CN116464680A - 一种具备主动纠偏和抗震的液压系统及矩形桩成孔设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种具备主动纠偏和抗震的液压系统及矩形桩成孔设备，所述液压系统包括液压泵、液压油箱、对称设置的第一油缸和第二油缸，所述第一油缸通过第一组合阀与液压泵、液压油箱相连接，所述第二油缸通过第二组合阀与液压泵、液压油箱相连接，所述第一组合阀、第二组合阀用于：矩形桩成孔设备入孔定位时向第一油缸、第二油缸提供高压油主动高压伸出调整设备的姿态将设备引正入孔；设备钻进时向第一油缸、第二油缸提供低压油使各油缸低压接触壁面；设备纠偏时，向超挖一侧的油缸提供高压油使其主动高压伸出，欠挖一侧的油缸处于浮动卸荷状态实现被动缩回；矩形桩成孔设备提升时提供油液使第一油缸、第二油缸主动缩回或者卸荷后被动缩回。

Description

一种具备主动纠偏和抗震的液压系统及矩形桩成孔设备

技术领域

本申请涉及工程机械技术领域，特别涉及一种具备主动纠偏和抗震的液压系统及矩形桩成孔设备。

背景技术

矩形抗滑桩外形截面呈矩形状，广泛应用于公路、铁路工程中，需求数量大。对于地质较软的泥土地质，往往采用双轮铣设备进行矩形孔开挖，而对于硬岩地质往往采用人工挖桩的施工模式，不仅需要施工人员多，施工效率低，而且施工危险性大，双轮铣设备不适用于硬岩地质；为了解决硬岩地质人工挖桩造成的施工效率低、危险性大的缺点，采用新型的挖桩施工模式，前期采用旋挖钻设备进行圆孔开挖，施工效率高，后期采用矩形桩成孔设备在圆孔基础上进一步的进行矩形孔修孔开挖，这样施工不仅效率高，机械化程度高，而且极大的提高了施工现场的安全性。

随着我国基建建设事业的突飞猛进，公路铁路的广泛建设，矩形抗滑桩需求将越来越大，面对恶劣的地质工况，尤其是山区，地质较硬，采用旋挖钻加矩形桩成孔设备的开挖模式将得到广泛的应用。

矩形桩成孔设备目前市场上没有相关的液压控制系统，参考其他的设备液压控制系统，液压减震大都采用蓄能器进行减震，整个液压系统要么只有减震，要么只有高低压切换，均不能满足该矩形桩成孔设备工况需求。

针对矩形桩成孔设备的工地试验状况看，目前矩形桩成孔设备在向下钻进的过程中主要存在的问题：在钻进过程整个设备晃动较大，降低了设备使用寿命；为了解决此问题在设备四周设置六个撑靴油缸18，如附图1，图1为矩形桩成孔设备20向下钻进俯视示意图，六个撑靴油缸18在施工过程中高压撑着壁面19，有效地减缓设备在钻进过程的整体晃动；但由此也带来一个问题，由于油缸均高压撑着壁面，导致设备钻进不连续，需要靠机械结构进行步进式钻进，由于步进距离短，步进结束后需将油缸缩回，将设备整体往下移动，再将油缸高压伸出撑着壁面，继续步进钻进，这样不仅效率低下，而且操作繁琐。因此需要一种液压控制系统，既能满足在钻进过程中减少设备整体晃动，又能保持钻进过程中靠重力连续钻进，同时要保证钻进偏置时能够及时纠偏。

发明内容

本申请实施例提供了一种具备主动纠偏和抗震的液压系统，以解决现有的矩形桩成孔设备存在晃动、效率低、操作繁琐、不能及时纠偏的技术问题。

本申请采用的技术方案如下：

一种具备主动纠偏和抗震的液压系统，包括液压泵、液压油箱、对称设置的第一油缸和第二油缸，所述第一油缸通过第一组合阀与液压泵、液压油箱相连接，所述第二油缸通过第二组合阀与液压泵、液压油箱相连接，所述第一组合阀、第二组合阀用于：

矩形桩成孔设备入孔定位时向第一油缸、第二油缸提供高压油主动高压伸出调整整个矩形桩成孔设备的姿态将设备引正入孔；矩形桩成孔设备钻进时向第一油缸、第二油缸提供低压油使各油缸低压接触壁面；矩形桩成孔设备纠偏时，向超挖一侧的油缸提供高压油使其主动高压伸出，欠挖一侧的油缸处于浮动卸荷状态实现被动缩回；矩形桩成孔设备提升时提供油液使第一油缸、第二油缸主动缩回或者卸荷后被动缩回。

进一步地，所述第一组合阀包括第一电磁换向阀、第三电磁换向阀、第一减压阀、第二溢流阀、第一梭阀，其中：

所述第一电磁换向阀的进油口a口与液压泵输出口相连接，回油口d口与液压油箱相连通，工作口b口与第三电磁换向阀的进油口a口相连接，第一电磁换向阀的工作口c口与第一油缸的有杆腔相连接；所述第三电磁换向阀的回油口d口与液压油箱相连通，工作口b口与第一减压阀的输入口a口相连接，第一减压阀的输出口b口分别与第二溢流阀的输入口a口和第一梭阀的输入口a口相连接，所述第三电磁换向阀的工作口c口与和第一梭阀的输入口b口相连接，所述第一梭阀的输出口c口与第一油缸的无杆腔相连接；所述第二溢流阀的输出口b口分别与第一减压阀的控制口c口、液压油箱相连通；

