CN110939621A - 一种压桩机双层夹桩箱液压系统 - Google Patents

一种压桩机双层夹桩箱液压系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种压桩机双层夹桩箱液压系统，包括上层夹桩箱油缸、下层夹桩箱油缸、操作阀一、操作阀二、液压锁一、液压锁二、单向阀一、单向阀二、液控阀一、液控阀二、梭阀一与梭阀二；上层夹桩箱油缸与操作阀一通过油路L1与油路M1连接，下层夹桩箱油缸与操作阀二通过油路L2与油路M2连接；油路M1与油路L2之间连接有油路N及油路Q，油路L1与油路M2之间连接有油路R及油路S，梭阀一设置在油路S上，梭阀二设置在油路Q上。本发明使得当只操作上层或下层夹桩油缸夹紧时，另一个油缸会自动松开，可有效的避免误操作带来的夹桩箱损坏的风险，而且还不会影响其他工况下的正常操作，简化操作，提高效率。

Description

一种压桩机双层夹桩箱液压系统
技术领域
本发明涉及压桩机液压系统，尤其是一种压桩机双层夹桩箱液压系统。
背景技术
由于设备简单、施工方便、操作简单、造价低、工期短，沉管灌注桩被广泛应用于我国的软土地区，为增大单桩的支承能力，在灌注混凝土浇筑桩身之前，会进行扩底桩施工，双层夹桩箱被普遍用于内外双管复合扩底桩施工中，内外双管复合扩底桩过程大致为：将管径相近(内管外径小于外管内径)的内管与外管压入所需成桩的位置，内外管压入至标定高度后，将外管夹紧，将内管向上拔出地面，再将外管向上提起一小段，往外管底端填充由碎石、砂砾等混合物构成的辅料，将内管吊至外管中，用内管向下挤压外管底端辅料，使辅料向桩孔底部周围扩散，最终在桩孔底部周围形成一个扩大头，即完成扩底桩施工。
压桩机的上层夹桩箱中的夹桩油缸既可夹外管，又可夹内管，下层夹桩箱中的夹桩油缸只夹外管，上层夹桩箱顶部上方设置有下压油缸用来对上层夹桩箱提供下压动力。上下双层夹桩箱对内外管进行夹、压时，主要有六种工况：第一种工况是上下层夹桩箱油缸同时夹紧(如同时压内外管)；第二种工况是上层夹桩箱夹紧下层松开(如只用上层夹桩箱压外管)；第三种工况是下层夹桩箱夹紧上层松开(如用机架横梁向下压内管，内管无需由上层夹桩箱夹紧，此时外管需夹紧固定)；第四种工况是上下层夹桩箱油缸同时松开(如吊装内管或填充辅料时)。第五种工况是上层夹桩箱油缸单独松开；第六种工况是下层夹桩箱油缸单独松开。
现有的上下双层夹桩箱油缸为独立控制，即上层夹桩箱油缸液压系统与下层夹桩箱油缸液压系统各自独立，互不干涉与影响，这样会存在一个缺点：当第二种工况与第三种工况之间要切换时，即上层夹桩箱与下层夹桩箱的松夹状态需要互换时，操作人员很容易只操作那个需要夹紧的夹桩箱，而忘记操作那个需要松开的夹桩箱，在这种情况下操作压桩，会导致那个忘记松开的夹桩箱损坏，因此，现有技术中需要一种方案来解决这个问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种压桩机双层夹桩箱液压系统，以解决背景技术中提出的问题。
一种压桩机双层夹桩箱液压系统，包括上层夹桩箱油缸、下层夹桩箱油缸、操作阀一、操作阀二、液压锁一、液压锁二、单向阀一、单向阀二、液控阀一、液控阀二、梭阀一与梭阀二；
所述上层夹桩箱油缸的无杆腔油口C1与操作阀一的工作油口A1通过油路L1连接，上层夹桩箱油缸的有杆腔油口D1与操作阀一的工作油口B1通过油路M1连接；
