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打桩机液压控制系统的制作方法

2021-10-08 19:59:00 来源:中国专利 TAG:工程机械 控制系统 液压 特别 公开


1.本公开涉及工程机械领域,特别涉及一种打桩机液压控制系统。


背景技术:

2.在建筑工程中,打桩机广泛用于地铁站、隧道、建桥围堰、驳岸、市政工程、土建工程的基坑、沟槽、管道、地下室等挡土、挡水的开挖围护等工程中。打桩机击打的对象有:钢板、工字梁、槽钢、圆筒等。打桩机具需要实现夹桩、振动、旋转功能。目前打桩机施工对象均以加长的钢板、圆筒为主,其长度均在6米到18米之间,对打桩机操作的安全性及可靠性要求较高。
3.传统的打桩机液压控制系统均为市场上打桩机具厂家按照经验进行匹配改装,其操作控制单元为临时绑定在操作手柄上的翘板开关;打桩机具振动二挡增力是通过改装液压系统的行走管路,并且该操作需要先打开控制行走管路换向的电磁阀,然后同时踩下行走脚踏板和打桩机具振动脚踏板才能实现二挡增力的目的。
4.上述打桩机液压控制系统的操作舒适性及安全性较差;振动二挡增力是通过改装行走管路,操作繁琐,改装成本高,管路凌乱,不利于后期的维修保养;另外,市场改装的打桩机对整车液压系统匹配较差,导致油耗高、效率低。


技术实现要素:

5.本公开提供一种打桩机液压控制系统,包括:
6.泵送装置,包括第一主泵和第二主泵;
7.多个执行元件,被配置为驱动打桩机执行打桩机具动作,所述多个执行元件包括机具振动马达;
8.供油阀组,设置于所述泵送装置和所述多个执行元件之间,所述供油阀组具有第一工作状态、第二工作状态和第三工作状态,在所述供油阀组的第一工作状态,所述第一主泵单独向除所述机具振动马达外的所述执行元件供油,在所述供油阀组的第二工作状态,所述第一主泵单独向所述机具振动马达供油,在所述供油阀组的第三工作状态,所述第一主泵和所述第二主泵同时向所述机具振动马达供油;和
9.第一控制阀组,设置于所述泵送装置和所述供油阀组之间,所述第一控制阀组被配置为切换所述供油阀组的工作状态。
10.根据本公开的一些实施例,所述供油阀组包括第一液控阀、第二液控阀、第三液控阀和单向阀,所述第一液控阀的进油口与所述第三液控阀的第一出油口连接,所述第一液控阀的出油口与排油管路连接,所述第二液控阀的进油口与所述第二主泵的出油口连接,所述第二液控阀的出油口与排油管路连接,所述第三液控阀的进油口与所述第一主泵的出油口连接,所述第三液控阀的第二出油口与所述机具振动马达的进油口连接,所述单向阀的进油口和出油口分别与所述第二主泵的出油口和所述第三液控阀的进油口连接,其中,通过控制所述第一液控阀、所述第二液控阀和所述第三液控阀的通断切换所述供油阀组的
工作状态。
11.根据本公开的一些实施例,
12.所述泵送装置包括第三主泵,所述第三主泵被配置为向所述第一控制阀组供油;
13.所述第一控制阀组包括第一比例阀、第二比例阀和脚踏阀,所述第一比例阀、所述第二比例阀和所述脚踏阀的进油口与所述第三主泵的出油口连接,所述第一比例阀,所述第一比例阀、所述第二比例阀和所述脚踏阀的出油口分别与所述第一液控阀、所述第二液控阀和所述第三液控阀的液控端连接,所述第一比例阀、所述第二比例阀和所述脚踏阀分别用于控制所述第一液控阀、所述第二液控阀和所述第三液控阀的通断。
14.根据本公开的一些实施例,
15.所述多个执行元件包括机具回转马达,所述打桩机液压控制系统包括设置于所述第一主泵的出油口与所述机具回转马达之间的用于控制所述机具回转马达的转动方向的第一液控换向阀,所述第一液控换向阀的进油口与所述第一主泵的出油口连接,所述第一液控换向阀的排油口与排油管路连接,所述第一液控换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别与所述机具回转马达的两个工作口连接;和/或,
16.所述多个执行元件包括机具夹桩油缸,所述打桩机液压控制系统包括设置于所述第一主泵的出油口与所述机具夹桩油缸之间用于控制所述机具夹桩油缸的活动部件的移动方向的第二液控换向阀,所述第二液控换向阀的进油口与所述第一主泵的出油口连接,所述第二液控换向阀的排油口与排油管路连接,所述第二液控换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别与所述机具夹桩油缸的有杆腔和无杆腔连接。
17.根据本公开的一些实施例,所述打桩机液压控制系统包括:
18.第一单向溢流阀和第二单向溢流阀,所述第一单向溢流阀的进油口和所述第二单向溢流阀的进油口分别与所述第一液控换向阀的第一工作油口和所述第一液控换向阀的第二工作油口连接,所述第一单向溢流阀的出油口和所述第二单向溢流阀的出油口与排油管路连接;和/或,