所述第二组合阀包括第二电磁换向阀、第四电磁换向阀、第二减压阀、第三溢流阀、第二梭阀，所述第二电磁换向阀的进油口a口与液压泵输出口相连接，回油口d口与液压油箱相连通，工作口b口与第四电磁换向阀的进油口a口相连接，工作口c口与第二油缸的有杆腔相连接；所述第四电磁换向阀的回油口d口与液压油箱相连通，工作口b口与第二减压阀输入口a口相连接，第二减压阀的输出口b口分别与第三溢流阀的输入口a口和第二梭阀的输入口a口相连接，所述第四电磁换向阀的工作口c口与和第二梭阀的输入口b口相连接，所述第二梭阀的输出口c口与第二油缸的无杆腔相连接；所述第三溢流阀的输出口b口分别与第二减压阀的控制口c口、液压油箱相连通。

进一步地，还包括第一溢流阀，所述第一溢流阀与液压泵的输出口相连接。

进一步地，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀为Y型三位四通换向阀。

进一步地，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀为H型三位四通换向阀。

进一步地，所述第一组合阀包括第一电磁换向阀、第三电磁换向阀、第一减压阀、第二溢流阀、第一梭阀、第一液控单向阀，其中：

所述第三电磁换向阀的进油口a口与液压泵输出口相连接，回油口d口分别与第二溢流阀的输出口b口和液压油箱相连接，工作口c口与第一梭阀的输入口b口相连接，工作口b口分别与第一液控单向阀的控制口c口和第一减压阀的输入口a口相连接；所述第一减压阀的控制口c口连接液压油箱，输出口b口与第一梭阀的输入口a口相连接，所述第一梭阀的输出口c口与第一电磁换向阀的进油口a相连接，所述第一电磁换向阀的回油口d口与液压油箱相连通，工作口b口分别与第一液控单向阀的输入口a口、第一油缸的无杆腔相连接，工作口c口与第一油缸的有杆腔相连接；所述第一液控单向阀的输出口b口与第二溢流阀的输入口a口相连接；

所述第二组合阀包括第二电磁换向阀、第四电磁换向阀、第二减压阀、第三溢流阀、第二梭阀、第二液控单向阀，其中：

所述第四电磁换向阀的进油口a口与液压泵输出口相连接，回油口d口分别与第三溢流阀的输出口b口和液压油箱相连接，工作口c口与第二梭阀的输入口b口相连接，工作口b口分别与第二液控单向阀的控制口c口和第二减压阀的输入口a口相连接；所述第二减压阀的控制口c口连接液压油箱，输出口b口与第二梭阀的输入口a口相连接，所述第二梭阀的输出口c口与第二电磁换向阀的进油口a相连接，所述第二电磁换向阀的回油口d口与液压油箱相连通，工作口b口分别与第二液控单向阀的输入口a口、第二油缸的无杆腔相连接，工作口c口与第二油缸的有杆腔相连接；所述第二液控单向阀的输出口b口与第三溢流阀的输入口a口相连接。

进一步地，还包括第一溢流阀，所述第一溢流阀与液压泵的输出口相连接。

进一步地，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀为Y型三位四通换向阀。

进一步地，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀为H型三位四通换向阀。

本申请另一优选实施例还提供了一种矩形桩成孔设备，包括所述的液压系统。

相比现有技术，本申请具有以下有益效果：

本申请提供了一种具备主动纠偏和抗震的液压系统，包括液压泵、液压油箱、对称设置的第一油缸和第二油缸，所述第一油缸通过第一组合阀与液压泵、液压油箱相连接，所述第二油缸通过第二组合阀与液压泵、液压油箱相连接，所述第一组合阀、第二组合阀用于：矩形桩成孔设备入孔定位时向第一油缸、第二油缸提供高压油主动高压伸出调整整个矩形桩成孔设备的姿态将设备引正入孔；矩形桩成孔设备钻进时向第一油缸、第二油缸提供低压油使各油缸低压接触壁面；矩形桩成孔设备纠偏时，向超挖一侧的油缸提供高压油使其主动高压伸出，欠挖一侧的油缸处于浮动卸荷状态实现被动缩回；矩形桩成孔设备提升时提供油液使第一油缸、第二油缸主动缩回或者卸荷后被动缩回，因此，本申请具有如下优点：

1.本申请适用于矩形桩成孔设备液压抗震控制，在向下钻进的过程中液压系统持续提供低压，使油缸贴住壁面，当油缸由于设备整体晃动受挤压时，油缸可以被动缩回，对称的油缸可以主动伸出，钻进过程中油缸始终贴合壁面，从而减少设备晃动；

2.本申请适用于矩形桩成孔设备主动高压纠偏的控制，当钻进发生偏置时，需要调整纠偏的油缸可单独切换为高压，用于调整设备姿态，对称油缸处于浮动状态，可适当降低纠偏油缸的所需的高压力；

3.本申请具备主动纠偏和液压抗震的功能，每个油缸均单独控制，高低压力切换不受其他油缸影响，纠偏或者钻进时各个油缸紧贴壁面，减少设备晃动；

4.当换向阀处于中位时，油缸均处于卸荷状态，当设备在井下施工出现管路破损、系统失去压力的情况时，油缸可以受挤压很容易被动缩回，便于整个设备提升出来进行检修，不至于因为油缸不能缩回卡滞住；

5.相关的各种液压控制阀集成于组合阀中，每个油缸均配置一个该组合阀进行控制，集中度高，紧凑，通用性强，该阀组具备高低压切换和液压抗震功能。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是现有矩形桩成孔设备作业示意图；

图2是本申请优选实施例的具备主动纠偏和抗震的液压系统的原理示意图；

图3是本申请另一优选实施例的具备主动纠偏和抗震的液压系统的原理示意图；

图中：1、液压泵；2、第一溢流阀；3、第一电磁换向阀；4、第二电磁换向阀；5、第三电磁换向阀；6、第一减压阀；7、第二溢流阀；8、第一梭阀；9、第四电磁换向阀；10、第二减压阀；11、第三溢流阀；12、第二梭阀；13、第一油缸；14、第二油缸；15、液压油箱；16、第一液控单向阀；17、第二液控单向阀；18、撑靴油缸；19、壁面；20、矩形桩成孔设备。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参照图2，本申请的优选实施例提供了一种具备主动纠偏和抗震的液压系统，其特征在于，包括液压泵1、液压油箱15、对称设置的第一油缸13和第二油缸14，所述第一油缸13通过第一组合阀与液压泵1、液压油箱15相连接，所述第二油缸14通过第二组合阀与液压泵1、液压油箱15相连接，所述第一组合阀、第二组合阀用于：

