CN109236761B - 一种液压蓄能控制方法及其液压蓄能装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压蓄能控制方法，其包括以下步骤：(1)设置液压蓄能装置，液压油泵，回油箱及氮气充气泵；(2)氮气加压，向氮气腔充入氮气，蓄能活塞环运动；(3)液压聚能，油液腔输入液压油，蓄能活塞环挤压氮气腔进行加压蓄能；(4)氮气释能，液压油回油，低压氮气腔与高压氮气腔的加压后的氮气不再受到液压油的压力后，进行释量，完成一轮蓄能释能工序。本发明还提供了一种实施上述方法的液压蓄能装置。本发明通过将控制阀组与蓄能装置整合为一体，通过内部设计油道作为管路，进一步简化了结构，降低了漏油及故障风险，可进行整体安装拆卸，拆装维护方便；同时改进蓄能活塞环的结构，使得蓄能器结构更加集成高效。

Description

一种液压蓄能控制方法及其液压蓄能装置

技术领域

本发明涉及一种液压打桩设备技术领域，尤其涉及一种液压蓄能控制方法及其液压蓄能装置。

背景技术

目前，在建筑工程中一般常见的山体、矿体挖掘一般采用炸药爆破的形式来完成。随着社会的进步和科学技术水平的不断提高，随之也带动建筑领域的技术水平、安全系数及环境要求的不断提高，随着我国出于对环境及劳工安全的重要因素，对于炸药爆破已经开始管理限制，在这样的大环境下，通过机械开凿的方式来代替炸药爆破是时代发展的规律，因此机械液压打桩锤的发展前景一片大好。

与此同时，我国大型液压打桩锤还处于发展阶段，技术尚未成熟，绝大部分的液压打桩锤还是通过从国外进口得来，而采用进口得来的设备无法满足目前我们建筑领域对液压打桩锤的需求，这不利于我国建筑领域的发展，因此我们迫切需要提高我国液压打桩锤的技术，改善这一不利问题。

现有的液压打桩锤主要由直接作用于山体的钎杆、设置于锤体内部的减震系统、用于锤体控制的油缸总成及用于加压蓄能的蓄能器组成，而用于锤体控制的油缸总成及用于加压蓄能的蓄能器往往是独立设置的两个组件，这样的结构设计，在锤体的整体安装及锤体的维护拆卸，油缸总成的内部组件的更换都极为不便，需要分别依次拆卸，修护以后，再进行重新安装。对于打桩锤这种重量较大的产品，对于零部件的拆装都极为麻烦复杂。

因此我们有必要提出一种解决现有的油缸总成与液压蓄能器的分开设置的液压蓄能器，蓄能器与油缸总成集成于一体，同时通过内部设计油道作为管路，进一步简化了结构，降低了漏油及故障风险，可进行整体安装拆卸，拆装维护方便。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明的目的在于提供一种新的液压蓄能控制方法，解决现有的油缸总成与液压蓄能器的分开设置的问题；同时提供一种实施上述方法的液压蓄能装置，其通过采用环状蓄能器活塞的结构设计，将液压蓄能器集成设计在缸筒外圈上，使得整个蓄能器结构紧凑高效；蓄能器与油缸总成集成于一体，同时通过内部设计油道作为管路，进一步简化了结构，降低了漏油及故障风险，可进行整体安装拆卸，拆装维护方便；同时通过采用铝合金材料制成蓄能器活塞环，且蓄能器的油液腔分别与油缸上下腔通过内部油道连接，距离较短，当液压系统发生压力冲击时，蓄能器能快速反应并吸收压力脉动；当系统需要用到储存的高压油液时，蓄能器又能够快速释放油液到系统，达到高频蓄能的目的。

本发明为实现上述目的所提供的技术方案是：

一种液压蓄能控制方法，其包括以下步骤：

(1)设置一液压蓄能装置，一液压油泵，一回油箱及一氮气充气泵，所述液压蓄能装置包括控制阀组、低压蓄能器及高压蓄能器，所述低压蓄能器包括一低压油液腔、一低压蓄能活塞环及一低压氮气腔，所述高压蓄能器包括一高压油液腔、一高压蓄能活塞环及一高压氮气腔；

