预应力张拉系统的制作方法

预应力张拉系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种预应力张拉系统，涉及铁路、公路、市政桥梁等工程施工中预应力梁张拉设备【技术领域】，该系统包括由PLC控制的张拉泵站，所述张拉泵站与千斤顶相连接，所述张拉泵站包括连接有电动机的油泵，所述油泵的出油口与所述千斤顶的进油口之间的油管上依次连接有步进式的流量调节阀、换向阀和卸压阀；所述卸压阀的出油口处设置有与所述PLC连接的压力传感器。本发明解决现有的预应力张拉系统对张拉控制应力的控制精准度不高的问题。
【专利说明】预应力张拉系统

【技术领域】
[0001]本发明涉及预应力梁张拉设备制造【技术领域】，尤其是一种预应力张拉系统。

【背景技术】
[0002]目前预应力智能张拉系统主要包括由PLC(可编程控制器)控制的张拉泵站及执行动作的千斤顶，其中张拉泵站包括连接有电动机的油泵，所述油泵通过油管与所述千斤顶相连接，在所述油泵的出油口与所述千斤顶的进油口之间的油管上设有通断控制阀。由于预应力张拉系统的液压管路的最高压力要达到63MPa，而通常用于流量调节的比例阀的工作压力均小于31.5MPa，因此，在预应力张拉系统中使用的通断控制阀只能使用只有开启或关闭功能的且工作压力大于或等于63MPa的通断控制阀；由于这种通断控制阀不能控制流量的大小，只能控制流量的通断来实现张拉应力控制，造成张拉控制应力的控制精准度不高，常常出现张拉控制应力不足或超过控制要求的现象。


【发明内容】

[0003]本发明提供一种预应力张拉系统，以解决现有的预应力张拉系统对张拉控制应力的控制精准度不高的问题。
[0004]为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是:这种预应力张拉系统，包括由PLC控制的张拉泵站，所述张拉泵站与千斤顶相连接，所述张拉泵站包括连接有电动机的油泵，所述油泵的出油口与所述千斤顶的进油口之间的油管上依次连接有步进式的流量调节阀、换向阀和卸压阀；所述卸压阀的出油口处设置有与所述PLC连接的压力传感器。
[0005]上述技术方案中，更具体的技术方案还可以是:所述流量调节阀包括开设有进油口的阀座和设置于所述阀座上的阀体，所述阀体内开设有上大下小并连通的上阀腔和下阀腔及与所述上阀腔相通的出油口，所述下阀腔与所述进油口相通；在所述上阀腔内设置有球形阀芯，所述球形阀芯顶部设有伸出所述上阀腔的阀杆；于所述阀体的所述上阀腔的上方设有穿装在步进电机的输出轴上的底面与水平方向呈角度设置的斜盘，所述阀杆与所述输出轴呈偏距设置并通过所述阀杆的顶端与所述斜盘的底面相抵接；所述下阀腔于与所述阀座的进油口连接处和所述球形阀芯之间设置有弹簧。
[0006]进一步的:所述斜盘的底面与水平方向的夹角为3°?7°。
[0007]进一步的:所述卸压阀包括开设有卸压阀出油口的卸压阀座和依次设置于所述卸压阀座上的卸压阀体和比例电磁铁，所述卸压阀体内开设有上小下大并连通的上卸压阀腔和下卸压阀腔及与所述上卸压阀腔相通的卸压阀进油口，所述下卸压阀腔与所述卸压阀出油口相通；在所述下卸压阀腔内设置有球形卸压阀芯，所述下卸压阀腔于与所述卸压阀座的卸压阀出油口连接处和所述球形卸压阀芯之间设置有弹簧；所述球形卸压阀芯顶部设有伸出所述上卸压阀腔并穿过所述比例电磁铁的卸压阀杆。
[0008]进一步的:所述油泵的出油口与所述流量调节阀的进油口和所述换向阀的第二油口相连通，所述换向阀的第三油口与所述卸压阀的进油口相连通，所述卸压阀的出油口与所述千斤顶的进油口相连通，所述千斤顶的出油口与所述换向阀的第四油口相连通，所述换向阀的第一油口和所述流量调节阀的出油口分别与油箱相连通，所述流量调节阀、换向阀和卸压阀的控制端分别与所述PLC相应的端口相连接。
[0009]由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
1、由于张拉泵站内的油路上安装有步进式的流量调节阀，流量调节阀的阀杆与通过步进电机带动旋转的斜盘的倾斜底面相抵接；当步进电机带动斜盘步进旋转时，通过斜盘的步进旋转使阀杆带动球形阀芯缓慢间隔的上移或下移调节进油口开口的大小，从而实时改变油路中液压油流量大小，当油路中的油压值接近张拉设定油压值时，PLC控制油路中液压油流量为小流量，因此有效保证达到预设张拉油压值时的精度，保证张拉控制油压MPa数值控制精度为±1.5%。
[0010]2、由于张拉泵站内的油路上安装有卸压阀，而卸压阀的阀杆穿过比例电磁铁的中心孔，而在卸压阀的出油口处设置有压力传感器，压力传感器可实时感应和传输卸压阀出油口的压力值给PLC，PLC根据此压力值控制卸压阀卸压，当油路需要卸压时，PLC给比例电磁铁施加设定的电压，比例电磁铁产生相应的电磁场使卸压阀杆伸出对应的长度，带动球形卸压阀芯离开卸压阀出油口一定距离，使油路泄压；因而通过改变比例电磁铁的电压，可调节卸压阀出油口开口的大小，使卸压速度快慢可以很方便调整，并使工作在超高压状态的预应力智能张拉系统的高压卸放速度可控，保证千斤顶使用安全。
[0011]3、由于张拉泵站内的油路上安装有换向阀，当PLC无操作指令时，PLC控制流量调节阀的进油口打开，换向阀工作在中位，油泵出来的液压油通过流量调节阀和换向阀回到油箱，油路中无压力。当PLC发出操作指令时，换向阀工作在左或右位，PLC控制流量调节阀的进油口变小或关闭，此时液压油通过换向阀到千斤顶的进油口。当达到设定压力时，压力传感器传输信号给PLC，PLC控制流量调节阀的进油口在打开状态，油泵出来的液压油通过流量调节阀回到油箱，油路无压力，同时换向阀工作在中位，回到初始状态，因而避开了张拉系统工作在高压状态，故障率大大减小。

