CN113464507A - 打桩机液压控制系统 - Google Patents

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CN113464507A CN202010243043.8A CN202010243043A CN113464507A CN 113464507 A CN113464507 A CN 113464507A CN 202010243043 A CN202010243043 A CN 202010243043A CN 113464507 A CN113464507 A CN 113464507A
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switch
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宋之克
简立瑞
张箭
耿家文
刘成亮
王全永
李亚东
董玉忠
曹海燕
张明更
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Abstract

本公开提供一种打桩机液压控制系统，包括：泵送装置，包括第一主泵、第二主泵和第三主泵；执行元件，包括机具振动马达；供油阀组，包括第一液控阀、第二液控阀、第三液控阀和单向阀，第一液控阀的进油口和出油口分别与第三液控阀的第一出油口和排油管路连接，第二液控阀的进油口和出油口分别与第二主泵的出油口和排油管路连接，第三液控阀的进油口和第二出油口分别与第一主泵的出油口和机具振动马达的进油口连接，单向阀的进油口和出油口分别与第二主泵的出油口和第三液控阀的进油口连接；和先导控制阀组，包括第一比例阀、第二比例阀和第三比例阀，分别用于控制第一液控阀、第二液控阀和第三液控阀的通断。本公开利于提高打桩机操作的安全性。

Description

打桩机液压控制系统
技术领域
本公开涉及工程机械领域，特别涉及一种打桩机液压控制系统。
背景技术
在建筑工程中，打桩机广泛用于地铁站、隧道、建桥围堰、驳岸、市政工程、土建工程的基坑、沟槽、管道、地下室等挡土、挡水的开挖围护等工程中。打桩机击打的对象有：钢板、工字梁、槽钢、圆筒等。打桩机具需要实现夹桩、振动、旋转功能。目前打桩机施工对象均以加长的钢板、圆筒为主，其长度均在6米到18米之间，对打桩机操作的安全性及可靠性要求较高。
传统的打桩机液压控制系统均为市场上打桩机具厂家按照经验进行匹配改装，其操作控制单元为临时绑定在操作手柄上的翘板开关；打桩机具振动二挡增力是通过改装液压系统的行走管路，并且该操作需要先打开控制行走管路换向的电磁阀，然后同时踩下行走脚踏板和打桩机具振动脚踏板才能实现二挡增力的目的。
上述打桩机液压控制系统的操作舒适性及安全性较差；振动二挡增力是通过改装行走管路，操作繁琐，改装成本高，管路凌乱，不利于后期的维修保养；另外，市场改装的打桩机对整车液压系统匹配较差，导致油耗高、效率低。
发明内容
本公开提供一种打桩机液压控制系统，包括：
泵送装置，包括第一主泵、第二主泵和第三主泵；
执行元件，被配置为驱动打桩机执行打桩机具动作，所述执行元件包括机具振动马达；
供油阀组，包括第一液控阀、第二液控阀、第三液控阀和单向阀，所述第一液控阀的进油口与所述第三液控阀的第一出油口连接，所述第一液控阀的出油口与排油管路连接，所述第二液控阀的进油口与所述第二主泵的出油口连接，所述第二液控阀的出油口与排油管路连接，所述第三液控阀的进油口与所述第一主泵的出油口连接，所述第三液控阀的第二出油口与所述机具振动马达的进油口连接，所述单向阀的进油口和出油口分别与所述第二主泵的出油口和所述第三液控阀的进油口连接；和
先导控制阀组，包括第一比例阀、第二比例阀和第三比例阀，所述第一比例阀、第二比例阀和第三比例阀的进油口与所述第三主泵的出油口连接，所述第一比例阀、所述第二比例阀和所述第三比例阀的出油口分别与所述第一液控阀、所述第二液控阀和所述第三液控阀的液控端连接，所述第一比例阀、所述第二比例阀和所述第三比例阀分别用于控制所述第一液控阀、所述第二液控阀和所述第三液控阀的通断。
根据本公开的一些实施例，
所述执行元件包括机具回转马达，所述打桩机液压控制系统包括设置于所述第一主泵的出油口与所述机具回转马达之间的用于控制所述机具回转马达的转动方向的第一液控换向阀，所述第一液控换向阀的进油口与所述第一主泵的出油口连接，所述第一液控换向阀的排油口与排油管路连接，所述第一液控换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别与所述机具回转马达的两个工作口连接；和/或，
所述执行元件包括机具夹桩油缸，所述打桩机液压控制系统包括设置于所述第一主泵的出油口与所述机具夹桩油缸之间用于控制所述机具夹桩油缸的活动部件的移动方向的第二液控换向阀，所述第二液控换向阀的进油口与所述第一主泵的出油口连接，所述第二液控换向阀的排油口与排油管路连接，所述第二液控换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别与所述机具夹桩油缸的有杆腔和无杆腔连接。
根据本公开的一些实施例，所述打桩机液压控制系统包括：
第一单向溢流阀和第二单向溢流阀，所述第一单向溢流阀的进油口和所述第二单向溢流阀的进油口分别与所述第一液控换向阀的第一工作油口和所述第一液控换向阀的第二工作油口连接，所述第一单向溢流阀的出油口和所述第二单向溢流阀的出油口与排油管路连接；和/或，
