出的脈沖計數(shù)即可得到當(dāng)前增量位置。安裝時將輪轂及精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器安裝在千斤頂2的內(nèi)腔，鋼絲繩連接在千斤頂2的頂桿上即可。
[0042]所述的控制板和計算機內(nèi)均設(shè)有一無線收發(fā)模塊19，所述的兩個無線收發(fā)模塊19信號連接。
[0043]使用時，通過步進電機6來驅(qū)動三位四通換向閥4的閥口，使得液壓油進入千斤頂2內(nèi)以驅(qū)動千斤頂工作，同時通過步進電機6來精確調(diào)節(jié)閥口的大小以控制千斤頂2的壓力。
[0044]一種預(yù)應(yīng)力智能張拉電液伺服設(shè)備的控制方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0045](I)、開始張拉，各臺張拉裝置按各自預(yù)設(shè)的閥口位置進行開環(huán)加載；
[0046](2)、當(dāng)各臺張拉裝置的加載力均達到入口力后切換進入閉環(huán)加載，各臺張拉裝置對力速率和實際力速率進行閉環(huán)PID計算并實時調(diào)節(jié)雙向數(shù)字閥的閥芯位置；
[0047](3)、計算機實時檢測各端的位移值，若發(fā)現(xiàn)位移偏差超過預(yù)設(shè)值則會將雙向數(shù)字閥暫停加載，等待兩端位移量相同后再重新進入閉環(huán)加載；
[0048](4)、當(dāng)各端力都達到持荷目標(biāo)值后進入力持荷階段并啟動持荷計時，持荷階段保持一端力閉環(huán)控制，另一端開環(huán)暫停；
[0049](5)、返回步驟(2)且無需再次檢測隔斷的加載力是否達到入口，通過循環(huán)執(zhí)行步驟(2)、(3)、(4)而完成預(yù)設(shè)各加載段和持荷段后，多個雙向數(shù)字閥進行恒速卸載。
[0050]所述的步驟(3)與步驟(4)之間還包括以下步驟:計算機通過檢測多個雙向數(shù)字閥的光電式傳感器而實時檢測雙向數(shù)字閥的閥芯中位，在張拉過程加載和持荷階段對多個雙向數(shù)字閥進行調(diào)節(jié)。
[0051]應(yīng)用本發(fā)明的一個實施例的張拉過程流程如下:在橋梁預(yù)應(yīng)力筋兩端安裝就位千斤頂2，工作錨固定于千斤頂2上，完成張拉操作前期準(zhǔn)備工作。打開油泵12，開啟測控系統(tǒng)控制，計算機I測控軟件和控制板3開始自檢，自檢通過后準(zhǔn)備進行自動張拉操作。
[0052]首先進入第一階段控制即預(yù)應(yīng)力預(yù)緊階段，計算機I下發(fā)開環(huán)閥口指令，步進電機6按照閥口指令調(diào)節(jié)到既定位置保持雙向數(shù)字閥閥口打開到指定第一閥口位置即快升閥口位置。此階段壓力控制為開環(huán)控制，控制板3不對采集進來的來自油壓傳感器15的壓力信號或位移傳感器18的位移信號進行閉環(huán)控制，壓力信號和位移信號將實時上送回計算機I并顯示于測控軟件主界面。
[0053]當(dāng)采集進來的各端壓力信號經(jīng)換算均已達到入口力即第一壓力值，表明各端已完成預(yù)應(yīng)力的預(yù)緊操作，此時將對各端雙向數(shù)字閥閥口位置進行回退，待閥口位置回退完成后即進入第二階段即第一力值加載階段。該階段為力加載階段，力通道閉環(huán)控制。控制板實時采集來自油壓傳感器15的壓力信號換算成力變化速率實際值與力變化速率目標(biāo)值做閉環(huán)控制，實時計算閥口開度指令并下發(fā)給步進電機6脈沖數(shù)和方向指令。力加載速率可設(shè)定，一般地由計算機I上測控軟件試驗項目指定?？刂瓢?內(nèi)預(yù)設(shè)的力加載閉環(huán)控制參數(shù)是保證力加載性能的關(guān)鍵一環(huán)，通過雙向數(shù)字閥和減壓閥7組成的調(diào)壓系統(tǒng)實時調(diào)節(jié)加載力值速率。同時，在力加載過程中，控制板3實時檢測來自位移傳感器18的位移信號，并將位移信號上送到計算機1，計算機I測控軟件實時監(jiān)控位移同步性，發(fā)現(xiàn)位移偏差超過預(yù)設(shè)值則位移大的一端張拉設(shè)備讓雙向數(shù)字閥閥口位置走到暫停加載位置，等待兩端位移量相同后再重新進入力閉環(huán)加載。
