CN107780413A - 一种电气液一体化打桩锤控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种电气液一体化打桩锤控制系统，采用氮气腔压缩储能方式，大幅度提高了打击能量，极好地顺应了预制桩朝着高承载力方向发展的趋势。该桩锤的最大行程为0.93 m，最大打击能为105875 kJ，最大打击频率为48Hz，均能够满足系统的设计要求；为开发新型液压打桩锤产品和优化桩锤参数提供了重要依据。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种电气液一体化打桩锤控制系统，适用于机械领域。
背景技术
液压打桩锤结构简单、成本低廉、噪音小、无污染、效率高、机动性好、适应性广、不存在软土地启动困难且具有向大打击能发展的潜力，被广泛应用于建筑、桥梁、码头等桩基础的施工中。随着人们环保意识的增强及预制桩朝着高承载力的方向发展，液压打桩锤取代传统形式的打桩锤是大势所趋.但国内外现有打桩锤均采用行程反馈式，普遍存在着打击能不高、打击频率低且无法实现无级调节及适应性差等缺点。因此，设计一种适应性强、打击能量和打击频率可以无级调节的新型液压打桩锤迫在眉睫。
发明内容
本发明提出了一种电气液一体化打桩锤控制系统，采用氮气腔压缩储能方式，大幅度提高了打击能量，极好地顺应了预制桩朝着高承载力方向发展的趋势。
本发明所采用的技术方案是。
所述控制系统采用氮气腔压缩储能方式，大幅度提高了打击能量，极好地顺应了预制桩朝着高承载力方向发展的趋势。
所述控制系统通过设定PLC控制系统中的控制压力，就可以方便地实现打击能和打击频率的无级调节。
所述控制系统具有防空打功能.在施工过程中若出现断桩或者脱桩等情况，PLC控制系统检测到脱桩保护开关24的脱桩信号会自动锁死进油和回油插装阀，从而实现锤头制动，避免空打对桩锤造成的损害。
所述控制系统具有漏气保护功能当系统出现漏气时，随着气体压力的不断下降，PLC控制系统会自动锁死进油和回油插装阀，实现锤头制动。
所述控制系统采用高速开关阀及流通能力较大的插装阀作为配流阀，与PLC接口方便、抗污染能力强、密封性能好、反应快、系统能量损失小、工作可靠。
所述控制系统采用PLC作为控制系统的核心，使得该系统测控功能强、可靠性高，同时可以方便地对打桩过程进行实时监控。
所述控制系统具有非打击状态下的自动卸荷功能，以减少系统的能量损失和发热。
本发明的有益效果是：该桩锤的最大行程为0.93 m，最大打击能为105875 kJ，最大打击频率为48Hz，均能够满足系统的设计要求；为开发新型液压打桩锤产品和优化桩锤参数提供了重要依据。
附图说明
图1是本发明的电气液一体化打桩锤系统工作原理图。
图中：1.恒压泵；2.定量泵3电磁阀；4,6,16.滋流阀；5,8,15.单向阀；7.精滤油器；9,10.插装阀；11,12.高速开关阀；13.高压蓄能器；14低压蓄能器；17.功率放大器；18.PLC；19.数/模转换器；20.压力传感器；21.氮气腔；22.油缸下腔；23.锤头；24.脱桩保护开关。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，电气液一体化打桩锤工作过程为：首先设置打桩锤的控制压力，当电液换向阀3通电后，恒压泵1和高压蓄能器13同时向油缸下腔22供油，与此同时，PLC发出控制信号使高速开关阀(以下简称开关阀)11，12断电，于是插装阀10上腔通高压油而关闭、插装阀9上腔通回油而开启，使桩锤在高压油推动下开始回程运动，因油缸尾部氮气腔21被压缩，其压力逐渐升高，通过压力传感器20采样氮气腔压力，当氮气腔压力达到系统设定的控制压力时，PLC发出控制信号使开关阀11，12通电，插装阀10上腔通回油开启、插装阀9上腔通高压油关闭，系统停止向油缸下腔22供油，由于惯性作用，桩锤继续上升，此时通过单向阀巧向油缸下腔22补充油液，直到桩锤停止上升为止.然后桩锤在自身重力与氮气膨胀力的共同作用下开始冲程加速运动，在桩锤加速冲程时，氮气腔21压力下降，当其压力降至氮气腔的初始充气压力时，PLC发出控制信号使开关阀11,12断电，插装阀10上腔通高压油关闭、插装阀9上腔通回油开启，与此同时桩锤到达行程终点并冲击打击垫，由打击垫将打击力传递给桩，完成一个工作循环，如此循环往复，从而实现自动连续打桩。