第三单向溢流阀和第四单向溢流阀，所述第三单向溢流阀的进油口和所述第四单向溢流阀的进油口分别与所述第二液控换向阀的第一工作油口和所述第二液控换向阀的第二工作油口连接，所述第三单向溢流阀的出油口和所述第四单向溢流阀的出油口与排油管路连接。
根据本公开的一些实施例，所述打桩机液压控制系统包括：
第一电磁换向阀，用于控制所述第一液控换向阀换向，所述第一电磁换向阀的进油口与所述第三主泵的出油口连接，所述第一电磁换向阀的排油口与排油管路连接，所述第一电磁换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别与所述第一液控换向阀的第一液控端和第二液控端连接；和/或，
第二电磁换向阀，用于控制所述第二液控换向阀换向，所述第二电磁换向阀的进油口与所述第三主泵的出油口连接，所述第二电磁换向阀的排油口与排油管路连接，所述第二电磁换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别与所述第二液控换向阀的第一液控端和第二液控端连接。
根据本公开的一些实施例，所述打桩机液压控制系统包括手动减压阀，所述手动减压阀的进油口与所述第三主泵的出油口连接，所述手动减压阀的出油口与所述第一电磁换向阀的进油口和/或所述第二电磁换向阀的进油口连接。
根据本公开的一些实施例，所述打桩机液压控制系统包括设置于所述第二液控换向阀和所述机具夹桩油缸之间的液控单向阀，所述液控单向阀的控制口与所述机具夹桩油缸的有杆腔和所述第二液控换向阀的第一工作油口分别连接，所述液控单向阀的进油口与所述第二液控换向阀的第二工作油口连接，所述液控单向阀的出油口与所述机具夹桩油缸的无杆腔连接。
根据本公开的一些实施例，所述打桩机液压控制系统包括：
控制器，与所述控制阀组、所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀电气连接；和
控制手柄，包括多个控制按钮，所述多个控制按钮与所述控制器电气连接，所述控制器被配置为接收所述控制按钮的控制信号并根据所述控制信号控制所述控制阀组、所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀工作。
根据本公开的一些实施例，
所述第一电磁换向阀具有第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置，在所述第一电磁换向阀的第一工作位置，所述机具回转马达左旋，在所述第一电磁换向阀的第二工作位置，所述机具回转马达右旋，在所述第一电磁换向阀的第三工作位置，所述机具回转马达停止动作；和/或，
所述第二电磁换向阀具有第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置，在所述第二电磁换向阀的第一工作位置，所述机具夹桩油缸的有杆腔进油，在所述第二电磁换向阀的第二工作位置，所述机具夹桩油缸的无杆腔进油，在所述第二电磁换向阀的第三工作位置，所述机具夹桩油缸停止动作。
根据本公开的一些实施例，所述控制手柄包括第一控制按钮，所述控制器被配置为接收到所述第一控制按钮被按压的控制信号时，接通所述第一比例阀以使所述第一液控阀切断，切换所述第二电磁换向阀至第一工作位置，接收到所述第一控制按钮被松开的控制信号时，断开所述第一比例阀以使所述第一液控阀接通，切换所述第二电磁换向阀至第三工作位置。
根据本公开的一些实施例，所述控制手柄包括第二控制按钮，所述第二控制按钮具有开启状态和关闭状态，所述控制器被配置为接收到所述第二控制按钮被切换至开启状态的控制信号时，接通所述第三比例阀以使所述第三液控阀的进油口和第二出油口接通，切换所述第一电磁换向阀至第三工作位置。
根据本公开的一些实施例，所述控制手柄包括第三控制按钮，所述控制器被配置为接收到所述第三控制按钮被按压的控制信号时，接通所述第一比例阀以使所述第一液控阀切断，切换所述第二电磁换向阀至第二工作位置，接收到所述第三控制按钮被松开的控制信号时，保持所述第三控制按钮被按压时所述第一比例阀和所述第二电磁换向阀的工作位置不变。
根据本公开的一些实施例，所述控制手柄包括第四控制按钮，所述控制器被配置为接收到所述第四控制按钮被按压的控制信号时，接通所述第一比例阀以使所述第一液控阀切断，切换所述第一电磁换向阀至第二工作位置，接收到所述第四控制按钮被松开的控制信号时，断开所述第一比例阀以使所述第一液控阀接通，切换所述第一电磁换向阀至第三工作位置。
根据本公开的一些实施例，所述控制手柄包括第五控制按钮，所述控制器被配置为接收到所述第五控制按钮被按压的控制信号时，接通所述第二比例阀以使所述第二液控阀切断，切换所述第一电磁换向阀至第三工作位置，接收到所述第五控制按钮被松开的控制信号时，断开所述第二比例阀以使所述第二液控阀接通。
根据本公开的一些实施例，所述控制手柄包括第六控制按钮，所述控制器被配置为接收到所述第六控制按钮被按压的控制信号时，接通所述第一比例阀以使所述第一液控阀切断，切换所述第一电磁换向阀至第一工作位置，接收到所述第六控制按钮被松开的控制信号时，断开所述第一比例阀以使所述第一液控阀接通，切换所述第一电磁换向阀至第三工作位置。
根据本公开的一些实施例，所述控制手柄包括第七控制按钮，所述第七控制按钮具有开启状态和关闭状态，所述控制器被配置为接收到所述第七控制按钮被切换至开启状态的控制信号时，切换所述第二电磁换向阀至第二工作位置。