所述下层夹桩箱油缸的无杆腔油口C2与操作阀二的工作油口A2通过油路L2连接，上层夹桩箱油缸的有杆腔油口D2与操作阀二的工作油口B2通过油路M2连接；
所述液压锁一包括设置在油路L1上的液控单向阀一及设置在油路M1上的液控单向阀二，液控单向阀一的进油口与工作油口A1连接，液控单向阀一的出油口与油口C1连接，液控单向阀二的进油口与工作油口B1连接，液控单向阀二的出油口与油口D1连接；液控单向阀一设置有两条控制油路，一条控制油路连接液控单向阀二的进油口，另一条控制油路K1连接到液压锁二与操作阀二之间的油路L2上，液控单向阀二的控制油口与液控单向阀一的进油口连接；
所述液压锁二包括设置在油路L2上的液控单向阀三及设置在油路M2上的液控单向阀四，液控单向阀三的进油口与工作油口A2连接，液控单向阀三的出油口与油口C2连接，液控单向阀四的进油口与工作油口B2连接，液控单向阀四的出油口与油口D2连接；液控单向阀三设置有两条控制油路，一条控制油路连接液控单向阀四的进油口，另一条控制油路K2连接到液压锁一与操作阀一之间的油路L1上，液控单向阀四的控制油口与液控单向阀三的进油口连接；
所述油路M1与油路L2之间连接有油路N及油路Q，所述油路L1与油路M2之间连接有油路R及油路S：
所述单向阀一与液控阀一串联设置在油路N上，单向阀一的正向流通方向为从油路L2流向油路M1；
所述单向阀二与液控阀二串联设置在油路R上，单向阀二的正向流通方向为从油路L1流向油路M2；
所述梭阀一设置在油路S上，梭阀一的两个进油口分别连通油路L1与油路M2，梭阀一的出油口与所述液控阀一的先导油口连接，梭阀一用于对液控阀一提供先导液压油信号而使液控阀一的两个工作油口由接通变为断开，进而使油路N断开；
所述梭阀二设置在油路Q上，梭阀二的两个进油口分别连通油路M1与油路L2，梭阀二的出油口与所述液控阀二的先导油口连接，梭阀二用于对液控阀二提供先导液压油信号而使液控阀二的两个工作油口由接通变为断开，进而使油路R断开。
优选的，所述上层夹桩箱油缸为并联设置的两个或多个同步油缸，所述有杆无杆腔油口C1及有杆腔油口D1为各同步油缸的并联油口，所述下层夹桩箱油缸也为并联设置的两个或多个同步油缸所述有杆无杆腔油口C2及有杆腔油口D2也为各同步油缸的并联油口。
优选的，所述操作阀一与操作阀二均为Y型中位机能的手动换向阀，在无手动操作时，操作阀一与操作阀二均位于中位，此时工作油口A1、工作油口B1、工作油口A2与工作油口B2均与油箱连通。
本发明至少具有以下有益效果：
本发明提针对现有的压桩机上下层夹桩箱油缸在进行扩底桩施工时存在的不足，在原本独立的上下层夹桩箱油缸的油路之间连接设置了梭阀、液控阀及单向阀进行控制，使得当只操作上层夹桩箱油缸的操作阀使上层夹桩箱油缸夹紧时，下层夹桩箱油缸会自动松开，而当只操作下层夹桩箱油缸的操作阀使下层夹桩箱油缸夹紧时，上层夹桩箱油缸会自动松开。而当同时操作上下层夹桩箱油缸的操作阀使上下层夹桩箱油缸同时夹紧或同时松开，均可正常进行。另外，当单独操作上层夹桩箱油缸的操作阀或者下层夹桩箱油缸的操作阀使上层夹桩箱油缸或者下层夹桩箱油缸松开时，上下层夹桩箱油缸的油路可分开动作并不会相互干涉，本发明可以有效的避免误操作带来的夹桩箱损坏的风险，而且还不会影响其他工况下的正常操作，大大的提高了夹桩箱扩桩施工时的安全性与可靠性，延长了系统的寿命，简化了操作，提高了效率，更主要的是可防止因人为操作不当引起的设备损坏。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的一种压桩机双层夹桩箱液压系统的原理图。
