本技术涉及液压打桩锤,具体涉及一种主动式液压打桩锤的控制系统。
背景技术:
1、液压打桩锤主要应用于管桩的桩工机械,应用范围包括海上石油平台、桥梁、建筑、码头等桩基施工作业。目前,现有的液压打桩锤的控制系统,主要通过电磁换向阀、顺序阀和二通插装阀的组合实现液压打桩锤的上升和快速下降动作。液压打桩锤在作业时需要根据不同的地质情况人工调节驻锤时间和上升时间,从而控制液压打桩锤的打击频率和打击力度。液压打桩锤上升时,回油二通插装阀开启,液压液只能进入油缸下腔使得液压打桩锤上升。液压打桩锤下降时通过电磁换向阀给回油二通插装阀提供先导液压油使回油二通插装阀关闭,当油缸下腔压力达到顺序阀设定压力时,差动二通插装阀开启,液压打桩锤加速下降,上升、下降动作根据设定的驻锤时间和行程重复动作,直至打桩完成。
2、现有技术的控制系统主要存在以下几方面的不足:
3、1、电气控制方面:继电器、接触器等元件开关均有时间差,外加液压打桩锤的动作是多个液压阀间的组合动作来实现,液压阀在这种高频动作时可能处在开启和关闭的过渡状态,导致控制存在响应迟滞,出现打击力度不够的情况。
4、2、液压打桩锤的动作简单概括为:主动提升和被动差动下降。下降指令由电控系统给出,但是,何时下降取决于控制阀组中各液压阀是否达到触发状态。现有技术中,差动下降时是通过将差动二通插装阀盖板先导油泄放来实现。泄放压力设置是由顺序阀来设定,液压阀在不同油温下的压力流量曲线存在明显差异,导致实际液压达到差动下降条件时间晚于电控系统给出指令时间,导致会出现乱序、打击频率不够不稳、打击力不够的现象。
5、3、差动下降是通过达到顺序阀设定压力泄放差动二通插装阀先导控制压力来实现,工作中,差动二通插装阀盖板重复进行充压、泄压动作。阀块流道中压力建立的快慢取决于液压站供油流量的大小、流道实际的容积及设置压力的高低。现有技术是被动控制来实现,放大了流道体积的影响,再加上差动二通插装阀存在一定的泄漏,导致响应时间也会延迟。
6、上述三点为现有技术存在的主要问题点,三者共同作用,叠加放大了控制系统的缺点,使得液压打桩锤不能稳定可靠地按设定的频率和行程进行工作,液压打桩锤工作效率差;且在不同油温的情况下,打击频率和行程波动较大,不受控制。
技术实现思路
1、本实用新型旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一。
2、为此,本实用新型提供一种主动式液压打桩锤的控制系统,采用主动控制逻辑,能够改善液压打桩锤在工作时锤击频率和锤击力度不稳定、不可靠的问题。
3、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种主动式液压打桩锤的控制系统,包括:双出杆液压缸、液压动力模块、换向阀、第一单向阀以及主动式逻辑阀模块,所述双出杆液压缸与锤体连接,所述换向阀与所述液压动力模块连接,所述第一单向阀与所述液压动力模块连接,所述换向阀与所述主动式逻辑阀模块连接,所述换向阀与所述第一单向阀连接,所述主动式逻辑阀模块与所述双出杆液压缸的下腔连接,所述第一单向阀与所述双出杆液压缸的上腔连接。
4、进一步的,所述主动式逻辑阀模块包括两个主动式逻辑阀。
5、进一步的,所述主动式逻辑阀包括:盖板、阀套和阀芯,所述阀套的一端设置在所述盖板内,所述阀芯插设在所述阀套内。
6、进一步的,所述盖板上开设有先导油口xa和xb,所述阀芯的上端面与盖板之间形成z1腔,所述阀芯的侧面与盖板之间形成z2腔,所述先导油口xa与z1腔连通,所述先导油口xb与z2腔连通,所述阀套远离盖板的一端设有通油口a和b。
7、进一步的,所述阀芯上套设有第一密封圈和第二密封圈,所述第一密封圈用于隔断z1腔和z2腔,所述第二密封圈用于隔断z2腔和通油口a、通油口b。
8、进一步的,所述液压动力模块包括:电机泵组、高压过滤器、第二单向阀和电磁溢流阀,所述电机泵组与油箱连通,所述高压过滤器与电机泵组连接,所述第二单向阀与高压过滤器连接,所述第二单向阀与所述换向阀连接,所述电磁溢流阀与所述第二单向阀连接,所述电磁溢流阀与所述第一单向阀连接。
9、进一步的,所述液压动力模块还包括:风冷却器和回油过滤器,所述风冷却器与所述第一单向阀连接,所述回油过滤器与所述风冷却器连接,所述回油过滤器与油箱连接。
10、进一步的,所述控制系统还包括:高压蓄能器和回油蓄能器,所述高压蓄能器与所述双出杆液压缸的下腔连通,所述回油蓄能器与所述第一单向阀相连通。