根据本公开的一些实施例，所述打桩机液压控制系统包括用于检测所述机具夹桩油缸的夹桩压力的压力传感器，所述压力传感器设置于所述机具夹桩油缸的无杆腔管路上，所述控制器与所述压力传感器电气连接，所述控制器被配置为接收所述压力传感器的压力信号并根据所述压力信号控制所述控制阀组和所述第二电磁换向阀工作。
根据本公开的一些实施例，所述控制器被配置为所述压力传感器检测到的夹桩压力低于设定的安全值时，接通所述第一比例阀以使所述第一液控阀切断，控制所述第二电磁换向阀换向以使所述机具夹桩油缸的无杆腔进油。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1为本公开一些实施例的打桩机液压控制系统的液压原理图。
图2为本公开一些实施例的控制手柄的示意图。
图3为在打桩机具自动保压夹桩功能关闭的状态下，本公开一些实施例的控制原理图。
图4为在打桩机具自动保压夹桩功能开启的状态下，本公开一些实施例的控制原理图。
图1至图4中，各附图标记分别代表：
1—泵送装置；1.1—第一主泵；1.2—第二主泵；1.3—第三主泵；2—供油阀组；2.1—第一液控阀；2.2—第二液控阀；2.3—第三液控阀；3—机具振动马达；4—回油过滤器；5—机具回转马达；6—第一液控换向阀；6.1—第一单向溢流阀；6.2—第二单向溢流阀；7—机具夹桩油缸；8—液控单向阀；9—压力传感器；10—第二液控换向阀；10.1—第三单向溢流阀；10.2—第四单向溢流阀；11—第一电磁换向阀；12—第二电磁换向阀；13—控制阀组；13.1—第一比例阀；13.2—第二比例阀；13.3—第三比例阀；14—手动减压阀；15A—左控制手柄；15B—右控制手柄；15.1—第一控制按钮；15.2—第二控制按钮；15.3—第三控制按钮；15.4—第四控制按钮；15.5—第五控制按钮；15.6—第六控制按钮；15.7—第七控制按钮；16—控制器；17—液压油箱。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
如图1所示，本公开一些实施例提供的打桩机液压控制系统包括泵送装置1、执行元件、供油阀组2和控制阀组13。
泵送装置1包括并联的第一主泵1.1、第二主泵1.2和第三主泵1.3。
执行元件与打桩机具驱动连接，被配置为驱动打桩机执行打桩机具动作，执行元件包括用于执行打桩机具振动作业的机具振动马达3。
供油阀组2，包括第一液控阀2.1、第二液控阀2.2、第三液控阀2.3和单向阀2.4，第一液控阀2.1的进油口与第三液控阀2.3的第一出油口连接，第一液控阀2.1的出油口与排油管路连接，第二液控阀2.2的进油口与第二主泵1.2的出油口连接，第二液控阀2.2的出油口与排油管路连接，第三液控阀2.3的进油口与第一主泵1.1的出油口连接，第三液控阀2.3的第二出油口与机具振动马达3的进油口连接，单向阀2.4的进油口和出油口分别与第二主泵1.2的出油口和第三液控阀2.3的进油口连接。
先导控制阀组13，包括第一比例阀13.1、第二比例阀13.2和第三比例阀13.3，第一比例阀13.1、第二比例阀13.2和第三比例阀13.3的进油口与第三主泵1.3的出油口连接，第一比例阀13.1、第二比例阀13.2和第三比例阀13.3的出油口分别与第一液控阀2.1、第二液控阀2.2和第三液控阀2.3的液控端连接，第一比例阀13.1、第二比例阀13.2和第三比例阀13.3分别用于控制第一液控阀2.1、第二液控阀2.2和第三液控阀2.3的通断。控制阀组13中的各个比例阀可以是比例减压阀。
由上述连接关系可知，切断第三液控阀2.3的进油口和第一出油口并接通第三液控阀2.3的进油口和第二出油口，第一主泵1.1向机具振动马达3供油，打桩机具可实现一档振动；切断第二液控阀2.2、切断第三液控阀2.3的进油口和第一出油口并接通第三液控阀2.3的进油口和第二出油口，第一主泵1.1和第二主泵1.2同时向机具振动马达3供油，打桩机具可实现二档振动。
在一些实施例中，执行元件包括用于执行打桩机具回转作业的机具回转马达5。打桩机液压控制系统包括设置于第一主泵1.1的出油口与机具回转马达5之间的用于控制机具回转马达5的转动方向的第一液控换向阀6。第一液控换向阀6的进油口与第一主泵1.1的出油口连接，第一液控换向阀6的排油口与排油管路连接，第一液控换向阀6的第一工作油口和第二工作油口分别与机具回转马达5的两个工作口连接。
由上述连接关系可知，切断第一液控阀2.1，第一主泵1.1向机具回转马达5的两个工作口之一供油，打桩机具可实现双向回转。
在一些实施例中，执行元件包括用于执行打桩机具夹桩/松桩作业的机具夹桩油缸7。打桩机液压控制系统包括设置于第一主泵1.1的出油口与机具夹桩油缸7之间用于控制机具夹桩油缸7的活动部件的移动方向的第二液控换向阀10。第二液控换向阀10的进油口与第一主泵1.1的出油口连接，第二液控换向阀10的排油口与排油管路连接，第二液控换向阀10的第一工作油口和第二工作油口分别与机具夹桩油缸7的有杆腔和无杆腔连接。
由上述连接关系可知，切断第一液控阀2.1，第一主泵1.1向机具夹桩油缸7的无杆腔或有杆腔供油，打桩机具可实现夹桩或松桩。
如图1所示，控制阀组13中，第一比例阀13.1可控制第一液控阀2.1切断，从而控制打桩机具回转或夹桩/松桩。第三比例阀13.3可控制第三液控阀2.3的进油口和第二出油口接通，可控制机具一档振动。第二比例阀13.2可控制第二液控阀2.2接通，可与第三比例阀13.3共同控制机具二档振动。
