CN112942347A - 一种打桩机的夹紧装置及液压系统 - Google Patents

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苗国华
杨典作
刘震
李强
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Abstract

本发明公开了一种打桩机的夹紧装置及液压系统，涉及工程机械技术领域。该打桩机的夹紧装置设置于振动锤头的锤体且用于夹紧桩，包括夹紧油缸、连杆和夹紧件，夹紧油缸固定于锤体且内部设置有活塞和与活塞连接的活塞杆，夹紧油缸的无杆腔设置有弹性件，弹性件在伸缩方向的两端分别与夹紧油缸的内壁和活塞抵接；连杆的延伸方向与活塞杆的延伸方向呈角度设置，连杆的一端与活塞杆滑动连接；连杆通过转动件与锤体转动连接，转动件与连杆的两端均间隔设置；夹紧件与连杆的另一端滑动连接，锤体上设置有抵靠部，弹性件能够使活塞杆伸出夹紧油缸以带动夹紧件运动以将桩抵紧于抵靠部。该夹紧装置通过自身结构就能实现夹紧，从而能避免脱夹，提高了安全性。

Description

一种打桩机的夹紧装置及液压系统
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种打桩机的夹紧装置及液压系统。
背景技术
履带式液压打桩机在高速铁路、公路软地基处理、填海及桥梁、码头工程、深基坑支护和普通建筑物的基础处理等方面得到了迅速的应用，可用于打桩钢管、钢板、木板以及建筑材料等，极大地提高了打桩作业的工作效率，节约了大量时间和成本。
履带式液压打桩机可分为机身、臂和振动锤头三部分。机身与挖掘机机身基本通用，臂根据机身型号及所需打桩深度定制，振动锤头的作用主要有夹紧和振动。以拉森桩为例，打拔桩作业一般由一个驾驶员与一个扶桩人员共同完成。液压打桩机的打桩工作过程为：打桩机就位；驾驶员捡桩；驾驶员吊桩，驾驶员移动桩至预定位置；驾驶员与扶桩人员配合，由扶桩人员手扶拉森桩将待打入桩的卡扣与前桩卡扣相连；驾驶员操作打桩；驾驶员操作至下一个桩位。液压打桩机的拔桩工作过程为：打桩机就位；驾驶员操作整机夹桩；拔桩；振动去泥；将桩放至预定位置。
目前现有技术中的打桩机在作业时的振动打拔桩速度一般为4～7m/min，在非淤泥质土壤中，最快可达到达12m/min。振动锤头的振动频率常见的在20～40Hz之间，振动锤头在打桩或者拔桩过程中，当液压系统控制失效时，存在出现脱夹的可能，会导致桩很容易倒向地面，对附近的扶桩人员、驾驶室内的驾驶人员以及施工周边的居民造成生命威胁；对周边建筑和施工机械等都造成损坏。同时当操作整机使振动锤头停止振动时，在惯性力的作用下，振动锤头会一直振动，通过激振机构的内部摩擦阻力和齿轮油的搅拌阻力等使其息振，息振时间长，容易导致桩的卡槽损坏且也具有安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种打桩机的夹紧装置，能够将桩夹紧，当液压系统控制失效时，能够保证夹紧装置不会出现脱夹的可能，提高了打桩机的安全性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种打桩机的夹紧装置，设置于振动锤头的锤体且用于夹紧桩，其中包括：
夹紧油缸，所述夹紧油缸固定于所述锤体且内部设置有活塞和与所述活塞连接的活塞杆，所述夹紧油缸的无杆腔设置有弹性件，所述弹性件在伸缩方向的两端分别与所述夹紧油缸的内壁和所述活塞抵接；
连杆，所述连杆的延伸方向与所述活塞杆的延伸方向呈角度设置，所述连杆的一端与所述活塞杆滑动连接；所述连杆通过转动件与所述锤体转动连接，所述转动件与所述连杆的两端均间隔设置；
夹紧件，所述夹紧件与所述连杆的另一端滑动连接，所述锤体上设置有抵靠部，所述弹性件能够使所述活塞杆伸出所述夹紧油缸以带动所述夹紧件向靠近所述抵靠部的方向运动以将所述桩抵紧于所述抵靠部。
本发明的另一目的在于提供一种打桩机的液压系统，在操作整机使振动锤头停止振动时，振动锤头能够快速息振，避免了对桩造成损坏，提高了作业的安全性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种打桩机的液压系统，其用于控制上述的打桩机的夹紧装置和所述振动锤头，包括：
第一供油泵；
工作阀总成，所述工作阀总成与所述第一供油泵的出油口连接；所述夹紧油缸的无杆腔和有杆腔均与所述工作阀总成连接；所述夹紧油缸的有杆腔能够与无杆腔连通且所述夹紧油缸的有杆腔能够与第一油箱连通，所述第一供油泵能够通过所述工作阀总成向所述夹紧油缸的无杆腔或有杆腔供油；
振动马达，与所述振动锤头连接，所述振动马达的进油口能够与所述第一供油泵的出油口连通，所述第一供油泵能够向所述振动马达供油；
