CN109340214B - 一种集成型大功率方向阀油缸及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成型大功率方向阀油缸的控制方法，其采用一控制阀及一集成型功率方向阀的结构设计和分步骤控制，来替代传统液压打桩锤油缸，使其达到功率增加、液压流量增加的同时，空间体积及成本不会随之而大幅增加，解决了现有油缸控制油路均采用多个常规液压插装阀组合，并与油缸上导套或下导套集成于一体的形式完成控制及装配，且其管路复杂，维修麻烦的问题。本发明还提供了一种实施上述方法的集成型大功率方向阀油缸，集控制阀与油缸于一体，通过采用集成型大功率方向阀的结构设计，简化了控制阀组的油路，同时减少了插装阀的个数，降低了生产成本及减小了油缸所占空间，安装拆卸方便，维护简便高效，广泛适用于液压打桩锤领域。

Description

一种集成型大功率方向阀油缸及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种液压打桩设备技术领域，尤其涉及一种集成型大功率方向阀油缸及其控制方法。

背景技术

在建筑工程中一般常见的打桩机有液压步履式柴油锤打桩机和高频液压振动打桩机两种。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的不断提高，目前我国大型液压打桩机还处于发展阶段，技术尚未成熟，绝大部分的大型液压打桩机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大型液压打桩机的需求，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大型液压打桩机的技术，改善这一不利问题。目前，设计和制造大型液压振动打桩机的关键技术，主要取决于油缸组件、锤芯及锤体三大主要部分，而油缸组件作为其动力的来源及控制执行部分更是重中之重；现阶段国产的油缸组件还存在着许多的不足，因此需要不断的改进和完善。

现市面上，绝大部分液压打桩锤油缸，控制油路均采用多个常规液压插装阀组合，并与油缸上导套或下导套集成于一体的结构设计来完成控制及装配，这种多个常规液压插装阀组合完成控制的结构设计，每个常规液压插装阀都需要接通油路才能完成正常的工作，这也就意味着其管路极其复杂，其二，多个常规液压插装阀组合相对于单个插装阀，也意味着其所占空间体积更大，成本更高，拆装维修更麻烦。随着功率的增加，对于液压流量需求也加大，而上述油缸控制油路，只能用增加常规液压插装阀数量来满足要求，造成空间体积和成本大幅增加，严重限制和影响了实际工程应用。

为此，研发一种集成型大功率方向阀油缸及其控制方法，采用一控制阀及一集成型功率方向阀的结构设计来替代上述液压打桩锤油缸，使其达到功率增加、液压流量增加的同时，空间体积及成本不会随之而大幅增加，因使其具有较强的实用性及市场竞争力。

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集成型大功率方向阀油缸的控制方法，通过独特设计的结构及控制工艺，以解决现有油缸控制油路均采用多个常规液压插装阀组合，并与油缸上导套或下导套集成于一体的形式完成控制及装配，且其管路复杂、所占空间体积大、成本高的问题，在功率大幅增加的时候、其体积及成本也会大幅增加的问题；同时解决使用时控制与维修麻烦的问题。

本发明还提供了一种实施上述方法的集成型大功率方向阀油缸，集控制阀与油缸于一体，通过采用集成型大功率方向阀的独特结构设计，取代多个常规液压插装阀组合的结构设计，简化控制阀组的油路，减少插装阀的个数，降低生产成本及减小了油缸所占空间，安装拆卸方便，维护简便高效，使其在功率大幅增加的时候，其体积及成本仅有少量增加，以使之能够广泛适用于大功率液压打桩锤的制造。