可以为控制阀组13相应地配置控制器和控制程序，其控制策略为：当控制打桩机具回转、夹桩/松桩或振动作业时，控制供油阀组2切换工作位置，实现机具的动作。通过控制程序中不同的电流设定值，可以实现不同动作流量的调节。打桩机可以包括多种打桩模式，例如钢板桩模式和护筒桩模式，在不同的打桩模式下，控制程序针对不同施工工况下的操控习惯及功率匹配进行参数的设定。这样可以实现打桩机在不同工况作业、不同型号打桩机具的情况下，通过调整控制程序的方法，实现液压系统流量的匹配，操作简单方便，改善了现有技术中改装的打桩机液压控制系统油耗高、效率低的问题。
在一些实施例中，打桩机液压控制系统包括第一单向溢流阀6.1和第二单向溢流阀6.2，第一单向溢流阀6.1的进油口和第二单向溢流阀6.2的进油口分别与第一液控换向阀6的第一工作油口和第一液控换向阀6的第二工作油口连接，第一单向溢流阀6.1的出油口和第二单向溢流阀6.2的出油口与排油管路连接。
在一些实施例中，打桩机液压控制系统包括第三单向溢流阀10.1和第四单向溢流阀10.2，第三单向溢流阀10.1的进油口和第四单向溢流阀10.2的进油口分别与第二液控换向阀10的第一工作油口和第二液控换向阀10的第二工作油口连接，第三单向溢流阀10.1的出油口和第四单向溢流阀10.2的出油口与排油管路连接。
在一些实施例中，打桩机液压控制系统包括第一电磁换向阀11，用于控制第一液控换向阀6换向，第一电磁换向阀11的进油口与第三主泵1.3的出油口连接，第一电磁换向阀11的排油口与排油管路连接，第一电磁换向阀11的第一工作油口和第二工作油口分别与第一液控换向阀6的第一液控端和第二液控端连接。
在一些实施例中，打桩机液压控制系统包括第二电磁换向阀12，用于控制第二液控换向阀10换向，第二电磁换向阀12的进油口与第三主泵1.3的出油口连接，第二电磁换向阀12的排油口与排油管路连接，第二电磁换向阀12的第一工作油口和第二工作油口分别与第二液控换向阀10的第一液控端和第二液控端连接。
第一电磁换向阀11和第二电磁换向阀12处于不同工作位置时，第一液控换向阀6和第二液控换向阀10相应地切换至不同工作位置，进而控制机具回转马达5和机具夹桩油缸7执行不同的动作。
在一些实施例中，打桩机液压控制系统包括手动减压阀14，手动减压阀14的进油口与第三主泵1.3的出油口连接，手动减压阀14的出油口与第一电磁换向阀11的进油口和/或第二电磁换向阀12的进油口连接。由于打桩机具松桩/夹桩和回转动作需求的流量较小，为减少溢流损耗、保护打桩机具，通过调整手动减压阀14，可以控制打桩机具回转、夹桩和松桩的先导压力，进而控制手动减压阀14的流量输入，实现流量手动调节。
在一些实施例中，打桩机液压控制系统包括设置于第二液控换向阀10和机具夹桩油缸7之间的液控单向阀8，液控单向阀8的控制口与机具夹桩油缸7的有杆腔和第二液控换向阀10的第一工作油口分别连接，液控单向阀8的进油口与第二液控换向阀10的第二工作油口连接，液控单向阀8的出油口与机具夹桩油缸7的无杆腔连接。液控单向阀8可以使机具夹桩油缸7的无杆腔保持压力，起到防止脱桩的作用。
为更好地实现对打桩机具的控制，打桩机液压控制系统还可以包括控制器16和控制手柄。
控制器16与控制阀组13、第一电磁换向阀11和第二电磁换向阀12电气连接。
控制手柄包括多个控制按钮，多个控制按钮与控制器16电气连接，控制器16被配置为接收控制按钮的控制信号并根据控制信号控制控制阀组13、第一电磁换向阀11和第二电磁换向阀12工作。
如图1所示，为实现机具回转马达5左旋、右旋以及停止，第一电磁换向阀11具有第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置。通过控制第一电磁换向阀11在不同的工作位置之间切换，可以改变第一液控换向阀6的两个液控端的压力，从而控制机具回转马达5的两个工作口的压力，以控制机具回转马达5是否转动或转动方向。如图1所示，第一液控换向阀6具有与第一电磁换向阀11的第一工作位置(图1中为右位)、第二工作位置(图1中为左位)和第三工作位置(图1中为中位)分别对应的第一工作位置(图1中为右位)、第二工作位置(图1中为左位)和第三工作位置(图1中为中位)，第一液控换向阀6的三个工作位置对应机具回转马达5执行左旋、右旋和停止操作。从而，在第一电磁换向阀11的第一工作位置，机具回转马达5左旋；在第一电磁换向阀11的第二工作位置，机具回转马达5右旋；在第一电磁换向阀11的第三工作位置，机具回转马达5停止。第一电磁换向阀11可以采用具有Y型中位机能的三位四通电磁换向阀，第一液控换向阀6可以采用具有O型中位机能的三位四通液控换向阀。
如图1所示，为实现机具夹桩油缸7夹桩、松桩以及停止，第二电磁换向阀12具有第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置。通过控制第二电磁换向阀12在不同的工作位置之间切换，可以改变第二液控换向阀10的两个液控端的压力，从而控制机具夹桩油缸7的两个工作口的压力，以控制机具夹桩油缸7的活塞杆是否移动或伸缩方向。如图1所示，第二液控换向阀10具有与第二电磁换向阀12的第一工作位置(图1中为右位)、第二工作位置(图1中为左位)和第三工作位置(图1中为中位)分别对应的第一工作位置(图1中为右位)、第二工作位置(图1中为左位)和第三工作位置(图1中为中位)，三个工作位置对应机具夹桩油缸7执行活塞杆缩回，活塞杆伸出及活塞杆不动的操作。从而，在第二电磁换向阀12的第一工作位置，机具夹桩油缸7的有杆腔进油而无杆腔回油，活塞杆缩回，打桩机具松桩；在第二电磁换向阀12的第二工作位置，机具夹桩油缸7的无杆腔进油而有杆腔回油，活塞杆伸出，打桩机具夹桩；在第二电磁换向阀12的第三工作位置，机具夹桩油缸7停止。第二电磁换向阀12可以采用具有Y型中位机能的三位四通电磁换向阀，第二液控换向阀10可以采用具有O型中位机能的三位四通液控换向阀。
