本發(fā)明涉及橋梁高墩施工設備，具體涉及一種無人化液壓自爬模爬升控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術：

1、當前我國基礎建設尤其是高速公路、鐵路建設不斷發(fā)展，高墩橋梁數(shù)量大大增加，高墩施工屬于危險性較大工作，具有長期處于高空作業(yè)且施工周期長等特點。常規(guī)的高墩施工方法包括翻模工法、滑模工法，隨著施工技術的不斷發(fā)展，目前越來越多的施工單位選擇爬模施工工藝，利用液壓爬模中導軌和爬架交替自爬升的能力，實現(xiàn)高效率施工作業(yè)。

2、在現(xiàn)有橋梁高墩的液壓爬模施工過程中，當爬架帶動平臺沿著導軌爬升到附墻掛座處時，需要在爬架與附墻掛座之間插入承重銷，然后再將爬架掛在承重銷上，進而實現(xiàn)平臺在附墻掛座上的穩(wěn)定支撐，以滿足后續(xù)施工要求，目前爬架爬升到位后通常由人工進行穿銷作業(yè)，作業(yè)難度大，安全風險高，穿銷過程中，承重銷要穿過4層鋼板，需要操控油缸伸縮配合調節(jié)，作業(yè)效率低；在導軌和爬架爬升時，目前主要是依靠人工通過聽防墜卡爪的動作聲音以及手動搬動防墜卡爪的方式來確認防墜卡爪是否就位，以保證平臺能夠穩(wěn)定支撐在附墻掛座上，無法實現(xiàn)實時化檢測。另外，現(xiàn)有的液壓爬模還存在著爬架上升中與導軌不平行或爬升困難、爬模時平臺傾斜上升、油頂一次行程未滿但頂升不動等問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種無人化液壓自爬模爬升控制系統(tǒng)及控制方法，在控制導軌提升和爬架爬升自動交替進行的同時，還可在平臺爬升到位后實現(xiàn)爬架豎桿的自動掛接作業(yè)，并對爬升和掛接過程進行檢測，進而滿足智能化作業(yè)和實時化檢測需求。

2、本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)：

3、本發(fā)明提供了一種無人化液壓自爬模爬升控制系統(tǒng)，包括爬架豎桿、導軌、液壓缸、伺服閥、氣旋式自動換向盒、爬架橫桿、爬架吊桿、斜撐桿、附墻撐和錨固座，還包括：

4、附墻掛座，爬架豎桿爬升到位時，爬架豎桿可自動掛接在附墻掛座上；卡爪檢測組件，在導軌提升和爬架豎桿爬升的過程中，卡爪檢測組件用于對氣旋式自動換向盒內的防墜卡爪的狀態(tài)以及防墜卡爪是否回彈到位進行檢測；掛接檢測組件，掛接檢測組件用于對爬架豎桿的掛接過程進行檢測；電氣控制系統(tǒng)，伺服閥、卡爪檢測組件、掛接檢測組件均電性接于電氣控制系統(tǒng)。

5、進一步地，附墻掛座包括掛座本體、耳板、棘輪和第一掛鉤，耳板設于掛座本體兩側，第一掛鉤設有兩個，兩個第一掛鉤的一端通過棘輪可回轉設于兩個耳板之間的掛座本體上，兩個第一掛鉤的另一端分別伸出兩個耳板，爬架豎桿兩側豎立固定有掛板，兩個掛板與兩個棘輪一一對應配合，掛板一端固接于爬架豎桿，掛板另一端的頂部可與棘輪抵接并帶動棘輪轉動，掛板另一端的底部開設有與第一掛鉤外形適配的凹口，掛板可通過凹口掛接在第一掛鉤伸出耳板的一端上。

6、進一步地，掛接檢測組件包括上限位、第一傳感器、第二傳感器和第三傳感器，上限位設于承重件上方的附墻掛座上，第二傳感器和第三傳感器設于掛板上并分別位于凹口上方和凹口下方，第一傳感器設于第二傳感器和第三傳感器之間的掛板上，第一傳感器、第二傳感器、第三傳感器依次與上限位、棘輪、第一掛鉤對應，第一傳感器、第二傳感器、第三傳感器均電性接于電氣控制系統(tǒng)。

7、進一步地，附墻掛座包括掛座本體和承重銷，承重銷固定穿設在掛座本體上，爬架豎桿兩側豎立固定有掛板，掛板上設有回彈式掛接件，兩個回彈式掛接件分別與承重銷兩端配合，回彈式掛接件包括第二掛鉤、固定軸、限位塊和拉簧，固定軸穿設于掛板上，第二掛鉤設于掛板兩側且轉動套設于固定軸上，限位塊固定于第二掛鉤下方的掛板上，第二掛鉤一端可與限位塊抵接，第二掛鉤另一端的頂部可與承重銷端部滑動接觸，第二掛鉤另一端的底部設有與承重銷外形適配的凹口，第二掛鉤可通過凹口掛接在承重銷上，拉簧兩端分別與第二掛鉤、限位塊連接。

