專利名稱：可調(diào)矩液壓振動(dòng)沉拔樁機(jī)液壓機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液壓機(jī)構(gòu)，特別是一種可調(diào)矩液壓振動(dòng)沉拔樁機(jī)液壓機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
液壓振動(dòng)沉拔樁機(jī)是由液壓驅(qū)動(dòng)，通過兩組偏心塊做同速相向旋轉(zhuǎn)形成周期性的激振力，使樁產(chǎn)生豎向的上下振動(dòng)，造成樁及樁周土體處于強(qiáng)迫振動(dòng)狀態(tài)，使得樁周土體液化，沉樁阻力大大減小，于是在樁錘與樁體自重及樁錘激振力作用下，克服慣性阻力而逐漸沉入土中。振動(dòng)樁錘以振動(dòng)方式完成沉樁作業(yè)，因而會(huì)不可避 免地將振動(dòng)傳遞給樁架和周圍環(huán)境。特別在啟動(dòng)和停機(jī)階段，振動(dòng)頻率要穿越樁架共振頻率區(qū)出 12HZ)，樁架的共振將導(dǎo)致整個(gè)機(jī)器劇烈振動(dòng)和巨大噪聲，會(huì)嚴(yán)重影響施工作業(yè)環(huán)境及設(shè)備壽命。根據(jù)機(jī)械振動(dòng)的理論可知，若偏心塊的偏心距為零，則振幅也為零。因而如能在啟動(dòng)和停機(jī)階段使偏心塊的偏心距為零，即可使激振器振幅為零，就可實(shí)現(xiàn)樁架無共振施工。專利《液壓振動(dòng)沉拔樁機(jī)調(diào)矩裝置》(專利號(hào)CN200520050203. 8)首次提出了采用偏心驅(qū)動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)偏心塊從而達(dá)到調(diào)矩目的的方案，但方案中零偏心矩和最大偏心矩的切換控制完全依賴技術(shù)人員的施工經(jīng)驗(yàn)，并且當(dāng)某一個(gè)偏心驅(qū)動(dòng)油缸卡住時(shí)樁機(jī)仍會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重振動(dòng)和噪音，從而嚴(yán)重影響其在現(xiàn)有液壓振動(dòng)錘上的應(yīng)用和推廣。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、有效減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度的可調(diào)矩液壓振動(dòng)沉拔樁機(jī)液壓機(jī)構(gòu)。一種可調(diào)矩液壓振動(dòng)沉拔樁機(jī)液壓機(jī)構(gòu)，包括順序閥XF2、順序閥XF1、電液換向閥HXF1和壓差換向閥HXF4,所述順序閥XF2的出口與單向閥DF5和單向閥DF6連接，所述順序閥XF2的入口與控制系統(tǒng)壓力油Pk相通，所述順序閥XF2的外控口與電磁換向閥HXF3的A3口相連接；所述順序閥XF1的外控口直接與控制系統(tǒng)壓力油Pk接通，所述順序閥XF1的出口與電液換向閥HXFi的液控口連接，所述順序閥XF1的出口通過節(jié)流閥JF2、濾油器LQ后與油箱接通；所述電液換向閥HXF1的入口 A1與插裝閥CF1的控制腔C1并聯(lián)后再通過一節(jié)流閥JF3與系統(tǒng)壓力油Ps相通，所述插裝閥CF1的入口 D1與系統(tǒng)壓力油ps相通，所述插裝閥CF1的出口 E1經(jīng)濾油器LQ后與油箱相通，所述電液換向閥HXF1的出口 B1與插裝閥CF1的出口E1接通；所述壓差換向閥HXF4的兩液控口 G、H分別與偏心驅(qū)動(dòng)油缸PG1JG2的活塞桿腔相通，所述壓差換向閥HXF4的入口 A4直接與控制系統(tǒng)壓力油Pk接通，所述壓差換向閥HXF4的出口 B4經(jīng)節(jié)流閥JF4后與油箱相通。