[发明专利]自动张拉机

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑工程设备，特别是一种预应力钢筋张拉机。

背景技术

预应力工程是建筑、桥梁中混凝土结构中的一部分，有了预应力工程才能实现跨越江海的大跨度混凝土桥梁和放置核电站反应堆的安全壳的结构轻盈且承载力强的各类水泥制品。预应力工程最核心的工序就是预应力筋的张拉，其工作原理简述如下：液压千斤顶在液压泵产生的高压液体作用下产生强大的拉力并带动锚具移动，锚具夹持住的预应力筋也被带动，最后将在预应力筋上产生的拉力通过锚具固定并作用在混凝土结构上，使得混凝土结构在施工阶段就出现人为预先施加的压应力。基本设备包括：高压柱塞液压泵（ZB4-500），液压千斤顶，高压连接油管，液压表组成。当前有两种使用方式：

1、手动方式，如《建筑施工手册》第二版，16-3上介绍的：手动关闭ZB4-500油泵截止阀，适当调节节流阀以控制向千斤顶张拉油缸注油加压的量（速度），此阶段属于预应力筋张拉；当压力表的压力显示值达到设定值后，全开节流阀，关闭油路，可保持油路的压力稳定，此阶段属于预应力筋持荷；待操作好相应的预应力筋锚固措施后，打开截止阀，让高压力的液压油可回到油泵的油箱，此阶段属于预应力筋松张；再启动另一路液压系统向千斤顶的回程油缸供油，让千斤顶油缸回到原位，此阶段属于千斤顶回程。

2、采用加装液压传感器，电磁液压阀（三位四通阀）以及由基于可编程逻辑控制器PLC的自动控制方式，来代替人工操作截止阀和节流阀。

采用第一种手动张拉方式存在以下弊端：效率不高，容易出错，无法记录数据。采用第二种张拉方式比第一种有了进步，但任然存在以下弊端：1、液压电磁阀的最高耐压为40Mpa，而预应力工程常用到的油压超过50Mpa，这样一来就存在漏油和因超负荷导致的故障，也即可靠性较差；2、采用电磁液压阀实施的自动控制是关断式，只有两种状态：全开或全关，没有办法对供油实施手动方式能做到的流量大小可调节，因此不能对油压实施精细调整，不能保证预应力张拉值的精度。

发明内容

本发明的目的提供了一种自动张拉机，能模拟人手动操作高压柱塞液压泵上的截止阀和节流阀，达到高精度、高可靠度地自动控制整个预应力的张拉。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种自动张拉机，包括高压柱塞液压泵、液压千斤顶、高压连接油管和压力传感器，其特征在于：

所述高压柱塞液压泵的张拉截止阀转轴、回程截止阀转轴、张拉节流阀转轴和回程节流阀转轴分别通过联轴器与张拉油缸截止阀步进电机、回程油缸截止阀步进电机、张拉油缸节流阀步进电机和回程油缸节流阀步进电机一一对应相连；

所述张拉油缸截止阀步进电机、回程油缸截止阀步进电机、张拉油缸节流阀步进电机和回程油缸节流阀步进电机均由步进电机驱动器驱动；

所述步进电机驱动器由可编程逻辑控制器PLC控制。

以上结构的自动张拉机，采用步进电机通过联轴器直接旋转手动液压油泵上的截止阀、节流阀以达到模拟手工操作的效果，并使用步进电机驱动器驱动步进电机，且通过可编程逻辑控制器PLC进行运行控制，实现了截止阀和节流阀的扭矩大小可调可控，旋转速度、角度、运行时间可控且精度高，可以高效，准确，完整地代替手工操作全套预应力筋的张拉控制工作。达到了提高控制精度，提高工作效率，节省劳动力，降低劳动强度的目的。

附图说明

图1是步进电机与油缸截止阀、节流阀的连接示意图；

     图2是步进电机、步进电机驱动器与可编程逻辑控制器PLC的控制系统原理图；

     图中，张拉油缸截止阀步进电机1，回程油缸截止阀步进电机2，联轴器3，回程油缸截止阀转轴4，回程油缸截止阀5，高压柱塞液压泵6，回程油缸节流阀7，回程油缸节流阀转轴8，回程油缸节流阀步进电机9，张拉油缸节流阀步进电机10，张拉油缸节流阀转轴11，张拉油缸节流阀12，张拉油缸截止阀13，张拉油缸截止阀转轴14。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明作进一步说明：

本发明的自动张拉机包括高压柱塞液压泵6、液压千斤顶、高压连接油管、压力传感器、可编程逻辑控制器PLC、步进电机驱动器和步进电机组成，其中：高压柱塞液压泵、液压千斤顶、高压连接油管和压力传感器仍按传统的方式进行连接，高压柱塞液压泵6通过高压连接油管与液压千斤顶的油缸相连，压力传感器连接在封闭的高压油路中。