11、进一步的,还包括:位置传感器lx1、位置传感器lx2和位置传感器lx3,所述位置传感器lx1、位置传感器lx2和位置传感器lx3从下往上沿所述双出杆液压缸的轴向设置。
12、进一步的,还包括:控制模块,所述液压动力模块、换向阀、位置传感器lx1、位置传感器lx2和位置传感器lx3均与所述控制模块连接。
13、进一步的,还包括:第三单向阀,所述第三单向阀与主动式逻辑阀模块连接,所述第三单向阀与所述双出杆液压缸的上腔连接。
14、本实用新型的有益效果是,通过换向阀、第一单向阀以及主动式逻辑阀模块的相互配合,能够实现打桩锤的主动上升或主动下降,响应时间快,有利于提高打桩锤工作的稳定性和可靠性。通过设置第一密封圈和第二密封圈,避免了作业时不必要的内部油液泄漏。通过设置位置传感器,能够实现打桩锤的工作行程检测和防撞保护。
1.一种主动式液压打桩锤的控制系统,其特征在于,包括:双出杆液压缸(1)、液压动力模块(2)、换向阀(3)、第一单向阀(4)以及主动式逻辑阀模块(5),所述双出杆液压缸(1)与锤体连接,所述换向阀(3)与所述液压动力模块(2)连接,所述第一单向阀(4)与所述液压动力模块(2)连接,所述换向阀(3)与所述主动式逻辑阀模块(5)连接,所述换向阀(3)与所述第一单向阀(4)连接,所述主动式逻辑阀模块(5)与所述双出杆液压缸(1)的下腔连接,所述第一单向阀(4)与所述双出杆液压缸(1)的上腔连接。
2.如权利要求1所述的主动式液压打桩锤的控制系统,其特征在于,所述主动式逻辑阀模块(5)包括两个主动式逻辑阀(51)。
3.如权利要求2所述的主动式液压打桩锤的控制系统,其特征在于,所述主动式逻辑阀(51)包括:盖板(511)、阀套(512)和阀芯(513),所述阀套(512)的一端设置在所述盖板(511)内,所述阀芯(513)插设在所述阀套(512)内。
4.如权利要求3所述的主动式液压打桩锤的控制系统,其特征在于,所述盖板(511)上开设有先导油口xa和xb,所述阀芯(513)的上端面与盖板(511)之间形成z1腔,所述阀芯(513)的侧面与盖板(511)之间形成z2腔,所述先导油口xa与z1腔连通,所述先导油口xb与z2腔连通,所述阀套(512)远离盖板(511)的一端设有通油口a和b。
5.如权利要求4所述的主动式液压打桩锤的控制系统,其特征在于,所述阀芯(513)上套设有第一密封圈(514)和第二密封圈(515),所述第一密封圈(514)用于隔断z1腔和z2腔,所述第二密封圈(515)用于隔断z2腔和通油口a、通油口b。
6.如权利要求1所述的主动式液压打桩锤的控制系统,其特征在于,所述液压动力模块(2)包括:电机泵组(21)、高压过滤器(22)、第二单向阀(23)和电磁溢流阀(24),所述电机泵组(21)与油箱连通,所述高压过滤器(22)与电机泵组(21)连接,所述第二单向阀(23)与高压过滤器(22)连接,所述第二单向阀(23)与所述换向阀(3)连接,所述电磁溢流阀(24)与所述第二单向阀(23)连接,所述电磁溢流阀(24)与所述第一单向阀(4)连接。
7.如权利要求6所述的主动式液压打桩锤的控制系统,其特征在于,所述液压动力模块(2)还包括:风冷却器(25)和回油过滤器(26),所述风冷却器(25)与所述第一单向阀(4)连接,所述回油过滤器(26)与所述风冷却器(25)连接,所述回油过滤器(26)与油箱连接。
8.如权利要求1所述的主动式液压打桩锤的控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括:高压蓄能器(6)和回油蓄能器(7),所述高压蓄能器(6)与所述双出杆液压缸(1)的下腔连通,所述回油蓄能器(7)与所述第一单向阀(4)相连通。
9.如权利要求1所述的主动式液压打桩锤的控制系统,其特征在于,还包括:位置传感器lx1、位置传感器lx2和位置传感器lx3,所述位置传感器lx1、位置传感器lx2和位置传感器lx3从下往上沿所述双出杆液压缸(1)的轴向设置。
10.如权利要求9所述的主动式液压打桩锤的控制系统,其特征在于,还包括:控制模块,所述液压动力模块(2)、换向阀(3)、位置传感器lx1、位置传感器lx2和位置传感器lx3均与所述控制模块连接。
11.如权利要求1所述的主动式液压打桩锤的控制系统,其特征在于,还包括:第三单向阀(8),所述第三单向阀(8)与主动式逻辑阀模块(5)连接,所述第三单向阀(8)与所述双出杆液压缸(1)的上腔连接。