矩形桩成孔设备入孔定位时向第一油缸13、第二油缸14提供高压油主动高压伸出调整整个矩形桩成孔设备的姿态将设备引正入孔；矩形桩成孔设备钻进时向第一油缸13、第二油缸14提供低压油使各油缸低压接触壁面；矩形桩成孔设备纠偏时，向超挖一侧的油缸提供高压油使其主动高压伸出，欠挖一侧的油缸处于浮动卸荷状态实现被动缩回；矩形桩成孔设备提升时提供油液使第一油缸13、第二油缸14主动缩回或者卸荷后被动缩回。

本实施例提供了一种具备主动纠偏和抗震的液压系统，包括液压泵1、液压油箱15、对称设置的第一油缸13和第二油缸14，所述第一油缸13通过第一组合阀与液压泵1、液压油箱15相连接，所述第二油缸14通过第二组合阀与液压泵1、液压油箱15相连接，所述第一组合阀、第二组合阀用于：矩形桩成孔设备入孔定位时向第一油缸13、第二油缸14提供高压油主动高压伸出调整整个矩形桩成孔设备的姿态将设备引正入孔；矩形桩成孔设备钻进时向第一油缸13、第二油缸14提供低压油使各油缸低压接触壁面；矩形桩成孔设备纠偏时，向超挖一侧的油缸提供高压油使其主动高压伸出，欠挖一侧的油缸处于浮动卸荷状态实现被动缩回；矩形桩成孔设备提升时提供油液使第一油缸13、第二油缸14主动缩回或者卸荷后被动缩回，因此，本实施例具有如下优点：

1.本实施例适用于矩形桩成孔设备液压抗震控制，在向下钻进的过程中液压系统持续提供低压，使油缸贴住壁面，当油缸由于设备整体晃动受挤压时，油缸可以被动缩回，对称的油缸可以主动伸出，钻进过程中油缸始终贴合壁面，从而减少设备晃动；

2.本实施例适用于矩形桩成孔设备主动高压纠偏的控制，当钻进发生偏置时，需要调整纠偏的油缸可单独切换为高压，用于调整设备姿态，对称油缸处于浮动状态，可适当降低纠偏油缸的所需的高压力；

3.本实施例具备主动纠偏和液压抗震的功能，每个油缸均单独控制，高低压力切换不受其他油缸影响，纠偏或者钻进时各个油缸紧贴壁面，减少设备晃动；

4.当矩形桩成孔设备进行纠偏或提升时，油缸均可处于卸荷状态，当设备在井下施工出现管路破损、系统失去压力的情况时，油缸可以受挤压很容易被动缩回，便于整个设备提升出来进行检修，不至于因为油缸不能缩回卡滞住；

5.本实施例相关的各种液压控制阀集成于组合阀中，每个油缸均配置一个该组合阀进行控制，集中度高，紧凑，通用性强，该阀组具备高低压切换和液压抗震功能。

如图2所述，在本申请的优选实施例中，所述第一组合阀包括第一电磁换向阀3、第三电磁换向阀5、第一减压阀6、第二溢流阀7、第一梭阀8，其中：

所述第一电磁换向阀3的进油口a口与液压泵1出油口b相连接，回油口d口与液压油箱15相连通，工作口b口与第三电磁换向阀5的进油口a口相连接，第一电磁换向阀3的工作口c口与第一油缸13的有杆腔相连接；所述第三电磁换向阀5的回油口d口与液压油箱15相连通，工作口b口与第一减压阀6的输入口a口相连接，第一减压阀6的输出口b口分别与第二溢流阀7的输入口a口和第一梭阀8的输入口a口相连接，所述第三电磁换向阀5的工作口c口与和第一梭阀8的输入口b口相连接，所述第一梭阀8的输出口c口与第一油缸13的无杆腔相连接；所述第二溢流阀7的输出口b口分别与第一减压阀6的控制口c口、液压油箱15相连通；

所述第二组合阀包括第二电磁换向阀4、第四电磁换向阀9、第二减压阀10、第三溢流阀11、第二梭阀12，所述第二电磁换向阀4的进油口a口与液压泵1出油口b相连接，回油口d口与液压油箱15相连通，工作口b口与第四电磁换向阀9的进油口a口相连接，工作口c口与第二油缸14的有杆腔相连接；所述第四电磁换向阀9的回油口d口与液压油箱15相连通，工作口b口与第二减压阀10的输入口a口相连接，第二减压阀10的输出口b口分别与第三溢流阀11的输入口a口和第二梭阀12的输入口a口相连接，所述第四电磁换向阀9的工作口c口与和第二梭阀12的输入口b口相连接，所述第二梭阀12的输出口c口与第二油缸14的无杆腔相连接；所述第三溢流阀11的输出口b口分别与第二减压阀10的控制口c口、液压油箱15相连通；所述第一溢流阀2与液压泵1的输出口相连接。

