液压锤桩机高频锤桩液压系统及其打锤插装阀

摘要

本发明公布了一种液压锤桩机高频锤桩液压系统，包括：液压泵，其吸油输入端接入油箱；与打锤油缸相连并控制其伸缩动作的盖板阀组；所述盖板阀组为三组盖板阀，其中第一盖板阀与第二盖板阀的第一油口串联且连接到液压泵；第三盖板阀与第四盖板阀的第一油口串联且连接到打锤油缸的无杆腔；第五盖板阀与第六盖板阀的第一油口串联且连接到打锤油缸的有杆腔；包括三个电磁阀的电磁阀组，用来控制盖板阀的通止。本发明的目的是提供一种液压锤桩机高频锤桩液压系统，以满足液压油路的双向高频通止，保证油路通畅；而且高效、稳定，提高了工作效率。本发明还公布了一种集成有上述液压系统的盖板阀组、电磁阀组、以及相关油路的液压锤桩机的打锤插装阀。

说明书

技术领域

本发明属于建筑工程机械领域，涉及一种液压锤桩机高频锤桩液压系统，以及集成了该系统主要管路的打锤插桩阀。

背景技术

在现代建筑工程应用中，为了防止建筑不均匀沉降，以及加强稳定性和抗震等，对于建筑物的地基，常采用的方式是打地桩作为建筑的地基，打地桩需要专门的锤桩机，其一般采用液压提供动力。

微型锤桩机是一种适用于空间受限工地的锤桩设备，其结构特征适用于小型的施工场地，特别是自建住宅楼，小高层，工厂厂房，或者隔空层等。其结构轻巧、活动灵活。但同时由于其体积小，作用力有限，因而其打锤的力度以及效率较之大型锤桩机要差。

提高微型锤桩机的打锤效率，一种有效的做法是提高打锤的撞击效率，其频率越高，单位时间内作用于地桩上的力的次数越多，越能提高工作效率。为了提高工作效率，必须提高顶锤油缸顶锤的频率（要求在25-30锤/分钟）。在这种情况下就必须要求油口A和油口B的电磁阀在很短的时间（t＜1s）内反复进行切换，实现液压油的高频通止。由于切换时间极短，所以要求液压回路必须尽可能的通畅无阻，为实现液压油的流通创造条件。现有的技术难以满足打锤阀对于高频通止的要求，如何提高微型锤桩机的打锤效率，以及提高顶锤油缸顶锤的频率成为本领域技术员亟待解决的技术问题。

通过专利检索，存在以下已知的现有技术方案：

专利1：

申请号：201110308944.1 ，申请日：2011.10.13 ，申请公布日：2013.04.17 ，液压精锻机高频次锻打液压系统，液压精锻机高频次锻打液压系统涉及一种液压精锻机的液压系统。主要是为解决目前液压精锻机锻打速度慢的问题而设计的。它包括主油缸，主油缸活塞杆底部有锤头，液压同步缸无杆腔有液压同步缸上腔油管与液压同步缸伺服控制阀的工作口A口相连，液压同步缸有杆腔有液压同步缸下腔油管与液压同步缸伺服控制阀的工作口B口相连，主油缸无杆腔有主油缸上腔油管与主油缸电磁控制阀的工作口A口相连，主油缸有杆腔有主油缸回程油管与主油缸电磁控制阀的工作口B口相连，液压同步缸活塞杆从主油缸缸壁上的开口中伸入到主油缸内，液压同步缸活塞杆端部有活塞杆堵，主油缸活塞及活塞杆上的出油孔底部有油管与油箱相连。优点是锻打速度快。

专利2：

申请号：201110306818.2，申请日：2011.10.12 ，申请公布日：2013.04.17，本发明提供一种能够对液压精锻机实现高频次锻打的机械-液压复合控制系统，锻打频次可达到750次/分以上，可以让液压精锻机进行冷锻及精整形工序本发明包括锻造油缸缸体，压杆，骗心轴，变速电动机压杆压紧板、压杆上升拉板、弹簧及压杆固定连接，锻造油缸活塞-活塞杆上有放油口，压杆与骗心轴转动连接。偏心轴与变速电动机的轴固定连接，锻造油缸活塞-活塞杆与锻造油缸缸体滑动连接，堵油塞1与压杆固定连接。在锻造油缸活塞-活塞杆上有放油口及其内部的放油孔。

