CN1243161C - 压桩机压桩速度自动换档控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压桩机压桩速度自动换档控制装置，包括压桩油缸、换向阀、油泵、油箱、过载阀，还包括换档阀，所述换档阀由一个微型油缸和一个二位三通阀连接构成，安装在换向阀和压桩油缸之间的管路上。本压桩机压桩速度自动换档控制装置可简化操作，防止或减少因操作引起的液压冲击，提高作业效率。

Description

压桩机压桩速度自动换档控制装置

                           技术领域

本发明涉及工程机械的桩工机械，特别涉及一种压桩机压桩速度自动换档控制装置。

                           背景技术

我国自20世纪九十年代开始推出并使用液压静力压桩机，目前在世界上该机种主要在我国生产和使用，具有无噪音、无污染(电机驱动)，作业效率高的特点，特别适应于城市建筑基础施工。现有的液压静力压桩机作业是使用夹桩器的液压油缸将桩体夹住，然后使用压桩油缸推动夹桩器将桩体压入地下。在压桩过程中，压桩阻力是变化的，一般是开始阶段较小，随着压入深度的增加，阻力也增大。液压系统的功率是固定的，为了适应阻力变化，充分利用功率，提高压桩效率，需要采用不同的压桩速度。现有技术中，除了采用变量泵之外，还采用两种油缸驱动方式：差动方式(压桩油缸大小腔同时进压力油，实际作用面积为活塞杆的截面积)和常规方式(大腔进压力油，小腔回油)，从而获得两档速度，并对应两种推力。在现有技术中，实现两种速度的操作主要是采用人工操作不同的换向阀或阀位的方式实现。一般是采用2个或3个换向阀来控制压桩运动。图1为目前使用的压桩控制液压系统，其基本组成是包括压桩油缸1、换向阀2、、3、油泵4、油箱5、过载阀6；其工作原理是：由夹桩器夹住桩体后，同时操纵换向阀2于下位、换向阀3于上位，由油泵4来的压力油同时进入压桩油缸1的大腔和小腔，以高速推动夹桩器将桩体压入地下，此时为高速、低压桩力状态；随着压桩阻力增大，当压桩油缸1的压桩力不够时，同时操纵换向阀2于上位、换向阀3于上位，由油泵4来的压力油只进入压桩油缸1的大腔，小腔的油液流回油箱5，此时为低速、高压桩力状态；当压桩油缸1全伸后，松开夹桩器，操纵换向阀2于中位、换向阀3于下位，压力油进入4只压桩油缸1的小腔，大腔的油液流回油箱5，压桩油缸1将夹桩器提起返回初始位置。由此可见，这种液压系统的操作必须同时操纵两个换向阀，如果只操纵一个换向阀，或操纵两个换向阀的动作不是同时进行，就会产生系统冲击，因而换档需要人工观察和判断压桩阻力的大小，这样操作要求较高，施工较为不便，作业效率低，还容易因为误操作而损坏设备。

                           发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可简化操作，防止或减少因操作引起的液压冲击，提高作业效率的压桩机压桩速度自动换档控制装置。

本发明的目的通过下述技术方案实现：本压桩机压桩速度自动换档控制装置包括压桩油缸、换向阀、油泵、油箱、过载阀，其特征在于：还包括换档阀，所述换档阀由一个微型油缸和一个二位三通阀连接构成，安装在换向阀和压桩油缸之间的管路上。

所述微型油缸的缸径和活塞杆杆径与压桩油缸的缸径和杆径成正比例。

所述微型油缸包括微型油缸筒、活塞杆、隔套，活塞杆一端位于微型油缸筒内并与筒壁相配合滑动连接，活塞杆另一端穿过位于微型油缸筒端部的隔套。

所述二位三通阀包括阀芯、回位弹簧、阀体、端盖，所述阀体与微型油缸的微型油缸筒相连接将隔套固定在两者之间，阀芯及回位弹簧安装在阀体内，回位弹簧一端将阀芯与微型油缸的活塞杆相顶接，另一端顶接在端盖上，端盖与阀体固定连接。

所述换档阀的微型油缸的大小腔分别与压桩油缸的大小腔用管路连接，换档阀的二位三通阀与换向阀和压桩油缸小腔用管路连接；通过压桩油缸压力的大小控制换档阀的关闭，用于接通和断开压桩油缸与换向阀之间的油路。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：本压桩机压桩速度自动换档控制装置可简化操作，防止或减少因操作引起的液压冲击，提高作业效率。

