一种变频控制的钢支撑预应力分级施加系统的制作方法

本实用新型涉及钢支撑的技术领域，尤其涉及一种预应力分级施加系统。

背景技术：

现阶段，钢支撑预应力施加为逐根、一次性施加到设定值；导致后施加的预应力影响前期施加的钢支撑的预应力。

尤其是多根钢支撑加载不同预应力时，如不同角度的钢支撑不能同步施加预应力，后施加的预应力影响前期施加钢支撑的预应力，且易导致钢支撑结构破坏，致使钢支撑系统效果不理想；施工结束后，预应力无法调整，不满足设计预应力，影响施工效果。

技术实现要素：

针对上述产生的问题，本实用新型的目的在于提供一种变频控制的钢支撑预应力分级施加系统及其加载方法。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种变频控制的钢支撑预应力分级施加系统，其中，包括：一个泵、一个变频器和一个电机，所述变频器与所述电机相连接，所述电机控制所述泵，所述泵设置在主油路上，所述主油路分别与八个支路相连通；八个钢支撑，每一所述钢支撑均设有两个油缸，每一所述钢支撑的两所述油缸平行设置，每一所述钢支撑的两所述油缸分别与一所述支路相连通，所述泵通过一个八路控制阀驱动所述油缸，所述电机的频率与所述油缸的数量呈正比控制；所述八路控制阀包括：一个二位二通电磁换向阀和一个直动型溢流阀，所述主油路上设置有所述二位二通电磁换向阀和所述直动型溢流阀；八个三位四通电磁换向阀和八个液控单向阀，每一所述支路上分别设置有一所述三位四通电磁换向阀和一所述液控单向阀；每一所述油缸的推力均为其液压压力与其活塞面积之积，所述钢支撑预应力分级施加系统根据每一所述油缸的设定推力反向计算每一所述油缸需要的液压压力，并通过控制每一所述油缸需要的液压压力以控制每一所述油缸的推力。

上述的钢支撑预应力分级施加系统，其中，还包括一个单向阀，所述主油路上还设置有所述单向阀。

上述的钢支撑预应力分级施加系统，其中，还包括九个压力传感器，所述主油路和八所述支路上分别设置有一所述压力传感器。

上述的钢支撑预应力分级施加系统，其中，所述压力传感器安装于所述泵的出口或所述油缸的无杆腔内。

上述的钢支撑预应力分级施加系统，其中，两所述油缸和所述钢支撑位于同一平面内。

一种变频控制的钢支撑预应力分级施加系统的加载方法，其中，包括权利要求1至5中任意一项所述的变频控制的钢支撑预应力分级施加系统，所述同步分级加载方法包括：

S1：通过操作所述电控系统对所述油缸执行预加压步骤，通过所述预加压步骤快速消除所述油缸的空行程，同时消除所述油缸与所述钢支撑和连续墙之间的间隙；

S2：通过操作所述电控系统对所述油缸执行同步加压步骤；

S3：在S2结束后所述电控系统转入自动补压阶段。

上述的变频控制的钢支撑预应力分级施加系统的加载方法，其中，所述预加压步骤包括：通过操作所述电控系统将若干所述油缸加载到设计值的10～20％，所述变频器与所述油缸的数量呈正比输出。

上述的变频控制的钢支撑预应力分级施加系统的加载方法，其中，所述同步加压步骤包括：通过操作所述电控系统将若干所述油缸按设计值的30-100％分阶段加载，直到若干所述油缸均加载到100％设计值，每一阶段加载完成后所述电控系统暂停，变频器根据各个阶段内当前参与的所述油缸数量自动设定在20～100％输出。

上述的变频控制的钢支撑预应力分级施加系统的加载方法，其中，所述自动补压阶段包括：通过所述电控系统对所述同步加压步骤中未加载到100％设计值的所述油缸补压到100％设计值，同时实时监控系统压力的变化，将所述油缸的油缸预应力保持在设计值误差范围内。

本实用新型由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：

(1)本实用新型通过八路控制阀的设计实现对各个支撑点上的若干油缸进行预应力多点、同步、分级加载，并使预应力保持在设定的范围内。并可重复使用，既可缩短施工工期，又可减少钢筋混凝土施工产生的垃圾，环保高效。