其中，上述实施例中所述第一电磁换向阀3和第二电磁换向阀4采用Y型三位四通换向阀。可选地，所述第一电磁换向阀3和第二电磁换向阀4也可以采用H型三位四通换向阀。

图2中所示液压系统的各部分的作用如下：

所示液压泵1的作用是为整个液压控制系统提供动力；

第一溢流阀2的作用是限制整个液压系统最高压力，并保护系统安全；

第一电磁换向阀3的作用是控制第一油缸13的动作，包括三个动作：第一油缸13伸出，缩回，中位卸荷；

第二电磁换向阀4的作用是控制第二油缸14的动作，包括三个动作：第二油缸14伸出，缩回，中位卸荷；

第三电磁换向阀5的作用是将第一油缸13伸出时，将无杆腔压力进行高低压切换，常位时第一油缸13的无杆腔处于高压状态；

第一减压阀6的作用是为第一油缸13的无杆腔提供恒定的低压压力，同时保证其他油缸调压互不影响；

第二溢流阀7的作用是当第一油缸13进行低压控制时，当设备晃动时为系统提供溢流安全保护；

第一梭阀8的作用是当第一油缸13进行高低压压力切换时进行压力选择，使高低压切换时油路互不影响，常位时处于高压油通道；

第四电磁换向阀9的作用是将第二油缸14伸出时，将无杆腔压力进行高低压切换，常位时第二油缸14的无杆腔处于高压状态；

第二减压阀10的作用是为第二油缸14的无杆腔提供恒定的低压压力，同时保证其他油缸调压互不影响；

第三溢流阀11的作用是当第二油缸14进行低压控制时，当设备晃动时为系统提供溢流安全保护；

第二梭阀12的作用是当第二油缸14进行高低压压力切换时进行压力选择，使高低压切换时油路互不影响，常位时处于高压油通道；

第一油缸13的作用是作为执行元件，用于整个设备与壁面之间的支撑。

第二油缸14的作用是作为执行元件，用于整个设备与壁面之间的支撑。

液压油箱15的作用是用于储存液压油。

图2提供的液压系统的控制原理如下：

设备入孔定位时：该设备需要通过控制六个油缸来调整整个设备姿态，此时每个油缸采用高压力将设备引正入孔。液压泵1设定高压力，液压泵1吸油口a口从液压油箱15吸油，为整个液压系统提供动力，液压泵1的出油口b口出高压油，其连接到第一溢流阀2的输入口a口，第一溢流阀2用于限定整个液压系统最高压力同时保护这个液压系统；液压泵1出油口b口同时与第一电磁换向阀3的进油口a口连接，当第一电磁换向阀3右位得电时，阀处于右位，此时第一电磁换向阀3的进油口a口与工作口b口连通，工作口b口与第三电磁换向阀5的a口连通，此时第三电磁换向阀5不得电，阀处于右位，第三电磁换向阀5的进油口a口与工作口c口连通，工作口c口再与第一梭阀8的输入口b口连通，第一梭阀8由于弹簧的作用处于常位右位，此时第一梭阀8的输入口b口与输出口c口连通，输出口c口与第一油缸13的无杆腔连接，第一油缸13的有杆腔与第一电磁换向阀3的工作口c口连接，通过第一电磁换向阀3的回油口d口接回液压油箱15，由此形成一个回路，从而使第一油缸13伸出用于调整姿态，调整好姿态后第一电磁换向阀3失电；第二油缸14等其他油缸伸出调整姿态控制方式与所述第一油缸13的控制原理类似，在此不再赘述。

当第一油缸13需要缩回调整姿态时，第一电磁换向阀3左位得电，阀处于左位，第一电磁换向阀3的进油口a口与工作口c口连通，工作口c口与第一油缸13的有杆腔连接，第一油缸13缩回，其无杆腔与第一梭阀8的输出口c口连接，第一梭阀8处于常位，其输出口c口与输入口b口连通，其输入口b口与第三电磁换向阀5的工作口c口连接，第三电磁换向阀5不得电，处于右位，其工作口c口与进油口a口连通，进油口a口与第一电磁换向阀3的工作口b口连接，由于第一电磁换向阀3左位得电，其工作口b口与回油口d口连通，回油口d口接回液压油箱15，由此形成一个回路，第二油缸14等其他油缸需要缩回调整姿态的控制原理与第一油缸13的控制原理一致，在此不再赘述。可见，本实施例的每个油缸均可单独控制用于调整姿态，引正入孔，定位时液压系统处于高压状态。

设备钻进时：通过前面定位将整个设备引正入孔，以对称第一油缸13和第二油缸14为例，其他油缸控制方式与其一样。此时第一电磁换向阀3右位，第三电磁换向阀5、第二电磁换向阀4右位，第四电磁换向阀9同时得电，此时，第一电磁换向阀3的进油口a口与工作口b口连通，其工作口b口与第三电磁换向阀5的进油口a口连接，第三电磁换向阀5的进油口a口与工作口b口连通，其工作口b口与第一减压阀6的输入口a口连接，第一减压阀6的输入口a口与输出口b口连通，其输出口b口再与第一梭阀8的输入口a口连接，同时与第二溢流阀7的输入口a口连接，第一梭阀8的输出口c口与第二溢流阀7的输出口b口连接，第一减压阀6设置低压力；此时第一梭阀8处于左位，其输入口a口与输入口c口连通，其输出口c口再与第一油缸13的无杆腔连接，第一油缸13低压伸出接触壁面，所述第一油缸13的有杆腔与第一电磁换向阀3的工作口c口连接，第一电磁换向阀3的工作c口与回油口d口连通，回油口d口接回液压油箱15，由此形成一个回路；第二油缸14的低压伸出接触壁面的控制原理与第一油缸13的控制原理一样，在此不再赘述。

当钻进时，各个油缸均低压接触壁面，减少整个设备晃动，保持设备稳定，同时由于是低压接触壁面，整个设备可以靠自身重力实现连续向下垂直钻进。钻进时由于壁面凹凸不平且设备晃动，油缸必然会受到挤压，假设第一油缸13受到挤压被迫收回，第一油缸13的无杆腔与第一梭阀8的输出口c口连接，通过第一梭阀8与第一溢流阀7的输入口a口连通，第一溢流阀7的设定压力比第一减压阀6的设定压力高20bar左右，此时第一油缸13被迫受挤压时通过第一溢流阀7将多余流量溢流回液压油箱15，实现第一油缸13因受挤压被迫缩回；此时，第一油缸13对称面的第二油缸14由于第一油缸13缩回，其将继续伸出接触壁面，其他油缸由此类推，就这样反反复复，各个油缸不停的伸出缩回，自动调节，来保证始终低压接触壁面，保证整个设备在实现连续钻进的同时能够进行液压抗震，减少设备的晃动量，保持设备钻进的稳定性。