本发明为实现上述目的所提供的技术方案是：

一种集成型大功率方向阀油缸的控制方法，其包括以下步骤：

(1)设置一集成型大功率方向阀油缸、一油源及一油箱，所述集成型大功率方向阀油缸包括外缸体、控制阀组、进油口、内缸体、活塞杆、导套、后盖、回油口及滑套；所述内缸体内部形成一杆腔，该杆腔包括一无杆腔及一有杆腔；所述外缸体与内缸体之间形成一压力油通道，所述控制阀组包括电磁阀，该电磁阀包括阀芯、电磁阀P口、电磁阀T口、电磁阀A口、电磁阀B口、电磁铁SOLa及电磁铁SOLb，所述滑套、外缸体、内缸体及后盖形成一方向阀，所述方向阀还包括方向阀P口、方向阀T口、方向阀A口、方向阀A1口及方向阀A2口，所述电磁阀B口连通滑套的左端且控制该端的油压，从而实现滑套左右滑动，切换压力油方向，控制油缸动作；

(2)将油源分别与电磁阀P口、方向阀P口、方向阀A1口及有杆腔相连通，电磁阀T口及方向阀T口分别与油箱相连通，电磁阀B口与方向阀A2口相连通，方向阀A口与油缸无杆腔连通；

(3)当电磁铁SOLa通电、电磁铁SOLb断电时，电磁阀的阀芯切换至左位，此时油源将压力油输送至电磁阀P口、方向阀P口、方向阀A1口及有杆腔，而无杆腔内部的压力油经过方向阀A口、电磁阀T口流回油箱，方向阀A2口的油液经过电磁阀B口、电磁阀T口流回至油箱，因此滑套左端油压等于零，滑套向左滑动，压力油进入有杆腔，活塞杆缩回，从而实现提锤动作；

(4)当电磁铁SOLa断电、电磁铁SOLb通电时，电磁阀的阀芯切换至右位；此时方向阀A1口接入压力油，方向阀A2口经过电磁阀P口、电磁阀B口也接入压力油；在相同压力作用下，滑套左、右端油压相等并大于零，由于滑套右端面积大于滑套左端面积，滑套在左、右端压力差作用下向右滑动，因此方向阀的滑套切换至右位，与此同时，无杆腔经过方向阀P口、方向阀A口接通有杆腔，并与压力油接通，形成差动油路，在相同压力作用下，由于无杆腔面积大于有杆腔面积，活塞杆伸出，实现落锤动作。

一种实施上述控制方法的集成型大功率方向阀油缸，其包括外缸体、控制阀组、进油口、内缸体、活塞杆、导套、后盖、回油口及滑套；所述导套与后盖分别卡设于外缸体的左右两端，所述内缸体设置于外缸体的内部，所述外缸体与内缸体之间形成一压力油通道，所述滑套设置于压力油通道上，所述滑套、外缸体、内缸体及后盖形成一方向阀，所述进油口、回油口均设置于外缸体上且与压力油通道相连通，所述活塞杆设置于内缸体的内部且活塞杆的一端突出设置于内缸体的外侧，所述控制阀组设置于外缸体的上端且与压力油通道相连通，所述内缸体内部形成一杆腔，所述该杆腔包括一无杆腔及一有杆腔；所述控制阀组包括电磁阀，该电磁阀包括阀芯、电磁阀P口、电磁阀T口、电磁阀A口、电磁阀B口、电磁铁SOLa及电磁铁SOLb，所述方向阀还包括方向阀P口、方向阀T口、方向阀A口、方向阀A1口及方向阀A2口。

还包括蓄能器接口，所述蓄能器接口设置于外缸体上且位于进油口的一侧，该蓄能器接口用于与外部设备蓄能器连接，从而实现提锤时对蓄能器的充油及落锤时蓄能器对油缸无杆腔的补油。