(2)氮气充气泵通过氮气充气管道分别向上述低压氮气腔与高压氮气腔内充入氮气，当低压氮气腔充入氮气后，低压蓄能活塞环向左运动，当高压氮气腔充入氮气后，高压蓄能活塞环向右运动；

(3)液压油泵通过液压油管道分别向上述低压油液腔与高压油液腔内输入液压油，当低压油液腔输入液压油后，低压蓄能活塞环向右挤压低压氮气腔进行加压蓄能，当高压油液腔输入液压油后，高压蓄能活塞环向左挤压高压氮气腔进行加压蓄能；

(4)当低压蓄能器与高压蓄能器的蓄能完毕后，低压油液腔与高压油液腔内的液压油通过回油管道回流至回油箱中，与此同时，低压氮气腔与高压氮气腔的加压后的氮气不再受到液压油的压力后，进行释量，完成一轮蓄能释能工序。

(5)重复步骤(2)、(3)、(4)，可依次完成多个工作循环，进行快速蓄能。

一种实施所述控制方法的液压蓄能装置，其包括：从左至右依次设置的前导套、控制阀组、内圈缸筒、外圈缸筒、低压蓄能器、高压蓄能器及后导套，所述低压蓄能器设置于外圈缸筒的右端，所述低压蓄能器包括低压蓄能缸筒及低压蓄能活塞环，所述外圈缸筒与低压蓄能缸筒之间形成第一密闭腔体，所述低压蓄能活塞环将第一密闭腔体分成密闭的低压油液腔与低压氮气腔两部分；所述高压蓄能器设置于低压蓄能器的右端，所述高压蓄能器包括高压蓄能缸筒及高压蓄能活塞环，所述外圈缸筒与高压蓄能缸筒之间形成第二密闭腔体，所述高压蓄能活塞环将第二密闭腔体分成密闭的高压油液腔与高压氮气腔两部分，所述低压蓄能活塞环与高压蓄能活塞环均为环形结构，所述低压蓄能活塞环与高压蓄能活塞环的大小相等，形状相同，且相对设置，所述低压蓄能活塞环与高压蓄能活塞环均设置有第一凹槽、第二凹槽及第三凹槽。

还包括活塞杆，所述前导套、控制阀组、内圈缸筒及后导套均套设于活塞杆上，所述前导套与后导套分别设置于活塞杆的左右两端，所述控制阀组设置于前导套的右端，所述内圈缸筒的左端卡设于控制阀组的右端，所述内圈缸筒的右端卡设于后导套的左端，所述内圈缸筒与外圈缸筒贴合设置，且外圈缸筒位于内圈缸筒的上端，所述外圈缸筒的左端卡设于控制阀组的右端，外圈缸筒的右端与后导套的上端相固定连接。

所述前导套为L字形结构，所述控制阀组的左端与前导套的突出部相连接固定，所述控制阀组的右端设置有内圈缸筒卡槽部与外圈缸筒卡槽部，所述内圈缸筒的左端卡设于内圈缸筒卡槽部内，外圈缸筒的左端卡设于外圈缸筒卡槽部内。

所述控制阀组右侧上端设置有第一螺栓，所述控制阀的上端组通过第一螺栓与外圈缸筒的左侧上端相连接固定；所述控制阀组右侧下端设置有第二螺栓，所述控制阀组的下端组通过第二螺栓与外圈缸筒的左侧下端相连接固定。

所述外圈缸筒的右端设置有第三螺栓，所述外圈缸筒通过第三螺栓与后导套相连接固定。

所述外圈缸筒的上端设置有第四螺栓，所述外圈缸筒通过第四螺栓与低压蓄能器的上端相连接固定；所述外圈缸筒的下端设置有第五螺栓，所述外圈缸筒通过第五螺栓与低压蓄能器的下端相连接固定。