19.第三单向溢流阀和第四单向溢流阀,所述第三单向溢流阀的进油口和所述第四单向溢流阀的进油口分别与所述第二液控换向阀的第一工作油口和所述第二液控换向阀的第二工作油口连接,所述第三单向溢流阀的出油口和所述第四单向溢流阀的出油口与排油管路连接。
20.根据本公开的一些实施例,所述打桩机控制系统包括第二控制阀组,所述第二控制阀组包括:
21.第三比例阀和第四比例阀,所述第三比例阀和所述第四比例阀用于控制所述第一液控换向阀换向,所述第三比例阀和第四比例阀的进油口与所述第三主泵的出油口连接,所述第三比例阀和第四比例阀的出油口分别与所述第一液控换向阀的第一液控端和第二液控端连接;和/或,
22.第五比例阀和第六比例阀,所述第五比例阀和所述第六比例阀用于控制所述第二液控换向阀换向,所述第五比例阀和第六比例阀的进油口与所述第三主泵的出油口连接,所述第五比例阀和第六比例阀的出油口分别与所述第二液控换向阀的第一液控端和第二液控端连接。
23.根据本公开的一些实施例,所述打桩机液压控制系统包括设置于所述第二液控换
向阀和所述机具夹桩油缸之间的液控单向阀,所述液控单向阀的控制口与所述机具夹桩油缸的有杆腔和所述第二液控换向阀的第一工作油口分别连接,所述液控单向阀的进油口与所述第二液控换向阀的第二工作油口连接,所述液控单向阀的出油口与所述机具夹桩油缸的无杆腔连接。
24.根据本公开的一些实施例,所述打桩机液压控制系统包括:
25.控制器,与所述第一控制阀组和所述第二控制阀组电气连接;和
26.控制手柄,包括多个控制按钮,所述多个控制按钮与所述控制器电气连接,所述控制器被配置为接收所述控制按钮的控制信号并根据所述控制信号控制所述第一控制阀组和所述第二控制阀组工作。
27.根据本公开的一些实施例,所述打桩机液压控制系统包括用于检测所述机具夹桩油缸的夹桩压力的第一压力传感器,所述控制器与所述第一压力传感器电气连接,所述控制器被配置为接收所述第一压力传感器的压力信号并根据所述压力信号控制所述第一控制阀组和所述第二控制阀组工作。
28.根据本公开的一些实施例,所述控制器被配置为所述第一压力传感器检测到的夹桩压力低于设定的安全值时,接通所述第一比例阀以使所述第一液控阀切断,接通所述第五比例阀以使所述第二液控换向阀的第一液控端接通。
29.根据本公开的一些实施例,所述控制手柄包括第一控制按钮,所述第一控制按钮可滑动地设置于所述控制手柄上。
30.根据本公开的一些实施例,所述第一控制按钮具有初始位置和第一滑动区域,所述控制器被配置为接收到所述第一控制按钮由所述初始位置滑动至所述第一滑动区域的控制信号时,接通所述第一比例阀以使所述第一液控阀切断,接通所述第六比例阀以使所述第二液控换向阀的第二液控端接通,接收到所述第一控制按钮由所述第一滑动区域滑动至所述初始位置的控制信号时,断开所述第一比例阀以使所述第一液控阀接通,断开所述第六比例阀以使所述第二液控换向阀的第二液控端切断。
31.根据本公开的一些实施例,所述第一控制按钮具有初始位置和第二滑动区域,所述控制器被配置为接收到所述第一控制按钮由所述初始位置滑动至所述第二滑动区域的控制信号时,接通所述第一比例阀以使所述第一液控阀切断,接通所述第五比例阀以使所述第二液控换向阀的第一液控端接通,接收到所述第一控制按钮由所述第二滑动区域滑动至所述初始位置的控制信号时,断开所述第一比例阀以使所述第一液控阀接通,断开所述第五比例阀以使所述第二液控换向阀的第一液控端切断。
32.根据本公开的一些实施例,所述打桩机液压控制系统包括用于检测所述脚踏阀的通断情况的第二压力传感器,所述第二压力传感器设置于所述脚踏阀的出油口与所述第三液控阀的液控端之间的管路上,所述控制器与所述第二压力传感器电气连接,所述控制器被配置为接收所述第二压力传感器的压力信号并根据所述压力信号控制所述比例阀组第一控制阀组和所述第二控制阀组工作。
33.根据本公开的一些实施例,所述控制器被配置为所述第二压力传感器检测到压力信号时,接通所述第一比例阀以使所述第一液控阀切断,断开所述第三比例阀以使第一液控换向阀的第一液控端切断,断开所述第四比例阀以使所述第一液控换向阀的第二液控端切断。
34.根据本公开的一些实施例,所述控制手柄包括第二控制按钮,所述控制器被配置为接收到所述第二控制按钮被按压的控制信号时,接通所述第二比例阀以使所述第二液控阀切断,接收到所述第二控制按钮被松开的控制信号时,断开所述第二比例阀以使所述第二液控阀接通。
35.根据本公开的一些实施例,所述控制手柄包括第三控制按钮,所述第三控制按钮具有开启状态和关闭状态,所述控制器被配置为接收到所述第三控制按钮被切换至开启状态的控制信号时,接通所述第五比例阀以使所述第二液控换向阀的第一液控端接通。
