專利名稱：鐵路客專箱梁預應力數(shù)控智能張拉系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
鐵路客專箱梁預應力數(shù)控智能張拉系統(tǒng)技術領域[0001]本實用新型涉及箱梁預應力張拉技術領域，具體是一種鐵路客專箱梁預應力數(shù) 控智能張拉系統(tǒng)。
背景技術：
[0002]高速列車高速運行出現(xiàn)的高頻振動，要求橋梁及建筑物除了滿足靜態(tài)荷載的條 件，還必須滿足高速列車動力學的特性要求。[0003]概括地講，除了保證“強度”這一基本要求(即使用期不致破壞)以外，更要 嚴格控制其“變形”。因此，保持軌道持續(xù)穩(wěn)定的高平順性，是對高速鐵路工程提出的 最基本的功能性要求。但是，軌道的高平順性又是路基、橋梁、軌道變形的最終表現(xiàn)， 要求軌道高平順性，必須從控制上述工程變形著手。具體表現(xiàn)在控制路基工程變形將 是很重要的一個內容。除了線路平面有較大的曲線半徑和適當長度的緩和曲線、夾直線 長度以外，設計、施工都要將重點放在控制路基的工后沉降、不均勻沉降及路基頂面的 初始不平順性。我國客運專線鐵路設計暫規(guī)規(guī)定，允許最大工后沉降< 30mm(無砟軌道 的工后沉降< 15mm)；沉降比較均勻、長度大于20米的路基，并且調整軌面高程后的豎 曲線半徑應滿足RSH2 0.4V2SJ;過渡段差異沉降< 5mm或其折角< 1/1000。一般地基 固結系數(shù)達到90 95%。[0004]針對于橋梁，要有足夠大的剛度。主要控制撓度，梁端轉角，扭轉變形，結構 自振頻率，還要限制預應力徐變和結構溫差引起的變形。所有這些變形的控制必須以高 速列車的動態(tài)作用力相耦合為前提。保證主要承重結構按100年使用要求設計，制造。[0005]當前，鐵路建設的形勢發(fā)展很快，尤其是客運專線建設過程中，一些新技術、 新結構、新設備、新材料、新方法會不斷采用，然而在箱梁預應力張拉領域，目前尚無 橋梁預應力張拉自動控制系統(tǒng)成熟應用的先例，還是在應用手動操作、肉眼觀察和人工 判斷方式，易帶來的主觀和客觀上的操作、觀察和判斷錯誤甚至人為故意因素，難以保 證工藝過程的正確性和記錄數(shù)據(jù)的真實性。同時對油缸運動過程中產生的背壓干擾，無 法科學有效的排除。實用新型內容[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺點，本實用新型的目的在于提供一種鐵路客專 箱梁預應力數(shù)控智能張拉系統(tǒng)，以克服手動操作、肉眼觀察和人工判斷方式帶來的主觀 和客觀上的操作、觀察和判斷錯誤，實現(xiàn)張拉過程自動可控，數(shù)據(jù)保存及時。[0007]為解決上述問題，本實用新型采用以下技術方案該鐵路客專箱梁預應力數(shù)控 智能張拉系統(tǒng)，包括分別設置在梁兩端的主張拉千斤頂、主液壓控制系統(tǒng)、輔張拉千斤 頂、輔液壓控制系統(tǒng)；還包括與主液壓控制系統(tǒng)對應的主控制系統(tǒng)、與輔液壓控制系統(tǒng) 對應的從控制系統(tǒng)；[0008]所述主控制系統(tǒng)包括主運動控制器及與主運動控制器連接的信號采集裝置、顯示與存儲裝置、無線傳輸裝置；所述信號采集裝置包括用于采集主張拉千斤頂張拉力的 壓力傳感器、用于采集主張拉千斤頂張拉位移的位移傳感器；所述主運動控制器輸出對 所述主液壓控制系統(tǒng)的運動控制信號；[0009]所述從控制系統(tǒng)包括從運動控制器及與從運動控制器連接的信號采集裝置、無 線傳輸裝置；信號采集裝置包括用于采集輔張拉千斤頂張拉力的壓力傳感器、用于采集 輔張拉千斤頂張拉位移的位移傳感器；其無線傳輸裝置用于接收主運動控制器通過無 線傳輸裝置傳出的對所述輔液壓控制系統(tǒng)的運動控制信號，并反饋輔張拉千斤頂?shù)膹埨?力、張拉位移至主運動控制器。[0010]作為本實用新型的進一步的技術方案[0011]在該鐵路客專箱梁預應力數(shù)控智能張拉系統(tǒng)中，所述主控制系統(tǒng)無線傳輸裝 置、從控制系統(tǒng)的無線傳輸裝置采用無線射頻模塊。