附图说明

图1是现有压桩控制液压系统的结构示意图。

图2是本发明压桩速度自动换档控制装置的结构示意图。

图3是图2所示压桩速度自动换档控制装置的换档阀的结构示意图。

                         具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本发明的具体结构如图2及图3所示，由图2可见，本压桩速度自动换档控制装置由压桩油缸1、换档阀2、换向阀3、油泵4、油箱5、过载阀6组成；其中换档阀2的具体结构如图3所示，由图3可见，换档阀2由一个微型油缸和一个二位三通阀连接构成，所述微型油缸的缸径和活塞杆杆径与压桩油缸1的缸径和杆径成正比例，其组成包括微型油缸筒7、活塞杆8、隔套9，微型油缸筒7上开有D、E口分别连通压桩油缸1的大、小腔，活塞杆8一端位于微型油缸筒7内并与筒壁相配合滑动连接，活塞杆8另一端穿过微型油缸筒7端部的隔套9；所述二位三通阀包括阀芯10、回位弹簧11、阀体12、端盖13，所述阀体12与微型油缸的微型油缸筒7相连接将隔套9固定在两者之间，阀体12的壁面开有A、B、C口，阀芯10及回位弹簧11安装在阀体12内，阀芯10的壁面上开有两道环形凹槽10-1、10-2将A和C或B和C口相连通，回位弹簧11一端将阀芯10与微型油缸的活塞杆8相顶接，另一端顶接在端盖13上，端盖13与阀体12固定连接。本压桩速度自动换档控制装置的连接关系是：油泵4的进口接管路插入油箱5，出口通过管路与换向阀3的进油口连接；换向阀3的左出油口通过管路与压桩油缸1的大腔连接，右出油口通过管路与换档阀2的A口连接，回油口接油箱5；换档阀2的B口接油箱5，C口与E口以及压桩油缸1的小腔连接，D口连接压桩油缸1的大腔；过载阀6接在压桩油缸1的大腔和油箱5之间。

本发明的作用原理是：压桩时，操纵换向阀3于左位，压力油通过换向阀3，一路进入压桩油缸1的大腔，另一路进入换档阀2的A口、C口然后进入压桩油缸1的小腔，压桩油缸1的大、小腔压力传给换档阀2微型油缸的大、小腔(即D、E口)，活塞杆8在压力作用下产生向右推动力作用于阀芯10，当活塞杆8的推力小于回位弹簧11的推力时，阀芯10位于左位，如图3(a)所示，此时是快速压桩状态(压桩油缸1的大小腔同时进油，以差动方式快速推进)；随着压桩阻力增大，压桩油缸1的压力也增大，微型油缸内的活塞缸8的推力也随之增大，最后克服回位弹簧11的推力自动将阀芯10推进到右位，如图3(b)所示，此时换档阀2的C、B口通道导通，A、C口通道关闭，压桩油缸1小腔与油箱5接通卸载，此时是慢速压桩状态(压桩油缸1的大腔进油，小腔回油，以常规方式推进)；压桩油缸1提升操作时，操纵换向阀3于右位，换档阀2微型油缸的活塞杆8和阀芯10在回位弹簧11作用下位于左位，压力油通过换档阀2进入压桩油缸1的小腔进行提升作业。概括之即：通过压桩油缸1推力的大小来控制换档阀2的关闭，用于接通和断开压桩油缸1小腔与换向阀3和油箱5之间的油路，实现自动换档。

Claims (5)

1、一种压桩机压桩速度自动换档控制装置，包括压桩油缸(1)、换向阀(3)、油泵(4)、油箱(5)、过载阀(6)，其特征在于，所述压桩机压桩速度自动换档控制装置还包括换档阀(2)，所述换档阀(2)由一个微型油缸和一个二位三通阀连接构成，安装在换向阀(3)和压桩油缸(1)之间的管路上。

2、根据权利要求1所述的压桩机压桩速度自动换档控制装置，其特征在于：所述换档阀(2)的微型油缸的缸径和活塞杆杆径与压桩油缸(1)的缸径和活塞杆杆径成正比例。

3、根据权利要求1所述的压桩机压桩速度自动换档控制装置，其特征在于：所述换档阀(2)的微型油缸包括微型油缸筒(7)、活塞杆(8)、隔套(9)，活塞杆(8)一端位于微型油缸筒(7)内并与筒壁相配合滑动连接，活塞杆(8)另一端穿过位于微型油缸筒(7)端部的隔套(9)。

4、根据权利要求1所述的压桩机压桩速度自动换档控制装置，其特征在于：所述换档阀(2)的二位三通阀包括阀芯(10)、回位弹簧(11)、阀体(12)、端盖(13)，所述阀体(12)与微型油缸的微型油缸筒(7)相连接将隔套(9)固定在两者之间，阀芯(10)及回位弹簧(11)安装在阀体(12)内，回位弹簧(11)一端将阀芯(10)与微型油缸的活塞杆(8)相顶接，另一端顶接在端盖(13)上，端盖(13)与阀体(12)固定连接。

5、根据权利要求4所述的压桩机压桩速度自动换档控制装置，其特征在于：所述换档阀(2)的微型油缸的大小腔分别与压桩油缸(1)的大小腔用管路连接，换档阀(2)的阀体(12)的油口与换向阀(3)出油口、压桩油缸(1)小腔以及油箱(5)用管路连接。

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