设备纠偏时：钻进时，当发生设备整体偏置时，这时候需要纠偏，如通过激光装置来保证矩形孔的垂直度检测，通过油缸主动高压伸出来实现纠偏。假设第一油缸13所在的一侧发生超挖，对称边第二油缸14所在侧则欠挖，以这两油缸为例来说明纠偏原理。当第一油缸13侧发生超挖时，第一油缸13需要主动高压伸出，第二油缸14需要缩回，此时，第一电磁换向阀3右位得电，第三电磁换向阀5失电，第二电磁换向阀4和第四电磁换向阀9失电，其他油缸均保持钻进时的状态。液压泵1输出高压，其出油口b口与第一电磁换向阀3的进油口a口连接，第一电磁换向阀3处于右位，其进油口a口与工作口b进口连通，工作口b口再与第三电磁换向阀5的进油口a口连接，第三电磁换向阀5处于右位，其进油口a口与工作口c口连通，工作口c口与第一梭阀8的输入口b口连接，第一梭阀8的输入口b口与输出口c口连通，其输出口c口与第一油缸13的无杆腔连接，第一油缸13高压伸出，纠正偏置量，第一油缸13的有杆腔与第一电磁换向阀3的工作口c口连接，其工作口c口与回油口d口连通接回液压油箱15，形成一个回路；此时第一油缸13高压撑出，这时对称边的第二油缸14处于浮动状态，其无杆腔与第二梭阀12的输出口c口连接，第二梭阀12的输出口c口与输入口b口连通，第二梭阀12的输入口b口与第四电磁换向阀9的工作口c口连接，第四电磁换向阀9的工作口c口与回油口d口连通，回油口d口与第二电磁换向阀4的工作口b口连接；第二油缸14的有杆腔与第二电磁换向阀4的工作口c口连接，第二电磁换向阀4由于不得电处于中位，其工作口b口、工作口c口、回油口d口连通接回液压油箱15，此时第二油缸14的无杆腔和有杆腔连通，当第一油缸13高压撑出时，第二油缸14处于浮动卸荷状态，被动缩回，减少第一油缸13纠偏时所需的高压压力，这样实现超挖侧主动纠偏，保证开挖矩形孔的垂直度，其他未涉及纠偏的油缸保持钻进时状态，这样每根油缸都贴合壁面，纠偏的同时减少设备整体晃动。当第二油缸14侧发生超挖，第一油缸13侧欠挖时，纠偏原理相类似，其他油缸侧发生超挖欠挖时，纠偏原理相类似，在此不再赘述。

设备提升时：当孔钻完或者设备出现故障时需要将设备提升出来检修时，各个油缸需要主动收回或者卸荷。第一种工况：钻完孔，设备需要提升出来，此时各个油缸有杆腔进油，将各个油缸缩回，以第一油缸13为例，第一电磁换向阀3左位得电，阀处于左位置，第一电磁换向阀3的进油口a口与工作口c口连通，工作口c口与第一油缸13的有杆腔连接，油缸缩回，其无杆腔与第一梭阀8的输出口c口连接，第一梭阀8处于常位，其输出口c口与输入口b口连通，输入口b口与第三电磁换向阀5的工作口c口连接，第三电磁换向阀5不得电，处于右位，其工作口c口与进油口a口连通，进油口a口与第一电磁换向阀3的工作口b口连接，由于第一电磁换向阀3左位得电，其工作口b口与回油口d口连通，回油口d口接回液压油箱15，由此形成一个回路，第一油缸13缩回；其他油缸操作与其一致，当每个油缸都缩回时，便于快速将设备提升出来。第二种工况：钻进过程中发现液压管路破损，液压系统无法建立压力使油缸缩回时，此时各个油缸均与壁面接触，此时将所有电磁换向阀失电，各个油缸则处于中位浮动卸荷状态，设备在提升的时候通过主动晃动，将各个油缸被动缩回，以便将设备整体顺利提升出来检修。

如图3所述，在本申请的优选实施例中，所述第一组合阀包括第一电磁换向阀3、第三电磁换向阀5、第一减压阀6、第二溢流阀7、第一梭阀8、第一液控单向阀16，其中：

所述第三电磁换向阀5的进油口a口与液压泵1出油口b相连接，回油口d口分别与第二溢流阀7的输出口b口和液压油箱15相连接，工作口c口与第一梭阀8的输入口b口相连接，工作口b口分别与第一液控单向阀16的控制口c口和第一减压阀6的输入口a口相连接；所述第一减压阀6的控制口c口连接液压油箱15，输出口b口与第一梭阀8的输入口a口相连接，所述第一梭阀8的输出口c口与第一电磁换向阀3的进油口a相连接，所述第一电磁换向阀3的回油口d口与液压油箱15相连通，工作口b口分别与第一液控单向阀16的输入口a口、第一油缸13的无杆腔相连接，工作口c口与第一油缸13的有杆腔相连接；所述第一液控单向阀16的输出口b口与第二溢流阀7的输入口a口相连接；