通断阀，所述通断阀的进油口与所述振动马达的回油口连通且出油口能够与第二油箱连通，所述通断阀能够控制所述振动马达的回油口与所述第二油箱之间的通断；
溢流阀，与所述通断阀并联设置，所述溢流阀的进油口与所述振动马达的回油口连通且出油口与所述第二油箱连通。
可选地，所述打桩机的液压系统还包括第一开关电磁阀，所述第一开关电磁阀的进油口与第三油箱连通且出油口与所述通断阀的先导端连通，所述第一开关电磁阀能够得电导通以向所述通断阀的先导端供油使所述通断阀导通。
可选地，所述打桩机的液压系统还包括连接管，所述连接管的一端与所述振动马达的进油口连通且另一端与所述第二油箱连通，所述连接管上设置有第一单向阀，所述第二油箱的油液能够通过所述连接管和所述第一单向阀进入所述振动马达的进油口。
可选地，所述打桩机的液压系统还包括检测件，所述检测件用于检测所述夹紧油缸的无杆腔的压力。
可选地，所述打桩机的液压系统还包括多功能控制阀，所述多功能控制阀的P口与所述第一供油泵连通，T口与第四油箱连通，A口与所述工作阀总成连通，B口与所述振动马达的进油口和所述工作阀总成均连通；所述多功能控制阀能够控制所述第一供油泵为所述工作阀总成供油或为所述工作阀总成和所述振动马达同时供油。
可选地，所述工作阀总成包括夹紧控制阀，所述夹紧控制阀的P口与所述多功能控制阀的A口和B口均连通，PS口与所述夹紧油缸的无杆腔连通，T2口与所述夹紧油缸的有杆腔连通，T1口与所述第一油箱连通，T1口和T2口常通；所述夹紧控制阀能够使所述多功能控制阀与所述夹紧油缸的无杆腔或有杆腔连通。
可选地，所述工作阀总成还包括自动夹紧控制阀，所述自动夹紧控制阀的P口与所述多功能控制阀的A口连通，PW口与所述夹紧油缸的无杆腔连通，T口与所述第一油箱连通；所述自动夹紧控制阀能够控制所述多功能控制阀的A口或B口与所述夹紧油缸的无杆腔之间的油路的通断。
可选地，所述打桩机的液压系统还包括回转马达，所述回转马达与所述振动锤头的转盘连接，所述工作阀总成还包括回转控制阀，所述回转控制阀的P口与所述多功能控制阀的A口和B口均连通，A1口与所述回转马达的A口连通，B1口与所述回转马达的B口连通，T口与所述第一油箱连通；所述回转马达能够驱动所述转盘转动。
可选地，所述打桩机的液压系统还包括第二供油泵和换向阀，所述换向阀的P口与所述第二供油泵的出油口连通，A2口与所述振动马达的进油口连通；所述换向阀能够接通以使所述第二供油泵向所述振动马达供油。
本发明的有益效果：本发明提供的打桩机的夹紧装置，通过在夹紧油缸的无杆腔设置弹性件，在弹性件的弹性力的作用下能够推动活塞在夹紧油缸内运动，进而能够使活塞杆伸出夹紧油缸，活塞杆能够与连杆之间发生相对滑动同时能够带动连杆绕转动件转动，因此连杆能够相当于杠杆的作用，当活塞杆推动连杆运动时，连杆的另一端与夹紧件发生相对滑动的同时能够带动夹紧件向靠近抵靠部的方向运动，从而能够将桩夹紧。上述设置能够保证当液压系统控制失效时，通过夹紧装置自身的结构就能够保证夹紧装置不会出现脱夹的可能，提高了打桩机的安全性。
本发明提供的打桩机的液压系统，通过工作阀总成能够实现第一供油泵与夹紧油缸的无杆腔连通，从而第一供油泵能够向夹紧油缸的无杆腔供油以推动活塞杆运动实现夹紧装置的夹紧；同时第一供油泵能够向振动马达供油以保证振动马达工作使振动锤头振动。通过通断阀能够控制振动马达的回油口与第二油箱之间的通断，当振动锤头振动时，通断阀处于接通状态以保证振动马达的正常工作；当振动马达关闭后，通断阀处于断开状态，使振动马达的回油路断开，此时振动马达的回油口的压力会迅速上升使马达停止转动以达到快速息振的目的，避免了对桩造成损坏，提高了作业的安全性；而且通断阀还并联设置有溢流阀，当通断阀处于断开状态时，当振动马达的回油口的压力上升至溢流阀的溢流压力时，溢流阀开始起作用，能够避免振动马达的回油口的压力过大而导致管路和振动马达的损坏。
附图说明
图1是本发明实施例提供的打桩机的夹紧装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的打桩机的液压系统的结构示意图。
图中：
100-锤体；101-抵靠部；102-转盘；
1-夹紧油缸；2-弹性件；3-连杆；4-转动件；5-夹紧件；6-第一供油泵；
7-第一油箱；8-振动马达；9-通断阀；10-第二油箱；11-溢流阀；12-第一开关
电磁阀；13-第三油箱；14-连接管；15-第一单向阀；16-多功能控制阀；17-第
四油箱；18-夹紧控制阀；19-先导控制阀；20-第五油箱；21-自动夹紧控制阀；
22-回转马达；23-回转控制阀；24-第二供油泵；25-换向阀；26-第二单向阀；
27-第三单向阀；28-锁止单向阀；29-行走控制阀；30-第二开关电磁阀；31-第