图中：1-上层夹桩箱油缸，10-操作阀一，11-液压锁一，111-液控单向阀一，112-液控单向阀二，12-单向阀一，13-液控阀一，14-梭阀一，2-下层夹桩箱油缸，20-操作阀二，21-液压锁二，211-液控单向阀三，212-液控单向阀四，22-单向阀二，23-液控阀二，24-梭阀二。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1的一种压桩机双层夹桩箱液压系统，包括上层夹桩箱油缸1、下层夹桩箱油缸2、操作阀一10、操作阀二20、液压锁一11、液压锁二21、单向阀一12、单向阀二22、液控阀一13、液控阀二23、梭阀一14与梭阀二24；
上层夹桩箱油缸的无杆腔油口C1与操作阀一的工作油口A1通过油路L1连接，上层夹桩箱油缸的有杆腔油口D1与操作阀一的工作油口B1通过油路M1连接；
下层夹桩箱油缸的无杆腔油口C2与操作阀二的工作油口A2通过油路L2连接，上层夹桩箱油缸的有杆腔油口D2与操作阀二的工作油口B2通过油路M2连接；
本实施例中，操作阀一与操作阀二均为Y型中位机能的手动换向阀，在无手动操作时，操作阀一与操作阀二均位于中位，此时工作油口A1、工作油口B1、工作油口A2与工作油口B2均与油箱连通。
液压锁一11包括设置在油路L1上的液控单向阀一111及设置在油路M1上的液控单向阀二112，液控单向阀一的进油口与工作油口A1连接，液控单向阀一的出油口与油口C1连接，液控单向阀二的进油口与工作油口B1连接，液控单向阀二的出油口与油口D1连接；液控单向阀一设置有两条独立的控制油路，一条控制油路连接液控单向阀二的进油口，另一条控制油路K1连接到液压锁二与操作阀二之间的油路L2上，液控单向阀二的控制油口与液控单向阀一的进油口连接；
液压锁二21包括设置在油路L2上的液控单向阀三211及设置在油路M2上的液控单向阀四212，液控单向阀三的进油口与工作油口A2连接，液控单向阀三的出油口与油口C2连接，液控单向阀四的进油口与工作油口B2连接，液控单向阀四的出油口与油口D2连接；液控单向阀三设置有两条独立的控制油路，一条控制油路连接液控单向阀四的进油口，另一条控制油路K2连接到液压锁一与操作阀一之间的油路L1上，液控单向阀四的控制油口与液控单向阀三的进油口连接；
本实施例中，油路M1与油路L2之间连接有油路N及油路Q，油路L1与油路M2之间连接有油路R及油路S：
单向阀一与液控阀一串联设置在油路N上，单向阀一的正向流通方向为从油路L2流向油路M1；本实施例中，单向阀一的进油口一端与油路L2连接，单向阀一的出油口一端与液控阀一连接。
单向阀二与液控阀二串联设置在油路R上，单向阀二的正向流通方向为从油路L1流向油路M2；本实施例中，单向阀二的进油口一端与油路L1连接，单向阀一的出油口一端与液控阀二连接。
梭阀一设置在油路S上，梭阀一的两个进油口分别连通油路L1与油路M2，梭阀一的出油口与所述液控阀一的先导油口连接，梭阀一用于对液控阀一提供先导液压油信号而使液控阀一的两个工作油口由接通变为断开，进而使油路N断开；