所述第二组合阀包括第二电磁换向阀4、第四电磁换向阀9、第二减压阀10、第三溢流阀11、第二梭阀12、第二液控单向阀17，其中：

所述第四电磁换向阀9的进油口a口与液压泵1出油口b相连接，回油口d口分别与第三溢流阀11的输出口b口和液压油箱15相连接，工作口c口与第二梭阀12的输入口b口相连接，工作口b口分别与第二液控单向阀17的控制口c口和第二减压阀10的输入口a口相连接；所述第二减压阀10的控制口c口连接液压油箱15，输出口b口与第二梭阀12的输入口a口相连接，所述第二梭阀12的输出口c口与第二电磁换向阀4的进油口a相连接，所述第二电磁换向阀4的回油口d口与液压油箱15相连通，工作口b口分别与第二液控单向阀17的输入口a口、第二油缸14的无杆腔相连接，工作口c口与第二油缸14的有杆腔相连接；所述第二液控单向阀17的输出口b口与第三溢流阀11的输入口a口相连接；所述第一溢流阀2与液压泵1的输出口相连接。

其中，上述实施例中所述第一电磁换向阀3和第二电磁换向阀4采用Y型三位四通换向阀。可选地，所述第一电磁换向阀3和第二电磁换向阀4也可以采用H型三位四通换向阀。

图3提供的液压系统的控制原理如下：

设备入孔定位时：该设备需要通过控制六个油缸来调整整个设备姿态，此时每个油缸采用高压力将设备引正入孔。液压泵1设定高压力，液压泵1的吸油口a口从液压油箱15吸油，为整个液压系统提供动力，液压泵1的出油口b口出高压油，其连接到第一溢流阀2的输入口a口，第一溢流阀2用于限定整个液压系统最高压力同时保护这个液压系统；液压泵1的出油口b口与第三电磁换向阀5的进油口a口连通，第三电磁换向阀5的回油口d口与与第二溢流阀7的输出口b口相连接，同时接回液压油箱15，此时第三电磁换向阀5不得电，阀处于右位，第三电磁换向阀5的进油口a口与工作口c口连通，工作口c口再与第一梭阀8的输入口b口连通，其回油口d口与工作口b口连通，工作口b口分别与第一减压阀6的输入口a口、第一液控单向阀16的控制口c口连通，且与液压油箱15连通，第一液控单向阀16处于关闭状态，第二溢流阀7不起作用，系统处于高压系统；此时第一梭阀8的输入口b口与输出口c口连通，输出口c口与第一电磁换向阀3的进油口a口连接，当第一电磁换向阀3右位得电时，阀处于右位，此时第一电磁换向阀3的进油口a口与工作口b口连通，工作口b口与第一油缸13的无杆腔连接，第一油缸13的有杆腔与第一电磁换向阀3的工作口c口连接，通过第一电磁换向阀3的回油口d口接回液压油箱15，由此形成一个回路，从而使第一油缸13伸出用于调整姿态，调整好姿态后第一电磁换向阀3失电；第二油缸14等其他油缸伸出调整姿态控制方式与所述第一油缸13的控制原理类似，在此不再赘述。

当第一油缸13需要缩回调整姿态时，第三电磁换向阀5不得电，阀处于右位，第三电磁换向阀5的进油口a口与工作口c口连通，其回油口d口与工作口b口连通，工作口b口分别与第一减压阀6的输入口a口、第一液控单向阀16的控制口c口连通，且与液压油箱15连通，第一液控单向阀16处于关闭状态，第二溢流阀7不起作用，系统处于高压系统；第三电磁换向阀5的工作口c口与第一梭阀8的输入口b口连接，第一梭阀8的输入口b口与输出口c口连通，输出口c口与第一电磁换向阀3的进油口a口连接；第一电磁换向阀3左位得电，阀处于左位，第一电磁换向阀3的进油口a口与工作口c口连通，工作口c口与第一油缸13的有杆腔连接，第一油缸13缩回，其无杆腔与第一电磁换向阀3的工作口b口连通，工作口b与回油口d口连通，回油口d口接回液压油箱15，由此形成一个回路，第二油缸14等其他油缸需要缩回调整姿态的控制原理与第一油缸13的控制原理一致，在此不再赘述。可见，本实施例的每个油缸均可单独控制用于调整姿态，引正入孔，定位时液压系统处于高压状态。

设备钻进时：通过前面定位将整个设备引正入孔，以对称的第一油缸13和第二油缸14为例，其他油缸控制方式与其一样。此时第一电磁换向阀3右位，第三电磁换向阀5、第二电磁换向阀4右位，第四电磁换向阀9同时得电，此时，第三电磁换向阀5的进油口a口与工作口b口连通，其工作口b口分别与第一减压阀6的进油口a口、第一液控单向阀16的控制口c口连通，此时第一液控单向阀16的控制口c口为高压油，其处于打开状态，第一减压阀6的出油口b口与第一梭阀8的a口连通，其泄油口c口接回液压油箱15，第一梭阀8的输入口a口与其输出口c口连通，此时压力经过第一减压阀6已变为低压压力，第一梭阀8的输出口c口与第一电磁换向阀3的进油口a口连通，进油口a口与其工作口b口连通，工作口b口与第一油缸13的无杆腔连通，同时与第一液控单向阀16的进油口a口连通，第一单向阀16的b口与第二溢流阀7的进油口a口连通，其出油口b口接回液压油箱15，第一油缸13的有杆腔与第一电磁换向阀3的工作口c口连通，工作口c口与回油口d口连通，回油口d口接回液压油箱15，由此形成一个回路；第二油缸14的低压伸出接触壁面的控制原理与第一油缸13的控制原理一样，在此不再赘述。

当钻进时，各个油缸均低压接触壁面，减少整个设备晃动，保持设备稳定，同时由于是低压接触壁面，整个设备可以靠自身重力实现连续向下垂直钻进。钻进时由于壁面凹凸不平且设备晃动，油缸必然会受到挤压，假设第一油缸13受到挤压被迫收回，第一油缸13的无杆腔与第一液控单向阀16的进油口a口连通，由于第一液控单向阀16控制油为高压油，一直处于打开状态，其进油口a口与输出口b口连接，通过第一液控单向阀16与第二溢流阀7的输入口a口连通，第二溢流阀7的设定压力比第一减压阀6的设定压力高20bar左右，此时第一油缸13被迫受挤压时通过第二溢流阀7将多余流量溢流回液压油箱15，实现第一油缸13因受挤压被迫缩回；此时，第一油缸13对称面的第二油缸14由于第一油缸13缩回，其将继续伸出接触壁面，其他油缸由此类推，就这样反反复复，各个油缸不停的伸出缩回，自动调节，来保证始终低压接触壁面，保证整个设备在实现连续钻进的同时能够进行液压抗震，减少设备的晃动量，保持设备钻进的稳定性。