36.根据本公开的一些实施例,所述控制手柄包括第四控制按钮,所述第四控制按钮可滑动地设置于所述控制手柄上。
37.根据本公开的一些实施例,所述第四控制按钮具有初始位置和第一滑动区域,所述控制器被配置为接收到所述第四控制按钮由所述初始位置滑动至所述第一滑动区域的控制信号时,接通所述第一比例阀以使所述第一液控阀切断,接通所述第三比例阀以使所述第一液控换向阀的第一液控端接通,接收到所述第四控制按钮由所述第一滑动区域滑动至所述初始位置的控制信号时,断开所述第一比例阀以使所述第一液控阀接通,断开所述第三比例阀以使所述第一液控换向阀的第一液控端切断。
38.根据本公开的一些实施例,所述第四控制按钮具有初始位置和第二滑动区域,所述控制器被配置为接收到所述第四控制按钮由所述初始位置滑动至所述第二滑动区域的控制信号时,接通所述第一比例阀以使所述第一液控阀切断,接通所述第四比例阀以使所述第一液控换向阀的第二液控端接通,接收到所述第四控制按钮由所述第二滑动区域滑动至所述初始位置的控制信号时,断开所述第一比例阀以使所述第一液控阀接通,断开所述第四比例阀以使所述第一液控换向阀的第二液控端切断。
39.通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
40.此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解,构成本公开的一部分,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公开的不当限定。在附图中:
41.图1为本公开一些实施例的打桩机液压控制系统的液压原理图。
42.图2为本公开一些实施例的控制手柄的示意图。
43.图3为在打桩机具自动保压夹桩功能关闭的状态下,本公开一些实施例的控制原理图。
44.图4为在打桩机具自动保压夹桩功能开启的状态下,本公开一些实施例的控制原理图。
45.图1至图4中,各附图标记分别代表:
46.1—泵送装置;1.1—第一主泵;1.2—第二主泵;1.3—第三主泵;2—供油阀组;2.1—第一液控阀;2.2—第二液控阀;2.3—第三液控阀;2.4—单向阀;3—机具振动马达;4—回油过滤器;5—机具回转马达;6—第一液控换向阀;6.1—第一单向溢流阀;6.2—第二单向溢流阀;7—机具夹桩油缸;8—液控单向阀;9—第一压力传感器;10—第二液控换向阀;10.1—第三单向溢流阀;10.2—第四单向溢流阀;11—第二压力传感器;12—第一控制
阀组;12.1—第一比例阀;12.2—第二比例阀;12.3—脚踏阀;13—第二控制阀组;13.1—第三比例阀;13.2—第四比例阀;13.3—第五比例阀;13.4—第六比例阀;14—液压油箱;15a—左控制手柄;15b—右控制手柄;15.1—第一控制按钮;15.1(a)—第一控制按钮的第一滑动区域;15.1(b)—第一控制按钮的第二滑动区域;15.2—第二控制按钮;15.3—第三控制按钮;15.4—第四控制按钮;15.4(a)—第四控制按钮的第一滑动区域;15.4(b)—第四控制按钮的第二滑动区域;16—控制器。
具体实施方式
47.下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开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公开一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
48.除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
49.在本公开的描述中,需要理解的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
50.如图1所示,本公开一些实施例提供的打桩机液压控制系统包括泵送装置1、多个执行元件、供油阀组2和第一控制阀组12。
51.泵送装置1包括并联的第一主泵1.1、第二主泵1.2。
52.多个执行元件与打桩机具驱动连接,被配置为驱动打桩机执行打桩机具动作,多个执行元件包括机具振动马达3。
53.供油阀组2设置于泵送装置1和多个执行元件之间,供油阀组2具有第一工作状态、第二工作状态和第三工作状态,在供油阀组2的第一工作状态,第一主泵1.1单独向除机具振动马达3外的执行元件供油,在供油阀组2的第二工作状态,第一主泵1.1单独向机具振动马达3供油,在供油阀组2的第三工作状态,第一主泵1.1和第二主泵1.2同时向机具振动马达3供油。供油阀组2在不同的工作状态下,具有不同的供油方式,根据泵送装置1供油流量的不同,机具振动马达3可以实现不同档位的振动。
