一种静力压桩机及其双主压油缸液压控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及工程设备技术领域，更具体地说，涉及一种静力压桩机的双主压油缸液压控制系统。此外，本实用新型还涉及一种包括上述双主压油缸液压控制系统的静力压桩机。


背景技术：

2.静力压桩机是一种预制桩施工设备，广泛应用于建筑、道路等行业施工，其压桩液压系统是典型的多支油缸参与可提供多级压力和速度的液压系统。
3.压桩机在压下一根桩以后需要提夹桩器，在压完所有的桩以后，会用一节送桩器(所谓送桩器是一节与桩直径相同的圆柱)把桩压入地下一定深度，最后拔出送桩器。在拔出送桩器克服的阻力为送桩器与土形成的摩擦阻力、桩端真空吸附力、夹桩器重量与送桩器重量之和，而在压桩过程中空提夹桩器克服的阻力仅为夹桩器的重量，远远小于拔出送桩器的力。但现有技术中，空提夹桩器与拔出送桩器的操作是相同的，即在主压油缸在对应的阀组的作用下，有杆腔进油，无杆腔回油，使得这两个步骤提供的力相同，速度也相同。
4.综上所述，如何提高施工过程的效率，是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种静力压桩机的双主压油缸液压控制系统，能够有效提高施工效率，且能量利用率更高。
6.本实用新型的另一目的是提供一种包括上述静力压桩机的双主压油缸液压控制系统的静力压桩机。
7.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.一种静力压桩机的双主压油缸液压控制系统，包括：
9.夹桩台；
10.第一主压油缸和第二主压油缸，所述第一主压油缸和所述第二主压油缸的缸杆均连接所述夹桩台，用于控制所述夹桩台的升降；
11.第一阀组，连接所述第一主压油缸，用于控制所述第一主压油缸的进油回油换向或停止；
12.第二阀组，连接所述第二主压油缸，用于控制所述第二主压油缸的进油回油换向或停止；
13.油泵，连接所述第一阀组、所述第二阀组的进油口。
14.优选的，所述第一阀组包括第一主阀，所述第一主阀的压力油口连接所述油泵，所述第一主阀的工作油口连接所述第一主压油缸；
15.所述第二阀组包括第二主阀，所述第二主阀的压力油口连接所述油泵，所述第二主阀的工作油口连接所述第二主压油缸。
16.优选的，所述第一主阀和所述第二主阀为三位四通换向阀或三位六通换向阀。
17.优选的，所述第一主阀和所述第二主阀为电磁阀或液压阀。
18.优选的，所述第一主阀与所述第一主压油缸之间连接第一差动阀，所述第一差动阀用于控制第一主压油缸的有杆腔和无杆腔连通或断开；
19.所述第二主阀与所述第二主压油缸之间连接第二差动阀，所述第二差动阀用于控制第二主压油缸的有杆腔和无杆腔连通或断开。
20.优选的，所述第一主压油缸的数量大于或等于二，每个所述第一主压油缸均连接对应的所述第一差动阀，且各所述第一差动阀的状态保持一致；
21.所述第二主压油缸的数量大于或等于二，每个所述第一主压油缸均连接对应的所述第二差动阀，且各所述第二差动阀的状态保持一致。
22.优选的，所述第一差动阀和所述第二差动阀为两位三通换向阀或p型三位四通换向阀。
23.优选的，所述第一阀组和所述第二阀组的进油口与所述油泵的出油口之间设有单向阀。
24.此外，本实用新型还提供一种包括所述双主压油缸液压控制系统的静力压桩机。
25.本实用新型提供了一种静力压桩机的双主压油缸液压控制系统，其中，油泵、第一阀组、第二阀组、第一主压油缸、第二主压油缸构成液压回路，第一主压油缸、第二主压油缸的缸杆均与夹桩台连接，其缸杆向上向下运动带动夹桩台向上向下运动。在需要空提夹桩器时，可以使第一主压油缸、第二主压油缸其中一者参与提桩，另一主压油缸被动回油，例如，第二阀组使得停止向第二主压油缸供油，但同时可以回油，第一阀组使得第一主压油缸有杆腔进油、无杆腔回油；在需要拔出送桩器时，控制第一阀组使得第一主压油缸有杆腔进油、无杆腔回油，第二阀组使得第二主压油缸有杆腔进油、无杆腔回油，第一主压油缸、第二主压油缸主压油缸都参与提桩以提供更大的拔桩力。
