专利名称：箱梁预应力张拉自动控制方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及桥梁技术领域，特别涉及一种铁路专用的箱梁预应力张拉自动控制方法及系统。
背景技术：
预应力张拉，是桥梁的关键施工工艺，根据现行施工规范要求，施工中采用同一孔道两端张拉，两个孔道对称张拉，2011版《公路桥涵施工技术规范》7.12.2第2款规定“张拉力控制应力的精度宜为±1.5%”。目前，国内预应力张拉技术领域中，大部分仍采用手动张拉、人工计数的施工方法，手动张拉存在如下缺点:手动张拉时需要4个经过专业训练的工作人员默契配合，在张拉过程中对于孔道摩阻的变化情况无法实施跟踪，对4个作业点工艺过程的跟踪完全取决于施工人员的肉眼读数、手工记录，在张拉时对于接近目标值的提前量难以把握，无法避免估算误差和超调误差，经常出现达到100%终张拉值时压力超调的现象，等等。而为了克服手动操作、肉眼观察和人工判断方式带来的主观和客观上的操作、观察和判断错误，本发明人在中国专利号为“CN201801815U”的实用新型专利中，公开了一种名称为“铁路客专箱梁预应力数控智能张拉系统”的张拉系统，其通过分别设置在梁两端的主张拉千斤顶、主液压控制系统、主控制系统和辅张拉千斤顶、辅液压控制系统、从控制系统对梁进行预应力张拉。通过该套张拉系统，可以实现张拉过程的自动可控、张拉数据的及时保存。但是，由于该套张拉系统必须在进行预应力张拉的梁的两端分别设置主、从张拉系统，而在现有样机中，曾尝试采用多种液压控制系统对张拉进行控制，但均不能在整个张拉期间使主、从张拉系统的张拉位移完全同步，因此使用效果均未能满足现行张拉规范要求；并且现有样机在施工测试中稳定性差，故障率高，不能适应野外露天作业的要求。因此到目前为止，该套张拉系统并不能真正投入使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种解决上述技术问题的箱梁预应力张拉自动控制方法。本发明的另一个目的是提供一种解决上述技术问题的箱梁预应力张拉自动控制系统。根据本发明第一方面，提供了一种箱梁预应力张拉自动控制方法，包括如下步骤:在箱梁的两端分别设置由主控制器控制的主张拉装置和由辅控制器控制的辅张拉装置；主控制器控制所述主张拉装置进行张拉，并经由辅控制器控制所述辅张拉装置进行张拉；在张拉期间，主控制器或辅控制器根据主张拉装置的主张拉位移和辅张拉装置的辅张拉位移，调节主张拉装置和/或辅张拉装置的张拉力，使所述主张拉装置和辅张拉装置按照相同的张拉进度对箱梁进行张拉。优选地，所述的调整主张拉装置和/或辅张拉装置的张拉力包括:确定所述主张拉位移与所述辅张拉位移的位移偏差；根据所述位移偏差，调整主张拉装置和/或辅张拉装置的张拉力。优选地，所述的调整主张拉装置和/或辅张拉装置的张拉力包括:确定所述主张拉位移与所述辅张拉位移的位移偏差；当所述主张拉位移小于所述辅张拉位移时，根据所述位移偏差，提高所述主张拉装置的张拉力或降低辅张拉装置张拉力；当所述主张拉位移大于所述辅张拉位移时，根据所述位移偏差，降低所述主张拉装置的张拉力或提高辅张拉装置张拉力。优选地，所述的调整主张拉装置和/或辅张拉装置的张拉力包括:确定所述主张拉位移速度与位移速度阈值的第一位移速度偏差；确定所述辅张拉位移速度与位移速度阈值的第二位移速度偏差；根据所述第二位移速度偏差和第二位移速度偏差，分别调整所述主张拉装置张拉力和辅张拉装置张拉力。优选地，所述主张拉装置和辅张拉装置分别包括液压控制系统和张拉油顶，并且通过检测所述液压控制系统的油压来检测各自的张拉压力。优选地，液压控制系统通过流量连续调节，避免流量剧变带来的张拉油顶的张拉力突变。