所述外圈缸筒上且位于与低压蓄能器的左侧连接处设置有第一密封组件；所述低压蓄能器的右侧且位于其与外圈缸筒的连接处设置有第二密封组件；所述低压蓄能器的右侧且位于其与高压蓄能器的连接处设置有第三密封组件；所述高压蓄能器的右侧且位于其与外圈缸筒的连接处设置有第四密封组件。

与现有技术相比具有如下优点：

本发明提供的液压蓄能的控制方法，通过将蓄能器、油缸总成与控制阀组集成与一体，大大方便了其安装与拆卸，同时也方便了打桩锤技术领域人员维护设备的便利性，将其应用于大型液压打桩锤的制造，作为核心动力及控制部分，为打桩锤提供高效、稳定的能源和控制。

本发明提供的液压蓄能装置，通过采用环状蓄能器活塞的结构设计，将液压蓄能器集成设计在缸筒外圈上，使得整个蓄能器结构紧凑高效；蓄能器与油缸总成集成于一体，同时通过内部设计油道作为管路，进一步简化了结构，降低了漏油及故障风险，可进行整体安装拆卸，拆装维护方便；同时通过采用铝合金材料制成蓄能器活塞环，且蓄能器的油液腔分别与油缸上下腔通过内部油道连接，距离较短，当液压系统发生压力冲击时，蓄能器能快速反应并吸收压力脉动；当系统需要用到储存的高压油液时，蓄能器又能够快速释放油液到系统，达到高频蓄能的目的。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

附图说明

图1为本发明插装阀的整体剖视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：请参见附图1，本发明提供的液压蓄能控制方法，其包括以下步骤：

(1)设置一液压蓄能装置，一液压油泵，一回油箱及一氮气充气泵，所述液压蓄能装置包括控制阀组、低压蓄能器及高压蓄能器，所述低压蓄能器包括一低压油液腔、一低压蓄能活塞环及一低压氮气腔，所述高压蓄能器包括一高压油液腔、一高压蓄能活塞环及一高压氮气腔；

(2)氮气充气泵通过氮气充气管道分别向上述低压氮气腔与高压氮气腔内充入氮气，当低压氮气腔充入氮气后，低压蓄能活塞环向左运动，当高压氮气腔充入氮气后，高压蓄能活塞环向右运动；

(3)液压油泵通过液压油管道分别向上述低压油液腔与高压油液腔内输入液压油，当低压油液腔输入液压油后，低压蓄能活塞环向右挤压低压氮气腔进行加压蓄能，当高压油液腔输入液压油后，高压蓄能活塞环向左挤压高压氮气腔进行加压蓄能；

(4)当低压蓄能器与高压蓄能器的蓄能完毕后，低压油液腔与高压油液腔内的液压油通过回油管道回流至回油箱中，与此同时，低压氮气腔与高压氮气腔的加压后的氮气不再受到液压油的压力后，进行释量，完成一轮蓄能释能工序。

(5)重复步骤(2)、(3)、(4)，可依次完成多个工作循环，进行快速蓄能。

请参见图1，本实施例提供的实施上述控制方法的液压蓄能装置，其包括：从左至右依次设置的前导套1、控制阀组2、内圈缸筒3、外圈缸筒4、低压蓄能器5、高压蓄能器6及后导套7，所述低压蓄能器5设置于外圈缸筒4的右端，所述低压蓄能器5包括低压蓄能缸筒51及低压蓄能活塞环52，所述外圈缸筒4与低压蓄能缸筒51之间形成第一密闭腔体53，所述低压蓄能活塞环52将第一密闭腔体53分成密闭的低压油液腔54与低压氮气腔55两部分；所述高压蓄能器6设置于低压蓄能器5的右端，所述高压蓄能器6包括高压蓄能缸筒61及高压蓄能活塞环62，所述外圈缸筒4与高压蓄能缸筒61之间形成第二密闭腔体63，所述高压蓄能活塞环62将第二密闭腔体63分成密闭的高压油液腔64与高压氮气腔65两部分，所述低压蓄能活塞环52与高压蓄能活塞环62均为环形结构，所述低压蓄能活塞环52与高压蓄能活塞环62的大小相等，形状相同，且相对设置，所述低压蓄能活塞环52与高压蓄能活塞环62均设置有第一凹槽、第二凹槽及第三凹槽。