[0054]當(dāng)采集進來的壓力信號經(jīng)換算達到第一持荷壓力值，表明第一力值加載階段結(jié)束。該階段為力持荷階段，一端力通道閉環(huán)持荷控制，一端力通道開環(huán)控制。力通道閉環(huán)控制一端控制板3實時采集來自油壓傳感器15的壓力信號換算成力實際值與力目標(biāo)值做閉環(huán)控制，實時計算閥口開度指令并下發(fā)給步進電機6脈沖數(shù)和方向指令?？刂瓢?內(nèi)預(yù)設(shè)的力持荷閉環(huán)控制參數(shù)是保證力加載性能的關(guān)鍵一環(huán)。同時，在力持荷過程中，控制板3實時檢測來自位移傳感器18的位移信號，并將位移信號上送到計算機1，計算機I測控軟件實時監(jiān)控位移同步性，出現(xiàn)位移同步偏差較大時對力持荷控制進行干預(yù)以確保位移同步性。
[0055]當(dāng)?shù)谝怀趾蛇_到預(yù)定的時間，即進入下一階段，一般地加載和持荷交替進行并由計算機I測控軟件試驗項目中預(yù)先設(shè)定。一般地，當(dāng)最大持荷力階段完成后，表明張拉加載過程結(jié)束進入液壓系統(tǒng)卸載階段。在卸載階段，溢流閥14確保雙向頂退頂?shù)降撞亢髩毫Σ焕^續(xù)增加。
[0056]以上僅就本發(fā)明的最佳實施例作了說明，但不能理解為是對權(quán)利要求的限制。本發(fā)明不僅限于以上實施例，其具體結(jié)構(gòu)允許有變化。但凡在本發(fā)明獨立權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)所作的各種變化均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種預(yù)應(yīng)力智能張拉電液伺服設(shè)備，其特征在于，包括一計算機(I)和多臺張拉裝置；每臺張拉裝置均包括: 供回油裝置，用于給張拉裝置提供和回收液壓油； 雙向數(shù)字閥組件，用以實現(xiàn)張拉裝置的加載、持荷、卸載以及換向；該雙向數(shù)字閥組件與供回油裝置連通； 千斤頂(2)，為張拉裝置的動力執(zhí)行元件；該千斤頂(2)與供回油裝置、雙向數(shù)字閥組件連通； 控制板(3)，用于接收雙向數(shù)字閥組件的信號并控制雙向數(shù)字閥組件的動作；該控制板⑶與千斤頂(2)、雙向數(shù)字閥組件、供回油裝置電連接； 每臺張拉設(shè)備的控制板(3)均與計算機(I)連接，用以控制張拉試驗過程及結(jié)果分析處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力智能張拉電液伺服設(shè)備，其特征在于:所述的雙向數(shù)字閥組件包括三位四通換向閥(4)、減速箱(5)、步進電機(6)和減壓閥(7);所述的減速箱(5)上設(shè)有一能夠伸縮的輸出軸；所述三位四通換向閥(4)的閥芯(4.1) 一端與三位四通換向閥(4)的閥蓋(4.2)螺紋連接；所述閥芯(4.1)的另一端與減速箱(5)的輸出軸連接；所述減速箱(5)的輸入軸與步進電機(6)的輸出軸連接；所述三位四通換向閥的閥體(4.3)還與減速箱(5)的本體連接；所述的減速箱(5)內(nèi)還設(shè)有一用于測定閥芯(4.1)位置的光電式傳感器(8);所述的閥體(4.3)上還設(shè)有供油進出的閥口 a、閥口 b、閥口 p、閥口t，所述的閥口 a、閥口 b、閥口 t均與供回油裝置連通；所述的閥口 P與減壓閥(7)連通；所述的步進電機(6)、光電式傳感器⑶均與控制板(3)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)應(yīng)力智能張拉電液伺服設(shè)備，其特征在于:所述的減速箱包括箱體(9)、設(shè)在箱體(9)內(nèi)且相互嚙合的第一齒輪(10)和第二齒輪(11);所述第一齒輪(10)的軸向?qū)挾却笥诘诙X輪(11)的軸向?qū)挾取?br>4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)應(yīng)力智能張拉電液伺服設(shè)備，其特征在于:所述的供回油裝置包括油箱(17)、油泵(12)、濾油器(13)、溢流閥(14)、油壓傳感器(15)、壓力表(16);所述油泵(12)的進油口和出油口分別與油箱(17)、濾油器(13)連通；所述的濾油器(13)與閥口 