CN116624459B - 一种自适应加压液压系统及施工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应加压液压系统及施工设备，涉及液压加压技术领域。为了解决自适应加压的问题，自适应加压液压系统包括：驱动装置；驱动控制阀组，其输出端与驱动装置连接；加压装置，用于提供加压压力；加压控制阀组，其输出端与加压装置连接；自适应调节阀组，其一输入端与驱动装置的输出端连接，自适应调节阀组的输出端连接加压控制阀组的输入端。本发明提供的自适应加压液压系统可以根据驱动装置的输出端的油压状态自动调节加压装置的加压压力，并且不需要设置溢流阀，可有效节能，在自适应工作模式下，通过控制自适应调节阀组向加压控制阀组输出液压油的多少实现加压状态的调控，有效提高了自适应工作模式下的可靠性。

Description

一种自适应加压液压系统及施工设备

技术领域

本发明涉及液压加压技术领域，更具体地说，涉及一种自适应加压液压系统及施工设备。

背景技术

桩基础施工设备，例如旋挖钻机、螺旋钻机等旋转施工的设备，在施工过程中为增加施工速度，需要给钻头施加一定的加压力。

目前旋转施工中常用的加压一般有两种方案控制方案：

方案一，在加压装置主油路上增加溢流阀，当加压压力达到溢流阀设定值时，溢流阀开启，实现对加压力的控制；由于该方案是全溢流方案，能量损失大，不符合节能要求。

方案二，加压控制采用LS负载敏感系统，通过LS溢流阀控制LS反馈压力，来控制泵流量输出，该方案解决了在加压过程中能量损失大的问题，但同时也制约了LS多路阀中其它系统的工作压力或其它系统工作时可使加压LS压力控制溢流阀阀失效，可靠性较差。

上述两种方案均不能通过直接感应驱动装置中的压力实现实时自动调节，要实现实时自动限压往往需要增加压力传感传感器，电比例阀，控制器等电控元件，通过复杂的电控计算程序才能实现。

综上所述，如何提供一种满足节能要求同时提高可靠性的自适应加压液压系统，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种自适应加压液压系统，在施工的过程中，可以自动控制动力结构的液压油压力，不需要设置溢流阀，可实现节能的同时提高可靠性。

本发明的另一目的是提供一种包括上述自适应加压液压系统的施工设备。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自适应加压液压系统，包括：

驱动装置，用于驱动动力结构转动；

驱动控制阀组，其输出端与所述驱动装置连接，用于控制所述驱动装置的转向和转速；

加压装置，用于提供加压压力；

加压控制阀组，其输出端与所述加压装置连接，用于控制所述加压装置的加压方向和加压压力；

自适应调节阀组，其一输入端与所述驱动装置的输出端连接，所述自适应调节阀组的输出端连接所述加压控制阀组的输入端；

当所述驱动装置的输出端油压处于增加状态且大于或等于所述自适应调节阀组的控制起点压力时，所述自适应调节阀组控制减少向所述加压控制阀组输出液压油，以使所述加压装置所提供的加压速度减小；当所述驱动装置的输出端油压处于减少状态时，所述自适应调节阀组控制增加向所述加压控制阀组输出液压油，以使所述加压装置提供的加压速度增加、所述驱动装置始终处于最高效率状态。

一方面，所述自适应调节阀组预设有控制终点压力，所述控制终点压力大于所述控制起点压力，当所述驱动装置的输出端油压大于或等于所述控制终点压力时，所述自适应调节阀组控制停止向所述加压控制阀组输出液压油，以使所述加压装置停止加压。