优选地，主控制器或辅控制器根据各自的油压以及张拉位移，分别控制各自的液压控制系统的伺服电机执行以下操作:当所述油压小于油压设定值时，控制伺服电机转速逐渐提高，带动径向柱塞泵向张拉油顶提供压力逐渐增加的油压；当所述油压等于所述油压设定值时，控制伺服电机进入保压操作阶段，使所述张拉油顶处于负荷维持状态；在保压阶段结束后，缓慢释放所述张拉油顶的油压。优选地，控制伺服电机执行的操作还包括:当所述张拉油顶油压降为O时，控制所述伺服电机以固定转速带动径向柱塞泵向张拉油顶提供使其回位的油压；当张拉位移到达预设的返回位置时，控制所述伺服电机停止运行，并使所述张拉油顶泄荷。优选地，在所述保压操作阶段，当检测到张拉位移速度变快，或者检测到油压接近设定值时，控制伺服电机降低其转速，以便实现张拉油顶位移和压力平稳调节。根据本发明的第二方面，提供了一种箱梁预应力张拉自动控制系统，包括:设置在箱梁一端的主张拉装置；设置在箱梁另一端的辅张拉装置；控制所述主张拉装置的主控制器；控制所述辅张拉装置的辅控制器；其中，主控制器控制所述主张拉装置进行张拉，并经由辅控制器控制所述辅张拉装置进行张拉；还包括:张拉同步装置，用于根据主张拉位移和辅张拉位移，生成用于调节主张拉装置和/或辅张拉装置张拉力的指令，使所述主张拉装置和辅张拉装置按照相同的张拉进度对箱梁进行张拉。优选地，所述张拉同步装置:用来比较所述主张拉位移与所述辅张拉位移的比较模块，用于获得比较结果；根据所述比较结果生成调节指令的调节模块，用于使主张拉装置和/或辅张拉装置根据所述调节指令调节其张拉力。优选地，所述主张拉装置和辅张拉装置分别包括:张拉油顶；连接所述张拉油顶的液压控制系统；用来检测液压控制系统中油压的油压传感器；其中，在所述张拉油顶的张拉期间，液压控制系统通过流量连续调节，避免流量剧变带来的张拉油顶的张拉力突变。优选地,液压系统包括:连接所述主控制器的转速可连续调节的伺服电机；连接所述伺服电机的径向柱塞泵；连接在所述径向柱塞泵与张拉油顶的无杆腔之间的第三电磁换向阀；连接所述张拉油顶的无杆腔与油箱之间的第四电磁换向阀；其中，当油压小于油压设定值时，控制伺服电机转速逐渐提高，带动径向柱塞泵经由所述第三电磁换向阀向张拉油顶提供压力逐渐增加的油压；当所述油压等于所述油压设定值时，控制伺服电机进入保压操作阶段，使所述张拉油顶处于负荷维持状态；在保压阶段结束后，经由第四电磁换向阀缓慢释放所述张拉油顶的油压。优选地，所述液压系统包括:连接所述在径向柱塞泵与张拉油顶的有杆腔之间的第一电磁换向阀；其中，当所述张拉油顶油压降为零时，所述伺服电机以固定转速带动径向柱塞泵经由第一电磁换向阀向张拉油顶提供使其复位的油压；并且，当张拉位移到达预设的返回位置时，控制所述伺服电机停止运行，并使所述张拉油顶泄荷。相对于现有技术，本发明的技术效果是:可以使主张拉装置(的张拉油顶)和辅张拉装置(的张拉油顶)按照相同的作业进程对箱梁进行张拉；液压系统采用伺服泵控方式，可充分发挥泵控流量连续可调的特点，避免流量急剧变化带来的张拉力突变。下面结合附图对本发明进行详细说明。
图1是本发明采用的箱梁预应力张拉自动张拉系统的示意图；图2是本发明的箱梁预应力张拉自动控制系统的张拉同步装置设置在主控制器中的第一实施例不意图；图3是本发明的箱梁预应力张拉自动控制系统的张拉同步装置设置在主控制器中的第二实施例示意图4是本发明的箱梁预应力张拉自动控制系统的张拉同步装置设置在主控制器中的第三实施例示意图；图5是本发明的箱梁预应力张拉自动控制系统的张拉同步装置设置在辅控制器中的实施例不意图；图6是显示本发明主张拉装置或辅张拉装置的结构的示意图；图7是显示本发明的主控制器或辅控制器连接主张拉装置或辅张拉装置有关电气元件的示意图；图8是本发明的箱梁预应力张拉自动控制方法的示意图；图9是本发明的箱梁预应力张拉自动控制系统的结构的示意图；图10是图9所示的箱梁预应力张拉自动控制系统的左侧视图。