四单向阀；32-检测件。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，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。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。
如图1和图2所示，该打桩机的夹紧装置设置于振动锤头的锤体100且用于夹紧桩，包括夹紧油缸1、连杆3和夹紧件5，其中夹紧油缸1固定于锤体100且内部设置有活塞和与活塞连接的活塞杆，夹紧油缸1的无杆腔设置有弹性件2，弹性件2在伸缩方向的两端分别与夹紧油缸1的内壁和活塞抵接；连杆3的延伸方向与活塞杆的延伸方向呈角度设置，连杆3的一端与活塞杆滑动连接；连杆3通过转动件4与锤体100转动连接，转动件4与连杆3的两端均间隔设置；夹紧件5与连杆3的另一端滑动连接，锤体100上设置有抵靠部101，弹性件2能够使活塞杆伸出夹紧油缸1以带动夹紧件5向靠近抵靠部101的方向运动以将桩抵紧于抵靠部101。可以理解的是，该打桩机的夹紧装置通过在夹紧油缸1的无杆腔设置弹性件2，在弹性件2的弹性力的作用下能够推动活塞在夹紧油缸1内运动，进而能够使活塞杆伸出夹紧油缸1，活塞杆能够与连杆3之间发生相对滑动的同时能够带动连杆3绕转动件4转动，因此连杆3能够相当于杠杆的作用，当活塞杆推动连杆3运动时，连杆3的另一端与夹紧件5发生相对滑动的同时能够带动夹紧件5向靠近抵靠部101的方向运动，从而能够将桩夹紧。上述设置能够保证当液压系统控制失效时，通过夹紧装置自身的结构就能够保证夹紧装置的夹紧，从而不会出现脱夹的可能，提高了打桩机的安全性。
本实施例中，转动件4为销轴，连杆3的两端均设置有沿连杆3长度方向延伸的滑槽(滑槽在图中未示出)，两个滑槽分别通过销轴与活塞杆和夹紧件5滑动连接，即当活塞杆推动连杆3运动时，活塞杆与连杆3之间的销轴能够沿着滑槽滑动，同时连杆3能够绕销轴转动；连杆3的另一端与夹紧件5之间的运动同上所述，在此不在进行赘述。至于转动件4与连杆3连接的具体位置可根据弹性件2的弹力的大小以及需要夹紧的桩的重量适应性选择；同时两个滑槽的长度也可以根据夹紧件5需要运动的距离适应性设置。弹性件2的弹力以及连杆3的长度和桩的重力之间的计算可通过现有技术中的力和力矩的计算公式进行计算，在此不再进行赘述。具体地，弹性件2为普通的弹簧或蝶形弹簧，弹性件2的弹力应能够保证当夹紧件5将桩夹紧于抵靠部101时，振动锤头升起后能够带动桩同时升起，不会产生脱夹的现象。至于振动锤头的其他结构，均已为现有技术，在此不再进行赘述。在其他实施例中，转动件4也可以为转轴等其他结构，弹性件2也可以为橡胶圈等其他结构。
本实施例中还提供了一种打桩机的液压系统，用于控制上述的打桩机的夹紧装置和振动锤头，包括第一供油泵6、工作阀总成、振动马达8、通断阀9和溢流阀11，其中工作阀总成与第一供油泵6的出油口连接；夹紧油缸1的无杆腔和有杆腔均与工作阀总成连接；夹紧油缸1的有杆腔能够与无杆腔连通且夹紧油缸1的有杆腔能够与第一油箱7连通，第一供油泵6能够通过工作阀总成向夹紧油缸1的无杆腔或有杆腔供油；振动马达8与振动锤头连接，振动马达8的进油口能够与第一供油泵6的出油口连通，第一供油泵6能够向振动马达8供油；通断阀9的进油口与振动马达8的回油口连通且出油口能够与第二油箱10连通，通断阀9能够控制振动马达8的回油口与第二油箱10之间的通断；溢流阀11与通断阀9并联设置，溢流阀11的进油口与振动马达8的回油口连通且出油口与第二油箱10连通。可以理解的是，通过工作阀总成能够实现第一供油泵6与夹紧油缸1的无杆腔连通，从而第一供油泵6能够向夹紧油缸1的无杆腔供油以推动活塞杆运动实现夹紧装置的夹紧；同时第一供油泵6能够向振动马达8供油以保证振动马达8工作使振动锤头振动。通过通断阀9能够控制振动马达8的回油口与第二油箱10之间的通断，当振动锤头振动时，通断阀9处于接通状态以保证振动马达8的正常工作；当振动马达8关闭后，通断阀9处于断开状态，使振动马达8的回油路断开，此时振动马达8的回油口的压力会迅速上升使马达停止转动以达到快速息振的目的，避免了对桩造成损坏，提高了作业的安全性；而且通断阀9还并联设置有溢流阀11，当通断阀9处于断开状态时，当振动马达8的回油口的压力上升至溢流阀11的溢流压力时，溢流阀11开始起作用，能够避免振动马达8的回油口的压力过大而导致管路和振动马达8的损坏。
具体地，第一供油泵6的进油口连接有油箱，第一供油泵6能够抽取油箱中的液压油以为夹紧油缸1和振动马达8供油。
本实施例中，由于高压油的压力远远大于弹性件2的弹力，因此该打桩机的夹紧装置的夹紧油缸1的活塞运动在正常工作过程中由无杆腔和有杆腔的液压油的压力控制，只有当液压系统失效或损坏时，即第一供油泵6无法向夹紧油缸1供油时，弹性件2的弹力作用才会发挥作用。
