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1、10申请公布号CN103225269A43申请公布日20130731CN103225269ACN103225269A21申请号201310134382222申请日20130417E01D22/0020060171申请人河海大学地址211100江苏省南京市江宁开发区佛城西路8号72发明人傅中秋吉伯海程苗朱伟袁周致远74专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人彭英54发明名称悬索桥吊索自动控制更换装置及基于该更换装置的吊索更换方法57摘要本发明涉及一种悬索桥吊索自动控制更换装置及基于该更换装置的吊索更换方法。其通过计算机控制系统，设定所需的索力，自动控制卷扬机的转动，从而可精确地自。
2、动控制临时吊索的张拉。可在施工现场快速完成设备的组装。全过程采用控制器控制卷扬机的转动，能快速实现吊索的更换，同时，综合运用力传感器和位移传感器，判断新旧拉索是否受力相同，安全性高。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页10申请公布号CN103225269ACN103225269A1/1页21一种悬索桥吊索自动控制更换装置，用于更换主缆和钢箱梁之间的待更换吊索，其特征在于包括控制器、卷扬机、临时吊索A、临时吊索B和悬架；临时吊索A的一端通过悬架与主缆连接，而临时吊索A的另一端则缠绕在卷扬机的转轮A上，且临时。
3、吊索A配置有力传感器；临时吊索B的一端通过插栓固定在钢箱梁的预留耳板上，而临时吊索B的另一端则缠绕在卷扬机的转轮B上，且临时吊索B配置位移传感器；另外，所述临时吊索B在卷扬机转轮B上的缠绕方向与临时吊索A在卷扬机转轮A上的缠绕方向一致；控制器根据力传感器所反馈的拉力信号自动控制卷扬机的转动，根据位移传感器所反馈的位移信号验证取代待更换吊索的新吊索是否满足吊索更换要求。2根据权利要求1所述的悬索桥吊索自动控制更换装置，其特征在于所述悬架包括临时索夹、骑跨式钢索和垫板，该悬架安装在待更换吊索旁边；所述力传感器为穿心式力传感器，该穿心式力传感器置于垫板中心所开设的通孔处；所述位移传感器为拉线式位移传。
4、感器，该拉线式位移传感器置放于垫板上。3根据权利要求1所述的悬索桥吊索自动控制更换装置，其特征在于所述卷扬机的转轮A和转轮B同转轴设置，分别包括间隔地安装在转轴上的两块圆形钢板A、两块圆形钢板B；临时吊索A缠绕在两块圆形钢板A之间，且两块圆形钢板A之间的间距略大于临时吊索A；临时吊索B缠绕在两块圆形钢板B之间，且两块圆形钢板B之间的间距略大于临时吊索B的直径。4一种基于权利要求1所述悬索桥吊索自动控制更换装置的吊索更换方法，其特征在于首先，在主缆和钢箱梁之间的待更换吊索旁边安装所述的悬索桥吊索自动控制更换装置，记录下此时位移传感器所显示的位移值S1；接着启动控制器，根据力传感器所反馈的数值自动。
5、控制卷扬机的转动，直至力传感器所反馈的数值与控制器预设的数值一致，停止卷扬机转动；然后取下待更换吊索，安装上新吊索；最后，控制器控制卷扬机反向转动，使新吊索逐渐受力，当力传感器所显示的数值为零时，说明力已全部转移到新吊索上，停止卷扬机转动，记录下此时位移传感器所显示的位移值S2，若S2与S1相同，则满足吊索更换要求，完成吊索更换。权利要求书CN103225269A1/3页3悬索桥吊索自动控制更换装置及基于该更换装置的吊索更换方法技术领域0001本发明涉及一种悬索桥吊索自动控制更换装置，属于桥梁工程维护技术领域。0002本发明的另一技术目的是提供一种基于上述悬索桥吊索自动控制更换装置的吊索更换方。
6、法。背景技术0003悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁，主要由主缆、吊索、索塔、锚碇和桥面系等部分组成。吊索是悬索桥的主要传力构件，将桥面系上的荷载传递给主缆，主缆再将荷载传递给桥塔和锚碇。0004吊索的一般设计寿命为30年到50年，由于长期承受着交变荷载的作用，再加上所处江河海洋环境的影响，会出现多种病害，如（1）吊索护套开裂；（2）锚头的锈蚀、开裂、疲劳变形和渗水；（3）吊索内钢丝的锈蚀和断丝；（4）吊索索力退化。0005当吊索出现这些病害时，会对桥梁的安全构成威胁，严重时会导致桥梁倒塌事故的发生。一旦病害发生，应及时更换，确保桥梁营运安全。尽管目前也有一些吊索更换的装置。
7、和方法，但组成部件多，构成复杂。目前用于悬索桥吊索更换技术没有形成系统的成果，更换时大都应用千斤顶等手动加载。吊索张拉以索长为控制目标，索力监控不够精确，达不到自动控制的效果。发明内容0006本发明针对现有技术的不足，提供一种悬索桥吊索自动控制更换装置，可快速更换吊索，同时可自动控制吊索张拉。0007为实现以上的技术目的，本发明将采取以下的技术方案一种悬索桥吊索自动控制更换装置，用于更换主缆和钢箱梁之间的待更换吊索，包括控制器、卷扬机、临时吊索A、临时吊索B和悬架；临时吊索A的一端通过悬架与主缆连接，而临时吊索A的另一端则缠绕在卷扬机的转轮A上，且临时吊索A配置有力传感器；临时吊索B的一端通过。