图3和图4示出了本公开实施例提供的打桩机液压控制系统的控制关系。图3和图4中，a1至a7表示输入控制器16的控制信号，b1至b7表示控制器16向打桩机液压控制系统中各个电磁阀输出的控制信号，c1至c7表示打桩机液压控制系统中各个电磁阀向打桩机液压控制系统中各个液控阀输出的控制信号。
本公开实施例提供的打桩机液压控制系统可以使打桩机具实现一档振动、二档振动、左旋、右旋、夹桩和松桩等动作，根据实际要求，可以对控制器16和控制手柄上的控制按钮进行相应的配置。
如图2所示，在一些实施例中，控制手柄包括第一控制按钮15.1，控制器16被配置为接收到第一控制按钮15.1被按压的控制信号a1时，控制器16输出控制信号b1，接通第一比例阀13.1，第一比例阀13.1输出控制信号c1以使第一液控阀2.1切断；切换第二电磁换向阀12至第一工作位置，第二电磁换向阀12输出控制信号c1以使机具夹桩油缸7执行松桩动作。接收到第一控制按钮15.1被松开的控制信号时，断开第一比例阀13.1以使第一液控阀2.1接通，切换第二电磁换向阀12至第三工作位置以使机具夹桩油缸7停止动作。
上述配置的效果为：按压第一控制按钮15.1，打桩机具执行松桩动作；松开第一控制按钮15.1，打桩机具停止松桩动作。执行松桩动作必须一直按动第一控制按钮15.1，这样打桩作业更加安全，有效避免了脱桩的安全事故发生。
在一些实施例中，控制手柄包括第二控制按钮15.2。第二控制按钮15.2具有开启状态和关闭状态，两种工作状态的切换通过按压第二控制按钮15.2实现。控制器16被配置为接收到第二控制按钮15.2被切换至开启状态的控制信号a2时，控制器16输出控制信号b2，接通第三比例阀13.3，第三比例阀13.3输出控制信号c2以使第三液控阀2.3的进油口和第二出油口接通，第一主泵1.1为机具振动马达3供油，机具振动马达3执行一档振动动作；切换第一电磁换向阀11至第三工作位置，第一电磁换向阀11输出控制信号c2以切断控制机具回转动作的油路。
上述配置的效果为：按压第二控制按钮15.2，使其切换至开启状态，打桩机具执行一档振动动作，同时切断控制机具回转动作的油路；按压第二控制按钮15.2，使其切换至关闭状态，打桩机具停止一档振动动作。
在一些实施例中，控制手柄包括第三控制按钮15.3，控制器16被配置为接收到第三控制按钮15.3被按压的控制信号a3时，控制器16输出控制信号b3，接通第一比例阀13.1，第一比例阀13.1输出控制信号c3以使第一液控阀2.1切断；切换第二电磁换向阀12至第二工作位置，第二电磁换向阀12输出控制信号c3以使机具夹桩油缸7执行夹桩动作。接收到第三控制按钮15.3被松开的控制信号时，保持第三控制按钮15.3被按压时第一比例阀13.1和第二电磁换向阀12的工作位置不变。
上述配置的效果为：按压第三控制按钮15.3，打桩机具执行夹桩动作；松开第三控制按钮15.3，打桩机具保持按压第三控制按钮15.3时的状态不变。上述配置可以实现一键操作自动持续夹桩，有利于简化打桩机具夹桩的操作。
在一些实施例中，控制手柄包括第四控制按钮15.4，控制器16被配置为接收到第四控制按钮15.4被按压的控制信号a4时，控制器16输出控制信号b4，接通第一比例阀13.1，第一比例阀13.1输出控制信号c4以使第一液控阀2.1切断；切换第一电磁换向阀11至第二工作位置，第一电磁换向阀11输出控制信号c4以使机具回转马达5执行右旋动作。接收到第四控制按钮15.4被松开的控制信号时，断开第一比例阀13.1以使第一液控阀2.1接通，切换第一电磁换向阀11至第三工作位置以使机具回转马达5停止动作。
上述配置的效果为：按压第四控制按钮15.4，打桩机具执行右旋动作；松开第四控制按钮15.4，打桩机具停止右旋动作。
在一些实施例中，控制手柄包括第二控制按钮15.2和第五控制按钮15.5，在第二控制按钮15.2处于开启状态的前提下，第三比例阀13.3接通，控制器16被配置为接收到第五控制按钮15.5被按压的控制信号a5时，控制器16输出控制信号b5，接通第二比例阀13.2，第二比例阀13.2输出控制信号c5以使第二液控阀2.2切断，第一主泵1.1和第二主泵1.2同时为机具振动马达3供油，机具振动马达3执行二档振动动作；切换第一电磁换向阀11至第三工作位置，第一电磁换向阀11输出控制信号c5以切断控制机具回转动作的油路。接收到第五控制按钮15.5被松开的控制信号时，断开第二比例阀13.2以使第二液控阀2.2接通。
上述配置的效果为：在第二控制按钮15.2处于开启状态的前提下，按压第五控制按钮15.5，打桩机具执行二档振动动作，同时切断控制机具回转动作的油路；松开第五控制按钮15.5，打桩机具停止二档振动动作，打桩机具一档振动动作仍然保持。
根据上述配置，打桩机具振动过程中，机具回转马达5无法回转，有利于更好地保护机具回转马达5。打桩机具振动的操作也更加简便，可以解放操作者的脚部工作。
在一些实施例中，控制手柄包括第六控制按钮15.6，控制器16被配置为接收到第六控制按钮15.6被按压的控制信号a6时，控制器16输出控制信号b6，接通第一比例阀13.1，第一比例阀13.1输出控制信号c6以使第一液控阀2.1切断；切换第一电磁换向阀11至第一工作位置，第一电磁换向阀11输出控制信号c6以使机具回转马达5执行左旋动作。接收到第六控制按钮15.6被松开的控制信号时，断开第一比例阀13.1以使所述第一液控阀2.1接通，切换所述第一电磁换向阀11至第三工作位置以使机具回转马达5停止动作。