可选地，如图2所示，该打桩机的液压系统还包括第一开关电磁阀12，第一开关电磁阀12的进油口与第三油箱13连通且出油口与通断阀9的先导端连通，第一开关电磁阀12能够得电导通以向通断阀9的先导端供油使通断阀9导通。具体地，当第一开关电磁阀12的6a口通电时，先导油源Pi3的压力油通过第一开关电磁阀12作用于通断阀9的先导端使通断阀9的左位接通，振动马达8的回油路接通，此时振动马达8正常工作，振动锤头处于振动状态；当关闭振动马达8后，第一开关电磁阀12的6a口断电，通断阀9的右位接通，即通断阀9处于断开状态，振动马达8的回油路断开，此时振动马达8的回油口的压力会迅速上升使马达停止转动以达到快速息振的目的。至于溢流阀11的溢流压力可根据实际使用情况适应性设置，在此不做限定。在其他实施例中，也可以使用其他阀结构代替第一开关电磁阀12，或者也可以不设置第一开关电磁阀12，使用其他阀组代替通断阀9，仅需保证能够控制振动马达8的回油路的通断即可。
可选地，该打桩机的液压系统还包括连接管14，连接管14的一端与振动马达8的进油口连通且另一端与第二油箱10连通，连接管14上设置有第一单向阀15，第二油箱10的油液能够通过连接管14和第一单向阀15进入振动马达8的进油口。可以理解的是，在振动马达8开始息振时，低压油能够通过第一单向阀15对振动马达8进油口进行补油，能够防止振动马达8吸空，避免了振动马达8损坏。
可选地，如图2所示，该打桩机的液压系统还包括多功能控制阀16，多功能控制阀16的P口与第一供油泵6连通，T口与第四油箱17连通，A口与工作阀总成连通，B口与振动马达8的进油口和工作阀总成均连通；多功能控制阀16能够控制第一供油泵6为工作阀总成供油或为工作阀总成和振动马达8同时供油。本实施例中，工作阀总成包括先导控制阀19，先导控制阀19的X口与先导油源连通，X1口与多功能控制阀16的先导端b1连通，X2口与多功能控制阀16的先导端a1连通，T口与第五油箱20连通；先导控制阀19能够控制多功能控制阀16的P口与A口连通或与B口连通。可以理解的是，当先导控制阀19的X口与X2口接通时，先导油源Pi1作用于多功能控制阀16的a1端，此时多功能控制阀16的P口与A口连通，第一供油泵6为工作阀总成供油；当先导控制阀19的X口与X1口接通时，先导油源Pi1作用于多功能控制阀16的b1端，此时多功能控制阀16的P口与B口连通，第一供油泵6为工作阀总成和振动马达8供油。至于先导控制阀19和多功能控制阀16的具体结构和控制原理均已为现有技术，在此不再进行赘述。
可选地，如图2所示，工作阀总成还包括夹紧控制阀18，夹紧控制阀18的P口与多功能控制阀16的A口和B口均连通，PS口与夹紧油缸1的无杆腔连通，T2口与夹紧油缸1的有杆腔连通，T1口与第一油箱7连通，T1口和T2口常通；夹紧控制阀18能够使多功能控制阀16与夹紧油缸1的无杆腔或有杆腔连通。可以理解的是，当夹紧装置需要夹紧时，夹紧控制阀18的P口与PS口接通，T1口与T2口处于导通状态，液压油通过夹紧控制阀18的PS口进入夹紧油缸1的无杆腔，夹紧油缸1的有杆腔通过夹紧控制阀18的T2口和T1口回油至第一油箱7，此时在液压油的作用下将活塞杆推出油缸使夹紧件5靠近抵靠部101；当夹紧装置需要松开时，夹紧控制阀18的P口与T2口接通，夹紧油缸1的无杆腔和有杆腔导通，液压油进入夹紧油缸1的有杆腔，无杆腔能够回油至有杆腔，此时在液压油的作用下将活塞杆推进油缸使夹紧件5远离抵靠部101。至于夹紧控制阀18的具体结构和控制原理均已为现有技术，在此不再进行赘述。本实施例中，在夹紧控制阀18的P口与多功能控制阀16的A口之间的油路上还设置第二单向阀26，能够避免油液倒流。
可选地，工作阀总成还包括自动夹紧控制阀21，自动夹紧控制阀21的P口与多功能控制阀16的A口和B口均连通，PW口与夹紧油缸1的无杆腔连通，T口与第一油箱7连通；自动夹紧控制阀21能够控制多功能控制阀16的A口或B口与夹紧油缸1的无杆腔之间的油路的通断。可以理解的是，当夹紧装置夹紧后，在工作过程中，为减少驾驶员的工作量，可将自动夹紧控制阀21的先导端2a通电，使P口与PW口接通，同时先导控制阀19的X口与X2口接通，先导油源Pi1作用于多功能控制阀16的a1端，使多功能控制阀16的P口与A口连通，来自第一供油泵6的压力油P1经多功能控制阀16、第一单向阀26和自动夹紧控制阀21进入夹紧油缸1的无杆腔，此时夹紧油缸1的有杆腔通过夹紧控制阀18的T2口和T1口回油，实现自动夹紧动作(该过程振动马达8不振动)。当振动马达8振动时，多功能控制阀16的P口与B口连通,此时若自动夹紧控制阀21的先导端2a通电，P口与PW口接通，振动马达8进油油路里的压力油将经过第四单向阀31进入自动夹紧控制阀21，然后进入夹紧油缸1的无杆腔，实现自动夹紧动作。本实施例中，自动夹紧控制阀21为电磁阀，其具体结构和工作原理均已为现有技术，在此不再进行赘述。在其他实施例中，自动夹紧控制阀21也可以为其他类型。