具体实施例方式图1显示了本发明的箱梁预应力张拉自动控制系统，包括:设置在箱梁一端的主张拉装置；设置在箱梁另一端的辅张拉装置；控制所述主张拉装置的主控制器；控制所述辅张拉装置的辅控制器；其中，主控制器依据实时检测的主张拉装置的主张拉压力和主张拉位移以及辅张拉装置的辅张拉压力和辅张拉位移，控制所述主张拉装置进行张拉，并经由辅控制器控制所述辅张拉装置进行张拉；本发明的箱梁预应力张拉自动张拉系统还包括张拉同步装置(图中未显示)，用于根据主张拉位移和辅张拉位移，生成用于调节主张拉装置和/或辅张拉装置张拉力的指令，使所述主张拉装置和辅张拉装置按照相同的张拉进度对箱梁进行张拉。其中，张拉力调节指令生成装置可以安装在所述主控制器中，或者安装在辅控制器中。本发明人在大量试验的基础上经过深入研究发现，现有技术的主、从张拉系统同时开始进行张拉并不能保证两者按照相同张拉进度对箱梁进行张拉，因为箱梁两端的强度并不完全相同。本发明通过实时跟踪主张拉装置和辅张拉装置的张拉位移，并根据两者的位移偏差对主张拉装置和/或辅张拉装置张拉力进行调整，使主张拉装置和辅张拉装置按照相同的张拉进度对箱梁进行张拉(即，使两者的张拉位移相同)，从而解决了上述现有技术存在的技术问题。图2显示了本发明将张拉同步装置设置在主控制器内的第一实施例，如图2所示，该张拉同步装置包括:用来比较所述主张拉位移与所述辅张拉位移的比较模块，用于获得比较结果；根据所述比较结果生成调节指令的调节模块，用于使主张拉装置和/或辅张拉装置根据该调节指令调节其张拉力。图3显示了本发明将张拉同步装置设置在主控制器内的第二实施例，如图3所示，该张拉同步装置包括:确定所述主张拉位移速度与位移速度阈值的第一位移速度偏差的第一确定模块；确定所述辅张拉位移速度与位移速度阈值的第二位移速度偏差的第二确定模块；根据所述第二位移速度偏差和第二位移速度偏差，分别生成调整所述主张拉装置张拉力和辅张拉装置张拉力的指令的调节模块。图4显示了本发明将张拉同步装置设置在主控制器内的第三实施例，如图4所示，张拉作业调节指令生成装置包括:用来比较所述主张拉位移与所述辅张拉位移的比较模块，用于获得比较结果；根据所述比较结果生成调节指令的调节模块，用于使主张拉装置根据该指令调节其张拉力。该实施例以辅张拉位移为基础，调节主张拉装置的位移。通过将主张拉位移与辅张拉位移进行比较，获得位移偏差。当主张拉位移小于所述辅张拉位移时，按照位移偏差，提高主张拉装置的张拉力；当主张拉位移大于辅张拉位移时，按照位移偏差，降低所述主张拉装置的张拉力。图5显示了本发明将张拉同步装置设置在辅控制器内的实施例，该张拉同步装置包括:用来比较所述主张拉位移与所述辅张拉位移的比较模块，用于获得比较结果；根据所述比较结果生成调节指令的调节模块，用于使辅张拉装置根据该指令调节其张拉力。该实施例以主张拉位移为基础，调节辅张拉装置的位移。通过将主张拉位移与辅张拉位移进行比较，获得位移偏差。当辅张拉位移小于主张拉位移时，按照位移偏差，提高辅张拉装置的张拉力；当辅张拉位移大于主张拉位移时，按照位移偏差，降低辅张拉装置的张拉力。图6显示了本发明的主张拉装置和辅张拉装置的结构，如图6所示，主张拉装置和辅张拉装置分别包括:张拉油顶11;连接所述张拉油顶11的液压控制系统；用来检测液压控制系统中油压的油压传感器13 ;以及，用来检测张拉装置位移的位移传感器12。其中，在张拉油顶的张拉期间，液压控制系统通过流量连续调节，避免流量剧变带来的张拉油顶的张拉力突变。本发明人在大量试验的基础上经过深入研究发现，传统液压系统不适应自动张拉的主要原因在于:在张拉全过程，其输出流量调节采用大小泵方式，会使输出流量迅速上升造成流量急剧变化，从而造成张拉力突变，本发明利用伺服电机转速可调的性能，控制液压系统流量连续调节，从而避免流量剧变带来的张拉油顶的张拉力突变。如图6所示，液压系统包括:连接主控制器的转速可连续调节的伺服电机9 ；连接伺服电机9的径向柱塞泵10 ；连接在径向柱塞泵10与张拉油顶11的无杆腔之间的第三电磁换向阀15 ；连接张拉油顶11的无杆腔与油箱7之间的第四电磁换向阀16。