设备纠偏时：钻进时，当发生设备整体偏置时，这时候需要纠偏，如通过激光装置来保证矩形孔的垂直度检测，通过油缸主动高压伸出来实现纠偏。假设第一油缸13所在的一侧发生超挖，对称边第二油缸14所在侧则欠挖，以这两油缸为例来说明纠偏原理。当第一油缸13侧发生超挖时，第一油缸13需要主动高压伸出，第二油缸14需要缩回，此时，第一电磁换向阀3右位得电，第三电磁换向阀5失电，第二电磁换向阀4和第四电磁换向阀9失电，其他油缸均保持钻进时的状态。液压泵1输出高压，其出油口b口与第三电磁换向阀5的进油口a口连接，第三电磁换向阀5的d口与与第二溢流阀7的输出口b口相连接，同时接回液压油箱15，此时第三电磁换向阀5阀处于右位，第三电磁换向阀5的进油口a口与工作口c口连通，工作口c口再与第一梭阀8的输入口b口连通，其回油口d口与工作口b口连接，工作口b口分别与第一减压阀6的a口、第一液控单向阀16的控制口c口连接通，且与液压油箱15连通，第一液控单向阀16处于关闭状态，第二溢流阀7不起作用，系统处于高压系统；此时第一梭阀8的输入口b口与输出口c口连通，输出口c口与第一电磁换向阀3的进油口a口连接，此时第一电磁换向阀3的进油口a口与工作口b口连通，工作口b口与第一油缸13的无杆腔连接，第一油缸13高压伸出，纠正偏置量，第一油缸13的有杆腔与第一电磁换向阀3的工作口c口连接，其工作口c口与回油口d口连通接回液压油箱15，形成一个回路，从而使第一油缸13伸出；此时第一油缸13高压撑出，这时对称边的第二油缸14处于浮动状态，其无杆腔与第二电磁换向阀4的工作口b口连接；第二油缸14的有杆腔与第二电磁换向阀4的工作口c口连接，第二电磁换向阀4由于不得电处于中位，其工作口b口、工作口c口、回油口d口连通接回液压油箱15，此时第二油缸14的无杆腔和有杆腔连通，当第一油缸13高压撑出时，第二油缸14处于浮动卸荷状态，被动缩回，减少第一油缸13纠偏时所需的高压压力，这样实现超挖侧主动纠偏，保证开挖矩形孔的垂直度，其他未涉及纠偏的油缸保持钻进时状态，这样每根油缸都贴合壁面，纠偏的同时减少设备整体晃动。当第二油缸14侧发生超挖，第一油缸13侧欠挖时，纠偏原理相类似，其他油缸侧发生超挖欠挖时，纠偏原理相类似，在此不再赘述。

设备提升时：当孔钻完或者设备出现故障时需要将设备提升出来检修时，各个油缸需要主动收回或者卸荷。第一种工况：钻完孔，设备需要提升出来，此时各个油缸有杆腔进油，将各个油缸缩回，以第一油缸13为例，第三电磁换向阀5不得电，阀处于右位，进油口a口与工作口c口连通，其回油口d口与工作口b口连通，工作口b口分别与第一减压阀6的a口、第一液控单向阀16的控制口c口连通，且与液压油箱15连通，第一液控单向阀16处于关闭状态，第二溢流阀7不起作用，系统处于高压系统；第三电磁换向阀5的工作口c口与第一梭阀8的输入口b口连接，第一梭阀8的输入口b口与输出口c口连通，输出口c口与第一电磁换向阀3的进油口a口连接；第一电磁换向阀3左位得电，阀处于左位，第一电磁换向阀3的进油口a口与工作口c口连通，工作口c口与第一油缸13的有杆腔连接，第一油缸13缩回，其无杆腔与第一电磁换向阀3的工作口b口连通，工作口b与回油口d口连通，回油口d口接回液压油箱15，由此形成一个回路第一油缸13缩回；其他油缸操作与其一致，当每个油缸都缩回时，便于快速将设备提升出来。第二种工况：钻进过程中发现液压管路破损，液压系统无法建立压力使油缸缩回时，此时各个油缸均与壁面接触，此时将所有电磁换向阀失电，各个油缸则处于中位浮动卸荷状态，设备在提升的时候通过主动晃动，将各个油缸被动缩回，以便将设备整体顺利提升出来检修。

本申请的另一优选实施例还提供了一种矩形桩成孔设备，包括上述任一实施例中的所述的液压系统。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具备主动纠偏和抗震的液压系统，其特征在于，包括液压泵(1)、液压油箱(15)、对称设置的第一油缸(13)和第二油缸(14)，所述第一油缸(13)通过第一组合阀与液压泵(1)、液压油箱(15)相连接，所述第二油缸(14)通过第二组合阀与液压泵(1)、液压油箱(15)相连接，所述第一组合阀、第二组合阀用于：

矩形桩成孔设备入孔定位时向第一油缸(13)、第二油缸(14)提供高压油主动高压伸出调整整个矩形桩成孔设备的姿态将设备引正入孔；矩形桩成孔设备钻进时向第一油缸(13)、第二油缸(14)提供低压油使各油缸低压接触壁面；矩形桩成孔设备纠偏时，向超挖一侧的油缸提供高压油使其主动高压伸出，欠挖一侧的油缸处于浮动卸荷状态实现被动缩回；矩形桩成孔设备提升时提供油液使第一油缸(13)、第二油缸(14)主动缩回或者卸荷后被动缩回。

