水泥混凝土构造物滑模摊铺机自动控制系统.pdf
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1、E QUI P ME NT MANAGE ME NT AND MAI NT E NANCE 文章编号 : 1 0 0 0 0 3 3 X( 2 0 1 5 ) 0 7 0 0 9 0 0 5 0 水泥混凝土构造物滑模摊铺机 自动控制系统 赵 国普 , 徐 宝国 , 周正明。 , 陈丹凤 , 单文桃 ( 1 江苏四明工 程机 械有 限公 司 , 江苏 扬州 2 2 5 8 0 1 ; 2 东南大 学 仪器科 学与工程学院 , 江苏 南京2 1 0 0 9 6 ; 3 中交 二公局上 海远 通路 桥工程公 司 , 上海2 0 0 1 3 5 ; 4 江苏理工学院 机械工程学院 , 江苏 常州 2
2、1 3 0 0 1 ) 摘 要 : 在 水 泥滑模机 浇注 的过程 中, 横 坡 的改 变常 导致 纵坡 和线 形 的 改 变 , 从 而 影 响水 泥 滑模 机 的施 工质量 , 因此 , 为确 保 浇注质 量 , 详 细介 绍水 泥 滑模 机 的 自动控 制 系统 , 包括控 制水 泥滑模 机行 驶 方 向的转 向 自动控 制 系统 与控 制水 泥滑模 机纵 向 高程 和横 向 高程 的 平整 度 自动控 制 系统 , 并 对 自动 控 制 系统 的 结构组 成 、 安 装及 工作 过程 进行 了阐述 , 可为施 工方 更好 地使 用水 泥滑模 机修 筑 混 凝土构造物提供参考。 关键 词
3、 : 水泥 滑模机 ; 自动控制 系统 ; 混 凝 土构造 物 ; 施 工质 量 中图分类 号 : U4 1 5 5 文献标 志码 : B Au t o m a t i c Co nt r o l S y s t e m o f S l i pf o r m Pa v e r f o r Ce me n t Co nc r e t e Cu r b a n d Gu t t e r ZH AO Gu o pu , XU Ba o g uo ,ZH OU Zhe ng mi ng 。 ,CH EN Da n f e n g 。,SHAN W e n t a o ( 1 J i a n g s u
4、 S i mi n g En g i n e e r i n g Ma c h i n e r y C o Lt d , Ya n g z h o u 2 2 5 8 0 1,J i a n g s u,Ch i n a ; 2 S c h o o l o f I n s t r u me n t S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ,S o u t h e a s t Un i v e r s i t y,Na n j i n g 2 1 0 0 9 6, J i a n g s u,Ch i n a ; 3 S h a n g h a i I
5、 n t e r l i n k Ro a d & Br i d g e Co Lt d o f CCC C S HE B,S h a n g h a i 2 0 0 1 3 5 ,Ch i n a ; 4 S c h o o l o f Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g ,J i a n g s u I n s t i t u t e o f Te c h n o l o g y ,Ch a n g z h o u 2 1 3 0 0 1 ,J i a n g s u,Ch i n a ) Abs t r a c t :Dur i n g t
6、he po ur i n g o f c e me n t c on c r e t e wi t h a s l i pf o r m p a v e r , t he v a r i a t i on o f c r o s s s l o pe o f t e n l e a d s t o t h e c ha n ge s o f l on gi t ud i na l s l o p e a nd t he l i ne,whi c h a f f e c t s t he c o ns t r uc t i o n q u a l i t y I n o r de r t o m
7、a ke s u r e of t he q ua l i t y o f c o ns t r u c t i on,t h e a u t o m a t i c s ys t e m o f s l i p f o r m p a v e r ,wh i c h i n c l u de s a ut o ma t i c ve e r i ng s ys t e m a nd s m o o t hne s s c on t r ol s y s t e m ,wa s i nt r o d uc e d i n d e t a i l The s t r uc t u r e,i n
8、s t a l l i ng a nd wo r ki n g p r oc e s s o f t h e a u t o m a t i c c o nt r o l s y s t e m wa s e xp ou nd e d,whi c h p r ov i d e s r e f e r e nc e t o t h e us i ng o f s l i pf or m pa ve r i n f a br i c a t i n g c e me nt c o nc r e t e c u r b a n d g u t t e r Ke y wo r d s : c e me
