CN109137909B - 双作用液压打桩锤的控制系统 - Google Patents

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Abstract

双作用液压打桩锤的控制系统，是由供油系统、回油系统、油路电控系统、打桩锤、液压缸及对称分布在液压缸周围并与液压缸通过管道相连通的数组左、右平衡蓄能器组成；所述的右平衡蓄能器上安装有上腔排气控制阀；本发明通过在液压缸的周围对称分布有数组大小均衡的蓄能器，在打桩过程中可以均衡有效地吸收震动脉冲，起到减震作用；同时在输油管及回油管上分别安装有第一蓄能器和第三蓄能器，可以进一步减少输油管的晃动，保持液压控制的稳定性，确保打桩所要求的能量和打击的精度及力度。

Description

双作用液压打桩锤的控制系统
技术领域
本发明属于液压打桩技术领域，具体涉及的是一种自控能力强，工作效率高的双作用液压打桩锤的控制系统。
背景技术
打桩锤的力度、回弹及上下工作频率完全依靠控制系统进行控制，针对现有大部分的打桩锤为柴油锤，虽然成本低，但是其打击效率底，污染大，且能效低；而现有的液压打桩锤其换向压力波动大，输油管晃动较大，因此导致打击的精度不高等缺点。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构设计合理，工作效率较高的双作用液压打桩锤的控制系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：双作用液压打桩锤的控制系统，是由供油系统、回油系统、油路电控系统、打桩锤、液压缸及对称分布在液压缸周围并与液压缸通过管道相连通的数组左、右平衡蓄能器组成；所述的右平衡蓄能器上安装有上腔排气控制阀。
所述的供油系统是由上输油管、下输油管、第一蓄能器、上腔冲液控制阀、压力检测传感器、第二蓄能器、减压阀、第一单向阀及第一插装阀组成；所述的上腔冲液控制阀及压力检测传感器均安装在上输油管上，上输油管与下输油管相连接，第一蓄能器、减压阀、第一单向阀及第一插装阀的下容腔均安装在下输油管上；该上输油管的另一端连接在液压缸的上端腔内，下输油管的另一端连接在液压缸的下端腔内；减压阀与第一单向阀相互连接，减压阀还与第二蓄能器相连接。
所述的回油系统是第一回油管、第二回油管、由溢流阀、第二单向阀、第三蓄能器、第二插装阀及第三单向阀组成，第三单向阀与第二插装阀相互连接起来，第二插装阀的下容腔连接在第二回油管上；溢流阀、第二单向阀均安装在第一回油管上，并且第一回油管与第二回油管相连通设置。
所述的油路电控系统包括减压阀、第一插装阀、提锤控制阀、落锤控制阀及第二插装阀；所述的提锤控制阀与第一插装阀的控制腔连接起来，落锤控制阀与第二插装阀的控制腔连接起来。
所述的打桩锤上分别设置有换向信号器和位移检测器。
本发明的有益效果体现在于：与现有技术相比，本发明通过在液压缸的周围对称分布有数组大小均衡的蓄能器，在打桩过程中可以均衡有效地吸收震动脉冲，起到减震作用；同时在输油管及回油管上分别安装有第一蓄能器和第三蓄能器，可以进一步减少输油管的晃动，保持液压控制的稳定性，确保打桩所要求的能量和打击的精度及力度。
附图说明
下面结合附图对本发明进行详细的说明。
图1为本发明控制系统原理示意图。
下列是图中各标识的具体名称：1、打桩锤；2、活塞推杆；3、第二回油管；4、第二插装阀；5、第三蓄能器；6、落锤控制阀；7、溢流阀；8、第一回油管；9、排空管；10、右平衡蓄能器；11、上腔排气控制阀；12、压力检测传感器；13、液压缸；14、左平衡蓄能器；15、上输油管；16、上腔冲液控制阀；17、提锤控制阀；18、第二蓄能器；19、第一蓄能器；20、减压阀；21、第一插装阀；22、下输油管；23、换向信号器；24、位移检测器；25、第一单向阀；26、第三单向阀；27、第二单向阀。
具体实施方式
如图1所示，双作用液压打桩锤的控制系统，是由供油系统、回油系统、油路电控系统、打桩锤1、液压缸13及对称分别在液压缸周围并与液压缸13通过管道相连通的数组左、右平衡蓄能器（14、10）组成；所述的右平衡蓄能器10上安装有上腔排气控制阀11，该上腔排气控制阀11与回油管相连接。
所述的供油系统是由上输油管15、下输油管22、第一蓄能器19、上腔冲液控制阀16、压力检测传感器12、第二蓄能器18、减压阀20、第一单向阀25及第一插装阀21组成，第一插装阀21内分别设置有下容腔和控制腔（控制腔用于控制插装阀的启闭状态，当控制腔内压力油足够高时，插装阀处于关闭状态，反之处于打开状态）；所述的上腔冲液控制阀16及压力检测传感器12均安装在上输油管15上，上输油管15与下输油管22相连接，第一蓄能器19、减压阀20、第一单向阀25及第一插装阀21的下容腔均安装在下输油管22上；该上输油管15的另一端连接在液压缸13的上端腔内，下输油管22的另一端连接在液压缸13的下端腔内；减压阀20与第一单向阀25相互连接，减压阀20还与第二蓄能器18相连接。当下输油管输出油的压力较大时，通过减压阀20的作用将部分油流入第二蓄能器内进行缓冲，以防输油管的抖动，使输送到液压缸1内的液压油保持足够的稳定。
所述的回油系统是第一回油管8、第二回油管3、溢流阀7、第二单向阀27、第三蓄能器5、第二插装阀4及第三单向阀26组成，第三单向阀26与第二插装阀4相互连接起来，第二插装阀4的下容腔连接在第二回油管3上；溢流阀7、第二单向阀27均安装在第一回油管8上，并且第一回油管8与第二回油管3相连通设置。在打桩锤1下落时，液压缸13下腔的液压油从第二回油管3内流出来，并且在回流的过程中，若油压力较大时，进一步通过第三蓄能器进行平衡油压（蓄能器的工作原理是蓄能器内密封罐装氮气，高压油入蓄能器内进行压缩氮气，以此达到高压油的缓冲作用）。
所述的油路电控系统包括减压阀20、第一插装阀21、提锤控制阀17、落锤控制阀6及第二插装阀4；所述的提锤控制阀17与第一插装阀21的控制腔连接起来，落锤控制阀6与第二插装阀4的控制腔连接起来。提锤控制阀17得电时，提锤工作开启，活塞杆2推动活塞压缩液压缸13上腔的液压油，此时液压油分别流向其周围分布的左右平衡蓄能器（14、10）内，而流入到左右平衡蓄能器（14、10）内的液压油进一步在各自的蓄能器内进行压缩其内的氮气，当位移检测器24检测到打桩锤1上升到一定高度时，换向信号器23进行感应工作，提锤控制阀17关闭，落锤控制阀6打开，得电，在重力作用下，左右平衡蓄能器（14、10）内的液压油重新回流到液压缸13的上腔，从而推动活塞杆带动打桩锤1下落，而同时，液压缸13下腔的液压油从第二回油管3内流出来，即完全一个提锤与落锤的工作过程。
本发明控制系统的原理：
1、工作之前，首先分别对第一蓄能器、第二蓄能器、第三蓄能器及左右蓄能器分别充氮气。
2、首次启动时，上腔冲液控制阀16和上腔排气控制阀11打开，使液压缸13的上腔充满液压油，并通过上腔排气控制阀11将其内的空气排尽，直到初始压力检测传感器12上的压力值达到20Bar，永久关闭上腔冲液控制阀16和上腔排气控制阀11。
3、提锤工作状态，提锤控制阀17得电后，打桩锤1上升，活塞杆2推动活塞压缩液压缸13上腔的液压油，此时液压油分别流向其周围分布的左右平衡蓄能器（14、10）内，而流入到左右平衡蓄能器（14、10）内的液压油进一步在各自的蓄能器内进行压缩其内的氮气，当位移检测器24检测到打桩锤1上升到一定高度时，通过位移检测器24的感应检测位移距离,挡提锤到适当高度时，换向信号器23进行感应工作，准备切换（其中的能量控制数值可以通过上腔的压力检测传感器和提锤高度进行计算，计算公式:能量Q=6000x(P0x113x10/6000+10)xH， 其中P0位初始位置压力传感器数值，H为当前提锤高度。）
4、落锤工作状态，落锤控制阀6得电后，在重力作用下，左右平衡蓄能器（14、10）内的压缩氮气回弹使液压油重新回流到液压缸13的上腔，从而推动活塞杆向下移动带动打桩锤1下落，而同时，液压缸13下腔的液压油从第二回油管3内流出来；完成打桩锤1的打击过程。