本实施例中，如图2所示，自动夹紧控制阀21的PW口与夹紧油缸1的无杆腔之间还设置有第三单向阀27，能够防止油液倒流。在夹紧油缸1的无杆腔的进油口的油路上还设置有锁止单向阀28，锁止单向阀28能够与夹紧油缸1的无杆腔连通。第一供油泵6的液压油会经过锁止单向阀28进入到夹紧油缸1的无杆腔内，当该液压系统出现管路破裂等事故时，通过锁止单向阀28能够避免夹紧油缸1的无杆腔内的油液流出，从而能够避免夹紧装置产生松脱的可能，以保证操作人员和设备的安全；同时锁止单向阀28能够与夹紧油缸1的有杆腔连通，保证了不影响夹紧油缸1的无杆腔的回油。至于锁止单向阀28的具体结构和控制原理均已为现有技术，在此不再进行赘述。
可选地，该打桩机的液压系统还包括回转马达22，回转马达22与振动锤头的转盘102连接，工作阀总成还包括回转控制阀23，回转控制阀23的P口与多功能控制阀16的A口和B口均连通，A1口与回转马达22的A口连通，B1口与回转马达22的B口连通，T口与第一油箱7连通；回转马达22能够驱动转盘102转动。可以理解的是，当回转控制阀23的P口与A1口连通时，回转马达22的A口进油，实现回转马达22转动；当回转控制阀23的P口与B1口连通时，回转马达22的B口进油，实现回转马达22向反方向转动。至于回转马达22和回转控制阀23的具体结构以及工作原理均已为现有技术，在此不再进行赘述。本实施例中，回转马达22的A口进油时振动锤头左回转，回转马达22的B口进油时振动锤头右回转。在其他实施例中，也可以回转马达22的A口进油时振动锤头右回转，回转马达22的B口进油时振动锤头左回转。
可选地，如图2所示，该打桩机的液压系统还包括第二供油泵24和换向阀25，换向阀25的P口与第二供油泵24的出油口连通，A2口与振动马达8的进油口连通；换向阀25能够接通以使第二供油泵24向振动马达8供油。本实施例中，该打桩机的液压系统还包括行走控制阀29，行走控制阀29的P口与第二供油泵24的出油口连通，B2口与换向阀25的P口连通，换向阀25的先导端连通有第二开关电磁阀30。可以理解的是，当第二开关电磁阀30的5a侧通电时，先导油源Pi2作用于换向阀25的先导端，使换向阀25的P口与A2口接通，同时行走控制阀29的P口与B2口接通，第二供油泵24的压力油P2与第一供油泵6的压力油P1能够在图2中的S点汇合，共同给振动马达8供油，使振动马达8的供油量增大，因此振动频率加快。至于第二开关电磁阀30、行走控制阀29和换向阀25的具体结构及工作原理均已为现有技术，在此不再进行赘述。
本实施例中，第二供油泵24的进油口与油箱连通，第二供油泵24能够抽取油箱中液压油以为振动马达8供油。
可选地，如图2所示，该打桩机的液压系统还包括检测件32，检测件32用于检测夹紧油缸1的无杆腔的压力。具体地，上述控制阀与检测件32均与发动机的ECU电连接，检测件32能够将采集到的夹紧油缸1的无杆腔的压力信号传递给ECU，ECU判断压力是否正常，如果不正常，将发出报警，同时关停其它相关动作，从而保证操作安全。本实施例中，检测件32为压力传感器，设置于夹紧油缸1的无杆腔的进油管路上。在其他实施例中，检测件32也可以为其他结构，设置位置也可以根据实际情况适应性调整。
本实施例中提供的打桩机的液压系统能够控制振动锤头具有六个工作模式：夹紧、自动夹紧、松开、转向、振动和二级振动。当振动锤头的夹紧装置处于夹紧模式时，当振动锤头不需要振动时，ECU控制夹紧控制阀18的1a侧通电，夹紧控制阀18的P口与PS口接通，同时控制先导控制阀19的4a侧通电，先导控制阀19的X口与X2口接通，先导控制阀19的先导油源压力Pi1通过先导控制阀19作用在多功能控制阀16的a1侧，使多功能控制阀16的P口与A口接通，来自第一供油泵6的压力油P1经多功能控制阀16、第二单向阀26进入夹紧控制阀18，再经过锁止单向阀28，进入夹紧油缸1的无杆腔，夹紧油缸1的有杆腔通过夹紧控制阀18的T2口和T1口回油，液压油推动活塞杆伸出夹紧油缸1，进而通过连杆3带动夹紧件5靠近抵靠部101，实现夹紧动作。当振动锤头需要振动时，ECU控制夹紧控制阀18的1a侧通电，夹紧控制阀18的P口与PS口接通，同时控制先导控制阀19的4b侧通电，先导控制阀19的X口与X1口接通，先导控制阀19的先导油源压力Pi1通过先导控制阀19作用在多功能控制阀16的b1侧，使多功能控制阀16的P口与B口接通，来自第一供油泵6的压力油P1经多功能控制阀16后在S点进行分流，一部分进入振动马达8的进油口使振动马达8工作，另一部分经过第四单向阀31进入夹紧控制阀18，再经过锁止单向阀28，进入夹紧油缸1的无杆腔，推动活塞杆伸出夹紧油缸1，进而通过连杆3带动夹紧件5靠近抵靠部101，实现夹紧动作。在上述夹紧模式下同时开启振动模式时，在锁止单向阀28的作用下，能够保证夹紧装置不松脱。至于在夹紧模式下，可根据实际使用需求适应性选择是否同时开启振动模式，一般在刚开始夹紧时不需要同时启动振动模式，而当打桩机在进行打桩作业时，需要开启振动模式以保证打桩顺利。