另一方面，所述驱动控制阀组包括：

第一多路控制阀，其输出端与所述驱动装置连接；

动力结构控制件，与所述第一多路控制阀的输入端连接，以用于控制所述第一多路控制阀的出油方向。

另一方面，所述动力结构控制件为第一控制手柄，所述第一控制手柄具有多个不同位置，以控制所述第一多路控制阀切换出油方向。

另一方面，所述加压控制阀组包括：

第二多路控制阀，其输出端与所述加压装置连接；

加压控制件，与所述第二多路控制阀的输入端连接，以用于控制所述第二多路控制阀的出油方向。

另一方面，所述加压控制件为第二控制手柄，所述第二控制手柄具有多个不同位置，以控制所述第二多路控制阀切换出油方向。

另一方面，所述自适应调节阀组包括：

可控比例减压阀，其输入端连接所述驱动装置的输出端；

梭阀，一个输入端与所述可控比例减压阀的输出端连接，另一个输入端与所述加压控制阀组的输出端连接，所述梭阀的输出端与所述第二多路控制阀的输入端连接；

电比例阀，其输出端与所述可控比例减压阀连接，以用于调节所述可控比例减压阀连接的控制起点压力。

另一方面，所述驱动装置的输出端与所述可控比例减压阀之间连接有节流阀。

另一方面，还包括电磁阀，所述电磁阀的输出端连接所述可控比例减压阀。

一种施工设备，包括上述任一项所述的自适应加压液压系统。

在使用本发明提供的自适应加压液压系统的过程中，常规加压模式下：通过驱动控制阀组控制驱动装置转动，带动动力结构转动，通过加压控制阀组带动加压装置动作，以实现加压。

自适应工作模式下，通过驱动控制阀组控制驱动装置转动，带动动力结构转动，驱动装置的输出端连接自适应调节阀组的其中一个输入端，自适应调节阀组的输出端连接加压控制阀组的输入端，当驱动装置的输出端油压处于增加状态且大于或等于自适应调节阀组的控制起点压力时，自适应调节阀组控制减少向加压控制阀组输出液压油，使加压控制阀组向加压装置输出的液压油减少，以减小加压装置提供的加压速度；当驱动装置的输出端油压处于减少状态时，自适应调节阀组控制增加向加压控制阀组输出液压油，使加压控制阀组向加压装置输出的液压油增加，以使加压装置提供的加压速度增加。

本发明提供的自适应加压液压系统可以根据驱动装置的输出端的油压状态自动调节加压装置的加压压力，并且不需要设置溢流阀，可有效节能，在自适应工作模式下，通过控制自适应调节阀组向加压控制阀组输出液压油的多少实现加压状态的调控，有效提高了自适应工作模式下的可靠性，并且可使驱动装置始终处于最合适的工作状态。

此外，本发明还提供了一种包括上述自适应加压液压系统的施工设备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的自适应加压液压系统的具体实施例的结构示意图。

图1中：

1为第一多路控制阀、2为第二多路控制阀、3为可控比例减压阀、4为驱动装置、5为加压装置、6为动力结构控制件、7为加压控制件、8为节流阀、9为梭阀、10为电磁阀、11为电比例阀。

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。

本发明的核心是提供一种自适应加压液压系统，在施工的过程中，可以自动控制动力结构的液压油压力，不需要设置溢流阀，可实现节能的同时提高可靠性。

本发明的另一核心是提供一种包括上述自适应加压液压系统的施工设备。

请参考图1。

本具体实施例公开了一种自适应加压液压系统，包括：驱动装置4，用于驱动动力结构转动；驱动控制阀组，其输出端与驱动装置4连接，以用于控制驱动装置4的转向和转速；加压装置5，用于提供加压压力；加压控制阀组，其输出端与加压装置5连接，以用于控制加压装置5的加压方向和加压压力；自适应调节阀组，其一输入端与驱动装置4的输出端连接，自适应调节阀组的输出端连接加压控制阀组的输入端；当驱动装置4的输出端油压处于增加状态且大于或等于自适应调节阀组的控制起点压力时，自适应调节阀组控制减少向加压控制阀组输出液压油，以使加压装置5所提供的加压速度减小；当驱动装置4的输出端油压处于减少状态时，自适应调节阀组控制增加向加压控制阀组输出液压油，以使加压装置5提供的加压速度增加。

在使用本具体实施例提供的自适应加压液压系统的过程中，常规加压模式下：通过驱动控制阀组控制驱动装置4转动，带动动力结构转动，通过加压控制阀组带动加压装置5动作，以实现加压。

自适应工作模式下，通过驱动控制阀组控制驱动装置4转动，带动动力结构转动，驱动装置4的输出端连接自适应调节阀组的其中一个输入端，自适应调节阀组的输出端连接加压控制阀组的输入端，当驱动装置4的输出端油压处于增加状态且大于或等于自适应调节阀组的控制起点压力时，自适应调节阀组控制减少向加压控制阀组输出液压油，使加压控制阀组向加压装置5输出的液压油减少，以减小加压装置5提供的加压速度；当驱动装置4的输出端油压处于减少状态时，自适应调节阀组控制增加向加压控制阀组输出液压油，使加压控制阀组向加压装置5输出的液压油增加，以使加压装置5提供的加压速度增加。