[0012]在該鐵路客專箱梁預應力數(shù)控智能張拉系統(tǒng)中，所述梁的一端設置主行走臺 車，另一端設置輔行走臺車；所述主張拉千斤頂、主液壓控制系統(tǒng)及主控制系統(tǒng)設置在 所述的主行走臺車上；所述輔張拉千斤頂、輔液壓控制系統(tǒng)及從控制系統(tǒng)設置在所述的 輔行走臺車上。[0013]更進一步的所述主行走臺車、輔行走臺車上均設置有可升降操作平臺，所 述的主張拉千斤頂、主液壓控制系統(tǒng)及主控制系統(tǒng)設置在主行走臺車的可升降操作平臺 上，所述的輔張拉千斤頂、輔液壓控制系統(tǒng)及從控制系統(tǒng)設置在輔行走臺車的可升降操 作平臺上。[0014]主行走臺車、輔行走臺車的所述可升降操作平臺上分別設有千斤頂水平對位機 構。[0015]本實用新型的有益效果是它克服手動操作、肉眼觀察和人工判斷方式帶來的 主觀和客觀上的操作、觀察和判斷錯誤，實現(xiàn)張拉過程自動可控，數(shù)據(jù)保存及時。提 高生產效率，做到現(xiàn)場操作、工藝控制、統(tǒng)計分析全面數(shù)據(jù)化，確保預應力張拉作業(yè)受 控、可控，最終實現(xiàn)橋梁預應力張拉施工質量嚴格符合設計時速要求。
[0016]
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明[0017]圖1為本實用新型實施例的結構框圖。
具體實施方式
[0018]如圖1所示，該鐵路客專箱梁預應力數(shù)控智能張拉系統(tǒng)，包括分別設置在梁兩 端的主張拉千斤頂、主液壓控制系統(tǒng)、輔張拉千斤頂、輔液壓控制系統(tǒng)；還包括與主液 壓控制系統(tǒng)對應的主控制系統(tǒng)、與輔液壓控制系統(tǒng)對應的從控制系統(tǒng)。[0019]所述主控制系統(tǒng)包括主運動控制器及與主運動控制器連接的信號采集裝置、顯 示與存儲裝置、無線傳輸裝置；所述信號采集裝置包括用于采集主張拉千斤頂張拉力的 壓力傳感器、用于采集主張拉千斤頂張拉位移的位移傳感器；所述主運動控制器輸出對 所述主液壓控制系統(tǒng)的運動控制信號；[0020]所述從控制系統(tǒng)包括從運動控制器及與從運動控制器連接的信號采集裝置、無線傳輸裝置；信號采集裝置包括用于采集輔張拉千斤頂張拉力的壓力傳感器、用于采集 輔張拉千斤頂張拉位移的位移傳感器；其無線傳輸裝置用于接收主運動控制器通過無 線傳輸裝置傳出的對所述輔液壓控制系統(tǒng)的運動控制信號，并反饋輔張拉千斤頂?shù)膹埨?力、張拉位移至主運動控制器。[0021]所述主控制系統(tǒng)無線傳輸裝置、從控制系統(tǒng)的無線傳輸裝置采用無線射頻模 塊，可實現(xiàn)100米范圍內可靠無線互聯(lián)。(箱梁長度為32米)[0022]所述梁的一端設置主行走臺車，另一端設置輔行走臺車；所述主張拉千斤頂、 主液壓控制系統(tǒng)及主控制系統(tǒng)設置在所述的主行走臺車上；所述輔張拉千斤頂、輔液壓 控制系統(tǒng)及從控制系統(tǒng)設置在輔行走臺車上。配置行走臺車，滿足張拉設備整體大范圍 轉運和局部對位的要求。主行走臺車、輔行走臺車可采用輪胎式電瓶車。[0023]所述主行走臺車、輔行走臺車上均設置有可升降操作平臺，所述的主張拉千斤 頂、主液壓控制系統(tǒng)及主控制系統(tǒng)設置在主行走臺車的可升降操作平臺上，所述的輔張 拉千斤頂、輔液壓控制系統(tǒng)及從控制系統(tǒng)設置在輔行走臺車的可升降操作平臺上?？缮?降平臺滿足張拉不同高度預應力筋對位的需求，可采用液壓油缸控制升降。[0024]主行走臺車、輔行走臺車的所述可升降操作平臺上分別設有千斤頂水平對位機 構，可實現(xiàn)千斤頂左右位置微調及千斤頂角度擺動調整以滿足張拉工藝要求。[0025]該鐵路客專箱梁預應力數(shù)控智能張拉系統(tǒng)的主運動控制器、從運動控制器分別 通過預先通過編程設置好的張拉工藝智能控制主張拉千斤頂、輔張拉千斤頂?shù)倪\行速 度，以位移傳感器監(jiān)控各自對應的張拉千斤頂?shù)倪\動位移，以壓力傳感器實時監(jiān)控張拉 力。并可通過顯示與存儲裝置直觀顯示張拉過程位移和張拉力讀數(shù)，并自動保存控制點 數(shù)據(jù)，并可按規(guī)定上傳報表。其張拉力采集使用0.5%精度壓力傳感器采集張拉千斤頂壓 力，并可人工設定油頂摩阻系數(shù)、管道摩阻損失、錨圈口摩阻損失。[0026]該鐵路客專箱梁預應力數(shù)控智能張拉系統(tǒng)可實現(xiàn)多臺套張拉千斤頂同步控制。 梁兩端的主控制系統(tǒng)、從控制系統(tǒng)采用射頻無線通信，方便現(xiàn)場應用，實現(xiàn)了張拉過程 自動化，數(shù)據(jù)記錄客觀化，實現(xiàn)預應力張拉智能化、數(shù)字化目標。
