静力压桩机及其液压控制系统

技术领域

本发明涉及静力压桩机技术领域，特别是涉及用于静力压桩机的液压控制系统。

背景技术

静力压桩机依靠自身重力来克服压桩动作时的反作用力，将预制桩压入。静力压桩机依靠夹桩箱的夹持力来夹住预制桩，依靠压/提桩油缸的输出力将预制桩压入桩位。

现有的用于静力压桩机的液压控制系统，如图1至图2所示，包括夹桩箱1、压/提桩油缸2、变量泵3和换向阀4，压/提桩油缸2的活塞杆与夹桩箱1相连接。

如图1所示，换向阀4在中位时，依靠中位的O型机能来封住压/提桩油缸2的上下两腔内的液压油，从而将夹桩箱1保持在某一位置而不至于因为自身重力下落；如图2所示，提桩先导油口b在先导油的作用下，换向阀4切换到下位，P口高压油进入压/提桩油缸2的有杆腔，带动夹桩箱1上升，实现提桩动作。

因为该压/提桩油缸2的无杆腔和有杆腔存在面积比k，且该比值始终大于1，而换向阀4在选择通径时一般取决于系统流量。在提桩时，通过P口进入有杆腔的流量即是系统流量，而无杆腔排出的流量，由于面积比k的存在，将会是系统流量的k倍，超过了多路阀的通流能力，导致压/提桩油缸2的无杆腔内的压力升高，有杆腔内的压力即P口压力亦升高。根据变量泵3的变量原理，P口压力在超过一定压力时，随着压力的升高，泵的输出流量将减少，有杆腔内的压力升高使泵流量降低从而造成提桩速度的下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于静力压桩机的液压控制系统，可以增大静力压桩机的提桩速度，从而解决上述的技术问题。

本发明提供一种用于静力压桩机的液压控制系统，包括夹桩箱、压/提桩油缸、变量泵、换向阀、液控放油阀和油箱；换向阀具有进油口、回油口及第一出油口和第二出油口，换向阀的进油口与变量泵的出油口连接，换向阀的回油口与油箱连接，换向阀的第一出油口与压/提桩油缸的无杆腔连接，换向阀的第二出油口与压/提桩油缸的有杆腔连接；所述液压控制系统还包括液控放油阀，液控放油阀连接在压/提桩油缸的无杆腔与换向阀的回油口之间，液控放油阀具有进油口、出油口和液控口，液控放油阀的进油口与换向阀的第一出油口相连，液控放油阀的出油口与油箱相连，液控放油阀的液控口与换向阀的第二出油口相连。

进一步地，换向阀具有中位、第一工作位和第二工作位，当换向阀位于第一工作位时，进油口与第一出油口连通，回油口与第二出油口连通；当换向阀位于第二工作位时，进油口与第二出油口连通，回油口与第一出油口连通；当换向阀位于中位时，进油口、回油口、第一出油口和第二出油口均截止。

进一步地，换向阀为一个三位四通的液控换向阀，换向阀的一端设有压桩先导油口，另一端设有提桩先导油口，换向阀在中位与第一工作位或第二工作位之间的换向通过在压桩先导油口或提桩先导油口施加先导油进行控制。

进一步地，换向阀为一个三位四通的电磁换向阀，换向阀的一端设置第一电磁铁，另一端设置第二电磁铁，换向阀在中位与第一工作位或第二工作位之间的换向通过第一电磁铁和第二电磁铁的得电或失电进行控制。

进一步地，液控放油阀是一个液控单向阀，当液控口未接通压力油液时，进油口与出油口之间截止，液压油不能从进油口流向出油口；当液控口接通压力油液时，进油口与出油口之间导通，液压油能够从进油口流向出油口。

进一步地，液控放油阀是一个液控顺序阀，当液控口未接通压力油液时，在液控顺序阀自带的弹簧的作用下，使阀芯偏向一侧，进油口与出油口之间截止，液压油不能从进油口流向出油口；当液控口接通压力油液时，压力油液克服弹簧的作用力推动阀芯移动，使阀口打开，进油口与出油口之间导通，液压油能够从进油口流向出油口。