8、插栓固定在钢箱梁的预留耳板上，而临时吊索B的另一端则缠绕在卷扬机的转轮B上，且临时吊索B配置位移传感器；另外，所述临时吊索B在卷扬机转轮B上的缠绕方向与临时吊索A在卷扬机转轮A上的缠绕方向一致；控制器根据力传感器所反馈的拉力信号自动控制卷扬机的动作，根据位移传感器所反馈的位移信号验证取代待更换吊索的新吊索是否满足吊索更换要求。0008所述悬架包括临时索夹、骑跨式钢索和垫板，该悬架安装在待更换吊索旁边；所述力传感器为穿心式力传感器，该穿心式力传感器置于垫板中心所开设的通孔中；所述位移传感器为拉线式位移传感器，该拉线式位移传感器置放于垫板上。0009所述卷扬机的转轮A和转轮B同转轴设置，分别包括间。
9、隔地安装在转轴上的两块圆形钢板A、两块圆形钢板B；临时吊索A缠绕在两块圆形钢板A之间，且两块圆形钢板A之说明书CN103225269A2/3页4间的间距略大于临时吊索A；临时吊索B缠绕在两块圆形钢板B之间，且两块圆形钢板B之间的间距略大于临时吊索B的直径。0010一种基于上述悬索桥吊索自动控制更换装置的吊索更换方法，首先，在主缆和钢箱梁之间的待更换吊索旁边安装所述的悬索桥吊索自动控制更换装置，记录下此时位移传感器显示的位移值S1；接着启动控制器，根据力传感器所反馈的数值自动控制卷扬机的转动，直至力传感器所反馈的数值与控制器预设的数值一致，停止卷扬机转动；然后取下待更换吊索，安装上新吊索；最后，。
10、控制器控制卷扬机反向转动，使新吊索逐渐受力，当力传感器所显示的数值为零时，说明力已全部转移到新吊索上，停止卷扬机转动，记录下此时位移传感器所显示的位移值S2，若S2与S1相同，则满足吊索更换要求，完成吊索更换。0011根据以上的技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下的有益效果1、可精确地自动控制临时吊索的张拉通过计算机控制系统，设定所需的索力，自动控制卷扬机的转动，从而实现临时吊索的张拉。00122、设备简单，组装方便可在施工现场快速完成设备的组装。00133、快速，安全性高全过程采用控制器控制卷扬机的转动，能快速实现吊索的更换，同时，综合运用力传感器和位移传感器，判断新旧拉索是否受力相同，。
11、安全性高。附图说明0014图1是本发明所述一种悬索桥吊索自动控制更换装置的结构示意图；图2是图1中AA剖面图；其中临时索夹1；骑跨式钢索2；控制器3；临时吊索A4；吊索锚具5；拉线式位移传感器6；垫板7；穿心式力传感器8；卷扬机9；临时吊索B10；主缆11；待更换吊索12，耳板13；钢箱梁14。具体实施方式0015附图非限制性地公开了本发明所涉及优选实施例的结构示意图；以下将结合附图详细地说明本发明的技术方案。0016如图12所示，一种悬索桥吊索自动控制更换装置，包括临时索夹1、骑跨式钢索2、临时吊索A4和B10、卷扬机9、穿心式力传感器8、拉线式位移传感器6、吊索锚具5、中心开孔垫板7和控制。
12、器3，所述临时索夹1安装在待更换的吊索12旁边主缆11上，所述骑跨式钢索2套在所述临时索夹1上，下端穿过所述垫板7，用所述吊索锚具5固定，通过调整吊索锚具5，保证中心开孔垫板7处于水平状态，所述临时吊索A4一端固定在所述卷扬机9的转轮上，一端依次穿过中心开孔垫板7和穿心式力传感器8，再用吊索锚具5固定，所述临时吊索B10一端固定在卷扬机9的转轮上，一端通过插栓固定在钢箱梁14的预留耳板13上，所述拉线式位移传感器6固定在所述中心开孔垫板7上，拉线连接在预留耳板13上，所述卷扬机9固定在一个设备车上，位置可根据待更换吊索12的装置变化，所述穿心式力传感器8、所述拉线式位移传感器6和所述卷扬机9与。
13、所述控制器3相连。0017如图2所示，所述临时吊索A4和临时吊索B10在所述卷扬机9的转轮的缠绕方向应保持一致，所述卷扬机9上的两个转轮是紧挨着的，当所述卷扬机9转动时，临时吊索A4和临时吊索B10都会缠绕在转轮上，从而拉紧所述临时吊索。说明书CN103225269A3/3页50018实施前，在所述控制器3的软件程序中设定所需的临时吊索的索力，同时，记录下此时所述拉线式位移传感器8显示的位移值S1，然后，依据所述穿心式力传感器8的数值自动控制所述卷扬机9的转动，转动速度可根据实际情况设定。当所述穿心式力传感器8的数值达到设定值后，所述卷扬机9停止转动，此时待更换吊索12处于松动状态，即可更换上新的吊索。最后，通过所述控制器3使所述卷扬机9反转，让新更换上的吊索受力，当所述穿心式力传感器8显示的数值为零时，说明力已完全转移到新吊索上，停止卷扬机9转动，记录下此时所述拉线式位移传感器6显示的位移值S2。若S2与S1相同，则满足要求，完成更换；若两者相差较大，则应进行调整，直到满足要求为止。0019应用本发明所提出的一种悬索桥吊索自动控制更换装置，能快速安全地更换悬索桥上受损的吊索，具有较高的工程应用价值。说明书CN103225269A1/2页6图1说明书附图CN103225269A2/2页7图2说明书附图CN103225269A。