所述集成型大功率方向阀油缸应用于液压打桩锤领域。

还包括吊环，所述吊环设置于活塞杆突出设置于内缸体的一端，该吊环用于连接外部装置或液压打桩锤的锤心。

所述后盖的一端与外部装置相连接或固定于液压打桩锤的锤体上。

所述导套与后盖均通过第一插销固定于外缸体上，所述吊环通过第二插销固定于活塞杆上。

所述活塞杆上设置有第一密封组件，所述第一密封组件上设置有密封圈，所述腔体通过第一密封组件分成无杆腔和有杆腔两个部分。

所述活塞杆与导套连接处设置有第二密封组件。

与现有技术相比具有如下优点：

本发明采用集成型大功率方向阀油缸及其控制方法，通过独特设计的结构及控制工艺，解决了现有油缸控制油路均采用多个常规液压插装阀组合，并与油缸上导套或下导套集成于一体的形式完成控制及装配，且其管路复杂，所占空间体积大，成本高，维修麻烦的问题。

本发明提供的集成型大功率方向阀油缸，其将集控制阀与油缸集成于一体，通过采用集成型大功率方向阀的结构设计取代了多个常规液压插装阀组合的结构设计，简化了控制阀组的油路，减少了插装阀的个数，降低了生产成本及减小了油缸所占空间，安装拆卸方便，维护简便高效，尤其是在功率大幅增加时，其整体体积及成本仅有少量增加，因此可以广泛适用于大功率液压打桩锤的制造。与此同时，本发明通过采用蓄能器接口的结构设计，蓄能器接口用于与外部设备蓄能器连接，从而实现提锤时对蓄能器的充油及落锤时蓄能器对油缸无杆腔的补油，使本发明的控制及运行更加精密、高效。

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为本发明的第一工作状态的工作原理示意图；

图2为本发明的第一工作状态下的结构及液体流动示意图；

图3为本发明的第二工作状态下的工作原理示意图；

图4为本发明的第二工作状态下的结构及液体流动示意图；

图5为本发明的整体结构示意图。

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：

本实施例提供一种集成型大功率方向阀油缸的控制方法，其包括以下步骤：

(1)请参照图2及图4，设置一集成型大功率方向阀油缸、一油源及一油箱，所述集成型大功率方向阀油缸包括外缸体1、控制阀组2、进油口3、内缸体5、活塞杆6、导套7、后盖9、回油口10及滑套11；所述内缸体5内部形成一杆腔，该杆腔包括一无杆腔及一有杆腔；所述外缸体1与内缸体5之间形成一压力油通道，所述控制阀组2包括电磁阀，该电磁阀包括阀芯、电磁阀P口、电磁阀T口、电磁阀A口、电磁阀B口、电磁铁SOLa及电磁铁SOLb，所述滑套11、外缸体1、内缸体5及后盖9形成一方向阀，所述方向阀还包括方向阀P口、方向阀T口、方向阀A口、方向阀A1口及方向阀A2口，所述电磁阀B口连通滑套11的左端且控制该端的油压，从而实现滑套11左右滑动，切换压力油方向，控制油缸动作；

(2)将油源分别与电磁阀P口、方向阀P口、方向阀A1口及有杆腔相连通，电磁阀T口及方向阀T口分别与油箱相连通，电磁阀B口与方向阀A2口相连通，方向阀A口与油缸无杆腔连通；

(3)请参照图1，当电磁铁SOLa通电、电磁铁SOLb断电时，电磁阀的阀芯切换至左位，此时油源将压力油输送至电磁阀P口、方向阀P口、方向阀A1口及有杆腔，而无杆腔内部的压力油经过方向阀A口、电磁阀T口流回油箱，方向阀A2口的油液经过电磁阀B口、电磁阀T口流回至油箱，因此滑套11左端油压等于零，滑套11向左滑动，压力油进入有杆腔，活塞杆6缩回，从而实现提锤动作；