上述配置的效果为：按压第六控制按钮15.6，打桩机具执行左旋动作；松开第六控制按钮15.6，打桩机具停止左旋动作。
打桩机具执行回转动作时，即按即动，即松即停，相比于使用翘板开关控制回转动作，可以降低操作者误操作带来的安全事故风险。
在一些实施例中，为实现打桩过程中打桩机具自动保压夹桩的功能，以降低脱桩风险、提升操作安全性，控制手柄包括第七控制按钮15.7，第七控制按钮15.7具有开启状态和关闭状态，开启状态和关闭状态分别对应打桩机具自动保压夹桩的功能开启和关闭，两种工作状态的切换通过按压第七控制按钮15.7实现。控制器16被配置为接收到第三控制按钮15.7被切换至开启状态的控制信号时，控制器16输出电信号b2或b5，切换第二电磁换向阀12至第二工作位置，第二电磁换向阀12输出控制信号c2或c5以使机具夹桩油缸7执行夹桩动作。
上述配置的效果为：将第二控制按钮15.2和第七控制按钮15.7切换至开启状态，打桩机具执行一档振动动作，同时执行夹桩动作并切断控制机具回转动作的油路；在将第二控制按钮15.2和第七控制按钮15.7切换至开启状态的前提下，按压第五控制按钮15.5，打桩机具执行二档振动动作，同时执行夹桩动作并切断控制机具回转动作的油路。
图3和图4分别示出了前述打桩机具自动保压夹桩功能关闭和开启两种状态下打桩机液压控制系统的控制原理。根据打桩机打桩模式的不同，可以相应地选择开启和关闭打桩机具自动保压夹桩功能。例如，在前述钢板桩模式下，可以开启打桩机具自动保压夹桩功能，以提高打桩作业的效率；在前述护筒桩模式下，可以关闭打桩机具自动保压夹桩功能，以提高打桩作业的安全性。打桩机液压控制系统的各个功能可以集成在同一组控制手柄上。如图2所示的控制手柄包括左控制手柄15A和右控制手柄15B，上述第四控制按钮15.4、第五控制按钮15.5和第六控制按钮15.6设置于左控制手柄15A上；上述第一控制按钮15.1、第二控制按钮15.2和第三控制按钮15.3设置于右控制手柄15B上。
此外，还可以在打桩机液压控制系统中设置检测装置，当检测打桩机液压控制系统中压力、流量等超出设定的范围时向控制器发出控制信号，以进一步提升打桩机操作的安全性与可靠性。
例如，打桩机液压控制系统可以包括用于检测机具夹桩油缸7的夹桩压力的压力传感器9，压力传感器9设置于机具夹桩油缸7的无杆腔管路上，控制器16与压力传感器9电气连接，控制器16被配置为接收压力传感器9的压力信号并根据压力信号控制控制阀组13和第二电磁换向阀12工作。
打桩机拔桩的过程需要较大的提升力，若拔桩时夹桩压力不足，打桩机可能发生脱桩事故。为了降低脱桩风险，上述实施例中，控制器16可以相应地被配置为压力传感器9检测到的夹桩压力低于设定的安全值时，接通第一比例阀13.1以使第一液控阀2.1切断，控制第二电磁换向阀12换向以使机具夹桩油缸7的无杆腔进油。
利用第一压力传感器9检测夹桩压力1以降低脱桩风险的具体过程如下：压力传感器9将检测到的夹桩压力信号a7传递至控制器16；当夹桩压力低于设定的安全值时，控制器16输出电信号b7，分别接通第一比例阀13.1和控制第二电磁换向阀12换向；第一比例阀13.1和第二电磁换向阀12输出液控信号c7，第一液控阀2.1被切断，第二液控换向阀10换向使机具夹桩油缸7的无杆腔进油，夹桩压力提高直至到达安全值。
压力传感器9可以与液控单向阀8组合使用，对防止脱桩起到双重保护的作用。在此基础上，控制器16还可以被配置为压力传感器9检测到的夹桩压力低于设定的安全值时输出报警信号，起到脱桩预报警的作用。
打桩机拔桩过程中，需要同时执行打桩机具振动动作和打桩机大臂提升动作，在实际工作中打桩机大臂油缸提升压力高于打桩机具振动压力，液压系统流量就会流向机具振动马达3，导致打桩机大臂油缸提升流量不够，影响拔桩效率。控制器16可以通过检测第二控制按钮15.2和第五控制按钮15.5的输出信号以及第二主泵1.2的出油口的压力值，控制第三比例阀13.3的电流值，进而减少打桩机具振动的流量、增加打桩机大臂油缸流量，提高拔桩效率。
在一些实施例中，在上面所描述的控制器可以实现为用于执行本公开所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称：PLC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称：ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称：FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。
根据以上描述可知，本公开以上实施例的打桩机液压控制系统具有以下优点至少之一：
传统的打桩机液压控制系统使用行走脚踏板和打桩机具振动脚踏板控制打桩机具振动，使用翘板开关作为打桩机具动作的操作控制单元，相比之下，本公开实施例在打桩机液压控制系统中配置了集成式多功能手柄和相应的控制器，提升了打桩机具振动、回转、夹桩和松桩等操作的安全性、舒适性和可靠性。
由于打桩机具松桩/夹桩和回转动作需求的流量较小，打桩机具执行回转、夹桩和松桩等动作的流量可以手动调节，有利于减少溢流损耗、保护打桩机具。
打桩机拔桩过程中，打桩机具振动的流量和打桩机大臂提升的流量可通过第三比例阀调节，有利于提高拔桩效率。