9、 n t c o nc r e t e s l i p f o r m pa v e r; a ut oma t i c c o nt r ol s y s t e m ; c on c r e t e s t r uc t u r e; c o ns t r uc t i o n qu a l i t y 引 口 水泥滑模机发展至今 已有一百余年的历史 , 2 O 世纪 5 O年 代 以前 的水 泥 滑模 机 由 于受 电控 技 术发 展水平 的制约 , 其转 向和平整度等操作都采用手动 完成_ 】 。随着电控技术 和液压技术的快速发展 , 2 O 世纪 5 O年代中后期 , 自动控制系统开
10、始用于水泥滑 模机 ; 2 0世纪 7 0年代 , 自动控制系统在水泥滑模机 上 的应 用 已经成熟 , 具 有 自动控制 系统 的水泥 滑模机 已全面 取代手动控制 的水泥滑模 机 , 提 高了水 泥滑模 机 的施 工质量和效率 , 拓宽 了它 的应 用领域口 。 本文 论述 的水 泥滑模 机 自动 控制 系统 涉及 到转 向 自动控 制与 平整 度 自动 控 制 , 转 向 自动 控 制 系 统 控制 水 泥 滑 模 机 的 行 驶 方 向 ( 所 摊 铺 构 筑 物 的 线 形) ; 平整度 自动控制系统控制水泥滑模机纵 向高程 ( 所 摊铺 构筑 物 的纵 向坡 度 ) 和横 向高 程
11、 ( 所摊 铺 构 收稿 日期 : 2 0 1 4 1 2 - 2 8 基金项 目: 江苏省基础研究计划( 自然科学基金) 面上研究项 目( B K2 0 1 4 1 2 8 4 ) 9O E Q U I P ME N T MA N A G E ME N T A N D MA I N T E N A N C E 1 隧同固回国强国 筑物的横 向坡度) 。在浇筑过程 中, 横坡的改变常导 致纵坡和线形 的改变 , 从 而影 响水泥滑模机的施工 质量 ; 所 以 , 为确保 水 泥滑 模 机 的浇 筑 质量 , 有 必 要 熟悉它的自动控制系统 。本文以江苏 四明工程机械 有 限公 司的 S C
12、M一 5 0 0 0三履 带智 能化 水泥 滑模 机 和 P OWE R C URB E R 5 7 0 0 一 C为例进行说明l 4 。 1 自动控 制系统 的构成 自动 控制 系统 是水 泥 滑模 机 电控 系 统 的重要 组 成部分 , 水泥滑模机的所有 自动控制动作均 由自动 控制 系统 完成 。 目前 , 用 于水 泥 滑 模 机 的 自动 控 制 系统有不同种类 : 按组成分为简易型和复杂型; 按信 号传输方式分为模拟式和数字式 。 1 1 简易 型 自动控 制 系统 简易型 自动控制系统主要用于 中小型水泥滑模 机 , 包括 1 个纵坡控制仪 、 1个横坡控制仪和 1个转 向控制
13、仪, 如图 1 所示 。纵坡控制 仪安装在滑模机 的后面, 与模具的尾端对齐; 横坡控制仪安装在框架 的 中 间位 置 , 安装 的底 板要 有 足够 的强 度 , 避 免 因底 板变形引起的横坡控 制误差 ; 转 向控制仪安装在滑 模机的前面 , 靠近前驱动轮胎或履带中心位置。 图 1简 易 型 自动 控制 系统 1 2复杂型 自动 控 制 系统 复杂型 自动控制系统也可称为全面型 自动控制 系统, 主要用于大中型水泥滑模机 , 包括 2个纵坡控 制 仪 、 1 个 横坡 控制 仪 和 2 3个 转 向控制 仪 , 如 图 2 所示 。纵坡控制仪包括前纵坡仪和后纵坡仪 , 前纵 坡仪 安装
14、在 滑模 机靠 前 的位 置 , 在 成 型 模 具 前 端 与 前 驱动履 带 或轮 胎 中 心位 置 之 间 , 用 于控 制 水 泥 滑 模机前立柱油缸 , 使施工过程 中整个机身保持稳定 的纵 向倾斜度 ( 即纵坡) , 确保成型模具前端进料 口 具有一定的仰角 ; 后纵坡仪安装在滑模机靠后的位 置 , 正常状态下是 与模具 的尾端对齐。横坡仪的安 装与 简易 型 自动控 制 系统相 同。如果 采用 2 个 转 向 控制 , 前转 向控制仪安装在滑模机的前 面, 在成型模 图 2复 杂 型 自动控 制 系统 具前端与前驱动履带 或轮胎 中心位置之间, 用 于控 制 水泥 滑模 机 的前
15、转 向 油缸 ; 后 转 向控 制 仪 安装 在 滑 模机 的后 面 , 在 与成 型模 具 尾 端 平 齐 的位 置 。如 果采用 3个转向控制 , 前转向控制仪和后转向控制 仪的安装位置与前面相同, 中间转 向控制仪安装在 前后两个转 向控制仪之间。中间转 向传感器是在摊 铺小半径弯道路段( 半径小于 1 5 m) 时使用 , 常规 直线路段或大半径弯道路段( 半径大于 1 5 m) 只需 安 装前 后两 个转 向传 感器 。 1 3模拟 式 自动控 制 系统 在 自动控制系统应用于水泥滑模机的早期 , 全 部 采用 模拟 式 ; 而在 当前 , 模拟 式 自动控 制系 统仅 用 在 中小
16、 型滑 模机 。 常用的模拟式 自动控制系统有两种 : 传感器与 控制器分离式、 传感器 与控制器集成式。前者的传 感器与控制器分别采用独立结构 , 一个控制器可接 人多个传感器 , 如图 3所示; 后者的传感器与控制器 集 成在 一个 部件 中 , 如 图 4所 示 。集 成 式 模 拟 自动 控 制 系统多 为简 易 型 , 系统 中没有转 向反馈传 感器 , 转 向控 制器 支架 与 转 向 履带 或 轮 胎 连 接 , 一 般 采 用 前 履带 或前 轮胎 转 向 。 饕 銎 篓 = 一 l 电 磁 阀 线 圈 传 感 器厂 一 传 感 器广 一 = = = 前 琶 息 蒋 曩 酱 缸
17、 传 感 器广 一 = = = 后 琶 盘 漓 囊 鎏 缸 控 传 感 器r 一 制 = = = 后 雀 菱 篙 囊 蔷 缸 器 传感器 广一 传感器 l 手控器广一 图 3 传感器与控制器分离式 自动控制 系统组成 在传感器与控制器分离式控制系统 中, 控制器 相对复杂, 多采用 C P U( 单片机或可编程序控制器) 91 EQUI P ME NT MANAGE ME NT AND MAI NTE NANCE 霆 = = 前 雀 慈 漓 曩 酱 缸 控 制 器 广 一 控 制 器 广 一 前 鼍 息 祷 襞 缸 控 控 制 器 广 一 制 = = 后 蛩 麓 祷 曩 萏 缸 器 控制器 广
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