同阶段条件的控制信号转换成电磁阀动作及变频器转速控制要求；并根据张拉过程中压力传感器、位移传感器不断反馈的信号，对相关控制命令进行模糊调理，保证系统自动控制整个张拉过程按预定程序的步骤准确完成预应力张拉工序作业。
[0056]在每级张拉结束后，对每级张拉的位移、压力数据进行保存。
[0057]实施例2: 如图2、8、10、11所示，智能张拉系统主要包括第一工作锚板10、第二工作锚板13，第一限位板9、第二限位板14，第一工具锚6、第二工具锚17，第一智能千斤顶8、第二智能千斤顶15，主泵站I和副泵站19，主泵站I和副泵站19分别通过多根油管4与设置于预应力束两端的第一智能千斤顶8、第二智能千斤顶15相连接，主泵站I和副泵站19均具有控制柜，控制柜内设置有由控制系统控制的数据采集仪，第一智能千斤顶8、第二智能千斤顶15的外侧分别设置有测量千斤顶活塞杆伸出长度的第一位移传感器7、第二位移传感器16，在第一智能千斤顶8、第二智能千斤顶15的进油油路上还设置有测量千斤顶压力值的压力传感器37，主泵站I的控制系统与预应力束一端的第一智能千斤顶8的第一位移传感器7和压力传感器37电连接，副泵站19的控制系统与预应力束另一端的第二智能千斤顶15的第二位移传感器16和压力传感器37电连接，第一位移传感器7、第二位移传感器16分别通过两根数据线5接入相应的模拟量采集模块；在主控制柜2和副控制柜18内均设置有由控制系统控制的变频器和进行数据传输的无线传输单元，本例实施所采用的无线传输单元为蓝牙装置，为确保通信效果，在主控制柜2和副控制柜18的外部均安装有实现数据传输的蓝牙天线3，在各控制柜的面板上均安装有联机按钮和张拉启动按钮。
[0058]在预应力束张拉施工时，先在预应力梁12的预留孔道内穿钢绞线11，安装第一工具锚板10、第二工具锚板13以及第一限位板9、第二限位板14，再将第一智能千斤顶8、第二智能千斤顶15分别安装在相应限位板的外侧，装上第一工具锚6、第二工具锚17，用多根油管4将主泵站I和副泵站19的进、回油接口分别与第一智能千斤顶8、第二智能千斤顶15的进、回油嘴一一对应连接，并连接好数据线5，在控制柜的操作面板上分别启动主泵站I和副泵站19，将面板上的按钮选择为联机，按下张拉启动按钮，主泵站I的控制系统与副泵站19的控制系统通过蓝牙天线3而实现数据传输，主泵站I和副泵站19即在联动的控制系统的控制下分别向第一智能千斤顶8、第二智能千斤顶15供油，千斤顶的活塞往外伸的同时分别带动第一工具锚6、第二工具锚17向外运动，达到对钢绞线12加载张拉的目的。随着活塞位移的增大，第一智能千斤顶8、第二智能千斤顶15内腔的压力值也将加大，安装于千斤顶外侧的第一位移传感器7、第二位移传感器16的移动拨叉会随着千斤顶活塞外伸，第一位移传感器7、第二位移传感器16的位移读数也将产生相应变化，此时联动的控制系统通过相应的模拟量模块对第一位移传感器7、第二位移传感器16及压力传感器37进行数据采集，并对该项数据自动进行分析比对及计算，当千斤顶荷载距各级控制荷载< 5%时，系统自动降低变频器的频率，使荷载精确施加到位，此时系统自动进行持荷保压，保压时间完成后，系统自动给千斤顶供油，直至达到终张拉控制荷载保压并回程到位。
[0059]在采用多泵多顶的方案时，主泵站I和副泵站19可根据工程实际的需要，与设置于一束预应力束两端的智能千斤顶联接，如图2所示；或者与设置于两束预应力束两端的智能千斤顶联接。