相比于改装而成的打桩机液压控制系统，管路布置简洁，便于维修保养。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。

Claims (17)

1.一种打桩机液压控制系统，其特征在于，包括：
泵送装置(1)，包括第一主泵(1.1)、第二主泵(1.2)和第三主泵(1.3)；
执行元件，被配置为驱动打桩机执行打桩机具动作，所述执行元件包括机具振动马达(3)；
供油阀组(2)，包括第一液控阀(2.1)、第二液控阀(2.2)、第三液控阀(2.3)和单向阀(2.4)，所述第一液控阀(2.1)的进油口与所述第三液控阀(2.3)的第一出油口连接，所述第一液控阀(2.1)的出油口与排油管路连接，所述第二液控阀(2.2)的进油口与所述第二主泵(1.2)的出油口连接，所述第二液控阀(2.2)的出油口与排油管路连接，所述第三液控阀(2.3)的进油口与所述第一主泵(1.1)的出油口连接，所述第三液控阀(2.3)的第二出油口与所述机具振动马达(3)的进油口连接，所述单向阀(2.4)的进油口和出油口分别与所述第二主泵(1.2)的出油口和所述第三液控阀(2.3)的进油口连接；和
先导控制阀组(13)，包括第一比例阀(13.1)、第二比例阀(13.2)和第三比例阀(13.3)，所述第一比例阀(13.1)、第二比例阀(13.2)和第三比例阀(13.3)的进油口与所述第三主泵(1.3)的出油口连接，所述第一比例阀(13.1)、所述第二比例阀(13.2)和所述第三比例阀(13.3)的出油口分别与所述第一液控阀(2.1)、所述第二液控阀(2.2)和所述第三液控阀(2.3)的液控端连接，所述第一比例阀(13.1)、所述第二比例阀(13.2)和所述第三比例阀(13.3)分别用于控制所述第一液控阀(2.1)、所述第二液控阀(2.2)和所述第三液控阀(2.3)的通断。
2.根据权利要求1所述的打桩机液压控制系统，其特征在于，
所述执行元件包括机具回转马达(5)，所述打桩机液压控制系统包括设置于所述第一主泵(1.1)的出油口与所述机具回转马达(5)之间的用于控制所述机具回转马达(5)的转动方向的第一液控换向阀(6)，所述第一液控换向阀(6)的进油口与所述第一主泵(1.1)的出油口连接，所述第一液控换向阀(6)的排油口与排油管路连接，所述第一液控换向阀(6)的第一工作油口和第二工作油口分别与所述机具回转马达(5)的两个工作口连接；和/或，
所述执行元件包括机具夹桩油缸(7)，所述打桩机液压控制系统包括设置于所述第一主泵(1.1)的出油口与所述机具夹桩油缸(7)之间的用于控制所述机具夹桩油缸(7)的活动部件的移动方向的第二液控换向阀(10)，所述第二液控换向阀(10)的进油口与所述第一主泵(1.1)的出油口连接，所述第二液控换向阀(10)的排油口与排油管路连接，所述第二液控换向阀(10)的第一工作油口和第二工作油口分别与所述机具夹桩油缸(7)的有杆腔和无杆腔连接。
3.根据权利要求2所述的打桩机液压控制系统，其特征在于，
所述打桩机液压控制系统包括：
第一单向溢流阀(6.1)和第二单向溢流阀(6.2)，所述第一单向溢流阀(6.1)的进油口和所述第二单向溢流阀(6.2)的进油口分别与所述第一液控换向阀(6)的第一工作油口和所述第一液控换向阀(6)的第二工作油口连接，所述第一单向溢流阀(6.1)的出油口和所述第二单向溢流阀(6.2)的出油口与排油管路连接；和/或，
第三单向溢流阀(10.1)和第四单向溢流阀(10.2)，所述第三单向溢流阀(10.1)的进油口和所述第四单向溢流阀(10.2)的进油口分别与所述第二液控换向阀(10)的第一工作油口和所述第二液控换向阀(10)的第二工作油口连接，所述第三单向溢流阀(10.1)的出油口和所述第四单向溢流阀(10.2)的出油口与排油管路连接。
4.根据权利要求2所述的打桩机液压控制系统，其特征在于，包括：
第一电磁换向阀(11)，用于控制所述第一液控换向阀(6)换向，所述第一电磁换向阀(11)的进油口与所述第三主泵(1.3)的出油口连接，所述第一电磁换向阀(11)的排油口与排油管路连接，所述第一电磁换向阀(11)的第一工作油口和第二工作油口分别与所述第一液控换向阀(6)的第一液控端和第二液控端连接；和/或，
第二电磁换向阀(12)，用于控制所述第二液控换向阀(10)换向，所述第二电磁换向阀(12)的进油口与所述第三主泵(1.3)的出油口连接，所述第二电磁换向阀(12)的排油口与排油管路连接，所述第二电磁换向阀(12)的第一工作油口和第二工作油口分别与所述第二液控换向阀(10)的第一液控端和第二液控端连接。
5.根据权利要求4所述的打桩机液压控制系统，其特征在于，包括手动减压阀(14)，所述手动减压阀(14)的进油口与所述第三主泵(1.3)的出油口连接，所述手动减压阀(14)的出油口与所述第一电磁换向阀(11)的进油口和/或所述第二电磁换向阀(12)的进油口连接。
6.根据权利要求2所述的打桩机液压控制系统，其特征在于，包括设置于所述第二液控换向阀(10)和所述机具夹桩油缸(7)之间的液控单向阀(8)，所述液控单向阀(8)的控制口与所述机具夹桩油缸(7)的有杆腔和所述第二液控换向阀(10)的第一工作油口分别连接，所述液控单向阀(8)的进油口与所述第二液控换向阀(10)的第二工作油口连接，所述液控单向阀(8)的出油口与所述机具夹桩油缸(7)的无杆腔连接。
7.根据权利要求4所述的打桩机液压控制系统，其特征在于，包括：
控制器(16)，与所述控制阀组(13)、所述第一电磁换向阀(11)和所述第二电磁换向阀(12)电气连接；和