进一步地，变量泵为恒功率变量泵。

进一步地，压/提桩油缸的活塞杆与夹桩箱通过销轴相连接。

本发明提供还一种静力压桩机，包括如上所述的液压控制系统。

本发明提供的用于静力压桩机的液压控制系统，通过增加一个液控单向阀或液控顺序阀，使压/提桩油缸的无杆腔的回油分流，降低了通过换向阀回油的流量，使泵出口压力和压/提桩油缸的有杆腔压力工作在较低的压力下，从而使恒功率变量泵工作在较大输出流量下，提高了提桩速度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明。

附图说明

图1是现有的用于静力压桩机的液压控制系统(夹桩箱保持)的示意图。

图2是现有的用于静力压桩机的液压控制系统(夹桩箱提升)的示意图。

图3是本发明第一实施例中用于静力压桩机的液压控制系统(夹桩箱保持)的示意图。

图4是本发明第一实施例中用于静力压桩机的液压控制系统(夹桩箱提升)的示意图。

图5是本发明第二实施例中用于静力压桩机的液压控制系统(夹桩箱保持)的示意图。

图6是本发明第二实施例中用于静力压桩机的液压控制系统(夹桩箱提升)的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

[第一实施例]

如图3至图4所示，本发明的第一实施例中提供一种用于静力压桩机的液压控制系统，包括夹桩箱1、压/提桩油缸2、变量泵3、换向阀4、液控放油阀5和油箱6。压/提桩油缸2的活塞杆与夹桩箱1例如通过销轴相连接。

换向阀4具体可以为一个三位四通的电磁换向阀或者液控换向阀。以换向阀4为液控换向阀为例，换向阀4的一端设有压桩先导油口a，另一端设有提桩先导油口b。换向阀4具有进油口P、回油口T及两个出油口(第一出油口A和第二出油口B)。换向阀4的进油口P与变量泵3的出油口连接，换向阀4的回油口T与油箱6连接，换向阀4的第一出油口A与压/提桩油缸2的无杆腔连接，换向阀4的第二出油口B与压/提桩油缸2的有杆腔连接。换向阀4具有中位、第一工作位和第二工作位，例如以图中的上位作为第一工作位，则下位为第二工作位，中间即为中位。当换向阀4位于第一工作位时，进油口P与第一出油口A连通，回油口T与第二出油口B连通；当换向阀4位于第二工作位时，进油口P与第二出油口B连通，回油口T与第一出油口A连通；当换向阀4位于中位时，进油口P、回油口T、第一出油口A和第二出油口B均截止，即换向阀4的中位机能为O型。换向阀4在中位与第一工作位(或第二工作位)之间的换向可以通过在压桩先导油口a或提桩先导油口b施加先导油进行控制。当压桩先导油口a和提桩先导油口b均未施加先导油时，换向阀4位于中位；当压桩先导油口a施加先导油时，换向阀4切换至第一工作位(上位)；当提桩先导油口b施加先导油时，换向阀4切换至第二工作位(下位)。

当换向阀4采用电磁换向阀时，在换向阀4的一端设置第一电磁铁Y1，另一端设置第二电磁铁Y2。换向阀4在中位与第一工作位(或第二工作位)之间的换向可以通过第一电磁铁Y1和第二电磁铁Y2的得电或失电进行控制。当第一电磁铁Y1和第二电磁铁Y2均失电时，即换向阀4处于断电状态下，换向阀4位于中位；当第一电磁铁Y1得电时，换向阀4切换至第一工作位(上位)；当第二电磁铁Y2得电时，当换向阀4切换至第二工作位(下位)。