其中，当油压小于油压设定值时，控制伺服电机转速逐渐提高，带动径向柱塞泵经由所述第三电磁换向阀15向张拉油顶提供压力逐渐增加的油压；当所述油压等于所述油压设定值时，控制伺服电机进入保压操作阶段，使所述张拉油顶处于负荷维持状态；在保压阶段结束后，经由第四电磁换向阀16缓慢释放所述张拉油顶的油压。如图6所示，本发明的液压系统还包括:连接在径向柱塞泵10与张拉油顶的有杆腔之间的第一电磁换向阀3，以及连接在油顶有杆腔和油箱之间的安全阀4 ;其中，当张拉油顶油压降为零时，所述伺服电机以固定转速带动径向柱塞泵经由第一电磁换向阀3向张拉油顶提供使其复位的油压；并且，当张拉位移到达预设的返回位置时，控制所述伺服电机停止运行，安全阀4限定了油顶有杆腔最高压力，防止事故发生。第二电磁换向阀14是整个系统的卸荷阀，是整个系统的安全备份，当由于意外故障，电机无法停止运转时，第二电磁换向阀14通电可以使整个系统压力归零。防止事故造成破坏性后果。图7显示了本发明的主控制器或辅控制器控制主张拉装置或辅张拉装置的原理图，如图7所示，位移传感器12电连接控制器，用于将把位移检测信号传送给控制器；油压传感器13电连接控制器，用于把油压检测信号传送给控制器；控制器分别连接第三电磁换向阀15、第二电磁换向阀14、第一电磁换向阀3和第四电磁换向阀16的电磁铁，以便在张拉的不同阶段，控制其换向。图8显示了本发明的一种箱梁预应力张拉自动控制方法，如图8所示，该方法包括:在箱梁的两端分别设置由主控制器控制的主张拉装置和由辅控制器控制的辅张拉装置；主控制器依据实时检测的主张拉装置的主张拉压力和主张拉位移以及辅张拉装置的辅张拉压力和辅张拉位移，控制所述主张拉装置进行张拉，并经由辅控制器控制所述辅张拉装置进行张拉；在张拉期间，主控制器或辅控制器根据的主张拉位移和辅张拉位移，调节主张拉装置和/或辅张拉装置的张拉力，使所述主张拉装置和辅张拉装置按照相同的张拉进度对箱梁进行张拉。调整主张拉装置和/或辅张拉装置的张拉力包括:确定所述主张拉位移与所述辅张拉位移的位移偏差；根据所述位移偏差，调整主张拉装置和/或辅张拉装置的张拉力。作为一个实例，调整主张拉装置和/或辅张拉装置的张拉力包括:确定所述主张拉位移与所述辅张拉位移的位移偏差；当所述主张拉位移小于所述辅张拉位移时，根据所述位移偏差，提高所述主张拉装置的张拉力或降低辅张拉装置张拉力；当所述主张拉位移大于所述辅张拉位移时，根据所述位移偏差，降低所述主张拉装置的张拉力或提高辅张拉装置张拉力。作为另一个实例，本发明的调整主张拉装置和/或辅张拉装置的张拉力包括:确定所述主张拉位移速度与位移速度阈值的第一位移速度偏差；确定所述辅张拉位移速度与位移速度阈值的第二位移速度偏差；根据所述第二位移速度偏差和第二位移速度偏差，分别调整所述主张拉装置张拉力和辅张拉装置张拉力。此外，主张拉装置和辅张拉装置分别包括液压控制系统和张拉油顶，并且通过检测所述液压控制系统的油压来检测各自的张拉压力。在所述张拉油顶的张拉期间，液压控制系统通过流量连续调节，避免流量剧变带来的张拉油顶的张拉力突变。此外，主控制器或辅控制器根据各自的油压以及张拉位移，分别控制各自的液压控制系统的伺服电机执行以下操作:当所述油压小于油压设定值时，控制伺服电机转速逐渐提高，带动径向柱塞泵向张拉油顶提供压力逐渐增加的油压；当所述油压等于所述油压设定值时，控制伺服电机进入保压操作阶段，使所述张拉油顶处于负荷维持状态；在保压阶段结束后，缓慢释放所述张拉油顶的油压；当所述张拉油顶油压降为零时，控制所述伺服电机以固定转速带动径向柱塞泵向张拉油顶提供使其回位的油压；当张拉位移到达预设的返回位置时，控制所述伺服电机停止运行，并使所述张拉油顶泄荷。此外，在所述保压操作阶段，当检测到张拉位移速度变快，或者检测到油压接近设定值时，控制伺服电机降低其转速，以便实现张拉油顶位移和压力平稳调节。