P連通；所述的閥口 a與壓力表(16)、油壓傳感器(15)、千斤頂⑵的一油口連通；所述的閥口 b與溢流閥(14)、千斤頂⑵的另一油口連通；所述的溢流閥(14)、減壓閥(9)還與油箱(17)連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力智能張拉電液伺服設(shè)備，其特征在于:所述的千斤頂(2)內(nèi)設(shè)有一能夠測量千斤頂(2)頂桿伸出距離的位移傳感器(18)，所述的位移傳感器(18)與控制板⑵電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力智能張拉電液伺服設(shè)備，其特征在于:所述的控制板和計算機內(nèi)均設(shè)有一無線收發(fā)模塊(19)，所述的兩個無線收發(fā)模塊(19)信號連接。
7.—種預(yù)應(yīng)力智能張拉電液伺服設(shè)備的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、開始張拉，各臺張拉裝置按各自預(yù)設(shè)的閥口位置進行開環(huán)加載； (2)、當(dāng)各臺張拉裝置的加載力均達到入口力后切換進入閉環(huán)加載，各臺張拉裝置對力速率和實際力速率進行閉環(huán)PID計算并實時調(diào)節(jié)雙向數(shù)字閥的閥芯位置； (3)、計算機實時檢測各端的位移值，若發(fā)現(xiàn)位移偏差超過預(yù)設(shè)值則會將雙向數(shù)字閥暫停加載，等待兩端位移量相同后再重新進入閉環(huán)加載； (4)、當(dāng)各端力都達到持荷目標(biāo)值后進入力持荷階段并啟動持荷計時，持荷階段保持一端力閉環(huán)控制，另一端開環(huán)暫停； (5)、返回步驟(2)且無需再次檢測隔斷的加載力是否達到入口，通過循環(huán)執(zhí)行步驟(2)、(3)、(4)而完成預(yù)設(shè)各加載段和持荷段后，多個雙向數(shù)字閥進行恒速卸載。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種預(yù)應(yīng)力智能張拉電液伺服設(shè)備的控制方法，其特征在于:所述的步驟(3)與步驟(4)之間還包括以下步驟:計算機通過檢測多個雙向數(shù)字閥的光電式傳感器而實時檢測雙向數(shù)字閥的閥芯中位，在張拉過程加載和持荷階段對多個雙向數(shù)字閥進行調(diào)節(jié)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預(yù)應(yīng)力智能張拉電液伺服設(shè)備，包括一計算機(1)和多臺張拉裝置；每臺張拉裝置均包括：供回油裝置；雙向數(shù)字閥組件；該雙向數(shù)字閥組件與供回油裝置連通；千斤頂(2)，該千斤頂(2)與供回油裝置、雙向數(shù)字閥組件連通；控制板(3)，該控制板(3)與千斤頂(2)、雙向數(shù)字閥組件、供回油裝置電連接；每臺張拉設(shè)備的控制板(3)均與計算機(1)連接，用以控制張拉試驗過程及結(jié)果分析處理。本發(fā)明還公開了一種預(yù)應(yīng)力智能張拉電液伺服設(shè)備的控制方法。上述設(shè)備和方法結(jié)構(gòu)簡單且加載持荷精度高、力值和位移同步性好。
【IPC分類】E04G21-12, F15B11-08, F15B13-02, E01D21-00, F15B21-02
【公開號】CN104675782
【申請?zhí)枴緾N201510080158
【發(fā)明人】林瀟, 陳海生, 裴磊, 王冬云
【申請人】杭州測易科技有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月13日