配备该控制系统的打桩锤具有如下独特的功能。
(1)采用氮气腔压缩储能方式，大幅度提高了打击能量，极好地顺应了预制桩朝着高承载力方向发展的趋势。
(2)通过设定PLC控制系统中的控制压力，就可以方便地实现打击能和打击频率的无级调节。
(3)具有防空打功能.在施工过程中若出现断桩或者脱桩等情况，PLC控制系统检测到脱桩保护开关24的脱桩信号会自动锁死进油和回油插装阀，从而实现锤头制动，避免空打对桩锤造成的损害。
(4)具有漏气保护功能.当系统出现漏气时，随着气体压力的不断下降，PLC控制系统会自动锁死进油和回油插装阀，实现锤头制动。
(5)采用高速开关阀及流通能力较大的插装阀作为配流阀，与PLC接口方便、抗污染能力强、密封性能好、反应快、系统能量损失小、工作可靠。
(6)采用PLC作为控制系统的核心，使得该系统测控功能强、可靠性高，同时可以方便地对打桩过程进行实时监控。
(7)具有非打击状态下的自动卸荷功能，以减少系统的能量损失和发热。
Claims (7)
1.一种电气液一体化打桩锤控制系统，其特征是：所述控制系统采用氮气腔压缩储能方式，大幅度提高了打击能量，极好地顺应了预制桩朝着高承载力方向发展的趋势。
2.根据权利要求1所述的一种电气液一体化打桩锤控制系统，其特征是：所述控制系统通过设定PLC控制系统中的控制压力，就可以方便地实现打击能和打击频率的无级调节。
3.根据权利要求1所述的一种电气液一体化打桩锤控制系统，其特征是：所述控制系统具有防空打功能.在施工过程中若出现断桩或者脱桩等情况，PLC控制系统检测到脱桩保护开关24的脱桩信号会自动锁死进油和回油插装阀，从而实现锤头制动，避免空打对桩锤造成的损害。
4.根据权利要求1所述的一种电气液一体化打桩锤控制系统，其特征是：所述控制系统具有漏气保护功能当系统出现漏气时，随着气体压力的不断下降，PLC控制系统会自动锁死进油和回油插装阀，实现锤头制动。
5.根据权利要求1所述的一种电气液一体化打桩锤控制系统，其特征是：所述控制系统采用高速开关阀及流通能力较大的插装阀作为配流阀，与PLC接口方便、抗污染能力强、密封性能好、反应快、系统能量损失小、工作可靠。
6.根据权利要求1所述的一种电气液一体化打桩锤控制系统，其特征是：所述控制系统采用PLC作为控制系统的核心，使得该系统测控功能强、可靠性高，同时可以方便地对打桩过程进行实时监控。
7.根据权利要求1所述的一种电气液一体化打桩锤控制系统，其特征是：所述控制系统具有非打击状态下的自动卸荷功能，以减少系统的能量损失和发热。
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| CN201610733833.8A CN107780413A (zh) | 2016-08-28 | 2016-08-28 | 一种电气液一体化打桩锤控制系统 |
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Publications (1)
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| CN107780413A true CN107780413A (zh) | 2018-03-09 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108757648A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-11-06 | 广东力源液压机械有限公司 | 一种液压打桩锤控制方法及其系统 |
| CN112982401A (zh) * | 2019-12-17 | 2021-06-18 | 上海三航奔腾海洋工程有限公司 | 打桩锤及带有打桩锤的打桩装置 |
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2016
- 2016-08-28 CN CN201610733833.8A patent/CN107780413A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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