下面，结合图7和图8，对本发明的箱梁预应力张拉自动控制进行详细说明。伺服电机9 (即，伺服电机)带动径向柱塞泵10工作，开始向泵控伺服系统提供液压油，液压油流向单向阀2，此时单向阀正向导通，高压溢流阀I限定了系统安全压力。张拉时，2位3通O泄漏第三电磁换向阀15电磁铁通电，其它电磁铁断电液压油流经2位3通O泄漏第三电磁换向阀15流向张拉油顶11的无杆腔油口，此时压力传感器13采集流向张拉油顶的液压油压力并将其反馈给箱梁预应力张拉自动控制系统，位移传感器采集油顶的实时位移，并反馈给箱梁预应力张拉自动控制系统，箱梁预应力张拉自动控制系统根据接收的压力、位移反馈信号，自动调节伺服电机的转速，转速范围在0-1450/MIN转范围内无极调速。当油路中液压油的压力未超过设定值时，伺服电机9 一直带动径向柱塞泵10工作；当压力传感器13采集到的液压油压力值达到设定值时，伺服电机停止工作，此时泵控伺服系统进入保压阶段，压力降低，，伺服电机9带动径向柱塞泵10工作，补压。张拉和保压阶段，伺服电机9的转速由箱梁预应力张拉自动控制系统根据预设的pid程序自动调节，当油顶的运动速度变快，油顶无杆腔压力接近设定值，Pid程序自动降低伺服电机9转速，实现油顶11位移、压力平稳调节。持荷结束后伺服电机9停止转动，2位3通O泄漏第四电磁换向阀16电磁铁通电，油顶11中压力通过2位3通O泄漏第四电磁换向阀16配套的阻尼孔缓慢释放。完成锚固动作。油顶11的压力降为O后，2位3通O泄漏第三电磁换向阀15和2位3通O泄漏第四电磁换向阀16电磁铁断电，2位3通O泄漏第一电磁换向阀3电磁铁通电，伺服电机9以固定转速带动径向柱塞泵10工作，液压油经过2位3通O泄漏第一电磁换向阀3进入油顶11有杆腔，油顶11无杆腔的液压油经过2位3通O泄漏第三电磁换向阀15返回油箱，油顶收回。4号安全阀限定油顶有杆腔最大压力，保护油顶。当位移传感器12反馈值达到预设的返回位置，伺服电机停止转动，2位3通O泄漏第二电磁换向阀14电磁铁通电泄荷。回油过滤器5滤除系统运行时返回油液中的杂质。空滤器6维持液压油流出油箱、流入油箱时空气畅通。油标7直观显示油箱中液压油液位高度。加热器8在液压油温度低于10度时，手动启动，给液压油加热，维持液压油合理的工作油温。图9和图10显示了本发明的箱梁预应力张拉自动控制系统的结构，如图9和图10所示，本发明的箱梁预应力张拉自动控制系统包括对箱梁的多个孔道中的至少一个孔道进行张拉的张拉装置，该张拉装置包括:行走台车21 ;安置于行走台车21上的泵站防护罩23 ;安置于泵站防护罩23内的具有箱梁张拉参数输入模块的控制装置22，其将输入的箱梁张拉参数转化为相应的控制信号；安置于泵站防护罩23内的具有径向柱塞泵10的伺服液压系统24，其根据控制装置22输出的控制信号控制径向柱塞泵10的转速，从而控制伺服液压系统24油路的输出流量；安置在每个孔道两端的两个油顶11，两个油顶11分别连接伺服液压系统24，并根据伺服液压系统24输出的输出流量，对箱梁的每个孔道同时进行张拉。具体地说，本发明的张拉装置可以对箱梁的多个孔道中的至少一个孔道的两端同时进行张拉，从而使得箱梁一个孔道两端的张拉力平衡，有效保证箱梁的张拉精度。该张拉装置的基本构件之一是行走台车，其车架底下安装有四个行走轮，因此可以在人为或动力装置的驱动下进行行走。在该行走台车上安置有泵站防护罩，而控制张拉装置对箱梁的孔道进行张拉的控制装置安置在该泵站防护罩内，其内设有可以将箱梁张拉参数输入的输入模块，并且将所输入的箱梁张拉参数转化为相应的控制信号，然后将控制信号传递给同样安置在泵站防护罩内的伺服液压系统，该伺服液压系统具有由伺服电机9所驱动的径向柱塞泵，其接收到由控制装置输出的控制信号后，通过控制伺服电机的转速控制径向柱塞泵的转速，从而控制径向柱塞泵的输出流量，进而控制伺服液压系统油路的输出流量，而安置在每个孔道两端的两个油顶通过油路与伺服液压系统相连，当输出流量所转换的压力达到设定压力值时，每个孔道两端的油顶同时进行张拉动作。