Claims (2)

1.双作用液压打桩锤的控制系统，是由供油系统、回油系统、油路电控系统、打桩锤和液压缸组成，其特征在于：还包括对称分布在液压缸周围并与液压缸通过管道相连通的数组左、右平衡蓄能器组成；所述的右平衡蓄能器上安装有上腔排气控制阀；
油路电控系统包括减压阀、第一插装阀、提锤控制阀、落锤控制阀及第二插装阀；所述的提锤控制阀与第一插装阀的控制腔连接起来，落锤控制阀与第二插装阀的控制腔连接起来；
供油系统是由上输油管、下输油管、第一蓄能器、上腔冲液控制阀、压力检测传感器、第二蓄能器、减压阀、第一单向阀及第一插装阀组成；所述的上腔冲液控制阀及压力检测传感器均安装在上输油管上，上输油管与下输油管相连接，第一蓄能器、减压阀、第一单向阀及第一插装阀的下容腔均安装在下输油管上；该上输油管的另一端连接在液压缸的上端腔内，下输油管的另一端连接在液压缸的下端腔内；减压阀与第一单向阀相互连接，减压阀还与第二蓄能器相连接；
回油系统是第一回油管、第二回油管、由溢流阀、第二单向阀、第三蓄能器、第二插装阀及第三单向阀组成，第三单向阀与第二插装阀相互连接起来，第二插装阀的下容腔连接在第二回油管上；溢流阀、第二单向阀均安装在第一回油管上，并且第一回油管与第二回油管相连通设置。
2.根据权利要求1所述的双作用液压打桩锤的控制系统，其特征在于：打桩锤上分别设置有换向信号器和位移检测器。
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