26.第一主压油缸和第二主压油缸在不同的阀组控制下能够实现不同的状态，且第一主压油缸、第二主压油缸的油缸数目均可以调整，从而形成多档提升状态，因此该液压控制系统充分匹配速度和力使得施工过程的效率得到提高，且压桩机的能量利用率更高。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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。
28.图1为本实用新型所提供的具体实施例的油缸布局示意图；
29.图2为本实用新型所提供的具体实施例的液压原理图。
30.图1-图2中，附图标记包括：
31.1为夹桩台、2为第一主压油缸、3为第二主压油缸、4为第一阀组、41为第一主阀、42为第一差动阀、5为第二阀组、51为第二主阀、52为第二差动阀、6为油泵、7为单向阀、8为电机、9为副压油缸、10为第三主阀、11为第三差动阀、12为溢流阀。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
33.本实用新型的核心是提供一种静力压桩机的双主压油缸液压控制系统。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述静力压桩机的双主压油缸液压控制系统的静力压桩机。
34.需要说明的是，下文所述的“上端、下端”以及方位词“上、下、左、右”都是基于说明书附图所定义的。
35.请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的具体实施例的油缸布局示意图；图2为本实用新型所提供的具体实施例的液压原理图。
36.本技术提供了一种静力压桩机的双主压油缸液压控制系统，包括夹桩台1、第一主压油缸2、第二主压油缸3、第一阀组4和第二阀组5。
37.其中，第一主压油缸2和第二主压油缸3的缸杆均连接夹桩台1，用于控制夹桩台1的升降。
38.第一阀组4连接第一主压油缸2，用于控制第一主压油缸2的进油回油换向或停止；第二阀组5连接第二主压油缸3，用于控制第二主压油缸3的进油回油换向或停止；油泵6连接第一阀组4、第二阀组5的进油口。
39.具体的，如图1所示，上述各个主压油缸在竖直方向上布置，第一主压油缸2、第二主压油缸3的缸杆下端均与夹桩台1连接，铰接或销接等，油泵6在电机8的驱动下为系统提供液压油，第一主压油缸2、第二主压油缸3在液压油的作用下实现伸缩运动，夹桩台1随着缸杆伸缩而实现向下或向上运动，则在第一主压油缸2、第二主压油缸3的作用下，实现提桩和压桩。
40.上述双主压油缸液压控制系统还可以设置副压油缸9，如图1所示，副压油缸9也竖直设置，其缸杆与夹桩台1抵接，副压油缸9的缸杆伸出时，顶在夹桩台1上使其向下运动，而副压油缸9的缸杆缩回缸筒的过程中，与夹桩台1脱开，所以副压油缸9只能压桩，而不能提桩。
41.上述各个主压油缸均与对应的阀组连接，即至少连接一个上述阀组，两个阀组分别控制其连接的主压油缸的供油状态，从而控制对应的主压油缸的缸杆是否进行伸缩。可选的，上述第一主压油缸2的数目至少为一，当然，第二主压油缸3的数目也至少为一；优选的，第一主压油缸2和第二主压油缸3均为一组两个，且均与夹桩台1对称连接，如图1所示，使得夹桩台1受力平衡，避免出现翻转的情况，能够通过调整第一主压油缸2、第二主压油缸3各自的组数，实现不同状态的改变。
42.具体的，在需要空提夹桩器时，可以使第一主压油缸2、第二主压油缸3其中一者参与提桩，，另一主压油缸在夹桩台1上升的作用下被动回油，例如，第二阀组5使得停止向第二主压油缸3供油但可以回油，第一阀组4使得第一主压油缸2有杆腔进油、无杆腔回油；在需要拔出送桩器时，控制第一阀4组使得第一主压油缸2有杆腔进油、无杆腔回油，第二阀组5使得第二主压油缸3有杆腔进油、无杆腔回油，第一主压油缸2、第二主压油缸3都参与提桩以提供更大的拔桩力。
43.上述两档提桩功能，既满足了拔出送桩器需要的拔桩力，又满足了空提夹桩器的快速，使得施工过程的效率得到提高，且压桩机的能量利用率更高。可选的，可以通过改变主压油缸的数量，从而形成不同等级的控制。