此外，在行走台车上还安装有四根起吊立柱28、防雨蓬25、油顶托架29、管线收纳架27和语音提示装置26和压力表30等。其中，四根起吊立柱28分别位于行走台车的四个侧角处，并且其上安装有吊装耳，用于在对箱梁进行预应力张拉时，方便使用起吊装置将行走台车起吊至合适位置；防雨蓬安装于起吊立柱的顶端，其为安置于行走台车上的所有设备提供保护作用，从而使得该张拉装置可以在天气不好的情况下可以正常工作，从而不影响施工的工期；油顶托架安装于行走台车的一端，当施工结束时可将油顶安置于其内，从而确保不会损坏油顶，并且为了减少在收储过程中对管线的损坏，在油顶托架上方还安装有管线收纳架，其将施工结束后的管线收纳其中，从而增强了对管线的保管作用；并且，在泵站防护罩上表面还安装有与控制装置相连的语音提示装置26，从而可以实时提示油顶11的工艺过程。此外，在泵站防护罩上表面还加装有具有警示功能的电源指示灯，和安装于泵站防护罩上表面并且与油压传感器同点测压的高精度压力表30。此外，本发明的主控制器与辅控制器之间采用蓝牙建立无线通讯，实时传输压力传感器13、位移传感器12数据，以及工艺参数，施工命令。两端通讯只交换少量状态数据，控制运算都在本地进行，以最少的数据传输实现两端同步状态控制。无线方式传输两端信号，可以选择的无线方式有I)无线路由器，2)数传电台，3)蓝牙通讯。综上所述，本发明具有如下技术效果:I)液压系统采用伺服泵控方式，可充分发挥泵控流量连续可调的特点，避免流量急剧变化带来的张拉力突变。2)伺服泵控采用伺服电机+定量泵+压力、位移反馈，构成大闭环控制系统，可向系统提供驱动负载所需要的压力和流量。3)采用伺服电动机驱动油泵，具有机电时间常数小、线性度高、转动平滑，力矩稳定。4)伺服泵控系统无节流、溢流损失，系统运行时发热大大减少；系统发热降低，液压元件使用寿命延长。低油温使密封元件寿命大大提高。5)伺服泵控系统具有良好的自适应性，其输出的压力和流量能够与负载需求相一致，能量损耗大大减少，系统效率提高，节能效果明显。6)伺服泵控根据实际需要输出流量，液压油单位时间利用率降低，液压油使用时间比常规系统延长。尽管上文对本发明作了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种箱梁预应力张拉自动控制方法，包括: 在箱梁的两端分别设置由主控制器控制的主张拉装置和由辅控制器控制的辅张拉装置； 主控制器控制所述主张拉装置进行张拉，并经由辅控制器控制所述辅张拉装置进行张拉; 其特征在于，还包括: 在张拉期间，主控制器或辅控制器根据主张拉装置的主张拉位移和辅张拉装置的辅张拉位移，调节主张拉装置和/或辅张拉装置的张拉力，使所述主张拉装置和辅张拉装置按照相同的张拉进度对箱梁进行张拉。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的调整主张拉装置和/或辅张拉装置的张拉力包括: 确定所述主张拉位移与所述辅张拉位移的位移偏差； 根据所述位移偏差，调整主张拉装置和/或辅张拉装置的张拉力。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的调整主张拉装置和/或辅张拉装置的张拉力包括: 确定所述主张拉位移与所述辅张 拉位移的位移偏差； 当所述主张拉位移小于所述辅张拉位移时，根据所述位移偏差，提高所述主张拉装置的张拉力或降低辅张拉装置张拉力； 当所述主张拉位移大于所述辅张拉位移时，根据所述位移偏差，降低所述主张拉装置的张拉力或提高辅张拉装置张拉力。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述主张拉装置和辅张拉装置分别包括液压控制系统和张拉油顶，并且通过检测所述液压控制系统的油压来检测各自的张拉压力。