控制手柄，包括多个控制按钮，所述多个控制按钮与所述控制器(16)电气连接，所述控制器(16)被配置为接收所述控制按钮的控制信号并根据所述控制信号控制所述控制阀组(13)、所述第一电磁换向阀(11)和所述第二电磁换向阀(12)工作。
8.根据权利要求7所述的打桩机液压控制系统，其特征在于，
所述第一电磁换向阀(11)具有第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置，在所述第一电磁换向阀(11)的第一工作位置，所述机具回转马达(5)左旋，在所述第一电磁换向阀(11)的第二工作位置，所述机具回转马达(5)右旋，在所述第一电磁换向阀(11)的第三工作位置，所述机具回转马达(5)停止动作；和/或，
所述第二电磁换向阀(12)具有第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置，在所述第二电磁换向阀(12)的第一工作位置，所述机具夹桩油缸(7)的有杆腔进油，在所述第二电磁换向阀(12)的第二工作位置，所述机具夹桩油缸(7)的无杆腔进油，在所述第二电磁换向阀(12)的第三工作位置，所述机具夹桩油缸(7)停止动作。
9.根据权利要求8所述的打桩机液压控制系统，其特征在于，所述控制手柄包括第一控制按钮(15.1)，所述控制器(16)被配置为接收到所述第一控制按钮(15.1)被按压的控制信号时，接通所述第一比例阀(13.1)以使所述第一液控阀(2.1)切断，切换所述第二电磁换向阀(12)至第一工作位置，接收到所述第一控制按钮(15.1)被松开的控制信号时，断开所述第一比例阀(13.1)以使所述第一液控阀(2.1)接通，切换所述第二电磁换向阀(12)至第三工作位置。
10.根据权利要求8所述的打桩机液压控制系统，其特征在于，所述控制手柄包括第二控制按钮(15.2)，所述第二控制按钮(15.7)具有开启状态和关闭状态，所述控制器(16)被配置为接收到所述第二控制按钮(15.2)被切换至开启状态的控制信号时，接通所述第三比例阀(13.3)以使所述第三液控阀(2.3)的进油口和第二出油口接通，切换所述第一电磁换向阀(11)至第三工作位置。
11.根据权利要求8所述的打桩机液压控制系统，其特征在于，所述控制手柄包括第三控制按钮(15.3)，所述控制器(16)被配置为接收到所述第三控制按钮(15.3)被按压的控制信号时，接通所述第一比例阀(13.1)以使所述第一液控阀(2.1)切断，切换所述第二电磁换向阀(12)至第二工作位置，接收到所述第三控制按钮(15.3)被松开的控制信号时，保持所述第三控制按钮(15.3)被按压时所述第一比例阀(13.1)和所述第二电磁换向阀(12)的工作位置不变。
12.根据权利要求8所述的打桩机液压控制系统，其特征在于，所述控制手柄包括第四控制按钮(15.4)，所述控制器(16)被配置为接收到所述第四控制按钮(15.4)被按压的控制信号时，接通所述第一比例阀(13.1)以使所述第一液控阀(2.1)切断，切换所述第一电磁换向阀(11)至第二工作位置，接收到所述第四控制按钮(15.4)被松开的控制信号时，断开所述第一比例阀(13.1)以使所述第一液控阀(2.1)接通，切换所述第一电磁换向阀(11)至第三工作位置。
13.根据权利要求10所述的打桩机液压控制系统，其特征在于，所述控制手柄包括第五控制按钮(15.5)，所述控制器(16)被配置为接收到所述第五控制按钮(15.5)被按压的控制信号时，接通所述第二比例阀(13.2)以使所述第二液控阀(2.2)切断，切换所述第一电磁换向阀(11)至第三工作位置，接收到所述第五控制按钮(15.5)被松开的控制信号时，断开所述第二比例阀(13.2)以使所述第二液控阀(2.2)接通。
14.根据权利要求8所述的打桩机液压控制系统，其特征在于，所述控制手柄包括第六控制按钮(15.6)，所述控制器(16)被配置为接收到所述第六控制按钮(15.6)被按压的控制信号时，接通所述第一比例阀(13.1)以使所述第一液控阀(2.1)切断，切换所述第一电磁换向阀(11)至第一工作位置，接收到所述第六控制按钮(15.6)被松开的控制信号时，断开所述第一比例阀(13.1)以使所述第一液控阀(2.1)接通，切换所述第一电磁换向阀(11)至第三工作位置。
15.根据权利要求10或13所述的打桩机液压控制系统，其特征在于，所述控制手柄包括第七控制按钮(15.7)，所述第七控制按钮(15.7)具有开启状态和关闭状态，所述控制器(16)被配置为接收到所述第七控制按钮(15.7)被切换至开启状态的控制信号时，切换所述第二电磁换向阀(12)至第二工作位置。
16.根据权利要求7所述的打桩机液压控制系统，其特征在于，包括用于检测所述机具夹桩油缸(7)的夹桩压力的压力传感器(9)，所述压力传感器(9)设置于所述机具夹桩油缸(7)的无杆腔管路上，所述控制器(16)与所述压力传感器(9)电气连接，所述控制器(16)被配置为接收所述压力传感器(9)的压力信号并根据所述压力信号控制所述控制阀组(13)和所述第二电磁换向阀(12)工作。
17.根据权利要求16所述的打桩机液压控制系统，其特征在于，所述控制器(16)被配置为所述压力传感器(9)检测到的夹桩压力低于设定的安全值时，接通所述第一比例阀(13.1)以使所述第一液控阀(2.1)切断，控制所述第二电磁换向阀(12)换向以使所述机具夹桩油缸(7)的无杆腔进油。
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