【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1是本发明实施例的原理图。
[0013]图2是本发明实施例张拉泵站的液压原理图。
[0014]图3是本发明实施例流量调节阀结构示意图。
[0015]图4是本发明实施例卸压阀结构示意图。

【具体实施方式】
[0016]下面结合附图实施例对本发明作进一步详述:
实施例1:
如图1所示的预应力张拉系统，包括有通过PLC I (可编程控制器)控制的主泵站和通过PLC II控制的副泵站，PLC I与上位机及无线数据传输模块I相连接，PLC II与无线数据传输模块II相连接，主泵站和副泵站分别与执行各自泵站动作的千斤顶相连接，千斤顶上设置有检测千斤顶活塞伸出长度的位移传感器；主泵站和副泵站均是如图2所示的张拉泵站，该张拉泵站包括有通过电动机6带动的油泵5、流量调节阀4、换向阀3和卸压阀2，其中油泵5的进油口通过过滤器7相接于油箱，油泵5的出油口 5a与流量调节阀4的进油口4a和换向阀3的第二油口 3b相连通，换向阀3的第三油口 3c与卸压阀进油口 2a相连通，卸压阀出油口 2b与千斤顶I的进油口 Ia相连通，千斤顶I的出油口 Ib与换向阀3的第四油口 3d相连通，换向阀3的第一油口 3a和流量调节阀4的出油口 4b分别与油箱相连通；流量调节阀、换向阀和卸压阀的控制端分别与PLC相应的端口相连接；卸压阀2的出油口处设置有与所述PLC连接的压力传感器。如图3所示的步进式的流量调节阀4包括有设置于阀座47上的阀体45，阀座47上开设有进油口 4a，阀体45上开设有出油口 4b，阀体45内开设有竖直的上大下小并连通的上阀腔和下阀腔，上阀腔与出油口 4b相通，在上阀腔内设置有球形阀芯44，在球形阀芯44顶部连接有伸出上阀腔的阀杆43 ;在阀体45的上阀腔的上方装有一步进电机41，在步进电机41的输出轴411上穿装有一个斜盘42，该斜盘42的底面与水平方向呈角度Θ设置，本实施例的斜盘42的底面与水平方向的夹角Θ为3° ;阀杆43与输出轴411呈偏距设置，阀杆43通过其顶端与斜盘42的底面相抵接；阀体45的下阀腔与进油口 4a相通，在阀体45的下阀腔于与阀座47的进油口 4a连接处和球形阀芯44之间安装有弹簧46。如图4所示的卸压阀2包括开设有卸压阀出油口 2b的卸压阀座27和依次设置于卸压阀座27上的卸压阀体26和比例电磁铁21，在卸压阀体26内开设有上小下大并连通的上卸压阀腔和下卸压阀腔及与上卸压阀腔相通的卸压阀进油口 2a，卸压阀体26的下卸压阀腔与卸压阀座27的卸压阀出油口 2b相通；在下卸压阀腔内设置有球形卸压阀芯24，在卸压阀体26的下卸压阀腔与卸压阀座27的卸压阀出油口 2b连接处和球形卸压阀芯24之间安装有弹簧25 ;在球形卸压阀芯24顶部连接有伸出卸压阀体26的上卸压阀腔并穿过比例电磁铁21芯孔的卸压阀杆22。
[0017]工作时，上位机发出指令给PLC I，PLC I将此操作指令解释并通过压力、位移、工作状态等数据信息控制主泵站，同时PLC I将这些数据信息通过无线数据传输模块I发送给无线数据传输模块II，无线数据传输模块II将接收到的这些数据信息传给PLC II，PLC II根据这些数据信息控制副泵站与主泵站同时张拉，并同时通过无线数据传输模块II反馈副泵站工作状态的信息给PLC I ；
其中:无操作指令时，张拉泵站处于初始状态，油泵出来的液压油通过流量调节阀和换向阀回到油箱，油路无压力，千斤顶无动作；