当振动锤头的夹紧装置处于自动夹紧模式时，当振动锤头不振动时，ECU控制自动夹紧控制阀21的2a侧通电，使自动夹紧控制阀21的P口和PW口接通；同时控制先导控制阀19的4a侧通电，先导控制阀19的X口与X2口接通，先导控制阀19的先导油源Pi1通过先导控制阀19作用在多功能控制阀16的a1侧，使多功能控制阀16的P口与A口接通，来自第一供油泵6的压力油P1经多功能控制阀16、第二单向阀26进入自动夹紧控制阀21，再经过锁止单向阀28，进入夹紧油缸1的无杆腔，夹紧油缸1的有杆腔通过夹紧控制阀18的T2口和T1口回油，液压油推动活塞杆伸出夹紧油缸1，进而通过连杆3带动夹紧件5靠近抵靠部101，实现夹紧动作。当振动锤头需要振动时，ECU控制自动夹紧控制阀21的2a侧通电，自动夹紧控制阀21的P口与PW口接通，同时控制先导控制阀19的4b侧通电，先导控制阀19的X口与X1口接通，先导控制阀19的先导油源Pi1通过先导控制阀19作用在多功能控制阀16的b1侧，使多功能控制阀16的P口与B口接通，来自第一供油泵6的压力油P1经过多功能控制阀16后在S点进行分流，一部分进入振动马达8的进油口使振动马达8工作，另一部分经过第四单向阀31进入自动夹紧控制阀21，再经过锁止单向阀28，进入夹紧油缸1的无杆腔，推动活塞杆伸出夹紧油缸1，进而通过连杆3带动夹紧件5靠近抵靠部101，实现夹紧动作。在上述自动夹紧模式下同时开启振动模式时，在锁止单向阀28的作用下，能够保证夹紧装置不松脱。至于在自动夹紧模式下，可根据实际使用需求适应性选择是否同时开启振动模式，一般在刚开始夹桩时，采用夹紧模式，在打桩机开始打桩作业时采用自动夹紧模式，同时启动振动模式。
当振动锤头的夹紧装置处于松开模式时，当振动锤头不振动时，ECU控制夹紧控制阀18的1b侧通电，使夹紧控制阀18的P口和T2口接通；同时控制先导控制阀19的4a侧通电，先导控制阀19的X口与X2口接通，先导控制阀19的先导油源Pi1通过先导控制阀19作用在多功能控制阀16的a1侧，使多功能控制阀16的P口与A口接通，来自第一供油泵6的压力油P1经多功能控制阀16和第二单向阀26进入夹紧控制阀18，然后进入夹紧油缸1的有杆腔，同时打开锁止单向阀28，夹紧油缸1的无杆腔通过锁止单向阀28回油至有杆腔，此时液压油推动活塞杆向夹紧油缸1内运动，通过连杆3带动夹紧件5运动，使其远离抵靠部101，从而实现松开动作。当振动锤头振动时，振动马达8的进油油路里的压力油经过第四单向阀31进入夹紧控制阀18后进入夹紧油缸1的有杆腔，同时打开锁止单向阀28，实现松开动作。至于松开模式下可根据实际操作的需要选择是否同时开启振动模式。
当振动锤头处于转向模式时，当振动锤头不振动时，ECU控制回转控制阀23的3a侧通电，使回转控制阀23的P口和A1口接通；同时控制先导控制阀19的4a侧通电，先导控制阀19的X口与X2口接通，先导控制阀19的先导油源Pi1通过先导控制阀19作用在多功能控制阀16的a1侧，使多功能控制阀16的P口与A口接通，来自第一供油泵6的压力油P1经多功能控制阀16、第二单向阀26进入回转控制阀23，最终进入到回转马达22的A口，使转盘102左转向；右转向的操作与上述过程相反，在此不再进行赘述。当振动锤头振动时，振动马达8的进油油路里的压力油经过第四单向阀31进入回转控制阀23后进入回转马达22，实现回转动作。可以理解的是，当打桩机在进行打桩作业时，此时振动开启，若打桩过程中发现桩出现偏移，可启动回转模式以调整桩的方向，保证打桩顺利。
当振动锤头单纯处于振动模式时，ECU控制先导控制阀19的4b侧通电，先导控制阀19的X口与X1口接通，先导控制阀19的先导油源Pi1通过先导控制阀19作用在多功能控制阀16的b1侧，使多功能控制阀16的P口与B口接通，来自第一供油泵6的压力油P1经多功能控制阀16后进入到振动马达8的进油口，使振动马达8开始工作，进而使振动锤头开始振动。
当振动锤头处于二级振动模式时，ECU控制第二开关电磁阀30接通，第二开关电磁阀30的先导油源Pi2作用在换向阀25的先导端，使换向阀25的P口与A2口接通，同时ECU控制行走控制阀29的P口与B2口接通，来自第二供油泵24的压力油P2经过行走控制阀29和换向阀25，与来自第一供油泵6的压力油P1在S点汇合，共同给振动马达8供油，此时,振动马达8的供油量增大，因此振动锤头的振动频率加快。
本实施例中，当检测件32检测到的压力值大于预设值时，此时判定该液压系统处于正常状况，当检测件32检测到的压力值小于预设值时，此时判定该液压系统处于异常状况，则需要切断相应的控制阀，避免造成危险。具体如下：