梭阀二设置在油路Q上，梭阀二的两个进油口分别连通油路M1与油路L2，梭阀二的出油口与所述液控阀二的先导油口连接，梭阀二用于对液控阀二提供先导液压油信号而使液控阀二的两个工作油口由接通变为断开，进而使油路R断开。
本实施例中，液控阀一与液控阀二均为两位两通的液控换向阀，梭阀一与梭阀二无液压油给液控阀一与液控阀二的先导油口时，液控阀一与液控阀二均位于原始位置，液控阀一与液控阀二的原始位置均为两个工作油口接通的工作位。
本实施例中，上层夹桩箱油缸为并联设置的两个油缸，所述有杆无杆腔油口C1及有杆腔油口D1为两个同步油缸的并联油口。
本实施例中，下层夹桩箱油缸也为并联设置的两个油缸，有杆无杆腔油口C2及有杆腔油口D2也为两个同步油缸的并联油口。
参见图1，本实施例在几种重要工况下的工作原理与工作过程大致如下：
第一种工况：当同时操作操作阀一10与操作阀二20到右位使上层夹桩箱油缸和下层夹桩箱油缸同时夹紧时，液压油分别从操作阀一10与操作阀二20的P口再分别通过液压锁一11与液压锁二21的一侧进入上下层夹桩箱油缸的大腔(即无杆腔)，小腔的液压油则分别通过液压锁一11与液压锁二21的另一侧后再分别经操作阀一10与操作阀二20的T口回油箱，此时液压油除了进入上下层夹桩箱油缸的大腔，还有一部分液压油经过梭阀一14和梭阀二24将液控阀一13和液控阀二23断开。此时，上层夹桩箱油缸的油路与下层夹桩箱油缸的油路处于隔开状态，两边相互不干涉。
第二种工况，当单独操作操作阀一10到右位使上层夹桩箱油缸夹紧时，一部分液压油通过操作阀一10和液压锁一11到达上层夹桩箱油缸1的大腔，另一部分液压油通过单向阀二22与液控阀二23进入下层夹桩箱油缸2的小腔(即有杆腔)。上层夹桩箱油缸的小腔通过液压锁一11和操作阀一11的右位回油箱，此时控制油路K1将液压锁二21的液控单向阀三211开启，下层夹桩箱油缸2的大腔通过液压锁二21和操作阀二20回油箱。即只单独操作上层夹桩箱油缸夹紧，下层夹桩箱油缸会自动松开。
第三种工况：单独操作操作阀二20到右位使下层夹桩箱油缸夹紧时，其原理与第二种工况一致。
第四种工况：当上层夹桩箱油缸1与下层夹桩箱油缸2需要同时松开时，可以同时操作操作阀一10和操作阀二20，此时两路液压油同时通过液压锁一11和液压锁二21进入上层夹桩箱油缸1和下层夹桩箱油缸的小腔。油路N与油路R均断开，上层夹桩箱油缸1和下层夹桩箱油缸大腔中的液压油依通过液压锁一11与液压锁二21、和作阀一10和操作阀二20回油箱。此时，上层夹桩箱油缸的油路与下层夹桩箱油缸的油路也处于隔开状态，两边相互不干涉。
第五种工况：当单独操作操作阀一10到左位使上层夹桩箱油缸松开时，液压油通过操作阀一10和液压锁一11进入上层夹桩箱油缸1的小腔，同时通过梭阀二24打开夜控阀二23，油路R断开，此时上层夹桩箱油缸与下层夹桩箱油缸可分开动作而不相互干涉。
第六种工况，当单独操作操作阀二20到左位使下层夹桩箱油缸松开时，原理与第五种工况一致。