专利3：

申请号：200620047359.5 ，申请日：2006.10.31 ，申请公布日：2007.10.31 ，本实用新型公开了一种高频液压振动锤，包括振动装置，减振装置，夹具，液压马达，其特征在于，振动装置包括振动箱，振动箱内安装有偶数数目的振动组件，振动组件分为数目相等的两组，一组振动组件与另一组转向相反，每个振动组件包括振动齿轮和与振动齿轮连接的偏心块，所述振动组件通过液压马达驱动。本实用新型可用于建筑、桥梁、修路等作业中打桩、拔桩。

通过以上的检索发现，以上技术方案不能影响本发明的新颖性；并且以上专利文件的相互组合不能破坏本发明的创造性。

发明内容

本发明的目的是提供一种液压锤桩机高频锤桩液压系统，以满足液压油路的双向高频通止，保证油路通畅，控制；而且高效、稳定，提高了工作效率。本发明的另一目的是提供一种集成有上述液压锤桩机高频锤桩液压系统的盖板阀组、电磁阀组、以及相关油路的阀体（30），在达到上述效果的同时，使结构更加紧凑，油路的双向流通更加通畅；并且维护更加方便，占用空间更小，具有较高的经济效益。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种液压锤桩机高频锤桩液压系统，其特征在于，它包括：

液压泵（1），其吸油输入端与油箱（2）相连；

连接至打锤油缸（6），且控制打锤油缸（6）伸缩动作的盖板阀组；所述盖板阀组为三组盖板阀，其中第一盖板阀（21）与第二盖板阀（22）的第一油口串联，并连接到液压泵（1）；第三盖板阀（23）与第四盖板阀（24）的第一油口串联，并连接到打锤油缸（6）的无杆腔；第五盖板阀（25）与第六盖板阀（26）的第一油口串联，并连接到打锤油缸（6）的有杆腔；且第一盖板阀（21）的第二油口向上连接到第三盖板阀（23）的第三油口，且第三盖板阀（23）的第二油口向上连接到第五盖板阀（25）的第二油口；第二盖板阀（22）的第二油口向上连接到第四盖板阀（24）的第三油口，且第四盖板阀（24）的第二油口向上连接到第六盖板阀（26）的第三油口；第一盖板阀（21）的第三油口连接至油箱（2）的回油口；第六盖板阀（26）的第二油口连接着储能器（8）；第二盖板阀（22）的第二油口与其控制口相连；

包括三个电磁阀的电磁阀组，其中：第一电磁阀（DT1），其第一输入口串联在第一盖板阀（21）的卸油口；所述第一电磁阀（DT1）第二输入口，以及第一输出口均接入到油箱（2），所述第一电磁阀（DT1）第二输出口截止；第二电磁阀（DT2），其第一输入口串联在第六盖板阀（26）与第四盖板阀（24）之间，其第二输入口接入到油箱（2）；所述第二电磁阀（DT2）的第一输出口接入到第五盖板阀（25）的控制口，其第二输出口接入到第六盖板阀（26）的控制口；   第三电磁阀（DT3），其第一输入口串联在第二盖板阀（22）与第四盖板阀（24）之间，其第二输入口接入到油箱（2）；所述第二电磁阀（DT2）的第一输出口接入到第三盖板阀（23）的控制口，其第二输出口接入到第四盖板阀（24）的控制口。

进一步的，在所述第一电磁阀（DT1）的第一输入口与油箱（2）之间连接有溢流阀（4）。

进一步的，在所述打锤阀（6）的无杆腔油路与油箱（2）之间连接有卸荷阀（5）。

一种液压锤桩机的打锤插装阀，包括上述液压锤桩机高频锤桩液压系统的盖板阀组、电磁阀组、以及相关油路，其集成在一起形成阀体（30），所述阀体（30）为铸造实体。

进一步的，所述阀体（30）还集成有权利要求2和权利要求3所述的溢流阀（4）、卸荷阀（5）。

进一步的，所述阀体（30）为四方体机构；其上端面有设置有第一测压口（P01），第三测压口（P04），第四测压口（A1）和第五测压口（B1），以及吊环（34）；其前端面安装有第二电磁阀（DT2）与第三电磁阀（DT3）；其后端面有第一电磁阀（DT1）；其左端面有连接到打锤油缸（6）的无杆腔的第一阀体油口（A）和连接到打锤油缸（6）的有杆腔的第二阀体油口（B）；其右端面有连接到油箱（2）的第四阀体油口（T），连接到液压泵（1）的第一阀体油口（P）以及储能器油口（P03）；其底端面设置有安装座。