作为本发明的进一步改进，还包括活塞杆8，所述前导套1、控制阀组2、内圈缸筒3及后导套7均套设于活塞杆8上，所述前导套1与后导套7分别设置于活塞杆8的左右两端，所述控制阀组2设置于前导套1的右端，所述内圈缸筒3的左端卡设于控制阀组2的右端，所述内圈缸筒3的右端卡设于后导套7的左端，所述内圈缸筒3与外圈缸筒4贴合设置，且外圈缸筒4位于内圈缸筒3的上端，所述外圈缸筒4的左端卡设于控制阀组2的右端，外圈缸筒4的右端与后导套7的上端相固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述前导套1为L字形结构，所述控制阀组2的左端与前导套1的突出部相连接固定，所述控制阀组2的右端设置有内圈缸筒卡槽部与外圈缸筒卡槽部，所述内圈缸筒3的左端卡设于内圈缸筒卡槽部内，外圈缸筒4的左端卡设于外圈缸筒卡槽部内。

作为本发明的进一步改进，所述控制阀组2右侧上端设置有第一螺栓21，所述控制阀2的上端组通过第一螺栓21与外圈缸筒4的左侧上端相连接固定；所述控制阀组2右侧下端设置有第二螺栓22，所述控制阀组2的下端组通过第二螺栓22与外圈缸筒4的左侧下端相连接固定。

作为本发明的进一步改进，所述外圈缸筒4的右端设置有第三螺栓41，所述外圈缸筒4通过第三螺栓41与后导套7相连接固定。

作为本发明的进一步改进，所述外圈缸筒4的上端设置有第四螺栓42，所述外圈缸筒4通过第四螺栓42与低压蓄能器5的上端相连接固定；所述外圈缸筒4的下端设置有第五螺栓43，所述外圈缸筒4通过第五螺栓43与低压蓄能器5的下端相连接固定。

作为本发明的进一步改进，所述外圈缸筒4上且位于与低压蓄能器5的左侧连接处设置有第一密封组件；所述低压蓄能器5的右侧且位于其与外圈缸筒4的连接处设置有第二密封组件56；所述低压蓄能器5的右侧且位于其与高压蓄能器6的连接处设置有第三密封组件57；所述高压蓄能器6的右侧且位于其与外圈缸筒4的连接处设置有第四密封组件66。