2.根据权利要求1所述的具备主动纠偏和抗震的液压系统，其特征在于，

所述第一组合阀包括第一电磁换向阀(3)、第三电磁换向阀(5)、第一减压阀(6)、第二溢流阀(7)、第一梭阀(8)，其中：

所述第一电磁换向阀(3)的进油口a口与液压泵(1)出油口b相连接，回油口d口与液压油箱(15)相连通，工作口b口与第三电磁换向阀(5)的进油口a口相连接，第一电磁换向阀(3)的工作口c口与第一油缸(13)的有杆腔相连接；所述第三电磁换向阀(5)的回油口d口与液压油箱(15)相连通，工作口b口与第一减压阀(6)的输入口a口相连接，第一减压阀(6)的输出口b口分别与第二溢流阀(7)的输入口a口和第一梭阀(8)的输入口a口相连接，所述第三电磁换向阀(5)的工作口c口与和第一梭阀(8)的输入口b口相连接，所述第一梭阀(8)的输出口c口与第一油缸(13)的无杆腔相连接；所述第二溢流阀(7)的输出口b口分别与第一减压阀(6)的控制口c口、液压油箱(15)相连通；

所述第二组合阀包括第二电磁换向阀(4)、第四电磁换向阀(9)、第二减压阀(10)、第三溢流阀(11)、第二梭阀(12)，所述第二电磁换向阀(4)的进油口a口与液压泵(1)出油口b相连接，回油口d口与液压油箱(15)相连通，工作口b口与第四电磁换向阀(9)的进油口a口相连接，工作口c口与第二油缸(14)的有杆腔相连接；所述第四电磁换向阀(9)的回油口d口与液压油箱(15)相连通，工作口b口与第二减压阀(10)输入口a口相连接，第二减压阀(10)的输出口b口分别与第三溢流阀(11)的输入口a口和第二梭阀(12)的输入口a口相连接，所述第四电磁换向阀(9)的工作口c口与和第二梭阀(12)的输入口b口相连接，所述第二梭阀(12)的输出口c口与第二油缸(14)的无杆腔相连接；所述第三溢流阀(11)的输出口b口分别与第二减压阀(10)的控制口c口、液压油箱(15)相连通。

3.根据权利要求2所述的具备主动纠偏和抗震的液压系统，其特征在于，还包括第一溢流阀(2)，所述第一溢流阀(2)与液压泵(1)的输出口相连接。

4.根据权利要求2所述的具备主动纠偏和抗震的液压系统，其特征在于，所述第一电磁换向阀(3)和第二电磁换向阀(4)为Y型三位四通换向阀。

5.根据权利要求2所述的具备主动纠偏和抗震的液压系统，其特征在于，所述第一电磁换向阀(3)和第二电磁换向阀(4)为H型三位四通换向阀。

6.根据权利要求1所述的具备主动纠偏和抗震的液压系统，其特征在于，所述第一组合阀包括第一电磁换向阀(3)、第三电磁换向阀(5)、第一减压阀(6)、第二溢流阀(7)、第一梭阀(8)、第一液控单向阀(16)，其中：

所述第三电磁换向阀(5)的进油口a口与液压泵(1)出油口b相连接，回油口d口分别与第二溢流阀(7)的输出口b口和液压油箱(15)相连接，工作口c口与第一梭阀(8)的输入口b口相连接，工作口b口分别与第一液控单向阀(16)的控制口c口和第一减压阀(6)的输入口a口相连接；所述第一减压阀(6)的控制口c口连接液压油箱(15)，输出口b口与第一梭阀(8)的输入口a口相连接，所述第一梭阀(8)的输出口c口与第一电磁换向阀(3)的进油口a相连接，所述第一电磁换向阀(3)的回油口d口与液压油箱(15)相连通，工作口b口分别与第一液控单向阀(16)的输入口a口、第一油缸(13)的无杆腔相连接，工作口c口与第一油缸(13)的有杆腔相连接；所述第一液控单向阀(16)的输出口b口与第二溢流阀(7)的输入口a口相连接；

所述第二组合阀包括第二电磁换向阀(4)、第四电磁换向阀(9)、第二减压阀(10)、第三溢流阀(11)、第二梭阀(12)、第二液控单向阀(17)，其中：

所述第四电磁换向阀(9)的进油口a口与液压泵(1)出油口b相连接，回油口d口分别与第三溢流阀(11)的输出口b口和液压油箱(15)相连接，工作口c口与第二梭阀(12)的输入口b口相连接，工作口b口分别与第二液控单向阀(17)的控制口c口和第二减压阀(10)的输入口a口相连接；所述第二减压阀(10)的控制口c口连接液压油箱(15)，输出口b口与第二梭阀(12)的输入口a口相连接，所述第二梭阀(12)的输出口c口与第二电磁换向阀(4)的进油口a相连接，所述第二电磁换向阀(4)的回油口d口与液压油箱(15)相连通，工作口b口分别与第二液控单向阀(17)的输入口a口、第二油缸(14)的无杆腔相连接，工作口c口与第二油缸(14)的有杆腔相连接；所述第二液控单向阀(17)的输出口b口与第三溢流阀(11)的输入口a口相连接。

7.根据权利要求6所述的具备主动纠偏和抗震的液压系统，其特征在于，还包括第一溢流阀(2)，所述第一溢流阀(2)与液压泵(1)的输出口相连接。

8.根据权利要求6所述的具备主动纠偏和抗震的液压系统，其特征在于，所述第一电磁换向阀(3)和第二电磁换向阀(4)为Y型三位四通换向阀。

9.根据权利要求6所述的具备主动纠偏和抗震的液压系统，其特征在于，

所述第一电磁换向阀(3)和第二电磁换向阀(4)为H型三位四通换向阀。

10.一种矩形桩成孔设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的液压系统。