54.第一控制阀组12设置于泵送装置1和供油阀组2之间,第一控制阀组12被配置为切换供油阀组2的工作状态。
55.在一些实施例中,供油阀组2包括第一液控阀2.1、第二液控阀2.2、第三液控阀2.3和单向阀2.4,第一液控阀2.1的进油口与第三液控阀2.3的第一出油口连接,第一液控阀
2.1的出油口与排油管路连接,第二液控阀2.2的进油口与第二主泵1.2的出油口连接,第二液控阀2.2的出油口与排油管路连接,第三液控阀2.3的进油口与第一主泵1.1的出油口连接,第三液控阀2.3的第二出油口与机具振动马达3的进油口连接,单向阀2.4的进油口和出油口分别与第二主泵1.2的出油口和第三液控阀2.3的进油口连接,其中,通过控制第一液控阀2.1、第二液控阀2.2和第三液控阀2.3的通断切换供油阀组2的工作状态。
56.在一些实施例中,泵送装置1包括第三主泵1.3,第三主泵1.3与第一主泵1.1和第二主泵1.2并联,第三主泵1.3被配置为向第一控制阀组12供油;第一控制阀组12包括第一比例阀12.1、第二比例阀12.2和脚踏阀12.3,第一比例阀12.1、第二比例阀12.2和脚踏阀12.3的进油口与第三主泵1.3的出油口连接,第一比例阀12.1,第一比例阀12.1、第二比例阀12.2和脚踏阀12.3的出油口分别与第一液控阀2.1、第二液控阀2.2和第三液控阀2.3的液控端连接,第一比例阀12.1、第二比例阀12.2和脚踏阀12.3分别用于控制第一液控阀2.1、第二液控阀2.2和第三液控阀2.3的通断。第一比例阀12.1和第二比例阀12.2可以是比例减压阀。
57.由上述连接关系可知,切断第三液控阀2.3的进油口和第一出油口并接通第三液控阀2.3的进油口和第二出油口,供油阀组2处于第二工作状态,第一主泵1.1向机具振动马达3供油,打桩机具可实现一档振动;切断第二液控阀2.2、接通第三液控阀2.3的进油口和第一出油口并切断第三液控阀2.3的进油口和第二出油口,供油阀组2处于第三工作状态,第一主泵1.1和第二主泵1.2同时向机具振动马达3供油,打桩机具可实现二档振动。
58.在一些实施例中,多个执行元件包括用于执行打桩机具回转作业的机具回转马达5,打桩机液压控制系统包括设置于第一主泵1.1的出油口与机具回转马达5之间的用于控制机具回转马达5的转动方向的第一液控换向阀6,第一液控换向阀6的进油口与第一主泵1.1的出油口连接,第一液控换向阀6的排油口与排油管路连接,第一液控换向阀6的第一工作油口和第二工作油口分别与机具回转马达5的两个工作口连接。
59.由上述连接关系可知,切断第一液控阀2.1,供油阀组2处于第一工作状态,第一主泵1.1向机具回转马达5的两个工作口之一供油,打桩机具可实现双向回转。
60.在一些实施例中,多个执行元件包括用于执行打桩机具夹桩/松桩作业的机具夹桩油缸7。打桩机液压控制系统包括设置于第一主泵1.1的出油口与机具夹桩油缸7之间用于控制机具夹桩油缸7的活动部件的移动方向的第二液控换向阀10。第二液控换向阀10的进油口与第一主泵1.1的出油口连接,第二液控换向阀10的排油口与排油管路连接,第二液控换向阀10的第一工作油口和第二工作油口分别与机具夹桩油缸7的有杆腔和无杆腔连接。
61.由上述连接关系可知,切断第一液控阀2.1,供油阀组2处于第一工作状态,第一主泵1.1向机具夹桩油缸7的无杆腔或有杆腔供油,打桩机具可实现夹桩或松桩。
62.如图1所示,第一控制阀组12中,第一比例阀12.1可控制第一液控阀2.1切断,从而控制打桩机具回转或夹桩/松桩。
63.如图1所示,脚踏阀12.3包括踏板,踩下踏板脚踏阀12.3接通,进而切断第三液控阀2.3的进油口和第一出油口并接通第三液控阀2.3的进油口和第二出油口,松开踏板脚踏阀12.3断开,进而接通第三液控阀2.3的进油口和第一出油口并切断第三液控阀2.3的进油口和第二出油口。脚踏阀12.3可控制第三液控阀2.3的进油口和第二出油口接通,可控制机
具一档振动。第一控制阀组12中,第二比例阀12.2可控制第二液控阀2.2切断,可与脚踏阀12.3共同控制机具二档振动。
64.可以为第一控制阀组12和第二控制阀组13相应地配置控制器和控制程序,其控制策略为:当控制打桩机具回转、夹桩/松桩或振动作业时,控制供油阀组2切换工作状态,实现机具的不同动作。通过控制程序中不同的电流设定值,可以实现不同动作流量的调节。打桩机可以包括多种打桩模式,例如钢板桩模式和护筒桩模式,在不同的打桩模式下,控制程序针对不同施工工况下的操控习惯及功率匹配进行参数的设定。这样可以实现打桩机在不同工况作业、不同型号打桩机具的情况下,通过调整控制程序的方法,实现液压系统流量的匹配,操作简单方便,改善了现有技术中改装的打桩机液压控制系统油耗高、效率低的问题。