本实施例在压/提桩油缸2的无杆腔与换向阀4的回油口T之间增加了一个液控放油阀5，该液控放油阀5叠加在换向阀4上，具体地，液控放油阀5具有进油口P1、出油口P2和液控口K，液控放油阀5的进油口P1与换向阀4的第一出油口A相连，液控放油阀5的出油口P2与油箱6相连，液控放油阀5的液控口K与换向阀4的第二出油口B相连。当液控口K未接通压力油液时，此时阀口被阀芯堵住，进油口P1与出油口P2之间截止，液压油不能从进油口P1流向出油口P2；当液控口K接通压力油液时，液控放油阀5里面的阀芯被移动，使阀口打开，此时进油口P1与出油口P2之间导通，液压油能够从进油口P1流向出油口P2。

在本实施例中，液控放油阀5具体地是一个液控单向阀，当液控口K未接通压力油液时，液控单向阀与普通单向阀一样，此时进油口P1与出油口P2之间截止，液压油不能从进油口P1流向出油口P2；当液控口K接通压力油液时，液控单向阀里面的阀芯被顶开，此时进油口P1与出油口P2之间导通，液压油能够从进油口P1流向出油口P2。

在本实施例中，变量泵3具体地是一个恒功率变量泵，即泵的出口压力与输出流量的乘积近似为常数。

如图3所示，换向阀4在中位时，依靠阀芯中位来封住压/提桩油缸2的上下两腔内的液压油，从而将夹桩箱1保持在某一位置而不至于因为自身重力下落；

如图4所示，提桩先导油口b在先导油的作用下，换向阀4切换到下位，P口高压油进入压/提桩油缸2的有杆腔，带动夹桩箱1上行，实现提桩动作，P口高压油同时将液控单向阀打开，从而将压/提桩油缸2的无杆腔的回油分流一部分经过液控单向阀回油箱6，降低了通过换向阀4回油的流量以及P口压力，使泵以较大的输出流量工作，增大了提桩速度。

本实施例在提桩时，使压/提桩油缸2的无杆腔内的一部分油液不经过换向阀4的回油口T回油箱6，而是从液控放油阀5回油箱6，降低通过换向阀4的回油口T回油箱6的流量，使压/提桩油缸2的无杆腔内的油液快速排出，降低无杆腔内的压力，从而降低压/提桩油缸2的有杆腔即进油口P处的压力，使变量泵3处于较大的输出流量，增大提桩速度。

[第二实施例]

如图5至图6所示，本发明的第二实施例中提供一种用于静力压桩机的液压控制系统，包括夹桩箱1、压/提桩油缸2、变量泵3、换向阀4、液控放油阀5和油箱6。本实施例与上述第一实施例的区别在于，液控放油阀5具体地是一个液控顺序阀。当液控口K未接通压力油液时，此时在液控顺序阀自带的弹簧的作用下，使阀芯偏向一侧，进油口P1与出油口P2之间截止，液压油不能从进油口P1流向出油口P2；当液控口K接通压力油液时，压力油液克服弹簧的作用力推动阀芯移动，使阀口打开，此时进油口P1与出油口P2之间导通，液压油能够从进油口P1流向出油口P2。

如图5所示，换向阀4在中位时，依靠阀芯中位来封住压/提桩油缸2的上下两腔内的液压油，从而将夹桩箱1保持在某一位置而不至于因为自身重力下落；

如图6所示，提桩先导油口b在先导油的作用下，换向阀4切换到下位，P口高压油进入压/提桩油缸2的有杆腔，带动夹桩箱1上行，实现提桩动作，P口高压油同时将液控顺序阀打开，从而将压/提桩油缸2的无杆腔的回油分流一部分经过液控顺序阀回油箱6，降低了通过换向阀4回油的流量以及P口压力，使泵以较大的输出流量工作，增大了提桩速度。

本发明的有益效果是：

本发明提供的用于静力压桩机的液压控制系统，通过增加一个液控单向阀或液控顺序阀，使压/提桩油缸的无杆腔的回油分流，降低了通过换向阀回油的流量，使泵出口压力和压/提桩油缸的有杆腔压力工作在较低的压力下，从而使恒功率变量泵工作在较大输出流量下，提高了提桩速度。

本发明提供还一种静力压桩机，包括如上所述的液压控制系统。

以上对本发明进行了详细介绍，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；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。