(4)请参照图3，当电磁铁SOLa断电、电磁铁SOLb通电时，电磁阀的阀芯切换至右位；此时方向阀A1口接入压力油，方向阀A2口经过电磁阀P口、电磁阀B口也接入压力油；在相同压力作用下，滑套11左、右端油压相等并大于零，由于滑套11右端面积大于滑套左端面积，滑套11在左、右端压力差作用下向右滑动，因此方向阀的滑套11切换至右位，与此同时，无杆腔经过方向阀P口、方向阀A口接通有杆腔，并与压力油接通，形成差动油路，在相同压力作用下，由于无杆腔面积大于有杆腔面积，活塞杆6伸出，实现落锤动作。

请参照图2、图4及图5还提供一种实施上述控制方法的集成型大功率方向阀油缸，其包括外缸体1、控制阀组2、进油口3、内缸体5、活塞杆6、导套7、后盖9、回油口10及滑套11；所述导套7与后盖9分别卡设于外缸体1的左右两端，所述内缸体5设置于外缸体1的内部，所述外缸体1与内缸体5之间形成一压力油通道，所述滑套11设置于压力油通道上，所述滑套11、外缸体1、内缸体5及后盖9形成一方向阀，所述进油口3、回油口10均设置于外缸体1上且与压力油通道相连通，所述活塞杆6设置于内缸体5的内部且活塞杆6的一端突出设置于内缸体5的外侧，所述控制阀组2设置于外缸体1的上端且与压力油通道相连通，所述内缸体5内部形成一杆腔，所述该杆腔包括一无杆腔及一有杆腔；所述控制阀组2包括电磁阀，该电磁阀包括阀芯、电磁阀P口、电磁阀T口、电磁阀A口、电磁阀B口、电磁铁SOLa及电磁铁SOLb，所述方向阀包括方向阀P口、方向阀T口、方向阀A口、方向阀A1口及方向阀A2口。

作为本发明的进一步改进，还包括蓄能器接口4，所述蓄能器接口4设置于外缸体1上且位于进油口3的一侧，该蓄能器接口4用于与外部设备蓄能器连接，从而实现提锤时对蓄能器的充油及落锤时蓄能器对油缸无杆腔的补油。

作为本发明的进一步改进，所述集成型大功率方向阀油缸应用于大功率液压打桩锤的制造。

作为本发明的进一步改进，还包括吊环8，所述吊环8设置于活塞杆6突出设置于内缸体5的一端，该吊环6用于连接外部装置或液压打桩锤的锤心。

作为本发明的进一步改进，所述后盖9的一端与外部装置相连接或固定于液压打桩锤的锤体上。

作为本发明的进一步改进，所述导套7与后盖9均通过第一插销固定于外缸体上，所述吊环8通过第二插销固定于活塞杆上。

作为本发明的进一步改进，所述活塞杆6上设置有第一密封组件，所述第一密封组件上设置有密封圈，所述腔体通过第一密封组件分成无杆腔和有杆腔两个部分。

作为本发明的进一步改进，所述活塞杆6与导套7连接处设置有第二密封组件。

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 (9)

1.一种集成型大功率方向阀油缸的控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

（1）设置一集成型大功率方向阀油缸，所述集成型大功率方向阀油缸包括外缸体、控制阀组、进油口、内缸体、活塞杆、导套、后盖、回油口及滑套；所述内缸体内部形成一杆腔，该杆腔包括一无杆腔及一有杆腔；所述外缸体与内缸体之间形成一压力油通道，所述控制阀组包括电磁阀，该电磁阀包括阀芯、电磁阀P口、电磁阀T口、电磁阀A口、电磁阀B口、电磁铁SOLa及电磁铁SOLb，所述滑套、外缸体、内缸体及后盖形成一方向阀，所述方向阀还包括方向阀P口、方向阀T口、方向阀A口、方向阀A1口及方向阀A2口，所述电磁阀B口连通滑套的左端且控制该端的油压，从而实现滑套左右滑动，切换压力油方向，控制油缸动作；

（2）将油源分别与电磁阀P口、方向阀P口、方向阀A1口及有杆腔相连通，将电磁阀T口及方向阀T口分别与油箱相连通，将电磁阀B口与方向阀A2口相连通，将方向阀A口与油缸无杆腔连通；