从以上技术方案可以看出，本发明一种液压锤桩机高频锤桩液压系统，通过三组盖板阀的并、串联，以及每组盖板阀旁设置的电磁阀来实现油路的通止控制，从而控制液压油的高速流动，保证高速通止时的液压油流动畅通。其原理可以通过管路的直接连接实现，但是管路的连接路线长，不利于高速导通流动，而起会占用很大的空间，而且管路容易损坏，高速流通时损坏更快，不易检修；因此，本发明同时提出了另一项技术方案：一种液压锤桩机的打锤插装阀，包括上述液压锤桩机高频锤桩液压系统的盖板阀组、电磁阀组、以及相关油路，其集成在一起形成阀体，所述阀体为铸造实体。

本发明的有益效果：1、本发明一种液压锤桩机高频锤桩液压系统，实现了液压油路的双向高频通止，保证油路通畅；从而带动相连的打锤油缸高速往复运动，高效、稳定，提高了工作效率。

2、本发明一种液压锤桩机的打锤插装阀，集成有上述液压锤桩机高频锤桩液压系统的盖板阀组、电磁阀组、以及相关油路的阀体，在达到上述效果的同时，使结构更加紧凑，油路的双向流通更加通畅；并且维护更加方便，占用空间更小，具有较高的经济效益。

附图说明

图1为本发明液压工作原理图。

图2为本发明液压工作电磁阀动作对照表。

图3为本发明打锤插装阀俯视图。

图4为本发明打锤插装阀仰视图。

图5为本发明打锤插装阀主视图。

图6为本发明打锤插装阀左视图。

图7为本发明打锤插装阀右视图。

图8为本发明打锤插装阀后视图。

图中所述的文字和数字标注表示为：1、液压泵；2、油箱；3、滤油器；4、溢流阀；5、卸荷阀；6、打锤油缸；7、冲击锤；8、储能器；21、第一盖板阀；22、第二盖板阀；23、第三盖板阀；24、第四盖板阀；25、第五盖板阀；26、第六盖板阀；30、阀体；34、吊环；DT1、第一电磁阀；DT2、第二电磁阀；DT3、第三电磁阀；A、第一阀体油口；B、第二阀体油口；P、第三阀体油口；T、第四阀体油口；P03、储能器油口；P01、第一测压口；P02、第二测压口；P04、第三测压口；A1、第四测压口；B1、第五测压口。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

参照图1，图1为本发明液压工作原理图。

本发明公开的一种液压锤桩机高频锤桩液压系统，包括液压泵1，其吸油输入端与油箱2相连；连接至打锤油缸6，且控制打锤油缸6伸缩动作的盖板阀组；所述盖板阀组为三组盖板阀，其中第一盖板阀21与第二盖板阀22的第一油口串联，并连接到液压泵1；第三盖板阀23与第四盖板阀24的第一油口串联，并连接到打锤油缸6的无杆腔；第五盖板阀25与第六盖板阀26的第一油口串联，并连接到打锤油缸6的有杆腔；且第一盖板阀21的第二油口向上连接到第三盖板阀23的第三油口，且第三盖板阀23的第二油口向上连接到第五盖板阀25的第二油口；第二盖板阀22的第二油口向上连接到第四盖板阀24的第三油口，且第四盖板阀24的第二油口向上连接到第六盖板阀26的第三油口；第一盖板阀21的第三油口连接至油箱2的回油口；第六盖板阀26的第二油口连接着储能器8；第二盖板阀22的第二油口与其控制口相连；

包括三个电磁阀的电磁阀组，其中：第一电磁阀DT1，其第一输入口串联在第一盖板阀21的卸油口；所述第一电磁阀DT1第二输入口，以及第一输出口均接入到油箱2，所述第一电磁阀DT1第二输出口截止；第二电磁阀DT2，其第一输入口串联在第六盖板阀26与第四盖板阀24之间，其第二输入口接入到油箱2；所述第二电磁阀DT2的第一输出口接入到第五盖板阀25的控制口，其第二输出口接入到第六盖板阀26的控制口；第三电磁阀DT3，其第一输入口串联在第二盖板阀22与第四盖板阀24之间，其第二输入口接入到油箱2；所述第二电磁阀DT2的第一输出口接入到第三盖板阀23的控制口，其第二输出口接入到第四盖板阀24的控制口。