当上位机发出张拉操作指令时，换向阀工作在左位，PLC控制流量调节阀的进油口变小或关闭，此时液压油通过换向阀到千斤顶的进油口，千斤顶活塞伸出，此过程中活塞伸出的长度由位移传感器感应并传递反馈信号到PLC，同时设置在流量调节阀内的压力传感器感应并传递其阀内压力信号到PLC，PLC将此两信号不断计算比较，当系统内压力值达到设定压力值时，PLC控制流量调节阀的进油口在打开状态，油泵出来的液压油通过流量调节阀回到油箱，油路无压力，同时换向阀回到中位，此时卸压阀中的钢球将泄压出油口阻塞，使液压油不能回流到油箱，进入保压状态；当保压时间到后，PLC控制卸压阀杆将卸压阀中的钢球顶开一定距离，千斤顶进油口的液压油缓慢的通过卸压阀、换向阀回到油箱，完成卸压；当上位机发出回程操作指令时换向阀工作在右位，流量调节阀的进油口关闭，卸压阀的油口全开，油泵出来的液压油通过换向阀，卸压阀，千斤顶，回到油箱；千斤顶活塞回程，当千斤顶活塞回程到设定的位置时，完成一次张拉过程。
[0018]实施例2:斜盘42的底面与水平方向的夹角Θ为7° ;其他特征与实施例1相同。
【权利要求】
1.一种预应力张拉系统，包括由PLC控制的张拉泵站，所述张拉泵站与千斤顶(I)相连接，所述张拉泵站包括连接有电动机(6)的油泵(5)，其特征在于:所述油泵(5)的出油口(5a)与所述千斤顶(I)的进油口( Ia)之间的油管上依次连接有步进式的流量调节阀(4)、换向阀(3)和卸压阀(2);所述卸压阀(2)的出油口处设置有与所述PLC连接的压力传感器。
2.根据权利要求1所述的预应力张拉系统，其特征在于:所述流量调节阀(4)包括开设有进油口(4a)的阀座(47)和设置于所述阀座上的阀体(45)，所述阀体(45)内开设有上大下小并连通的上阀腔和下阀腔及与所述上阀腔相通的出油口(4b)，所述下阀腔与所述进油口(4a)相通；在所述上阀腔内设置有球形阀芯(44)，所述球形阀芯(44)顶部设有伸出所述上阀腔的阀杆(43);于所述阀体(45)的所述上阀腔的上方设有穿装在步进电机(41)的输出轴(411)上的底面与水平方向呈角度(Θ )设置的斜盘(42)，所述阀杆(43)与所述输出轴(411)呈偏距设置并通过所述阀杆(43)的顶端与所述斜盘(42)的底面相抵接；所述下阀腔于与所述阀座(47)的进油口(4a)连接处和所述球形阀芯(44)之间设置有弹簧(46)。
3.根据权利要求2所述的预应力张拉系统，其特征在于:所述斜盘(42)的底面与水平方向的夹角(Θ )为3°?7°。
4.根据权利要求1或2或3所述的预应力张拉系统，其特征在于:所述卸压阀(2)包括开设有卸压阀出油口( 2b )的卸压阀座(27 )和依次设置于所述卸压阀座(27 )上的卸压阀体(26)和比例电磁铁(21)，所述卸压阀体(26)内开设有上小下大并连通的上卸压阀腔和下卸压阀腔及与所述上卸压阀腔相通的卸压阀进油口(2a)，所述下卸压阀腔与所述卸压阀出油口(2b)相通；在所述下卸压阀腔内设置有球形卸压阀芯(24)，所述下卸压阀腔于与所述卸压阀座(27)的卸压阀出油口(2b)连接处和所述球形卸压阀芯(24)之间设置有弹簧(25);所述球形卸压阀芯(24)顶部设有伸出所述上卸压阀腔并穿过所述比例电磁铁(21)中心孔的卸压阀杆(22)。
5.根据权利要求4所述的预应力张拉系统，其特征在于:所述油泵(5)的出油口(5a)与所述流量调节阀(4)的进油口(4a)和所述换向阀(3)的第二油口(3b)相连通，所述换向阀(3)的第三油口(3c)与所述卸压阀(2)进油口(2a)相连通，所述卸压阀(2)出油口(2b)与所述千斤顶(I)的进油口( Ia)相连通，所述千斤顶(I)的出油口( Ib )与所述换向阀(3 )的第四油口(3d)相连通，所述换向阀(3)的第一油口(3a)和所述流量调节阀(4)的出油口(4b)分别与油箱相连通，所述流量调节阀(4)、换向阀(3)和卸压阀(2)的控制端分别与所述PLC相应的端口相连接。
【文档编号】F15B13/02GK104329309SQ201410558146
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月18日 优先权日:2014年10月18日
【发明者】梁辉, 陈启隆 申请人:柳州东迎预应力技术有限公司