应当指出的是，压桩机的上下层夹桩箱油缸均为水平设置，上层夹桩箱油缸的两个同步油缸相向设置，以将内管或外管夹紧，下层夹桩箱油缸的两个同步油缸也相向设置，以将外管夹紧，本发明图1中为了节省图幅，将上下层夹桩箱油缸均沿竖直方向布置，因此，本发明图1中的上下层夹桩箱油缸布置方向并不构成对本发明保护范围的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种压桩机双层夹桩箱液压系统，其特征在于，包括上层夹桩箱油缸(1)、下层夹桩箱油缸(2)、操作阀一(10)、操作阀二(20)、液压锁一(11)、液压锁二(21)、单向阀一(12)、单向阀二(22)、液控阀一(13)、液控阀二(23)、梭阀一(14)与梭阀二(24)；
所述上层夹桩箱油缸的无杆腔油口C1与操作阀一的工作油口A1通过油路L1连接，上层夹桩箱油缸的有杆腔油口D1与操作阀一的工作油口B1通过油路M1连接；
所述下层夹桩箱油缸的无杆腔油口C2与操作阀二的工作油口A2通过油路L2连接，上层夹桩箱油缸的有杆腔油口D2与操作阀二的工作油口B2通过油路M2连接；
所述液压锁一包括设置在油路L1上的液控单向阀一(111)及设置在油路M1上的液控单向阀二(112)，液控单向阀一的进油口与工作油口A1连接，液控单向阀一的出油口与油口C1连接，液控单向阀二的进油口与工作油口B1连接，液控单向阀二的出油口与油口D1连接；液控单向阀一设置有两条控制油路，一条控制油路连接液控单向阀二的进油口，另一条控制油路K1连接到液压锁二与操作阀二之间的油路L2上，液控单向阀二的控制油口与液控单向阀一的进油口连接；
所述液压锁二包括设置在油路L2上的液控单向阀三(211)及设置在油路M2上的液控单向阀四(212)，液控单向阀三的进油口与工作油口A2连接，液控单向阀三的出油口与油口C2连接，液控单向阀四的进油口与工作油口B2连接，液控单向阀四的出油口与油口D2连接；液控单向阀三设置有两条控制油路，一条控制油路连接液控单向阀四的进油口，另一条控制油路K2连接到液压锁一与操作阀一之间的油路L1上，液控单向阀四的控制油口与液控单向阀三的进油口连接；
所述油路M1与油路L2之间连接有油路N及油路Q，所述油路L1与油路M2之间连接有油路R及油路S：
所述单向阀一与液控阀一串联设置在油路N上，单向阀一的正向流通方向为从油路L2流向油路M1；
所述单向阀二与液控阀二串联设置在油路R上，单向阀二的正向流通方向为从油路L1流向油路M2；
所述梭阀一设置在油路S上，梭阀一的两个进油口分别连通油路L1与油路M2，梭阀一的出油口与所述液控阀一的先导油口连接，梭阀一用于对液控阀一提供先导液压油信号而使液控阀一的两个工作油口由接通变为断开，进而使油路N断开；
所述梭阀二设置在油路Q上，梭阀二的两个进油口分别连通油路M1与油路L2，梭阀二的出油口与所述液控阀二的先导油口连接，梭阀二用于对液控阀二提供先导液压油信号而使液控阀二的两个工作油口由接通变为断开，进而使油路R断开。
2.根据权利要求1所述的一种压桩机双层夹桩箱液压系统，其特征在于，所述上层夹桩箱油缸为并联设置的两个或多个同步油缸，所述无杆腔油口C1及有杆腔油口D1为各同步油缸的并联油口，所述下层夹桩箱油缸也为并联设置的两个或多个同步油缸，所述无杆腔油口C2及有杆腔油口D2也为各同步油缸的并联油口。
3.根据权利要求1所述的一种压桩机双层夹桩箱液压系统，其特征在于，所述操作阀一与操作阀二均为Y型中位机能的手动换向阀，在无手动操作时，操作阀一与操作阀二均位于中位，此时工作油口A1、工作油口B1、工作油口A2与工作油口B2均与油箱连通。
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