[0060]参见图10、11、图14，本实施例与实施例1的控制方法中，在二级张拉及终级张拉中增加了不同千斤顶张拉力校核骤:不由压力传感器分别对第一智能千斤顶8、第二智能千斤顶15的荷载进行监测并传送到计算机控制中心，计算机中心对第一智能千斤顶8、第二智能千斤顶15的荷载进行比较，当第一智能千斤顶8达到设定荷载而第二智能千斤顶15没达到时，第一智能千斤顶8对应的电磁阀停止，停止供油，第二智能千斤顶15对应的电磁阀继续通电，继续供油，直到达到设定荷载，电磁阀停止并开始保压。反之，第二智能千斤顶15达到设定荷载而第一智能千斤顶8没达到时，第二智能千斤顶15对应的电磁阀停止，停止供油，第一智能千斤顶8对应的电磁阀继续通电，继续供油，直到达到设定荷载，电磁阀停止并开始保压。
[0061]参见图10、11、图14，本实施例与实施例1的控制方法中，在二级张拉及终级张拉中增加了不同千斤顶拉伸伸长值比较步骤:由第一位移传感器7、第二位移传感器16分别对第一智能千斤顶8、第二智能千斤顶15拉伸时的伸长值进行实时监测并进行比较，设定第一智能千斤顶8与第二智能千斤顶15拉伸时活塞伸长值的偏差设定小值和大值，当伸长值的差值Λ L<偏差设定小值时为最理想状态，电磁阀通电，继续供油；当偏差设定小值
<偏差设定大值时，为虽非最理想但允许状态，电磁阀继续通电，，继续供油；当八L>偏差设定大值时，如第一智能千斤顶8的活塞伸长值 > 第二智能千斤顶15的活塞伸长值，第一智能千斤顶8对应的电磁阀断电，停止供油，第二智能千斤顶15对应的电磁阀继续通电，继续供油，直至AL〈偏差设定小值，回到最理想状态，第一智能千斤顶8对应的电磁阀重新通电，重新供油。反之，如第一智能千斤顶8的活塞伸长值〈第二智能千斤顶15的活塞伸长值，第二智能千斤顶15对应的电磁阀断电，停止供油，第一智能千斤顶8对应的电磁阀继续通电，继续供油，直至Λ L<偏差设定小值，回到最理想状态，第二智能千斤顶15对应的电磁阀重新通电，重新供油。如此直至达到各级设定压力。
[0062]实施例3:
如图3、12、13、14所示，即每个泵站分别联接一台或两台智能千斤顶，从而同时对一束或两束钢绞线实现对称、同步张拉，以提高工程施工质量与工作效率，在图3所示结构中，在连续刚结构箱梁20用四个智能千斤顶进行张拉，其中I号、3号智能张拉千斤顶对一束预应力筋进行张拉，2号、4号智能张拉千斤顶对另一束预应力筋进行张拉，I号、2号智能张拉千斤顶位于连续刚结构箱梁20的一端，3号、4号智能张拉千斤顶位于连续刚结构箱梁20的另一端，在二级张拉及终级张拉中增加的不同千斤顶张拉力校核步骤为:将位于连续刚结构箱梁20同一束的智能张拉千斤顶张拉力值进行比较，即:将I号、3号智能张拉千斤顶张拉力值进行比较，将2号、4号智能张拉千斤顶张拉力值进行比较。在二级张拉及终级张拉中增加的不同千斤顶拉伸伸长值比较步骤为:将位于连续刚结构箱梁20同一束的智能张拉千斤顶拉伸伸长值进行比较，即:将I号、3号智能张拉千斤顶拉伸伸长值进行比较，将2号、4号智能张拉千斤顶拉伸伸长值进行比较，其余处理方法与实施例2 —致。
[0063]上述实施例中，对于长预应力束的工况，本发明所述智能张拉千斤顶前端安装有自动工具锚板，在自动工具锚板前端设置有导向杆，所述导向杆与活动顶板33连接成滑动结构，在所述导向杆与活动顶板之间设置有弹簧机构，用于顶动活动顶板自动回程。