本发明提供的自适应加压液压系统可以根据驱动装置4的输出端的油压状态自动调节加压装置5的加压速度，并且不需要设置溢流阀，可有效节能，在自适应工作模式下，通过控制自适应调节阀组向加压控制阀组输出液压油的多少实现加压状态的调控，有效提高了自适应工作模式下的可靠性。

如图1所示，驱动控制阀组包括：第一多路控制阀1，其输出端与驱动装置4连接；动力结构控制件6，与第一多路控制阀1的输入端连接，以用于控制第一多路控制阀1的出油方向。

动力结构控制件6可以为第一控制手柄，第一控制手柄具有多个不同位置，以控制第一多路控制阀1切换出油方向，从而控制动力结构的转动方向。如图1所示，当动力结构控制件6控制第一多路控制阀1位于交叉位时，驱动装置4驱动动力结构正向转动；当动力结构控制件6控制第一多路控制阀1位于平行位时，驱动装置4驱动动力结构反向转动；当动力结构控制件6控制第一多路控制阀1位于中间位时，驱动装置4驱动动力结构停止转动。

如图1所示，加压控制阀组包括：第二多路控制阀2，其输出端与加压装置5连接；加压控制件7，与第二多路控制阀2的输入端连接，以用于控制第二多路控制阀2的出油方向。

加压控制件7为第二控制手柄，第二控制手柄具有多个不同位置，以控制第二多路控制阀2切换出油方向；如图1所示，当第二控制手柄控制第二多路控制阀2位于交叉位时，加压装置5处于正向加压状态，当第二控制手柄控制第二多路控制阀2位于平行位时，加压装置5处于反向加压状态；当第二控制手柄控制第二多路控制阀2位于中间位时，加压装置5处于停止加压状态。

在一具体实施例中，如图1所示，自适应调节阀组包括：可控比例减压阀3，其输入端连接驱动装置4的输出端；梭阀9，一个输入端与可控比例减压阀3的输出端连接，另一个输入端与加压控制阀的输出端连接，梭阀9的输出端与第二多路控制阀2的输入端连接；电比例阀11，其输出端与可控比例减压阀3连接，以用于调节可控比例减压阀3连接的控制起点压力。

在具体使用的过程中，通过调节电比例阀11的输出压力，可以设定可控比例减压阀3的控制起点压力，可控比例减压阀3内设置有弹簧，通过设定可控比例减压阀3内弹簧的弹力，可以设置可控比例减压阀3的控制终点压力。

自适应调节阀组预设有控制终点压力，控制终点压力大于控制起点压力，当驱动装置4的输出端油压大于或等于控制终点压力时，自适应调节阀组控制停止向加压控制阀组输出液压油，以使加压装置5停止加压。

如图1所示，驱动装置4的输出端与可控比例减压阀3之间连接有节流阀8，还包括电磁阀10，电磁阀10的输出端连接可控比例减压阀3。

在使用如图1所示的自适应加压液压系统时，常规加压工作模式时，操作动力结构控制件6，先导压力油经管路推动第一多路控制阀1中阀芯移动，此时，压力油经第一多路控制阀1的P口、第一多路控制阀1到驱动装置4，驱动装置4包括动力头马达，动力头马达旋转，带动钻具工作。此时操作加压控制件7，先导压力油经管路、梭阀9到达第二多路控制阀2，推动第二多路控制阀2的阀芯移动，此时，压力油经第二多路控制阀2的P口、第二多路控制阀2，到达加压装置5的加压口，推动加压装置5工作。