当振动锤头处于夹紧模式或自动夹紧模式时，若压力传感器检测到的夹紧油缸1的无杆腔的液压油压力大于预设值时，则ECU判断此时夹紧装置处于正常工作状态，继续工作；若压力传感器检测到的夹紧油缸1的无杆腔的液压油压力小于预设值时，则ECU判断此时夹紧装置处于异常工作状态，ECU切断夹紧控制阀18的1a侧的电源使夹紧控制阀18断开。
当振动锤头处于松开模式时，若压力传感器检测到的夹紧油缸1的无杆腔的液压油压力大于预设值时，则ECU判断此时夹紧装置处于正常工作状态，继续工作；若压力传感器检测到的夹紧油缸1的无杆腔的液压油压力小于预设值时，则ECU判断此时夹紧装置处于异常工作状态，ECU切断夹紧控制阀18的1b侧的电源使夹紧控制阀18断开。
当振动锤头处于左回转模式时，若压力传感器检测到的夹紧油缸1的无杆腔的液压油压力大于预设值时，则ECU判断此时夹紧装置处于正常工作状态，继续工作；若压力传感器检测到的夹紧油缸1的无杆腔的液压油压力小于预设值时，则ECU判断此时夹紧装置处于异常工作状态，ECU切断回转控制阀23的3a侧的电源使回转控制阀23断开，同时ECU发送信号给主机的显示屏，显示屏报警以提醒驾驶员。
当振动锤头处于右回转模式时，若压力传感器检测到的夹紧油缸1的无杆腔的液压油压力大于预设值时，则ECU判断此时夹紧装置处于正常工作状态，继续工作；若压力传感器检测到的夹紧油缸1的无杆腔的液压油压力小于预设值时，则ECU判断此时夹紧装置处于异常工作状态，ECU切断回转控制阀23的3b侧的电源使回转控制阀23断开，同时ECU发送信号给主机的显示屏，显示屏报警以提醒驾驶员。
当振动锤头处于振动模式时，若压力传感器检测到的夹紧油缸1的无杆腔的液压油压力大于预设值时，则ECU判断此时夹紧装置处于正常工作状态，继续工作；若压力传感器检测到的夹紧油缸1的无杆腔的液压油压力小于预设值时，则ECU判断此时夹紧装置处于异常工作状态，ECU强行切断先导控制阀19的4b侧的电源使多功能控制阀16断开，同时ECU发送信号给主机的显示屏，显示屏报警以提醒驾驶员。
当振动锤头处于二级振动模式时，若压力传感器检测到的夹紧油缸1的无杆腔的液压油压力大于预设值时，则ECU判断此时夹紧装置处于正常工作状态，继续工作；若压力传感器检测到的夹紧油缸1的无杆腔的液压油压力小于预设值时，则ECU判断此时夹紧装置处于异常工作状态，ECU强行切断先导控制阀19的4b侧的电源和第二开关电磁阀30的5a侧的电源，使多功能控制阀16和换向阀25断开，同时ECU发送信号给主机的显示屏，显示屏报警以提醒驾驶员。
当振动锤头同时处于振动模式和回转模式时，若压力传感器检测到的夹紧油缸1的无杆腔的液压油压力大于预设值时，则ECU判断此时夹紧装置处于正常工作状态，继续工作；若压力传感器检测到的夹紧油缸1的无杆腔的液压油压力小于预设值时，则ECU判断此时夹紧装置处于异常工作状态，ECU强行切断先导控制阀19的4b侧的电源，使多功能控制阀16断开，同时ECU发送信号给主机的显示屏，显示屏报警以提醒驾驶员。
当振动锤头同时处于二级振动模式和回转模式时，若压力传感器检测到的夹紧油缸1的无杆腔的液压油压力大于预设值时，则ECU判断此时夹紧装置处于正常工作状态，继续工作；若压力传感器检测到的夹紧油缸1的无杆腔的液压油压力小于预设值时，则ECU判断此时夹紧装置处于异常工作状态，ECU强行切断先导控制阀19的4b侧的电源和第二开关电磁阀30的5a侧的电源，使多功能控制阀16和换向阀25断开，同时ECU发送信号给主机的显示屏，显示屏报警以提醒驾驶员。
至于上述过程中，ECU接收信号以及控制各种阀断开的控制原理均已为现有技术，在此不再进行赘述。上述的预设值在此也不做限制，可根据实际使用情况的不同适应性设置。
本实施例中提供的打桩机的液压系统，在能够实现振动锤头具有多种工作模式的前提下，当振动马达8停止后，能够进行快速息振，同时能够避免振动马达8在息振的过程中吸空，能够防止振动马达8损坏；此外，通过检测件32能够监测该液压系统工作的正常与否，且当出现异常时能够及时切断控制阀，并报警提醒驾驶员，从而能够避免危险的发生，进一步提高了打桩机的安全性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种打桩机的夹紧装置，设置于振动锤头的锤体(100)且用于夹紧桩，其特征在于，包括：
夹紧油缸(1)，所述夹紧油缸(1)固定于所述锤体(100)且内部设置有活塞和与所述活塞连接的活塞杆，所述夹紧油缸(1)的无杆腔设置有弹性件(2)，所述弹性件(2)在伸缩方向的两端分别与所述夹紧油缸(1)的内壁和所述活塞抵接；
连杆(3)，所述连杆(3)的延伸方向与所述活塞杆的延伸方向呈角度设置，所述连杆(3)的一端与所述活塞杆滑动连接；所述连杆(3)通过转动件(4)与所述锤体(100)转动连接，所述转动件(4)与所述连杆(3)的两端均间隔设置；