65.在一些实施例中,打桩机液压控制系统包括第一单向溢流阀6.1和第二单向溢流阀6.2,第一单向溢流阀6.1的进油口和第二单向溢流阀6.2的进油口分别与第一液控换向阀6的第一工作油口和第一液控换向阀6的第二工作油口连接,第一单向溢流阀6.1的出油口和第二单向溢流阀6.2的出油口与排油管路连接。
66.在一些实施例中,打桩机液压控制系统包括第三单向溢流阀10.1和第四单向溢流阀10.2,第三单向溢流阀10.1的进油口和第四单向溢流阀10.2的进油口分别与第二液控换向阀10的第一工作油口和第二液控换向阀10的第二工作油口连接,第三单向溢流阀10.1的出油口和第四单向溢流阀10.2的出油口与排油管路连接。
67.在一些实施例中,打桩机控制系统包括第二控制阀组13。
68.在一些实施例中,第二控制阀组13包括第三比例阀13.1和第四比例阀13.2,第三比例阀13.1和第四比例阀13.2用于控制第一液控换向阀6换向,第三比例阀13.1和第四比例阀13.2的进油口与第三主泵1.3的出油口连接,第三比例阀13.1和第四比例阀13.2的出油口分别与第一液控换向阀6的第一液控端和第二液控端连接。第三比例阀13.1和第四比例阀13.2可以是比例减压阀。
69.在一些实施例中,第二控制阀组13包括第五比例阀13.3和第六比例阀13.4,第五比例阀13.3和第六比例阀13.4用于控制第二液控换向阀10换向,第五比例阀13.3和第六比例阀13.4的进油口与第三主泵1.3的出油口连接,第五比例阀13.3和第六比例阀13.4的出油口分别与第二液控换向阀10的第一液控端和第二液控端连接。第五比例阀13.3和第六比例阀13.4可以是比例减压阀。
70.在一些实施例中,打桩机液压控制系统包括设置于第二液控换向阀10和机具夹桩油缸7之间的液控单向阀8,液控单向阀8的控制口与机具夹桩油缸7的有杆腔和第二液控换向阀10的第一工作油口分别连接,液控单向阀8的进油口与第二液控换向阀10的第二工作油口连接,液控单向阀8的出油口与机具夹桩油缸7的无杆腔连接。液控单向阀8可以使机具夹桩油缸7的无杆腔保持压力,起到防止脱桩的作用。
71.为更好地实现对打桩机具的控制,打桩机液压控制系统还可以包括控制器16和控制手柄。
72.控制器16与第一控制阀组12和第二控制阀组13电气连接。
73.控制手柄包括多个控制按钮,多个控制按钮与控制器16电气连接,控制器16被配置为接收控制按钮的控制信号并根据控制信号控制第一控制阀组12和第二控制阀组13工
作。
74.如图1所示,为实现机具回转马达5左旋、右旋以及停止,通过控制第三比例阀13.1和第四比例阀13.2,可以改变第一液控换向阀6的两个液控端的压力,从而控制机具回转马达5的两个工作口的压力,以控制机具回转马达5是否转动或转动方向。第一液控换向阀6具有第一工作位置(图1中为左位)、第二工作位置(图1中为右位)和第三工作位置(图1中为中位),分别对应机具回转马达5执行右旋、左旋和停止操作。从而,接通第三比例阀13.1,第一液控换向阀6的第一液控端接通,第一液控换向阀6切换至第一工作位置,机具回转马达5右旋;接通第四比例阀13.2,第一液控换向阀6的第二液控端接通,第一液控换向阀6切换至第二工作位置,机具回转马达5左旋;第三比例阀13.1与第四比例阀13.2均未接通,第一液控换向阀6的第一液控端和第二液控端均切断,第一液控换向阀6切换至第三工作位置,机具回转马达5停止。第一液控换向阀6可以采用具有o型中位机能的三位四通液控换向阀。
75.如图1所示,为实现机具夹桩油缸7夹桩、松桩以及停止,通过控制第五比例阀13.3和第六比例阀13.4,可以改变第二液控换向阀10的两个液控端的压力,从而控制机具夹桩油缸7的两个工作口的压力,以控制机具夹桩油缸7的活塞杆是否移动或伸缩方向。第二液控换向阀10具有第一工作位置(图1中为左位)、第二工作位置(图1中为右位)和第三工作位置(图1中为中位),分别对应机具夹桩油缸7执行活塞杆伸出,活塞杆缩回及活塞杆不动的操作。从而,接通第五比例阀13.3,第二液控换向阀10的第一液控端接通,第二液控换向阀10切换至第一工作位置,机具夹桩油缸7的无杆腔进油而有杆腔回油,活塞杆伸出,打桩机具夹桩;接通第六比例阀13.4,第二液控换向阀10的第二液控端接通,第二液控换向阀10切换至第二工作位置,机具夹桩油缸7的有杆腔进油而无杆腔回油,活塞杆缩回,打桩机具松桩;第五比例阀13.3与第六比例阀13.4均未接通,第二液控换向阀10的第一液控端和第二液控端均切断,第二液控换向阀10切换至第三工作位置,机具夹桩油缸7停止。第二液控换向阀10可以采用具有o型中位机能的三位四通液控换向阀。