自适应工作模式下：首先，通过电比例阀11设定可控比例减压阀3的控制起点压力，通过可控比例减压阀3的弹簧设定可控比例减压阀3的控制终点压力；操作动力结构控制件6，先导压力油经管路推动第一多路控制阀1中阀芯移动，此时，压力油经第一多路控制阀1的P口、第一多路控制阀1到驱动装置4，驱动装置4包括动力头马达，动力头马达旋转，带动钻具工作。此时，电磁阀10通电，点到压力通过电磁阀10经管路到达可控比例减压阀3的入口，经可控比例减压阀3、梭阀9到达第二多路控制阀2的加压联先导口，推动第二多路控制阀2的阀芯移动，压力油经第二多路控制阀2的P口、第二多路控制阀2，到达加压装置5的加压口，推动加压装置5工作。当驱动装置4的负载增加，由节流阀8流向可控比例减压阀3的油压增加并大于或等于可控比例减压阀3的控制起点压力时，可控比例减压阀3与梭阀9连接的输出压力减小，以使第二多路控制阀2的输出压力减少，加压装置5的输出压力降低，从而减小动力结构负载；当动力结构的负载压力减小时，由节流阀8流向可控比例减压阀3的油压减小，可控比例减压阀3与梭阀9连接的输出压力增加，加压装置5的输出压力增加，从而增加动力结构负载；当由节流阀8流向可控比例减压阀3的油压增加至大于或等于可控比例减压阀3的控制终点压力时，可控比例减压阀3停止向梭阀9输出液压油，加压装置5停止加压。

除了上述自适应加压液压系统，本发明还提供一种包括上述实施例公开的自适应加压液压系统的施工设备，该施工设备的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本具体实施例中的施工设备可以为旋挖钻机、螺旋钻机等。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本发明所提供的自适应加压液压系统及施工设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种自适应加压液压系统，其特征在于，包括：

驱动装置（4），用于驱动动力结构转动；

驱动控制阀组，其输出端与所述驱动装置（4）连接，用于控制所述驱动装置（4）的转向和转速；

加压装置（5），用于提供加压压力；

加压控制阀组，其输出端与所述加压装置（5）连接，用于控制所述加压装置（5）的加压方向和加压压力；

自适应调节阀组，其一输入端与所述驱动装置（4）的输出端连接，所述自适应调节阀组的输出端连接所述加压控制阀组的输入端；

当所述驱动装置（4）的输出端油压处于增加状态且大于或等于所述自适应调节阀组的控制起点压力时，所述自适应调节阀组控制减少向所述加压控制阀组输出液压油，以使所述加压装置（5）所提供的加压速度减小；当所述驱动装置（4）的输出端油压处于减少状态时，所述自适应调节阀组控制增加向所述加压控制阀组输出液压油，以使所述加压装置（5）提供的加压速度增加、所述驱动装置（4）始终处于最高效率状态；

所述加压控制阀组包括：

第二多路控制阀（2），其输出端与所述加压装置（5）连接；

加压控制件（7），与所述第二多路控制阀（2）的输入端连接，以用于控制所述第二多路控制阀（2）的出油方向；

所述自适应调节阀组包括：

可控比例减压阀（3），其输入端连接所述驱动装置（4）的输出端；

梭阀（9），一个输入端与所述可控比例减压阀（3）的输出端连接，另一个输入端与所述加压控制阀组的输出端连接，所述梭阀（9）的输出端与所述第二多路控制阀（2）的输入端连接；

电比例阀（11），其输出端与所述可控比例减压阀（3）连接，以用于调节所述可控比例减压阀（3）连接的控制起点压力；

还包括电磁阀（10），所述电磁阀（10）的输出端连接所述可控比例减压阀（3）。

2.根据权利要求1所述的自适应加压液压系统，其特征在于，所述自适应调节阀组预设有控制终点压力，所述控制终点压力大于所述控制起点压力，当所述驱动装置（4）的输出端油压大于或等于所述控制终点压力时，所述自适应调节阀组控制停止向所述加压控制阀组输出液压油，以使所述加压装置（5）停止加压。

3.根据权利要求1所述的自适应加压液压系统，其特征在于，所述驱动控制阀组包括：

第一多路控制阀（1），其输出端与所述驱动装置（4）连接；

动力结构控制件（6），与所述第一多路控制阀（1）的输入端连接，以用于控制所述第一多路控制阀（1）的出油方向。

4.根据权利要求3所述的自适应加压液压系统，其特征在于，所述动力结构控制件（6）为第一控制手柄，所述第一控制手柄具有多个不同位置，以控制所述第一多路控制阀（1）切换出油方向。

5.根据权利要求4所述的自适应加压液压系统，其特征在于，所述加压控制件（7）为第二控制手柄，所述第二控制手柄具有多个不同位置，以控制所述第二多路控制阀（2）切换出油方向。

6.根据权利要求5所述的自适应加压液压系统，其特征在于，所述驱动装置（4）的输出端与所述可控比例减压阀（3）之间连接有节流阀（8）。

7.一种施工设备，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的自适应加压液压系统。