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，主控制器或辅控制器根据各自的油压以及张拉位移，分别控制各自的液压控制系统的伺服电机执行以下操作: 当所述油压小于油压设定值时，控制伺服电机转速逐渐提高，带动径向柱塞泵向张拉油顶提供压力逐渐增加的油压； 当所述油压等于所述油压设定值时，控制伺服电机进入保压操作阶段，使所述张拉油顶处于负荷维持状态； 在保压阶段结束后，缓慢释放所述张拉油顶的油压。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，控制伺服电机执行的操作还包括: 当所述张拉油顶油压降为零时，控制所述伺服电机以固定转速带动径向柱塞泵向张拉油顶提供使其回位的油压； 当张拉位移到达预设的返回位置时，控制所述伺服电机停止运行，并使所述张拉油顶泄荷。
7.一种箱梁预应力张拉自动控制系统，包括: 设置在箱梁一端的主张拉装置； 设置在箱梁另一端的辅张拉装置； 控制所述主张拉装置的主控制器；控制所述辅张拉装置的辅控制器； 其中，主控制器控制所述主张拉装置进行张拉，并经由辅控制器控制所述辅张拉装置进行张拉； 其特征在于，还包括:张拉同步装置，用于根据主张拉位移和辅张拉位移，生成用于调节主张拉装置和/或辅张拉装置张拉力的指令，使所述主张拉装置和辅张拉装置按照相同的张拉进度对箱梁进行张拉。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述张拉同步装置包括: 用来比较所述主张拉位移与所述辅张拉位移的比较模块，用于获得比较结果； 根据所述比较结果生成调节指令的调节模块，用于使主张拉装置和/或辅张拉装置根据所述调节指令调节其张拉力。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述主张拉装置和辅张拉装置分别包括: 张拉油顶； 连接所述张拉油顶的液压控制系统； 用来检测液压控制系统中油压的油压传感器； 其中，在所述张拉油顶的张拉期间，液压控制系统通过流量连续调节，避免流量剧变带来的张拉油顶的张拉力突变。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述主张拉装置和辅张拉装置的液压系统分别包括: 连接所述主控制器或者辅控制器的转速可连续调节的伺服电机； 连接所述伺服电机的径向柱塞泵； 连接在所述径向柱塞泵与张拉油顶的无杆腔之间的第三电磁换向阀； 连接所述张拉油顶的无杆腔与油箱之间的第四电磁换向阀； 其中，当油压小于油压设定值时，控制伺服电机转速逐渐提高，带动径向柱塞泵经由所述第三电磁换向阀向张拉油顶提供压力逐渐增加的油压； 当所述油压等于所述油压设定值时，控制伺服电机进入保压操作阶段，使所述张拉油顶处于负荷维持状态； 在保压阶段结束后，经由第四电磁换向阀缓慢释放所述张拉油顶的油压。
全文摘要
本发明公开了一种箱梁预应力张拉自动控制方法及系统，所述方法包括在箱梁的两端分别设置由主控制器控制的主张拉装置和由辅控制器控制的辅张拉装置；主控制器控制所述主张拉装置进行张拉，并经由辅控制器控制所述辅张拉装置进行张拉；在张拉期间，主控制器或辅控制器根据主张拉装置的主张拉位移和辅张拉装置的辅张拉位移，调节主张拉装置和/或辅张拉装置的张拉力，使所述主张拉装置和辅张拉装置按照相同的张拉进度对箱梁进行张拉。本发明可以使主张拉装置和辅张拉装置按照相同的张拉进度对箱梁进行张拉。
文档编号E01D101/28GK103088757SQ20131004719
公开日2013年5月8日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者王全锁 申请人:山西斯普瑞机械制造股份有限公司