44.在上述实施例的基础之上，第一阀组4包括第一主阀41，第一主阀41的压力油口连接油泵6，第一主阀41的工作油口连接第一主压油缸2；第二阀组5包括第二主阀51，第二主阀51的压力油口连接油泵6，第二主阀51的工作油口连接第二主压油缸3。
45.具体的，如图2所示，第一主阀41和第二主阀51处于第一工作位置时，第一主压油缸2和第二主压油缸3的有杆腔进油、无杆腔回油，使夹桩台1上升；第一主阀41和第二主阀51处于第二工作位置时，第一主压油缸2和第二主压油缸3换向，即无杆腔进油、有杆腔回油，使得夹桩台1下降；第一主阀41和第二主阀51处于第三工作位置时，第一主压油缸2和第二主压油缸3的进油口截止、回油口和油箱连通并通过节流阀进行节流，使得上述主压油缸可以随夹桩台1的运动而运动。
46.使用时，当需要空提夹桩器时，可以使其中一组主压油缸参与提桩，另一组主压油缸被动回油，例如，第一主压油缸2参与提桩，控制第一主阀41处于第一工作位置、第二主阀51处于第三工作位置；当需要拔出送桩器时，可以使第一主压油缸2、第二主压油缸3均参与提桩，控制第一主阀41处于第一工作位置、第二主阀51处于第一工作位置。在上述实施例的基础之上，第一主阀41和第二主阀51为三位四通换向阀或三位六通换向阀。
47.具体的，三位四通换向阀和三位六通换向阀均有三个工作位置，第一工作位置和第二工作位置进油方向相反、第三工作位置停止进油但回油连通，即可实现进油回油换向或停止。图示类型为三位六通换向阀，还可以是中位机能为y型、u型、j型、n型等的三位四通换向阀，或者其他任意阀，只要如上述可实现进油回油换向或停止即可。
48.在上述实施例的基础之上，第一主阀41和第二主阀51为电磁阀或液压阀。
49.具体的，电磁阀、液压阀可在控制端上分别通过电磁信号、液压信号主动控制第一主阀41、第二主阀51的工作位置的切换，便于连接计算机进行控制更智能化，且反应灵敏，且压桩机使用的能源就是电和油，使用上述两类阀就无需再设计另一套控制方法和结构。
50.在上述任意一个实施例的基础之上，第一主阀41与第一主压油缸2之间连接第一差动阀42，第一差动阀42用于控制第一主压油缸2的有杆腔和无杆腔连通或断开；第二主阀51与第二主压油缸3之间连接第二差动阀52，第二差动阀52用于控制第二主压油缸3的有杆腔和无杆腔连通或断开。
51.具体的，第一差动阀42接收由第一主阀41传递的液压油，并可控制的通向第一主压油缸2，利用差动原理，从而控制第一主压油缸2的有杆腔和无杆腔连通或断开；第二差动阀52接收由第二主阀51传递的液压油，并可控制的通向第二主压油缸3，利用差动原理，从而控制第二主压油缸3的有杆腔和无杆腔连通或断开。图2所示差动阀为二位三通换向阀，有两个工作位置，第一工作位置是工作油口与进油口通，第二工作位置是工作油口与出油口通。
52.当需要空提夹桩器时，如果第一主压油缸2参与提桩、第二主压油缸3被动回油，则控制第一主阀41处于第一工作位置、第一差动阀42处于第一工作位置，由油泵6提供的液压油进入第一主压油缸2的有杆腔实现向上的运动，控制第二主阀51处于第一工作位置或第三工作位置、第二差动阀52同步换向将其置于第二工作位置，使第二主压油缸3同时实现差
动连接，由油泵6提供的液压油无法进入第二主压油缸3，第二主压油缸3在外载荷作用下无杆腔流出的液压油经第二差动阀52流入有杆腔，这样就可以进一步提高提桩速度并节省能量。
53.再者，设置差动阀给压桩提供了更多等级的压桩力。首先，控制第一主阀41、第二主阀51均处于第二工作位置，以实现压桩。再者，控制第一差动阀42、第二差动阀52的工作位置，以改变主压油缸的作用面积，油压一定时作用面积越大提供的压桩力越大：控制第一差动阀42、第二差动阀52均处于第二工作位置，油缸作用面积为第一主压油缸2的活塞杆面积与第二主压油缸3的活塞杆面积之和；控制第一差动阀42处于第一工作位置、第二差动阀52处于第二工作位置，油缸作用面积为第一主压油缸2的活塞面积与第二主压油缸3的活塞杆面积之和；控制第一差动阀42、第二差动阀52均处于第一工作位置，油缸作用面积为第一主压油缸2的活塞面积与第二主压油缸3的活塞面积之和。
54.双主压油缸液压控制系统同时设置一组副压油缸9，如图2所示，副压油缸9与油泵6之间连接第三主阀10，第三主阀10用于控制副压油缸9的进油回油换向或停止；第三主阀10与副压油缸9之间连接第三差动阀11，第三差动阀11用于控制副压油缸9的有杆腔和无杆腔连通或断开。
