CN102705279A - 液压静力压桩机快压常压自动切换控制回路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压静力压桩机快压常压自动切换控制回路，由压桩油缸、压桩控制阀、压桩限压阀、油箱、快压常压切换控制阀、单向阀、系统安全阀、油泵等通过管路连接组成，其特征是将压桩油缸大腔压力作为控制压力，作用在快压常压切换阀的控制油口，当压桩缸无杆腔压力达到系统设定的快压常压最优切换压力时，快压常压切换控制阀换向，静力压桩机压桩作业速度减小，压桩力增大，完成从快压到常压作业的自动切换。

Description

液压静力压桩机快压常压自动切换控制回路

技术领域

本发明涉及一种液压控制回路，特别是涉及一种液压静力压桩机压桩时的快压常压自动切换控制回路。

背景技术

一般地，液压静力压桩机进行压桩作业时，分快压和常压两种作业工况。当压桩阻力小时，为了加快压桩作业速度，采用压桩缸无杆腔和有杆腔油路差动连接的方式，压桩作业速度快，形成快压作业方式；当压桩进入高阻力区域时，为了增大压桩力，采用常压工况，压桩缸无杆腔通压力油，有杆腔液压油直接回油箱，压桩力大，压桩速度比快压工况慢。现有的液压静力压桩机压桩部分的液压原理图参见图1。主压桩缸1的动作由常压快压控制阀10和压桩提桩控制阀2联合控制，第一安全阀11限制常压时最大压桩力，第二安全阀9限制快压时最大压桩力，系统安全阀7具有卸荷功能，当进行压桩作业时，操纵压桩提桩控制阀2处于上位，同时操控快压常压控制阀10处于下位，此时为快压作业方式，主压桩缸1无杆腔和有杆腔形成差动油路；操纵压桩提桩控制阀2处于上位，同时操纵快压常压控制阀10处于上位，此时为常压工况，主压桩缸1无杆腔进油，有杆腔液压油直接回油箱，此时压桩力增大，而作业速度减小；操纵压桩提桩控制阀2处于下位，同时操纵快压常压控制阀10处于中位，此时为提桩工况，主压桩缸1有杆腔进油，无杆腔液压油回油箱。现有技术方案进行快压工作时需要操纵两个手柄，且进行快压与常压切换时，由于第二安全阀9设定的压力为一定值，而操作者在判断快压与常压切换是否需要切换时，可能的依据是根据第二安全阀9的压力显示进行判断，由于人为判断的主观因素，可能造成已经溢流，导致功率浪费，或者操作者在快压压力还未达到第二安全阀9的设定压力，就已经进行快压向常压的切换，则有效的速度没有完全利用，此外这种依靠操作者主观判断进行快压与常压切换的控制方法，必然增加操作者的工作负荷，极易引起疲劳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种既可保证有效的压桩速度，又可明显降低劳动者劳动强度的液压静力压桩机快压常压自动切换控制回路。

为了解决上述技术问题，本发明提供的液压静力压桩机快压常压自动切换控制回路，包括主压桩缸、主液压泵、系统安全阀、压桩控制阀、快压常压自动切换阀和油箱，所述的压桩控制阀为三位五通换向阀，所述的快压常压自动切换阀为两位四通换向阀，所述的压桩控制阀的进油口与所述的主液压泵连接，所述的压桩控制阀的一个出油口与所述的主压桩缸的有杆腔连接，所述的压桩控制阀的一个回油口与所述的快压常压自动切换阀的二个进油口连接，所述的压桩控制阀的一个出油口通过压桩限压阀与所述的油箱连接，所述的压桩控制阀的一个回油口与所述的油箱连接，所述的快压常压自动切换阀的一个回油口与单向阀的进口连接，所述的单向阀的出口与所述的主压桩缸的无杆腔连接，所述的快压常压自动切换阀的一个回油口与所述的油箱连接，所述的快压常压自动切换阀的控制油口与所述的主压桩缸的无杆腔连接。

采用上述技术方案的液压静力压桩机快压常压自动切换控制回路，将原有系统通过两个手柄联合控制两联控制阀来进行快压、常压、提桩作业的方式整合到通过一个控制手柄进行上述作业方式的控制，自动快压常压切换是通过检测液压静力压桩机主压桩缸无杆腔压力作为控制压力信号，作用于两位四通液控换向阀的控制油口，当控制压力低于设定的切换压力时，液压静力压桩机工作在快压作业方式，当控制压力高于设定的切换压力时，液压静力压桩机自动切换为常压作业方式，设定的切换压力为理论计算的最优切换控制压力，此控制方式适用于实际的地质负载工况，即在压桩的初始阶段，由于负载阻力小，液压静力压桩机进行快压作业，随着预制桩压入深度的增加，当负载阻力增大到液压系统设定的最优切换控制压力时，液压静力压桩机自动切换为常压作业，增大输出压力，降低作业速度，液压系统切换过程平稳，操作者无需操纵两个手柄进行作业，也不需要考虑在系统压力达到多少时进行快压与常压切换，液压静力压桩机自动完成上述功能。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：