所述的液压蓄能装置，将其应用于大型液压打桩锤的制造，作为核心动力及控制部分，为打桩锤提供高效、稳定的能源和控制。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种液压蓄能装置，其特征在于，其包括：从左至右依次设置的前导套、控制阀组、内圈缸筒、外圈缸筒、低压蓄能器、高压蓄能器、后导套及活塞杆，所述低压蓄能器设置于外圈缸筒的右端，所述低压蓄能器包括低压蓄能缸筒及低压蓄能活塞环，所述外圈缸筒与低压蓄能缸筒之间形成第一密闭腔体，所述低压蓄能活塞环将第一密闭腔体分成密闭的低压油液腔与低压氮气腔两部分；所述高压蓄能器设置于低压蓄能器的右端，所述高压蓄能器包括高压蓄能缸筒及高压蓄能活塞环，所述外圈缸筒与高压蓄能缸筒之间形成第二密闭腔体，所述高压蓄能活塞环将第二密闭腔体分成密闭的高压油液腔与高压氮气腔两部分，所述低压蓄能活塞环与高压蓄能活塞环均为环形结构，所述低压蓄能活塞环与高压蓄能活塞环的大小相等，形状相同，且相对设置，所述低压蓄能活塞环与高压蓄能活塞环均设置有第一凹槽、第二凹槽及第三凹槽；所述外圈缸筒上且位于与低压蓄能器的左侧连接处设置有第一密封组件；所述低压蓄能器的右侧且位于其与外圈缸筒的连接处设置有第二密封组件；所述低压蓄能器的右侧且位于其与高压蓄能器的连接处设置有第三密封组件；所述高压蓄能器的右侧且位于其与外圈缸筒的连接处设置有第四密封组件；所述前导套、控制阀组、内圈缸筒及后导套均套设于活塞杆上，所述前导套与后导套分别设置于活塞杆的左右两端，所述控制阀组设置于前导套的右端，所述内圈缸筒的左端卡设于控制阀组的右端，所述内圈缸筒的右端卡设于后导套的左端，所述内圈缸筒与外圈缸筒贴合设置，且外圈缸筒位于内圈缸筒的上端，所述外圈缸筒的左端卡设于控制阀组的右端，外圈缸筒的右端与后导套的上端相固定连接。

2.根据权利要求1所述的液压蓄能装置，其特征在于，所述前导套为L字形结构，所述控制阀组的左端与前导套的突出部相连接固定，所述控制阀组的右端设置有内圈缸筒卡槽部与外圈缸筒卡槽部，所述内圈缸筒的左端卡设于内圈缸筒卡槽部内，外圈缸筒的左端卡设于外圈缸筒卡槽部内。

3.根据权利要求1所述的液压蓄能装置，其特征在于，所述控制阀组右侧上端设置有第一螺栓，所述控制阀的上端组通过第一螺栓与外圈缸筒的左侧上端相连接固定；所述控制阀组右侧下端设置有第二螺栓，所述控制阀组的下端组通过第二螺栓与外圈缸筒的左侧下端相连接固定。

4.根据权利要求1所述的液压蓄能装置，其特征在于，所述外圈缸筒的右端设置有第三螺栓，所述外圈缸筒通过第三螺栓与后导套相连接固定。

5.根据权利要求1所述的液压蓄能装置，其特征在于，所述外圈缸筒的上端设置有第四螺栓，所述外圈缸筒通过第四螺栓与低压蓄能器的上端相连接固定；所述外圈缸筒的下端设置有第五螺栓，所述外圈缸筒通过第五螺栓与低压蓄能器的下端相连接固定。

6.一种采用权利要求1所述液压蓄能装置的液压蓄能控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

（1）设置一液压蓄能装置，一液压油泵，一回油箱及一氮气充气泵，所述液压蓄能装置包括控制阀组、低压蓄能器及高压蓄能器，所述低压蓄能器包括一低压油液腔、一低压蓄能活塞环及一低压氮气腔，所述高压蓄能器包括一高压油液腔、一高压蓄能活塞环及一高压氮气腔；

（2）氮气充气泵通过氮气充气管道分别向上述低压氮气腔与高压氮气腔内充入氮气，当低压氮气腔充入氮气后，低压蓄能活塞环向左运动，当高压氮气腔充入氮气后，高压蓄能活塞环向右运动；

（3）液压油泵通过液压油管道分别向上述低压油液腔与高压油液腔内输入液压油，当低压油液腔输入液压油后，低压蓄能活塞环向右挤压低压氮气腔进行加压蓄能，当高压油液腔输入液压油后，高压蓄能活塞环向左挤压高压氮气腔进行加压蓄能；

（4）当低压蓄能器与高压蓄能器的蓄能完毕后，低压油液腔与高压油液腔内的液压油通过回油管道回流至回油箱中，与此同时，低压氮气腔与高压氮气腔的加压后的氮气不再受到液压油的压力后，进行释量，完成一轮蓄能释能工序；

（5）重复步骤（2）、（3）、（4），可依次完成多个工作循环，进行快速蓄能。

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