优选的，在所述第一电磁阀DT1的第一输入口与油箱2之间连接有溢流阀4。

优选的，在所述打锤阀6的无杆腔油路与油箱2之间连接有卸荷阀5。

参照图3-8，分别为本发明打锤插装阀的六个视图。

一种液压锤桩机的打锤插装阀，其具体结构为，包括上述液压锤桩机高频锤桩液压系统的盖板阀组、电磁阀组、以及相关油路，其集成在一起形成阀体30，所述阀体30为铸造实体。即将上述液压锤桩机高频锤桩液压系统的主要元器件以及液压油路集成在了阀体30内，使得油路更短，液压油的流通更加通畅，更能高效地满足通止的要求。

优选的，所述阀体30还集成有上述液压锤桩机高频锤桩液压系统的溢流阀4、卸荷阀5。

优选的，所述阀体3阀体为四方体机构；其上端面有设置有第一测压口P01，第三测压口P04，第四测压口A1和第五测压口B1，以及吊环34；其前端面安装有第二电磁阀DT2与第三电磁阀DT3；其后端面有第一电磁阀DT1；其左端面有连接到打锤油缸6的无杆腔的第一阀体油口A和连接到打锤油缸6的有杆腔的第二阀体油口B；其右端面有连接到油箱2的第四阀体油口T，连接到液压泵1的第一阀体油口P以及储能器油口P03；其底端面设置有安装座。

下面以液压锤桩机的打锤插装阀为例，来具体说明液压锤桩机高频锤桩液压系统的具体工作流程。

微型锤桩机是一种新型锤桩施工设备，为了提高工作效率，故必须提高顶锤油缸顶锤的频率（要求在25-30锤/分钟）。在这种情况下就必须要求A和B油口电磁阀在很短的时间（t＜1s）内反复进行切换。由于切换时间极短，所以要求液压回路必须尽可能的通畅无阻。因此研发这种集中，高效和稳定的专用打锤插桩阀。

参照图2，图2为本发明液压工作电磁阀动作对照表。即相应电磁阀动作时，打锤油缸6的运动情况。图1中显示，打锤油缸6上方的液压杆上连接有用于打桩的冲击锤7。油箱2与液压泵1之间还连接有滤油器3，用于保持泵出的液压油更加清洁。

具体地，当第一电磁阀DT1、第二电磁阀DT2、第三电磁阀DT3均不得电时，第五盖板阀25、第六盖板阀26共同锁住第二阀体油口B，即打锤油缸6的有杆腔；第三盖板阀23、第四盖板阀24共同锁住第一阀体油口A，即打锤油缸6的无杆腔；从而实现打锤油缸6以及冲击锤7在行程的任意位停止，即为全停状态。 

当第一电磁阀DT1得电时，溢流阀4工作同时建立系统压力；同时，第二电磁阀DT2、第三电磁阀DT3均不得电时；此时油路走向为：①第一盖板阀21--第三盖板阀23--第一阀体油口A--打锤油缸6无杆腔；②打锤油缸6有杆腔--第二阀体油口B--第五盖板阀25--第三盖板阀23--第一阀体油口A--打锤油缸6无杆腔；③液压泵1--第二盖板阀22--第四盖板阀24--第六盖板阀26--储能器8；第一阀体油口A与第二阀体油口B连通，使打锤油缸6带动冲击锤7形成差动快速上升，即为快升状态。

当第一电磁阀DT1得电时，溢流阀4工作同时建立系统压力；同时第三电磁阀DT3得电，第二电磁阀DT2不得电。此时油路走向为：①液压泵1--第二盖板阀22---第四盖板阀24--第一阀体油口A--打锤油缸6无杆腔；同时，第四盖板阀24--第六盖板阀26--储能器8；②打锤油缸6有杆腔--第二阀体油口B--第五盖板阀25--第三盖板阀23--第一盖板阀21--油箱2；从打锤油缸6有杆腔的回油直接流入了油箱2，促使打锤油缸6带动冲击锤7的只有一处进油，此时为慢升状态。此种状态下便于实现设备检修。

当第一电磁阀DT1得电时，溢流阀4工作同时建立系统压力，同时第三电磁阀DT3不得电，第二电磁阀DT2得电。此时油路走向为：①液压泵1--第二盖板阀22--第四盖板阀24--第六盖板阀26--第二阀体油口B--打锤油缸6有杆腔；同时，储能器8释放压力油--第六盖板阀26--第二阀体油口B--打锤油缸6有杆腔；②打锤油缸6无杆腔--第一阀体油口A--第三盖板阀23--第一盖板阀21--油箱2。如此，打锤油缸6有杆腔进油，打锤油缸6无杆腔回油，可实现打锤油缸6下落，冲击锤7做自由落体打桩施工，此时为降落状态。

 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，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，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，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。