1.将传统的液压静力压桩中的快压、常压的压桩工作状态由手动切换变为自动切换，省去了人为主观判断的过程，最大限度的减小了功率浪费，保证了压桩速度。

2.传统的压桩启动必须同时操作两个手柄，快压、常压作业方式的切换也需要操作两个手柄，由于本专利的实施，省去了一个操作手柄，压桩过程只需操纵一个手柄，操作简单，轻松，大大降低劳动者工作强度，且由于操作手柄的减少，将更有利于司机室的布局。

3.由于本专利的实施，可以根据主机设计的压桩地质负载情况，设定快压和常压最优切换点，自动进行常压和快压作业工况的切换，施工过程不需要中断，提高了工作效率。

附图说明

图1是现有液压静力压桩机压桩液压控制回路原理图。

图2是本发明的液压静力压桩机压桩液压控制回路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

参见图2，该回路主要由主压桩油缸1、压桩控制阀2、压桩限压阀3、油箱4、快压常压自动切换阀5、单向阀6、系统安全阀7和主液压泵8通过油管连接组成，压桩控制阀2为三位五通换向阀，快压常压自动切换阀5为两位四通换向阀，压桩控制阀2的进油口与主液压泵8连接，压桩控制阀2的一个出油口与主压桩缸1的有杆腔连接，压桩控制阀2的一个回油口与快压常压自动切换阀5的二个进油口连接，压桩控制阀2的一个出油口通过压桩限压阀3与油箱4连接，压桩控制阀2的一个回油口与油箱4连接，快压常压自动切换阀5的一个回油口与单向阀6的进口连接，单向阀6的出口与主压桩缸1的无杆腔连接，快压常压自动切换阀5的一个回油口与油箱4连接，快压常压自动切换阀5的控制油口与主压桩缸1的无杆腔连接。

参见图2，压桩控制阀2为三位五通换向阀，当系统处于卸荷状态时，该压桩控制阀2位于中位，液压系统通过系统安全阀7卸荷，当操纵压桩控制阀2处于上位时，来自主液压泵8的压力油通过压桩控制阀2进入主压桩油缸1的无杆腔，主压桩油缸1有杆腔的液压油通过压桩控制阀2进入快压常压自动切换阀5，主压桩缸1的无杆腔压力作为控制压力信号作用于快压常压自动切换阀5的控制油口，快压常压自动切换阀5为两位四通换向阀，具有最优切换设定压力P,即当控制油口压力小于P时，由于弹簧作用，快压常压自动切换阀5处于下位，当控制油口压力大于P时，液压力将克服弹簧压力，使得快压常压自动切换阀5处于上位。由于快压常压自动切换阀5的控制压力来自于主压桩缸1的无杆腔负载压力，所以当主压桩缸1的无杆腔压力小于快压常压自动切换阀5的设定压力时，快压常压自动切换阀5处于下位，此时从主压桩缸1的有杆腔回来的液压油，经过压桩控制阀2的上位、单向阀6再回到主压桩缸1的无杆腔，形成差动连接回路，使得主压桩缸1快速动作，实现快压工作；随着压桩深度的增加，地质负载阻力逐渐增大，从而主压桩缸1的无杆腔的压力将随负载阻力增加而增加，当主压桩缸1的无杆腔的压力增大到大于快压常压自动切换阀5的最优切换设定压力P时，快压常压自动切换阀5换向到上位，此时从主压桩缸1的有杆腔回来的液压油，通过快压常压自动切换阀5的上位回油箱4，改变液压回路原来的差动连接方式，形成无杆腔进油、有杆腔回油的连接方式，此时压桩速度减小，压桩力增大，工作方式变为常压工作。从而液压静力压桩机机完成快压与常压工作方式切换，切换过程平稳，自动完成，压桩限压阀3用于限制最大压桩压力。提桩工况时，操纵压桩控制阀2处于下位，来自主液压泵8的压力油进入通过压桩控制阀2的下位进入主压桩油缸1的有杆腔，主压桩油缸1的无杆腔的液压油通过压桩控制阀2的下位回到油箱，完成提桩工作。

Claims (1)

1.一种液压静力压桩机快压常压自动切换控制回路，包括主压桩缸(1)、主液压泵(8)、系统安全阀(7)、压桩控制阀(2)、快压常压自动切换阀(5)和油箱(4)，其特征是：所述的压桩控制阀(2)为三位五通换向阀，所述的快压常压自动切换阀(5)为两位四通换向阀，所述的压桩控制阀(2)的进油口与所述的主液压泵(8)连接，所述的压桩控制阀(2)的一个出油口与所述的主压桩缸(1)的有杆腔连接，所述的压桩控制阀(2)的一个回油口与所述的快压常压自动切换阀(5)的二个进油口连接，所述的压桩控制阀(2)的一个出油口通过压桩限压阀(3)与所述的油箱(4)连接，所述的压桩控制阀(2)的一个回油口与所述的油箱(4)连接，所述的快压常压自动切换阀(5)的一个回油口与单向阀(6)的进口连接，所述的单向阀(6)的出口与所述的主压桩缸(1)的无杆腔连接，所述的快压常压自动切换阀(5)的一个回油口与所述的油箱(4)连接，所述的快压常压自动切换阀(5)的控制油口与所述的主压桩缸(1)的无杆腔连接。

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