[0064]例如:连续刚构桥及箱梁桥，需要进行多个行程反复张拉，则将智能千斤顶的工具锚更换为自动工具锚，如图4所示。千斤顶主要包括油缸27、穿心套25、活塞26、第一位移传感器7，活塞26的外端装有用于夹持预应力束的自动工具锚板31和装在该自动工具锚板31锥孔中的工具夹片32，自动工具锚板31的外周设置有定位台阶，自动工具锚板31通过端面限位挡圈30压紧该定位台阶而固定于活塞26外端，自动工具锚板31上均布固定有沿活塞26的轴向设置的多个导向杆35，所述弹簧机构包括复位弹簧34，即每个导向杆35上均套设有复位弹簧34，导向杆35的外端设有用于限制复位弹簧34的限位块，活动顶板33套设于多个导向杆35上，活动顶板33置于工具夹片32和复位弹簧34之间，活动顶板33上开设有穿装预应力束的通孔。
[0065] 在预应力束张拉施工时，油泵从进油嘴22向千斤顶供油，油压使活塞26伸出油缸27夕卜，活塞26移动的同时带动设置在活塞26上的自动工具锚板31、工具夹片32以及端面限位挡圈30和拨叉29随之移动，拨叉29拉动第一位移传感器7的活动测头使其产生的位移读数产生相应的变化，且随着位移的增大，工作腔内的压力值也将增大，控制器通过模拟量采集模块对压力传感器37和第一位移传感器7进行数据采集，当达到要求的伸长度和张拉荷载后，张拉工作完成，卸载工作油压，油液从回油嘴28向油缸27供油使活塞26复位，在复位弹簧34的作用下，工具夹片32随自动工具锚板31和活塞26回程到位，为下一次张拉工作做准备。在上述张拉施工的过程中，相关数据的变动情况可实时从显示器进行观察。
【权利要求】
1.一种智能张拉系统的控制方法，智能泵站、智能千斤顶及计算机控制中心，三者通过高压油管、数据传输线缆及控制元件有机地结合在一起，进行多级张拉及回程，其特征在于:多级张拉中每级张拉包括步骤: (a)、在计算机控制中心建立加载速度控制单元，用于检测进油口的压力，并将实时监测到的进油口压力与各级设定的张拉力进行比对，在进油口压力小于设定张拉力时，输出供油信号，千斤顶加载，直至进油口压力 >设定张拉力； (b)、在计算机控制中心建立预应力束伸长量控制单元，利用设置于千斤顶的位移传感器实时检测预应力束在张拉过程以及达到各级设定张拉力后在设定保压时间的位移值。
2.根据权利要求1所述的智能张拉系统的控制方法，其特征在于:还包括步骤:在每级张拉结束后，对每级张拉的位移、压力数据进行保存。
3.根据权利要求1所述的智能张拉系统的控制方法，其特征在于:步骤(a)中对千斤顶加载的方法为:当千斤顶荷载距各级控制荷载< 5%时，系统自动降低变频器的频率，使荷载精确施加到位。
4.根据权利要求1所述的智能张拉系统的控制方法，其特征在于:还包括保压步骤:荷载精确施加到位时，计算机控制中心对系统采用持荷保压方式进行保压，保压时间完成后，计算机控制中心控制系统自动给千斤顶供油，直至达到终张拉控制荷载保压并回程到位。
5.根据权利要求1所述的智能张拉系统的控制方法，其特征在于:在多泵多顶张拉时，一级以后的张拉还包括步骤: 不同千斤顶张拉力校核步骤:由压力传感器分别对每个千斤顶的荷载进行监测并传送到计算机控制中心，计算机中心对每对千斤顶的荷载进行比较，当其中一个千斤顶达到设定荷载而另一个没达到时，达到设定荷载的千斤顶对应的电磁阀停止，停止供油，没达到设定荷载的千斤顶对应的电磁阀继续通电，继续供油，直到达到设定荷载，电磁阀停止并开始保压。
