王 飛，聶世濤

（1.廣州市機(jī)電技師學(xué)院，廣東 廣州 510435；2.通號(hào)軌道車(chē)輛有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410100）

在預(yù)應(yīng)力張拉施工過(guò)程中，智能張拉千斤頂起著至關(guān)重要的作用[1-2]。千斤頂工作精度除了與千斤頂自身制造、校正精度有關(guān)[3-4]，還與配套傳感裝置有關(guān)。在千斤頂上安裝有高精度位移傳感器，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)張拉伸長(zhǎng)值的變化，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)進(jìn)行分析判斷，從而高精度地調(diào)控油泵電機(jī)，實(shí)現(xiàn)加載速度的精確控制。然而，即使位移傳感器和控制系統(tǒng)精度再高，如果位移傳感器不能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地跟隨千斤頂活塞桿伸出或回退位移值，最后預(yù)應(yīng)力張拉施工質(zhì)量還是難以保證[5]。

目前，市場(chǎng)上預(yù)應(yīng)力智能張拉千斤頂由于結(jié)構(gòu)上的限制，普遍存在位移傳感器不能準(zhǔn)確跟隨千斤頂活塞桿變化的情況，尤其是在千斤頂退回過(guò)程中。解決上述存在的問(wèn)題，對(duì)提高預(yù)應(yīng)力張拉施工質(zhì)量具有很大的幫助作用。

1 預(yù)應(yīng)力千斤頂位移傳感器結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)

1.1 常規(guī)預(yù)應(yīng)力千斤頂位移傳感器

目前，市場(chǎng)上普遍使用的智能張拉千斤頂位移傳感器安裝方式如圖1所示。在千斤頂工作過(guò)程中，位移傳感器會(huì)在托板的作用下隨活塞桿移動(dòng)，活塞桿移動(dòng)時(shí)會(huì)有軸向旋轉(zhuǎn)，因此托板與活塞桿之間就不能固定死，它們之間必須保證相對(duì)滑動(dòng)。

當(dāng)活塞桿伸出時(shí)頂著托板前移，當(dāng)活塞桿后退時(shí)就必須依靠環(huán)槽板拖著托板后退，它們之間必須留有一定的間隙才能保證托板與活塞桿、環(huán)槽板之間不會(huì)卡住。但是留有空隙會(huì)導(dǎo)致活塞桿后退時(shí)不能實(shí)時(shí)帶動(dòng)位移傳感器立即后退，需消除它們之間的間隙后才能帶動(dòng)位移傳感器，這就導(dǎo)致監(jiān)測(cè)張拉伸長(zhǎng)值的變化不準(zhǔn)確，最終導(dǎo)致控制系統(tǒng)不能根據(jù)實(shí)際張拉實(shí)時(shí)控制。

1.2 預(yù)應(yīng)力千斤頂位移傳感器結(jié)構(gòu)改進(jìn)

傳統(tǒng)位移傳感器尤其在活塞桿回退時(shí)存在位移傳感器不動(dòng)的現(xiàn)象，其主要原因是托板與環(huán)槽板之間存在間隙，如果能保證托板在智能張拉千斤頂整個(gè)工作過(guò)程中始終與圖示中環(huán)槽板左面或者活塞桿右端面接觸，則此問(wèn)題迎刃而解。例如通過(guò)拉伸彈簧拉住托板，保證托板與活塞桿右端面接觸；亦或通過(guò)壓縮彈簧始終頂著托板，保證托板與環(huán)槽板左面接觸。圖2、圖3是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題改進(jìn)設(shè)計(jì)的一種帶自動(dòng)復(fù)位裝置的位移傳感器。

根據(jù)圖2和圖3，改進(jìn)后位移傳感器的工作原理如下：位移傳感器裝在內(nèi)保護(hù)套管內(nèi)部，活塞桿伸出帶動(dòng)位移傳感器移動(dòng)時(shí)，外保護(hù)套管是固定的，內(nèi)保護(hù)套管移動(dòng)，托板安裝在內(nèi)保護(hù)套管上，彈簧在內(nèi)保護(hù)套管內(nèi)，彈簧一端與外保護(hù)套管端蓋連接，一端與內(nèi)保護(hù)套管端蓋連接，內(nèi)保護(hù)套管移動(dòng)時(shí)就會(huì)對(duì)彈簧進(jìn)行拉伸。在彈簧作用力下，托板的左面貼合在活塞桿的右端面上。當(dāng)活塞桿退回時(shí)，托板在彈簧作用下左面依然緊貼在活塞桿的右端面，防止出現(xiàn)活塞桿移動(dòng)而位移傳感器不動(dòng)的現(xiàn)象。

2 對(duì)比分析

從改進(jìn)前后的結(jié)構(gòu)對(duì)比可以明顯看出，改進(jìn)后帶自動(dòng)復(fù)位裝置的位移傳感器能實(shí)時(shí)跟隨智能張拉千斤頂活塞桿伸出或回退位移值，其具有很高的可靠性，能消除活塞桿回縮時(shí)托板與之產(chǎn)生的間隙，確?；钊麠U回縮時(shí)位移傳感器及時(shí)監(jiān)測(cè)到位移值。同時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊，彈簧、保護(hù)套等都是微小部件，成本低廉、穩(wěn)定可靠、使用壽命長(zhǎng)，對(duì)位移傳感器也能起到一定的整體保護(hù)作用。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)位移傳感器設(shè)計(jì)一套自動(dòng)復(fù)位裝置，保證托板始終與智能張拉千斤頂活塞桿右端面接觸，就能消除位移傳感器在活塞桿回退時(shí)不移動(dòng)的現(xiàn)象，保證了張拉施工質(zhì)量，大大改善了智能張拉千斤頂?shù)墓δ芎托堋?/p>

［1］ 周文第.關(guān)于YDC穿心式千斤頂?shù)母倪M(jìn)設(shè)計(jì)之我見(jiàn)［G］//第十一屆后張預(yù)應(yīng)力學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集，2011：380-381.

［2］ 陳一中，梁勇.預(yù)應(yīng)力張拉用千斤頂?shù)恼Ｅc反校［J］.混凝土，2004（7）：79-80.

［3］ 張金泉.論預(yù)應(yīng)力張拉用千斤頂?shù)恼Ｅc反校［J］.現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2009（3）：307-308.

［4］ 王勇，楊肖委，劉柱.智能張拉預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.建筑機(jī)械，2017，499（9）：70-72.

［5］ 惠小鋒.YCQ300B新型千斤頂張拉技術(shù)探討［J］.市政技術(shù)，2015（4）：167-170.