本實(shí)用新型中，所述順序閥XF1和順序閥XF2均為外控外泄式順序閥。采用上述方案，使用順序控制液壓缸來靈活驅(qū)動(dòng)偏心塊回零位和最大偏心位置，避免了樁架在啟動(dòng)和停機(jī)階段的劇烈共振現(xiàn)象，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高；充分利用液壓傳動(dòng)易于對(duì)液體壓力和流動(dòng)方向進(jìn)行控制的優(yōu)點(diǎn)，使不再完全依賴現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來操作零偏心矩及最大偏心矩的切換，方便現(xiàn)場(chǎng)沉拔樁作業(yè)。
圖I為本實(shí)用新型的液壓控制原理圖。圖2為本實(shí)用新型順序閥XF2以及壓差換向閥HXF4的控制原理圖。圖3為本實(shí)用新型順序閥XF1以及電液換向閥HXFi的控制原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。 如圖1、2、3所示，一種可調(diào)矩液壓振動(dòng)沉拔樁機(jī)液壓機(jī)構(gòu)，兩液壓馬達(dá)W、M2是由兩液壓泵B2分別通過單向閥DF1、單向閥DF2，再并聯(lián)后輸出的系統(tǒng)壓力油ps來驅(qū)動(dòng)的，兩偏心驅(qū)動(dòng)油缸PG1JG2的缸筒分別與液壓馬達(dá)MpM2驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)軸緊固連接，兩偏心驅(qū)動(dòng)油缸PG1JG2的封閉腔分別與同步控制油缸TG1JG2的無桿腔相通，兩條同步控制油缸Th、TG2的有桿腔并聯(lián)后，與由液壓泵B3輸出并通過電磁換向閥HXF3、插裝閥CF2和CF3的外部控制系統(tǒng)壓力油Pk相通，插裝閥CF2的控制腔C2與插裝閥CF3的入口腔D3相并聯(lián)后與電磁換向閥HXF3的A3 口相連通，插裝閥CF2的入口腔D2與插裝閥CF3的控制腔C3相并聯(lián)后再與電磁換向閥HXF3的B3 口相連通，插裝閥CF2的出口腔E2和插裝閥CF3的出口腔E3并聯(lián)后再與兩同步控制油缸TGp TG2的有桿腔相通，包括順序閥XF2、順序閥XFp電液換向閥HXFi和壓差換向閥HXF4，所述順序閥XF2的出口與單向閥DF5和單向閥DF6連接，所述單向閥DF5與偏心驅(qū)動(dòng)油缸PG1連接，所述單向閥DF6與偏心驅(qū)動(dòng)油缸PG2連接，所述順序閥XF2的入口與控制系統(tǒng)壓力油Pk相通，所述順序閥XF2的外控口與電磁換向閥HXF3的A3 口相連接；所述順序閥XF1的外控口直接與控制系統(tǒng)壓力油Pk接通，所述順序閥XF1的出口與電液換向閥HXF1的液控口連接，所述順序閥XF1的出口通過節(jié)流閥JF2、濾油器LQ后與油箱接通；所述電液換向閥HXF1的入口 A1與插裝閥CF1的控制腔C1并聯(lián)后再通過一節(jié)流閥JF3與系統(tǒng)壓力油Ps相通，插裝閥CF1的入口 D1與系統(tǒng)壓力油ps相通，插裝閥CF1的出口 E1經(jīng)濾油器LQ后與油箱相通，所述電液換向閥HXF1的出口 B1與插裝閥CF1的出口 E1接通；所述壓差換向閥HXF4的兩液控口 G、H分別與偏心驅(qū)動(dòng)油缸PGp PG2的活塞桿腔相通，所述壓差換向閥HXF4的入口 A4直接與控制系統(tǒng)壓力油Pk接通，所述壓差換向閥HXF4的出口 B4經(jīng)節(jié)流閥JF4后與油箱相通。本機(jī)構(gòu)采用兩個(gè)順序閥和一個(gè)電液換向閥以及一個(gè)壓差換向閥，通過改變控制系統(tǒng)油壓，依次完成液壓振動(dòng)錘啟動(dòng)一零偏心矩調(diào)節(jié)過程一補(bǔ)油過程一兩臺(tái)液壓馬達(dá)聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)一振動(dòng)沉拔樁過程一零偏心矩調(diào)節(jié)過程一補(bǔ)油過程一兩臺(tái)液壓馬達(dá)停轉(zhuǎn)以及故障時(shí)所有偏心塊停止動(dòng)作等順序控制過程。