（3）当电磁铁SOLa通电、电磁铁SOLb断电时，电磁阀的阀芯切换至左位，此时油源将压力油输送至电磁阀P口、方向阀P口、方向阀A1口及有杆腔，而无杆腔内部的压力油经过方向阀A口、电磁阀T口流回油箱，方向阀A2口的油液经过电磁阀B口、电磁阀T口流回至油箱，因此滑套左端油压等于零，滑套向左滑动，压力油进入有杆腔，活塞杆缩回，从而实现提锤动作；

（4）当电磁铁SOLa断电、电磁铁SOLb通电时，电磁阀的阀芯切换至右位；此时方向阀A1口接入压力油，方向阀A2口经过电磁阀P口、电磁阀B口也接入压力油；在相同压力作用下，滑套左、右端油压相等并大于零，由于滑套右端面积大于滑套左端面积，滑套在左、右端压力差作用下向右滑动，因此方向阀的滑套切换至右位，与此同时，无杆腔经过方向阀P口、方向阀A口接通有杆腔，并与压力油接通，形成差动油路，在相同压力作用下，由于无杆腔面积大于有杆腔面积，活塞杆伸出，实现落锤动作。

2.一种实施权利要求1所述控制方法的集成型大功率方向阀油缸，其特征在于，其包括外缸体、控制阀组、进油口、内缸体、活塞杆、导套、后盖、回油口及滑套；所述导套与后盖分别卡设于外缸体的左右两端，所述内缸体设置于外缸体的内部，所述外缸体与内缸体之间形成一压力油通道，所述滑套设置于压力油通道上，所述滑套、外缸体、内缸体及后盖形成一方向阀，所述进油口、回油口均设置于外缸体上且与压力油通道相连通，所述活塞杆设置于内缸体的内部且活塞杆的一端突出设置于内缸体的外侧，所述控制阀组设置于外缸体的上端且与压力油通道相连通，所述内缸体内部形成一杆腔，该杆腔包括一无杆腔及一有杆腔；所述控制阀组包括电磁阀，该电磁阀包括阀芯、电磁阀P口、电磁阀T口、电磁阀A口、电磁阀B口、电磁铁SOLa及电磁铁SOLb；所述方向阀包括方向阀P口、方向阀T口、方向阀A口、方向阀A1口及方向阀A2口。

3.根据权利要求2所述的集成型大功率方向阀油缸，其特征在于，还包括蓄能器接口，所述蓄能器接口设置于外缸体上且位于进油口的一侧，该蓄能器接口用于与外部设备蓄能器连接，从而实现提锤时对蓄能器的充油及落锤时蓄能器对油缸无杆腔的补油。

4.根据权利要求3所述的集成型大功率方向阀油缸，其特征在于，所述集成型大功率方向阀油缸应用于大功率液压打桩锤的制造。

5.根据权利要求4所述的集成型大功率方向阀油缸，其特征在于，还包括吊环，所述吊环设置于活塞杆突出设置于内缸体的一端，该吊环用于连接外部装置或液压打桩锤的锤心。

6.根据权利要求4所述的集成型大功率方向阀油缸，其特征在于，所述后盖的一端与外部装置相连接或固定于液压打桩锤的锤体上。

7.根据权利要求5所述的集成型大功率方向阀油缸，其特征在于，所述导套与后盖均通过第一插销固定于外缸体上，所述吊环通过第二插销固定于活塞杆上。

8.根据权利要求2所述的集成型大功率方向阀油缸，其特征在于，所述活塞杆上设置有第一密封组件，所述第一密封组件上设置有密封圈，所述杆腔的腔体通过第一密封组件分成无杆腔和有杆腔两个部分。

9.根据权利要求2所述的集成型大功率方向阀油缸，其特征在于，所述活塞杆与导套连接处设置有第二密封组件。