76.图3和图4示出了本公开实施例提供的打桩机液压控制系统的控制关系。图3和图4中,a1至a7表示输入控制器16的控制信号,b1至b7表示控制器16向打桩机液压控制系统中各个电磁阀输出的控制信号,c1至c7表示打桩机液压控制系统中各个电磁阀向打桩机液压控制系统中各个液控阀输出的控制信号。
77.本公开实施例提供的打桩机液压控制系统可以使打桩机具实现一档振动、二档振动、左旋、右旋、夹桩和松桩等动作,根据实际要求,可以对控制器16和控制手柄上的控制按钮进行相应的配置。
78.此外,还可以在打桩机液压控制系统中设置检测装置,当检测打桩机液压控制系统中压力、流量、流速等超出设定的范围时向控制器发出控制信号,以进一步提升打桩机操作的安全性与可靠性。
79.在一些实施例中,打桩机液压控制系统包括用于检测机具夹桩油缸7的夹桩压力的第一压力传感器9,第一压力传感器9设置于机具夹桩油缸7的无杆腔管路上,控制器16与第一压力传感器9电气连接,控制器16被配置为接收第一压力传感器9的压力信号并根据压力信号控制第一控制阀组12和第二控制阀组13工作。
80.打桩机拔桩的过程需要较大的提升力,若拔桩时夹桩压力不足,打桩机可能发生脱桩事故。为了降低脱桩风险,上述实施例中,控制器16可以相应地被配置为第一压力传感
器9检测到的夹桩压力低于设定的安全值时,接通第一比例阀12.1以使第一液控阀2.1切断,接通第五比例阀13.3以使第二液控换向阀10的第一液控端接通。
81.利用第一压力传感器9检测夹桩压力以降低脱桩风险的具体过程如下:第一压力传感器9将检测到的夹桩压力信号a6传递至控制器16;当夹桩压力低于设定的安全值时,控制器16输出电信号b6,分别接通第一比例阀12.1和第五比例阀13.3;第一比例阀12.1和第五比例阀13.3输出液控信号c6,第一液控阀2.1被切断,第二液控换向阀10的第一液控端被接通使机具夹桩油缸7的无杆腔进油,夹桩压力提高直至到达安全值。
82.第一压力传感器9可以与液控单向阀8组合使用,对防止脱桩起到双重保护的作用。在此基础上,控制器16还可以被配置为第一压力传感器9检测到的夹桩压力低于设定的安全值时输出报警信号,起到脱桩预报警的作用。
83.如图2所示,在一些实施例中,控制手柄包括第一控制按钮15.1,第一控制按钮15.1可滑动地设置于控制手柄上。通过将第一控制按钮15.1滑动至不同的工作位置,控制器16可以输出不同的电信号,使打桩机液压控制系统达到控制打桩机具夹桩和松桩动作所需的流量值。
84.在一些实施例中,第一控制按钮15.1具有初始位置和第一滑动区域15.1(a),将第一控制按钮15.1由初始位置滑动至第一滑动区域15.1(a),此时松开第一控制按钮15.1,第一控制按钮15.1可以恢复初始位置。控制器16被配置为接收到第一控制按钮15.1由初始位置滑动至第一滑动区域15.1(a)的控制信号a1时,控制器16输出控制信号b1,接通第一比例阀12.1和第六比例阀13.4,第一比例阀12.1输出控制信号c1以使第一液控阀2.1切断,第六比例阀13.4输出控制信号c1以使第二液控换向阀10的第二液控端接通,机具夹桩油缸7执行松桩动作。接收到第一控制按钮15.1由第一滑动区域15.1(a)滑动至初始位置的控制信号时,断开第一比例阀12.1以使第一液控阀2.1接通,断开第六比例阀13.4以使第二液控换向阀10的第二液控端切断,机具夹桩油缸7停止动作。
85.上述配置的效果为:将第一控制按钮15.1由初始位置滑动至第一滑动区域15.1(a),打桩机具执行松桩动作;松开第一控制按钮15.1,第一控制按钮15.1由第一滑动区域15.1(a)滑动至初始位置,打桩机具停止松桩动作。
86.在一些实施例中,第一控制按钮15.1具有初始位置和第二滑动区域15.1(b),将第一控制按钮15.1由初始位置滑动至第二滑动区域15.1(b),此时松开第一控制按钮15.1,第一控制按钮15.1可以恢复初始位置。控制器16被配置为接收到第一控制按钮15.1由初始位置滑动至第二滑动区域15.1(b)的控制信号a3时,控制器16输出控制信号b3,接通第一比例阀12.1和第五比例阀13.3,第一比例阀12.1输出控制信号c3以使第一液控阀2.1切断,第五比例阀13.3输出控制信号c3以使第二液控换向阀10的第一液控端接通,机具夹桩油缸7执行夹桩动作。接收到第一控制按钮15.1由第二滑动区域15.1(b)滑动至初始位置的控制信号时,断开第一比例阀12.1以使第一液控阀2.1接通,断开第五比例阀13.3以使第二液控换向阀10的第一液控端切断,机具夹桩油缸7停止动作。
87.上述配置的效果为:将第一控制按钮15.1由初始位置滑动至第二滑动区域15.1(b),打桩机具执行夹桩动作;松开第一控制按钮15.1,第一控制按钮15.1由第二滑动区域15.1(b)滑动至初始位置,打桩机具停止夹桩动作。