55.第三主阀10和第三差动阀11配合控制副压油缸9的供油状态，从而控制副压油缸9的缸杆是进行伸出运动还是缩回运动，并控制可提供力的大小。如图2所示，第三主阀10使用的是三位六通换向阀，第三差动阀11使用的是二位三通换向阀，第三主阀10与第三差动阀11处于各工作位置时副压油缸9的供油情况如下：第三主阀10处于第一工作位置时，副压油缸9的有杆腔进油、无杆腔回油，使其缸杆做缩回运动；第三主阀10处于第二工作位置时，副压油缸9的无杆腔进油、有杆腔回油，使其缸杆做伸出运动；第三主阀10处于第三工作位置时，副压油缸9的进油口截止、回油口与油箱连通并通过节流阀进行节流，使其缸杆可在外力作用下向一边移动；第三差动阀11处于第一工作位置时，其工作油口与进油口通，由油泵6提供的液压油可以进入副压油缸9；第三差动阀11处于第二工作位置时，其工作油口与回油口通，由油泵6提供的液压油不能进入副压油缸9，而是将副压油缸9的有杆腔和无杆腔连通，使副压油缸9实现差动连接，进行提桩时，副压油缸9的无杆腔内的液压油能够补充到其有杆腔，防止有杆腔被吸空，副压油缸9无需油泵6提供液压油就能快速被动回油提起。
56.设置有副压油缸9的该系统可以提供更多等级的压桩力：控制第三主阀10处于第二工作位置、第三差动阀11处于第二工作位置，油缸作用面积为副压油缸9的活塞杆面积；控制第三主阀10处于第二工作位置、第三差动阀11处于第一工作位置，油缸作用面积为副压油缸9的活塞面积。将主压油缸提供的最高等级的压桩力与副压油缸9提供的两个等级的压桩力进行组合，就可以提供更大的两个等级的压桩力，则该系统可以提供至少五个等级的压桩力。
57.使用时可根据实际情况选择不同等级的压桩力，充分匹配速度和力的组合，桩机压桩能量利用率更高。
58.在上述实施例的基础之上，第一主压油缸2的数量大于或等于二，每个第一主压油缸2均连接对应的第一差动阀42，且各第一差动阀42的状态保持一致；第二主压油缸3的数量大于或等于二，每个第一主压油缸2均连接对应的第二差动阀52，且各第二差动阀52的状态保持一致。
59.空提夹桩器时，如果一个主压油缸不能满足提桩所需的力，增加主压油缸个数，可提供更大的力，如此设置，第一主压油缸2、第二主压油缸3在都参与提桩时，可以提起更重的物体，压桩机性能更强。
60.在上述实施例的基础之上，第一差动阀42和第二差动阀52为两位三通换向阀或p型三位四通换向阀。
61.如图2所示，使用的是两位三通换向阀，其如何使用在上文已经进行描述，也可采用p型三位四通换向阀，其有三个工作位置，其第三工作位置的工作油口均与进油口连通，出油口不通，可形成差动回路。当然，也可采用o型三位三通换向阀等其他任意阀或者阀组，只要可以实现差动连接即可。
62.当需要空提夹桩器时使用p型三位四通换向阀作为差动阀，如果第一主压油缸2参与提桩、第二主压油缸3被动回油，则控制第二主阀51处于第三工作位置，由油泵6提供的液压油无法进入第二主压油缸3；第二差动阀52置于第二工作位置，使第二主压油缸3差动连接，第二主压油缸3在外载荷作用下无杆腔流出的液压油经第二差动阀52流入有杆腔。
63.在上述任意一个实施例的基础之上，第一阀组4和第二阀组5的进油口与油泵6的出油口之间设有单向阀7。
64.利用单向阀7的单向导通性，其在油缸进油时可导通，而如果油液反方向回流，单向阀7不通，使系统进油油路可以顺利进油而不会反向回流，且起支撑作用。
65.进一步还可以在单向阀7的出口与油箱之间连接溢流阀12，来减少故障的发生，当系统的压力超过规定值，溢流阀12打开，把部分油液从管路中排出到油箱中去，使系统压力不超过允许值，可保证系统不会因为压力过高而发生事故。
66.除了上述静力压桩机的双主压油缸液压控制系统，本实用新型还提供一种包括上述实施例公开的静力压桩机的双主压油缸液压控制系统的静力压桩机，该静力压桩机的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
67.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。