夹紧件(5)，所述夹紧件(5)与所述连杆(3)的另一端滑动连接，所述锤体(100)上设置有抵靠部(101)，所述弹性件(2)能够使所述活塞杆伸出所述夹紧油缸(1)以带动所述夹紧件(5)向靠近所述抵靠部(101)的方向运动以将所述桩抵紧于所述抵靠部(101)。
2.一种打桩机的液压系统，其特征在于，用于控制权利要求1所述的打桩机的夹紧装置和所述振动锤头，包括：
第一供油泵(6)；
工作阀总成，所述工作阀总成与所述第一供油泵(6)的出油口连接；所述夹紧油缸(1)的无杆腔和有杆腔均与所述工作阀总成连接；所述夹紧油缸(1)的有杆腔能够与无杆腔连通且所述夹紧油缸(1)的有杆腔能够与第一油箱(7)连通，所述第一供油泵(6)能够通过所述工作阀总成向所述夹紧油缸(1)的无杆腔或有杆腔供油；
振动马达(8)，与所述振动锤头连接，所述振动马达(8)的进油口能够与所述第一供油泵(6)的出油口连通，所述第一供油泵(6)能够向所述振动马达(8)供油；
通断阀(9)，所述通断阀(9)的进油口与所述振动马达(8)的回油口连通且出油口能够与第二油箱(10)连通，所述通断阀(9)能够控制所述振动马达(8)的回油口与所述第二油箱(10)之间的通断；
溢流阀(11)，与所述通断阀(9)并联设置，所述溢流阀(11)的进油口与所述振动马达(8)的回油口连通且出油口与所述第二油箱(10)连通。
3.根据权利要求2所述的打桩机的液压系统，其特征在于，所述打桩机的液压系统还包括第一开关电磁阀(12)，所述第一开关电磁阀(12)的进油口与第三油箱(13)连通且出油口与所述通断阀(9)的先导端连通，所述第一开关电磁阀(12)能够得电导通以向所述通断阀(9)的先导端供油使所述通断阀(9)导通。
4.根据权利要求2所述的打桩机的液压系统，其特征在于，所述打桩机的液压系统还包括连接管(14)，所述连接管(14)的一端与所述振动马达(8)的进油口连通且另一端与所述第二油箱(10)连通，所述连接管(14)上设置有第一单向阀(15)，所述第二油箱(10)的油液能够通过所述连接管(14)和所述第一单向阀(15)进入所述振动马达(8)的进油口。
5.根据权利要求2所述的打桩机的液压系统，其特征在于，所述打桩机的液压系统还包括检测件(32)，所述检测件(32)用于检测所述夹紧油缸(1)的无杆腔的压力。
6.根据权利要求2所述的打桩机的液压系统，其特征在于，所述打桩机的液压系统还包括多功能控制阀(16)，所述多功能控制阀(16)的P口与所述第一供油泵(6)连通，T口与第四油箱(17)连通，A口与所述工作阀总成连通，B口与所述振动马达(8)的进油口和所述工作阀总成均连通；所述多功能控制阀(16)能够控制所述第一供油泵(6)为所述工作阀总成供油或为所述工作阀总成和所述振动马达(8)同时供油。
7.根据权利要求6所述的打桩机的液压系统，其特征在于，所述工作阀总成包括夹紧控制阀(18)，所述夹紧控制阀(18)的P口与所述多功能控制阀(16)的A口和B口均连通，PS口与所述夹紧油缸(1)的无杆腔连通，T2口与所述夹紧油缸(1)的有杆腔连通，T1口与所述第一油箱(7)连通，T1口和T2口常通；所述夹紧控制阀(18)能够使所述多功能控制阀(16)与所述夹紧油缸(1)的无杆腔或有杆腔连通。
8.根据权利要求6所述的打桩机的液压系统，其特征在于，所述工作阀总成还包括自动夹紧控制阀(21)，所述自动夹紧控制阀(21)的P口与所述多功能控制阀(16)的A口连通，PW口与所述夹紧油缸(1)的无杆腔连通，T口与所述第一油箱(7)连通；所述自动夹紧控制阀(21)能够控制所述多功能控制阀(16)的A口或B口与所述夹紧油缸(1)的无杆腔之间的油路的通断。
9.根据权利要求6所述的打桩机的液压系统，其特征在于，所述打桩机的液压系统还包括回转马达(22)，所述回转马达(22)与所述振动锤头的转盘(102)连接，所述工作阀总成还包括回转控制阀(23)，所述回转控制阀(23)的P口与所述多功能控制阀(16)的A口和B口均连通，A1口与所述回转马达(22)的A口连通，B1口与所述回转马达(22)的B口连通，T口与所述第一油箱(7)连通；所述回转马达(22)能够驱动所述转盘(102)转动。
10.根据权利要求2所述的打桩机的液压系统，其特征在于，所述打桩机的液压系统还包括第二供油泵(24)和换向阀(25)，所述换向阀(25)的P口与所述第二供油泵(24)的出油口连通，A2口与所述振动马达(8)的进油口连通；所述换向阀(25)能够接通以使所述第二供油泵(24)向所述振动马达(8)供油。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115450210A (zh) * 2022-08-23 2022-12-09 中联重科土方机械有限公司 用于工程机械的夹紧装置的控制方法、控制器及夹紧装置

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