88.在一些实施例中,打桩机液压控制系统包括用于检测脚踏阀12.3的通断情况的第
二压力传感器11,第二压力传感器11设置于脚踏阀12.3的出油口与第三液控阀2.3的液控端之间的管路上。若脚踏阀12.3接通,则第三液控阀2.3的液控端接通,第二压力传感器11将检测到压力信号。控制器16与第二压力传感器11电气连接,控制器16被配置为接收第二压力传感器11的压力信号并根据压力信号控制第一控制阀组12和第二控制阀组13工作。
89.在一些实施例中,控制器16被配置为第二压力传感器11检测到压力信号时,接通第一比例阀12.1以使第一液控阀2.1切断,断开第三比例阀13.1以使第一液控换向阀6的第一液控端切断,断开第四比例阀13.2以使第一液控换向阀6的第二液控端切断。
90.第二压力传感器11参与实现打桩机具一档振动的具体过程如下:接通脚踏阀12.3,第三液控阀2.3的液控端接通,第二压力传感器11将检测到的压力信号a7传递至控制器16;控制器16输出电信号b7,接通第一比例阀12.1,断开第三比例阀13.1和第四比例阀13.2;第一比例阀12.1输出控制信号c7以使第一液控阀2.1切断,机具振动马达3执行一档振动动作;第三比例阀13.1输出控制信号c7以使第一液控换向阀6的第一液控端切断,第四比例阀13.2输出控制信号c7以使第一液控换向阀6的第二液控端切断,机具回转马达5停止动作。断开脚踏阀12.3,第三液控阀2.3切断第一主泵1.1的出油口和机具振动马达3的进油口,第二压力传感器11检测不到压力信号,机具振动马达3停止动作。
91.上述配置的效果为:踩下脚踏阀12.3,打桩机具执行一档振动动作,同时切断控制机具回转动作的油路;松开脚踏阀12.3,打桩机具停止一档振动动作。
92.在一些实施例中,控制手柄包括第二控制按钮15.2,在脚踏阀12.3接通的前提下,控制器16被配置为接收到第二控制按钮15.2被按压的控制信号a2时,控制器16输出控制信号b2,接通第二比例阀12.2,第二比例阀12.2输出控制信号c2以使第二液控阀2.2切断,第一主泵1.1和第二主泵1.2同时为机具振动马达3供油,机具振动马达3执行二档振动动作。接收到第二控制按钮15.2被松开的控制信号时,断开第二比例阀12.2以使第二液控阀2.2接通,机具振动马达3停止二档振动动作。
93.上述配置的效果为:在脚踏阀12.3接通的前提下,按压第二控制按钮15.2,打桩机具执行二档振动动作,同时切断控制机具回转动作的油路;松开第二控制按钮15.2,打桩机具停止二档振动动作,打桩机具一档振动动作仍然保持。
94.根据上述配置,打桩机具振动过程中,机具回转马达5无法回转,有利于更好地保护机具回转马达5。
95.在一些实施例中,为实现打桩过程中打桩机具自动保压夹桩的功能,以降低脱桩风险、提升操作安全性,控制手柄包括第三控制按钮15.3,第三控制按钮15.3具有开启状态和关闭状态,开启状态和关闭状态分别对应打桩机具自动保压夹桩的功能开启和关闭,两种工作状态的切换通过按压第三控制按钮15.3实现。控制器16被配置为接收到第三控制按钮15.3被切换至开启状态的控制信号时,控制器16输出电信号b7,接通第五比例阀13.3,第五比例阀13.3输出控制信号c7以使第二液控换向阀10的第一液控端接通,机具夹桩油缸7执行夹桩动作。
96.上述配置的效果为:踩下脚踏阀12.3并将第三控制按钮15.3切换至开启状态,打桩机具执行一档振动动作,同时执行夹桩动作并切断控制机具回转动作的油路;在脚踏阀12.3接通的前提下,按压第二控制按钮15.2并将第三控制按钮15.3切换至开启状态,打桩机具执行二档振动动作,同时执行夹桩动作并切断控制机具回转动作的油路。
97.图3和图4分别示出了前述打桩机具自动保压夹桩功能关闭和开启两种状态下打桩机液压控制系统的控制原理。根据打桩机打桩模式的不同,可以相应地选择开启和关闭打桩机具自动保压夹桩功能。例如,在前述钢板桩模式下,可以开启打桩机具自动保压夹桩功能,以提高打桩作业的效率;在前述护筒桩模式下,可以关闭打桩机具自动保压夹桩功能,以提高打桩作业的安全性。如图2所示,在一些实施例中,控制手柄包括第四控制按钮15.4,第四控制按钮15.4可滑动地设置于控制手柄上。通过将第四控制按钮15.4滑动至不同的工作位置,控制器16可以输出不同的电信号,使打桩机液压控制系统达到控制打桩机具回转动作所需的流量值。