附图说明

图1是本实用新型的变频控制的钢支撑预应力分级施加系统的液压原理图。

图2是本实用新型的变频控制的钢支撑预应力分级施加系统的示意图。

图3是本实用新型的变频控制的钢支撑预应力分级施加系统的加载方法的流程图。

附图中：1、泵；2、油缸；3、八路控制阀；31、二位二通泄压阀；32、可调泄压阀；33、三位四通电磁换向阀；34、液控单向阀；35、单向阀；36、压力传感器；4、钢支撑。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

图1是本实用新型的变频控制的钢支撑预应力分级施加系统的液压原理图，图2是本实用新型的变频控制的钢支撑预应力分级施加系统的示意图，请参见图1、图2所示，示出了一种较佳实施例的变频控制的钢支撑预应力分级施加系统，包括有：一个泵1、一个变频器和一个电机，变频器与电机相连接，电机控制泵1，泵1设置在主油路上，主油路分别与八个支路相连通。

此外，作为较佳的实施例中，变频控制的钢支撑预应力分级施加系统还包括：八个钢支撑4，每一钢支撑4均设有两个油缸2，每一钢支撑的两油缸2布置在钢支撑4的两侧，两油缸2平行设置，若干油缸2均可采用缸径相同或缸径不同的油缸，每两油缸2分别与一支路相连通，泵1通过一个八路控制阀3驱动油缸2，电机的频率与油缸的数量呈正比控制，并且电机的频率通过变频器实时切换，保证油缸2的伸出速度不受数量影响、维持稳定。

进一步，作为较佳的实施例中，八路控制阀3包括：一个二位二通电磁换向阀31和一个直动型溢流阀32，主油路上设置有二位二通电磁换向阀31和直动型溢流阀32。具有降低设备成本、提高可靠性的特点，避免了短时间内电机的频繁启动，减少能量消耗。

更进一步，作为较佳的实施例中，八路控制阀3包括：八个三位四通电磁换向阀33和八个液控单向阀34，每一支路上分别设置有一个三位四通电磁换向阀33和一个液控单向阀34。八个三位四通电磁换向阀33分别控制八组油缸2动作，实现精确控制各组油缸的压力。

另一方面，作为较佳的实施例中，每一油缸2的推力均为其液压压力与其活塞面积之积，钢支撑预应力分级施加系统预设每一油缸2的活塞面积，以及该次预应力施加的设定推力，并且根据每一油缸2的设定推力反向计算每一油缸2需要的液压压力，通过控制每一油缸2需要的液压压力以控制每一油缸2的推力，从而实现精确的自动控制。

还有，作为较佳的实施例中，还包括一个单向阀35，主油路上还设置有单向阀35。

另外，作为较佳的实施例中，还包括九个压力传感器36，主油路和八支路上分别设置有一压力传感器36。

进一步，作为较佳的实施例中，压力传感器36安装于泵1的出口或油缸2的无杆腔内。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围。

本实用新型在上述基础上还具有如下实施方式：

本实用新型的进一步实施例中，请继续参见图1、图2所示。两油缸2和钢支撑位于同一平面内，两油缸2与钢支撑之间的夹角均为45度。

本实用新型的进一步实施例中，各测压口配备测压接头和压力传感器36，同时各输出口用油堵封堵保护。

本实用新型的进一步实施例中，还包括报警装置(图中未示出)，报警装置在液压油位于高位或低位时报警，在回油过滤器堵塞时报警。

图3是本实用新型的变频控制的钢支撑预应力分级施加系统的加载方法的流程图，请参见图3所示，示出了本实用新型的变频控制的钢支撑预应力分级施加系统的同步分级加载方法，包括：

S1：通过操作电控系统对油缸执行预加压步骤，通过预加压步骤快速消除油缸2的空行程，同时消除油缸2与钢支撑4和连续墙之间的间隙；

S2：通过操作电控系统对油缸2执行同步加压步骤；

S3：在S2结束后电控系统转入自动补压阶段。

其中，预加压步骤包括：通过操作电控系统将若干油缸2加载到设计值的10～20％，变频器与油缸2的数量呈正比输出。

同步加压步骤包括：通过操作电控系统将若干油缸2按设计值的30-100％分阶段加载，直到若干油缸2均加载到100％设计值，每一阶段加载完成后电控系统暂停，变频器根据各个阶段内当前参与的油缸2的数量自动设定在20～100％输出。

自动补压阶段包括：通过电控系统对同步加压步骤中未加载到100％设计值的油缸2补压到100％设计值，同时实时监控系统压力的变化，将油缸2的油缸预应力保持在设计值误差范围内。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。