8、進一步地，掛接檢測組件包括與電氣控制系統(tǒng)電性連接的第四傳感器，第四傳感器設于限位塊底部并與第二掛鉤對應。

9、進一步地，卡爪檢測組件包括信號采集電路板和第五傳感器，信號采集電路板設于氣旋式自動換向盒與導軌相對的側壁上，信號采集電路板上連接有兩個第五傳感器，兩個第五傳感器分別與防墜卡爪上端和防墜卡爪下端對應，信號采集電路板電性接于電氣控制系統(tǒng)。

10、進一步地，基于上述無人化液壓自爬模爬升控制系統(tǒng)，本發(fā)明還提供了一種無人化液壓自爬模爬升控制方法，包括以下步驟：

11、模板分離后液壓缸工作，使導軌提升并完成一個模板所需高度，然后固定導軌；導軌固定后液壓缸繼續(xù)工作，使多個爬架豎桿帶動平臺共同爬升并完成一個模板所需高度；平臺爬升到位后，爬架豎桿自動掛接在附墻掛座上，掛接檢測組件對爬架豎桿的掛接過程進行檢測；在導軌提升和爬架豎桿爬升過程中，通過卡爪檢測組件對防墜卡爪當前狀態(tài)及是否回彈到位進行檢測。

12、進一步地，對爬架豎桿的掛接過程進行檢測時，包括以下步驟：

13、爬架豎桿爬升且第二傳感器檢測到棘輪時，爬架豎桿繼續(xù)爬升直至第一傳感器檢測到上限位；第一傳感器檢測到上限位時，爬架豎桿下移直至第三傳感器檢測到第一掛鉤是否就位；若第三傳感器檢測到第一掛鉤就位，則爬架豎桿繼續(xù)下移直至掛板成功掛接在第一掛鉤上，否則進行停機報警。

14、進一步地，對爬架豎桿的掛接過程進行檢測時，包括以下步驟：

15、爬架豎桿爬升且第四傳感器17檢測到第二掛鉤4離開時，爬架豎桿繼續(xù)爬升直至第二掛鉤回轉；第四傳感器17對第二掛鉤4是否回轉就位進行檢測，若檢測到第二掛鉤4就位，則爬架豎桿下移直至第二掛鉤4掛接在承重銷10上，否則進行停機報警。

16、進一步地，對防墜卡爪的狀態(tài)及防墜卡爪是否回彈到位進行檢測時，包括以下步驟：

17、通過第五傳感器檢測防墜卡爪回彈過程中防墜卡爪上端和防墜卡爪下端的位置，電氣控制系統(tǒng)根據(jù)第五傳感器的檢測結果計算防墜卡爪的回彈時間t；根據(jù)防墜卡爪正常工作狀態(tài)下的回彈時間的參考值，預先給出運行中系統(tǒng)允許的超時時間的最小值tmin和最大值tmax，電氣控制系統(tǒng)將計算得到的防墜卡爪的回彈時間t與系統(tǒng)允許的超時時間進行對比，若t≤tmin，則防墜卡爪回彈到位，狀態(tài)正常；若tmin≤t≤tmax，則防墜卡爪不靈活并進行警告提示；若t≥tmax，則防墜卡爪失效并進行警告提示。

18、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

19、1、本發(fā)明通過液壓缸的同步控制以及氣旋式自動換向盒的自動換向控制，實現(xiàn)模板、平臺、爬軌和爬架一鍵爬升，提高爬升效率，同時在爬升過程中實現(xiàn)故障報警并停機，進而可集控制智能系統(tǒng)、液晶顯示、遙控操作于一體，實現(xiàn)智能化施工作業(yè)，在此基礎上，通過多套爬升系統(tǒng)形成可升降的施工平臺，從而形成多套爬升系統(tǒng)的同步控制和安全監(jiān)測。

20、2、本發(fā)明在控制導軌提升和爬架豎桿爬升自動交替進行的同時，通過卡爪檢測組件可對防墜夾爪的實時狀態(tài)及是否回彈到位進行實時檢測，進而可對防墜卡爪是否正常工作、是否出現(xiàn)不靈活或失效情況進行判斷，實現(xiàn)導軌穩(wěn)定提升和爬架豎桿穩(wěn)定爬升，并提供相應警告或報警信號，以滿足實時化檢測和安全施工需求。

21、3、本發(fā)明在控制導軌提升和爬架豎桿爬升自動交替進行的同時，通過對附墻掛座和爬架豎桿的結構設計，可實現(xiàn)爬架豎桿自動掛接支撐在附墻掛座上，進而實現(xiàn)自動“穿銷”作業(yè)，免于人工操作，進一步滿足自動化作業(yè)的同時提升工作效率。

22、4、本發(fā)明在自動“穿銷”作業(yè)過程中，通過掛接檢測組件可對爬架豎桿的掛接過程進行檢測，使爬架豎桿能夠準確穩(wěn)定地支撐在附墻掛座上，進一步滿足實時化檢測和安全施工需求。