68.以上对本实用新型所提供的静力压桩机的双主压油缸液压控制系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型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，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种静力压桩机的双主压油缸液压控制系统，其特征在于，包括：夹桩台(1)；第一主压油缸(2)和第二主压油缸(3)，所述第一主压油缸(2)和所述第二主压油缸(3)的缸杆均连接所述夹桩台(1)，用于控制所述夹桩台(1)的升降；第一阀组(4)，连接所述第一主压油缸(2)，用于控制所述第一主压油缸(2)的进油回油换向或停止；第二阀组(5)，连接所述第二主压油缸(3)，用于控制所述第二主压油缸(3)的进油回油换向或停止；油泵(6)，连接所述第一阀组(4)、所述第二阀组(5)的进油口。2.根据权利要求1所述的静力压桩机的双主压油缸液压控制系统，其特征在于，所述第一阀组(4)包括第一主阀(41)，所述第一主阀(41)的压力油口连接所述油泵(6)，所述第一主阀(41)的工作油口连接所述第一主压油缸(2)；所述第二阀组(5)包括第二主阀(51)，所述第二主阀(51)的压力油口连接所述油泵(6)，所述第二主阀(51)的工作油口连接所述第二主压油缸(3)。3.根据权利要求2所述的静力压桩机的双主压油缸液压控制系统，其特征在于，所述第一主阀(41)和所述第二主阀(51)为三位四通换向阀或三位六通换向阀。4.根据权利要求3所述的静力压桩机的双主压油缸液压控制系统，其特征在于，所述第一主阀(41)和所述第二主阀(51)为电磁阀或液压阀。5.根据权利要求2-4任意一项所述的静力压桩机的双主压油缸液压控制系统，其特征在于，所述第一主阀(41)与所述第一主压油缸(2)之间连接第一差动阀(42)，所述第一差动阀(42)用于控制第一主压油缸(2)的有杆腔和无杆腔连通或断开；所述第二主阀(51)与所述第二主压油缸(3)之间连接第二差动阀(52)，所述第二差动阀(52)用于控制第二主压油缸(3)的有杆腔和无杆腔连通或断开。6.根据权利要求5所述的静力压桩机的双主压油缸液压控制系统，其特征在于，所述第一主压油缸(2)的数量大于或等于二，每个所述第一主压油缸(2)均连接对应的所述第一差动阀(42)，且各所述第一差动阀(42)的状态保持一致；所述第二主压油缸(3)的数量大于或等于二，每个所述第一主压油缸(2)均连接对应的所述第二差动阀(52)，且各所述第二差动阀(52)的状态保持一致。7.根据权利要求5所述的静力压桩机的双主压油缸液压控制系统，其特征在于，所述第一差动阀(42)和所述第二差动阀(52)为两位三通换向阀或p型三位四通换向阀。8.根据权利要求1-4任意一项所述的静力压桩机的双主压油缸液压控制系统，其特征在于，所述第一阀组(4)和所述第二阀组(5)的进油口与所述油泵(6)的出油口之间设有单向阀(7)。9.一种静力压桩机，其特征在于，所述静力压桩机包括如权利要求1-8任意一项所述的静力压桩机的双主压油缸液压控制系统。

技术总结
本实用新型公开了一种静力压桩机及其双主压油缸液压控制系统，涉及工程设备技术领域。其中，双主压油缸液压控制系统，包括夹桩台、第一主压油缸、第二主压油缸、第一阀组和第二阀组，其中，第一主压油缸和第二主压油缸的缸杆均连接夹桩台，用于控制夹桩台的升降；第一阀组连接第一主压油缸，用于控制第一主压油缸的进油回油换向或停止；第二阀组连接第二主压油缸，用于控制第二主压油缸的进油回油换向或停止；油泵连接第一阀组、第二阀组的进油口。第一主压油缸、第二主压油缸是否参与工作由与其连接的第一阀组和第二阀组控制，使压桩机具有多个档位，可以提供足够的力，又可以提供足够的速度，充分匹配速度和力，提高了施工效率和能量利用率。和能量利用率。和能量利用率。


技术研发人员：曾素 周生贵
受保护的技术使用者：山河智能装备股份有限公司
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/7/14