權利要求1.鐵路客專箱梁預應力數(shù)控智能張拉系統(tǒng)，其特征是包括分別設置在梁兩端的主 張拉千斤頂、主液壓控制系統(tǒng)、輔張拉千斤頂、輔液壓控制系統(tǒng)；還包括與主液壓控制 系統(tǒng)對應的主控制系統(tǒng)、與輔液壓控制系統(tǒng)對應的從控制系統(tǒng)；所述主控制系統(tǒng)包括主運動控制器及與主運動控制器連接的信號采集裝置、顯示與 存儲裝置、無線傳輸裝置；所述信號采集裝置包括用于采集主張拉千斤頂張拉力的壓力 傳感器、用于采集主張拉千斤頂張拉位移的位移傳感器；所述主運動控制器輸出對所述 主液壓控制系統(tǒng)的運動控制信號；所述從控制系統(tǒng)包括從運動控制器及與從運動控制器連接的信號采集裝置、無線傳 輸裝置；信號采集裝置包括用于采集輔張拉千斤頂張拉力的壓力傳感器、用于采集輔張 拉千斤頂張拉位移的位移傳感器；其無線傳輸裝置用于接收主運動控制器通過無線傳輸 裝置傳出的對所述輔液壓控制系統(tǒng)的運動控制信號，并反饋輔張拉千斤頂?shù)膹埨?、?拉位移至主運動控制器。
2.根據(jù)權利要求1所述的鐵路客專箱梁預應力數(shù)控智能張拉系統(tǒng)，其特征是所述 主控制系統(tǒng)無線傳輸裝置、從控制系統(tǒng)的無線傳輸裝置采用無線射頻模塊。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的鐵路客專箱梁預應力數(shù)控智能張拉系統(tǒng)，其特征是所 述梁的一端設置主行走臺車，另一端設置輔行走臺車；所述主張拉千斤頂、主液壓控制 系統(tǒng)及主控制系統(tǒng)設置在所述的主行走臺車上；所述輔張拉千斤頂、輔液壓控制系統(tǒng)及 從控制系統(tǒng)設置在輔行走臺車上。
4.根據(jù)權利要求3所述的鐵路客專箱梁預應力數(shù)控智能張拉系統(tǒng)，其特征是所述 主行走臺車、輔行走臺車上均設置有可升降操作平臺，所述的主張拉千斤頂、主液壓控 制系統(tǒng)及主控制系統(tǒng)設置在主行走臺車的可升降操作平臺上，所述的輔張拉千斤頂、輔 液壓控制系統(tǒng)及從控制系統(tǒng)設置在輔行走臺車的可升降操作平臺上。
5.根據(jù)權利要求4所述的鐵路客專箱梁預應力數(shù)控智能張拉系統(tǒng)，其特征是主行 走臺車、輔行走臺車的所述可升降操作平臺上分別設有千斤頂水平對位機構。
專利摘要鐵路客專箱梁預應力數(shù)控智能張拉系統(tǒng)，包括設置在梁兩端的主張拉千斤頂、主液壓控制系統(tǒng)、主控制系統(tǒng)、輔張拉千斤頂、輔液壓控制系統(tǒng)、從控制系統(tǒng)；主控制系統(tǒng)包括主運動控制器、信號采集裝置、顯示與存儲裝置、無線傳輸裝置，信號采集裝置包括分別采集主張拉千斤頂張拉力、張拉位移的壓力傳感器、位移傳感器；從控制系統(tǒng)包括從運動控制器及信號采集裝置、無線傳輸裝置，信號采集裝置包括分別采集輔張拉千斤頂張拉力、張拉位移的壓力傳感器、位移傳感器。從運動控制器接收主運動控制器發(fā)出的運動控制信號，并反饋張拉力、張拉位移。它克服手動操作、肉眼觀察和人工判斷方式帶來的操作、觀察和判斷錯誤，實現(xiàn)張拉過程自動化，數(shù)據(jù)保存及時。
文檔編號G05D15/01GK201801815SQ20102051425
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權日2010年9月2日
發(fā)明者葉劍波, 周凡, 孫壽江, 徐道瑞, 李貴祥, 王立軍, 裴敬偉, 郭榮杰 申請人:大西鐵路客運專線有限責任公司