本液壓機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的具體過程如下①開機(jī)之前，IYA 4YA均失電，電磁換向閥HXF2、HXF3都處于中位，換向閥HXF1處于右位，從而插裝閥CF1被打開，因而液壓泵B2泵出的高壓油通過插裝閥CF1卸荷。故液壓泵啟動(dòng)后兩臺(tái)液壓馬達(dá)都不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。是為順序控制的初始狀態(tài)。②液壓泵啟動(dòng)后，線圈1YA、3YA先后得電，因而電磁換向閥HXF2、HXF3先后被置于左位。當(dāng)電磁換向閥HXF3處于左位時(shí)，插裝閥CF3被打開，插裝閥CF2處于關(guān)閉狀態(tài)，則液壓泵B3泵出的控制油經(jīng)換向閥HXF3、插裝閥CF3進(jìn)入同步控制油缸TG1、TG2，兩油缸TG1、TG2的尺寸完全相同，并且兩者的活塞桿又采用剛性連接，因而向兩偏心驅(qū)動(dòng)油缸PA、PG2輸入等體積的油液，分別推動(dòng)PGpPG2內(nèi)的活塞作同步運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)偏心塊同時(shí)進(jìn)入零偏心位。③當(dāng)偏心塊到達(dá)零偏心位后，兩偏心驅(qū)動(dòng)油缸PGp PG2的活塞停止運(yùn)動(dòng)，油液停止流動(dòng)，其壓力迅速上升，一旦上升到順序閥XF2的調(diào)定壓力，順序閥XF2就被打開，控制壓力油通過DF5、DF6給兩偏心驅(qū)動(dòng)油缸PGp PG2補(bǔ)油。補(bǔ)油過程中，控制油壓力將進(jìn)一步升高。④當(dāng)控制油的壓力升高到順序閥XF1的調(diào)定壓力值時(shí)，順序閥XF1就被打開。則控制油經(jīng)電磁換向閥HXF2、順序閥XF1，將使換向閥HXF1置于左位，插裝閥CF1被關(guān)閉，液壓泵B:、B2停止卸荷，系統(tǒng)壓力油ps進(jìn)入液壓馬達(dá)札、M2，兩液壓馬達(dá)在零偏心矩下無背壓?jiǎn)?dòng)，此時(shí)激振器將不產(chǎn)生振動(dòng)。⑤當(dāng)兩液壓馬達(dá)札、M2啟動(dòng)后，線圈3YA失電、4YA得電，電磁換向閥HXF3被置于右位，插裝閥CF2被打開、插裝閥CF3被關(guān)閉，兩控制油缸TGpTG2的有桿腔與油箱相通。此時(shí)，回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的偏心塊激振力及彈簧力使得兩偏心驅(qū)動(dòng)油缸PA、PG2封閉腔內(nèi)的油液流回油箱，偏心塊因而迅速進(jìn)入最大偏心位置，激振器于此時(shí)開始振動(dòng)。然后，線圈1YA、4YA都 失電，電磁換向閥HXF2、HXF3都處于中位。保證了振動(dòng)錘在最大偏心位置的振動(dòng)沉樁。⑥當(dāng)完成一根預(yù)制樁施工后需停止沉樁作業(yè)時(shí)，線圈2YA先得電，電磁換向閥HXF2置于右位，然后線圈3YA再得電，電磁換向閥HXF3處于左位，插裝閥CF3被打開，插裝閥CF2處于關(guān)閉狀態(tài)，控制油得以推動(dòng)兩控制油缸TGp TG2內(nèi)的活塞，從而使偏心塊回到零偏心位。⑦當(dāng)偏心塊達(dá)到零偏心位后，兩偏心驅(qū)動(dòng)油缸PGp PG2的活塞都停止運(yùn)動(dòng)，油液停止流動(dòng)，其壓力迅速上升，一旦上升到順序閥XF2的設(shè)定壓力，順序閥XF2即被打開，控制壓力油通過兩單向閥DF5、DF6分別向兩偏心驅(qū)動(dòng)油缸PG1JG2補(bǔ)油。補(bǔ)油過程中，控制油壓力