6.根据权利要求1所述的智能张拉系统的控制方法，其特征在于:在多泵多顶张拉时，一级以后的张拉还包括步骤: 不同千斤顶拉伸伸长值比较步骤:由位移传感器分别对每个千斤顶拉伸时的伸长值进行实时监测并进行比较，设定每对千斤顶的偏差设定小值和大值，当每对千斤顶预应力筋伸长值的差值Λ L<偏差设定小值时为最理想状态，电磁阀通电，继续供油；当偏差设定小值L <偏差设定大值时，为虽非最理想但允许状态，电磁阀继续通电，继续供油；当AL〉偏差设定大值时，伸长值大的千斤顶对应的电磁阀停止，停止供油，伸长值小的千斤顶对应的电磁阀继续通电，继续供油，直至Λ L<偏差设定小值，回到最理想状态，停止的电磁阀重新通电，重新供油，如此直至达到各级设定压力。
7.根据权利要求1所述的智能张拉系统的控制方法，其特征在于:所述回程包括步骤: (a)、回油时测取位移传感器检测到的回缩值； (b)、回程到位后测量伸长值并保存报表、曲线； (C)、设定回程安全压力设定值，当回程压力低于回程安全压力设定值，则控制电磁阀在回程到位后停止；如果回程到位产生的瞬时压力高于回程安全压力设定值，由压力继电器强制控制电磁阀停止。
8.根据权利要求1所述的智能张拉系统的控制方法，其特征在于:所述计算机控制中心对数据进行处理的方法为:将张拉过程不同阶段条件的控制信号转换成电磁阀动作及变频器转速控制要求；并根据张拉过程中压力传感器、位移传感器不断反馈的信号，对相关控制命令进行模糊调理，保证系统自动控制整个张拉过程按预定程序的步骤准确完成预应力张拉工序作业。
9.一种应用权利要求1所述方法进行张拉的智能张拉系统，包括智能泵站、智能千斤顶及计算机控制中心，三者通过高压油管、数据传输线缆及控制元件有机地结合在一起，所述智能泵站包括控制柜、油泵、控制阀组，其特征在于:所述智能泵站: 设置有变频器，所述变频器根据控制中心发出的指令通过改变频率对电机(43 )进行调速； 在输出压力油口装有压力传感器(37)，将压力值传送到控制中心，回油口装有压力继电器(50)，在回油压力达到调定值时将电信号传送到控制中心； 所述的控制中心包括: 数据输入单元:用于输入设定的张拉参数； 数据采集单元:用于采集包括压力传感器(37)的压力值、第一位移传感器(7)和第二位移传感器(16)的位移值、压力继电器(50)的电信号； 自动控制加载速度控制单元:根据采集到的压力传感器(37)的压力值、第一位移传感器(7)和第二位移传感器(16)的位移值、压力继电器(50)的电信号，向变频器发出指令对电机(43)进行调速；在千斤顶进行张拉时，接收压力传感器(37)的压力值、第一位移传感器(7)和第二位移传感器(16)的位移值，输出对电磁换向阀(39)进行控制的信号，直至达到设计的张拉力；在千斤顶回程到底时`，接收压力继电器(50)的调定值信号，输出对电磁换向阀(39 )进行控制的信号，切断电磁换向阀(39 )的电路，停止向千斤顶供油。
10.根据权利要求9所述的智能张拉系统，其特征在于:所述智能张拉千斤顶连接有位移传感器，所述位移传感器固定有磁力座，靠磁力固定在智能张拉千斤顶外壁，所述智能千斤顶活塞伸出的外端面固定有限位挡圈，所述位移传感器的活动测头通过拨叉与所述端面限位挡圈相连接；所述位移传感器接由所述控制中心控制的数据采集仪的输入端。
11.根据权利要求9所述的智能张拉系统，其特征在于:所述智能张拉千斤顶前端安装有自动工具锚板，在自动工具锚板前端设置有导向杆，所述导向杆与活动顶板(33)连接成滑动结构，在所述导向杆与活动顶板之间设置有弹簧机构，用于顶动活动顶板自动回程。
【文档编号】E04G21/12GK103526948SQ201310504240
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】肖云, 唐祖文, 罗意钟, 黎海宁 申请人:柳州黔桥工程材料有限公司