98.在一些实施例中,第四控制按钮15.4具有初始位置和第一滑动区域15.4(a),可以将第四控制按钮15.4由初始位置滑动至第一滑动区域15.4(a),此时松开第四控制按钮15.4,第四控制按钮15.4可以恢复初始位置。控制器16被配置为接收到第四控制按钮15.4由初始位置滑动至第一滑动区域15.4(a)的控制信号a4时,控制器16输出控制信号b4,接通第一比例阀12.1和第三比例阀13.1,第一比例阀12.1输出控制信号c4以使第一液控阀2.1切断,第三比例阀13.1输出控制信号c4以使第一液控换向阀6的第一液控端接通,机具回转马达5执行右旋动作。接收到第四控制按钮15.4由第一滑动区域15.4(a)滑动至初始位置的控制信号时,断开第一比例阀12.1以使第一液控阀2.1接通,断开第三比例阀13.1以使第一液控换向阀6的第一液控端切断,机具回转马达5停止动作。
99.上述配置的效果为:将第四控制按钮15.4由初始位置滑动至第一滑动区域15.4(a),打桩机具执行右旋动作;松开第四控制按钮15.4,第四控制按钮15.4由第一滑动区域15.4(a)滑动至初始位置,打桩机具停止右旋动作。
100.在一些实施例中,第四控制按钮15.4具有初始位置和第二滑动区域15.4(b),可以将第四控制按钮15.4由初始位置滑动至第二滑动区域15.4(b),此时松开第四控制按钮15.4,第四控制按钮15.4可以恢复初始位置。控制器16被配置为接收到第四控制按钮15.4由初始位置滑动至第二滑动区域15.4(b)的控制信号a5时,控制器16输出控制信号b5,接通第一比例阀12.1和第四比例阀13.2,第一比例阀12.1输出控制信号c5以使第一液控阀2.1切断,第四比例阀13.2输出控制信号c5以使第一液控换向阀6的第二液控端接通,机具回转马达5执行左旋动作。接收到第四控制按钮15.4由第二滑动区域15.4(b)滑动至初始位置的控制信号时,断开第一比例阀12.1以使第一液控阀2.1接通,断开第四比例阀13.2以使第一液控换向阀6的第二液控端切断,机具回转马达5停止动作。
101.上述配置的效果为:将第四控制按钮15.4由初始位置滑动至第二滑动区域15.4(b),打桩机具执行左旋动作;松开第四控制按钮15.4,第四控制按钮15.4由第二滑动区域15.4(b)滑动至初始位置,打桩机具停止左旋动作。第一控制按钮15.1和第四控制按钮15.4可采用自动复位滑动按钮,使打桩机具执行夹桩、松桩和回转动作时具有即滑即动,即松即停的效果,相比于使用翘板开关控制打桩机具动作,可以降低操作者误操作带来的安全事故风险。控制器16输出电信号的取值与第一控制按钮15.1和第四控制按钮15.4相对于初始位置滑动的行程成比例。
102.打桩机液压控制系统的各个功能可以集成在同一组控制手柄上。如图2所示的控制手柄包括左控制手柄15a和右控制手柄15b,上述第四控制按钮15.4设置于左控制手柄15a上;上述第一控制按钮15.1、第二控制按钮15.2和第三控制按钮15.3设置于右控制手柄
15b上。
103.在一些实施例中,在上面所描述的控制器可以实现为用于执行本公开所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(programmable logic controller,简称:plc)、数字信号处理器(digital signal processor,简称:dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,简称:asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,简称:fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。
104.根据上述各个实施例的描述,本公开实施例至少具有以下有益效果之一:
105.传统的打桩机液压控制系统使用行走脚踏板和打桩机具振动脚踏板控制打桩机具振动,使用翘板开关作为打桩机具动作的操作控制单元,相比之下,本公开实施例在打桩机液压控制系统中配置了集成式多功能手柄和相应的控制器,提升了打桩机具振动、回转、夹桩和松桩等操作的安全性、舒适性和可靠性。
106.由于打桩机具松桩/夹桩和回转动作需求的流量较小,控制器可通过将相应的控制按钮滑动不同的行程,向第一控制阀组和第二控制阀组输出不同的电信号,精细地控制打桩机具执行回转、夹桩和松桩等动作所需的流量,提高打桩机对桩的效率和准确性。
107.相比于改装而成的打桩机液压控制系统,管路布置简洁,便于维修保养。
108.最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换,其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。
再多了解一些

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