會(huì)進(jìn)一步升高。⑧當(dāng)控制油的壓力升高到順序閥XF1的調(diào)定壓力值時(shí)，順序閥XF1就被打開。電液換向閥HXF1的液控口通過順序閥XF1、換向閥HXF2與油箱接通，電液換向閥HXF1恢復(fù)至右位，插裝閥CF1被打開，因而液壓泵BpB2通過插裝閥CF1卸荷。從而使兩臺(tái)液壓馬達(dá)札、M2停轉(zhuǎn)。⑨當(dāng)任意偏心驅(qū)動(dòng)油缸PGp PG2的活塞桿在驅(qū)動(dòng)偏心塊往外推的過程中因意外而卡住時(shí)，被卡偏心驅(qū)動(dòng)油缸的控制腔油壓將產(chǎn)生吸空傾向，則與之相連的壓差換向閥HXF4的兩液控口的壓力將不再相等，壓差換向閥HXF4即被打開，控制壓力油通過換向閥HXF4接回油箱，所有偏心塊都停止運(yùn)動(dòng)，可以通過電子報(bào)警來顯示此故障原因，進(jìn)入故障處理階段。
權(quán)利要求1.一種可調(diào)矩液壓振動(dòng)沉拔樁機(jī)液壓機(jī)構(gòu)，其特征在于包括順序閥XF2、順序閥XFp電液換向閥HXF1和壓差換向閥HXF4,所述順序閥XF2的出口與單向閥DF5和單向閥DF6連接，所述順序閥XF2的入口與控制系統(tǒng)壓力油pk相通，所述順序閥XF2的外控口與電磁換向閥HXF3的A3 口相連接；所述順序閥XF1的外控口直接與控制系統(tǒng)壓力油Pk接通，所述順序閥XF1的出口與電液換向閥HXF1的液控口連接，所述順序閥XF1的出口通過節(jié)流閥JF2、濾油器LQ后與油箱接通；所述電液換向閥HXF1的入口 A1與插裝閥CF1的控制腔C1并聯(lián)后再通過一節(jié)流閥JF3與系統(tǒng)壓力油Ps相通，所述插裝閥CF1的入口 D1與系統(tǒng)壓力油ps相通，所述插裝閥CF1的出口 E1經(jīng)濾油器LQ后與油箱相通，所述電液換向閥HXF1的出口 B1與插裝閥CF1的出口 E1接通；所述壓差換向閥HXF4的兩液控口 G、H分別與偏心驅(qū)動(dòng)油缸PG1' PG2的活塞桿腔相通，所述壓差換向閥HXF4的入口 A4直接與控制系統(tǒng)壓力油Pk接通，所述壓差換向閥HXF4的出口 B4經(jīng)節(jié)流閥JF4后與油箱相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可調(diào)矩液壓振動(dòng)沉拔樁機(jī)液壓機(jī)構(gòu)，其特征在于所述順序閥XF1和順序閥XF2均為外控外泄式順序閥。
專利摘要一種可調(diào)矩液壓振動(dòng)沉拔樁機(jī)液壓機(jī)構(gòu)，采用兩個(gè)順序閥和一個(gè)電液換向閥以及一個(gè)壓差換向閥，通過改變控制系統(tǒng)油壓，依次完成液壓振動(dòng)錘啟動(dòng)——零偏心矩調(diào)節(jié)過程——補(bǔ)油過程——兩臺(tái)液壓馬達(dá)聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)——振動(dòng)沉拔樁過程——零偏心矩調(diào)節(jié)過程——補(bǔ)油過程——兩臺(tái)液壓馬達(dá)停轉(zhuǎn)以及故障時(shí)所有偏心塊停止動(dòng)作等順序控制過程，本實(shí)用新型充分利用液壓傳動(dòng)易于對(duì)液體壓力和流動(dòng)方向進(jìn)行控制的優(yōu)點(diǎn)，使不再完全依賴現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來操作零偏心矩及最大偏心矩的切換，方便現(xiàn)場(chǎng)沉拔樁作業(yè)。
文檔編號(hào)E02D11/00GK202543938SQ20122015995
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者羅春雷 申請(qǐng)人:中南大學(xué), 長(zhǎng)沙市湖昆工程機(jī)械有限公司