雙缸雙作用液壓打樁錘的液壓系統(tǒng)

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1、2004年第1期液壓與氣動(dòng)37雙缸雙作用液壓打樁錘的液壓系統(tǒng)張龍江,陳宜通HydraulicSystemofDoubleActingHydraulicPileHammerWithDoubleCylinderZhangLong2jiang,ChenYi2tong(西安建筑科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,西安市雁塔路13號(hào)710055電話:(029)2202535)摘要:章文介紹了雙缸雙作用液壓打樁錘液壓系統(tǒng)的組成、工作原理及設(shè)計(jì)特點(diǎn)。關(guān)鍵詞:雙缸;雙作用;液壓打樁錘;液壓系統(tǒng)中圖分類(lèi)號(hào):TH137文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):100024858(2004)0

2、120037203液壓打樁錘作為一種新型打樁機(jī)構(gòu),以其噪聲低、件等組成。系統(tǒng)除設(shè)有為完成樁錘升降所必須的主回污染小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高等優(yōu)點(diǎn)正逐漸取代傳統(tǒng)的柴路(由變量柱塞泵和兩個(gè)液壓缸組成)外,還有與柱塞油打樁錘,被廣泛地應(yīng)用于建筑、橋梁、碼頭等樁基礎(chǔ)設(shè)施的施工中。由于液壓打樁錘打樁時(shí),能夠產(chǎn)生較好的應(yīng)力波波形,是一種比較理想的預(yù)制樁施工機(jī)械。目前在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已被廣泛使用,并形成系列化。而我國(guó)預(yù)制樁的施工機(jī)械大多數(shù)是用柴油錘進(jìn)行的,柴油錘施工時(shí)噪聲大,有油煙飛散,對(duì)城市的環(huán)境帶來(lái)污染,給周?chē)木用駧?lái)諸多不便。另外柴油錘還具有軟土地上難于

3、起動(dòng)的缺點(diǎn),且制造難度較大,一旦損壞維修起來(lái)非常不便。通過(guò)國(guó)外對(duì)比試驗(yàn)表明,液壓錘的能量傳遞效率比柴油錘高得多,普通柴油錘其能量傳遞效率為30%～40%,而液壓錘高達(dá)60%～80%。液壓錘施工的噪聲也大大低于柴油錘(液壓錘11主泵21輔泵3、7、8、91二通插裝閥41電磁溢流閥打樁時(shí)的噪聲為80～85dB,而柴油錘的噪聲在100dB51二位二通電磁閥61高壓蓄能器10、111溢流閥以上),且沒(méi)有油煙污染,符合環(huán)保的要求。液壓錘的121外控順序閥131二位三通電磁閥141低壓蓄能器沖擊行程和頻率可以方便地進(jìn)行調(diào)整,沒(méi)有軟土地上151單向閥16

4、1冷卻器171精過(guò)濾器181粗濾油器191先導(dǎo)式溢流閥起動(dòng)困難的缺點(diǎn),因此取代其他形式的打樁錘是大勢(shì)圖1雙缸雙作用液壓錘液壓系統(tǒng)原理圖所趨。但我國(guó)目前還沒(méi)有真正意義上開(kāi)發(fā)出自己的液泵同軸設(shè)計(jì)并裝成一體的輔助泵(齒輪泵)和由它組成壓錘系列產(chǎn)品。我校工程機(jī)械研究所在對(duì)國(guó)外比較成的輔助低壓回路,完成對(duì)液壓油的過(guò)濾和冷卻。為了熟的液壓錘技術(shù)進(jìn)行分析和研究的基礎(chǔ)上,研制了滿足在不同地質(zhì)條件下打入預(yù)制樁對(duì)沖擊能量和沖擊YYC260型雙缸雙作用液壓打樁錘。該錘采用雙液壓頻率的不同要求,液壓缸所需的流量變化較大,因此液缸左右對(duì)稱布置,共同提升錘體,和單缸雙

5、作用液壓打壓泵采用手動(dòng)變量柱塞泵,通過(guò)調(diào)整液壓泵的排量來(lái)樁錘比較,具有軸向尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。改變系統(tǒng)的流量。主溢流閥采用電磁溢流閥進(jìn)行壓力1液壓系統(tǒng)原理調(diào)整和卸載,易于操作。在樁錘下降的過(guò)程中,回油管圖1是YYC260雙缸雙作用液壓打樁錘的液壓系統(tǒng)原理圖,由手動(dòng)變量柱塞泵、電磁溢流閥、二通插裝收稿日期:2003207217閥、高壓蓄能器、溢流閥、外控順序閥、二位三通電磁作者簡(jiǎn)介:張龍江(1967—),男,安徽含山縣人,工程師,碩閥、低壓蓄能器以及冷卻器、過(guò)濾器、油管、壓力表等附士研究生,研究方向?yàn)楣こ虣C(jī)械電液控制。38液壓與氣動(dòng)200

6、4年第1期路沒(méi)有回油,為防止低壓油路吸空(因回油管路較高),13換向,插裝閥9和外控順序閥12的控制油釋壓,外增設(shè)溢流閥19作為背壓閥使用。液壓錘的工作周期控順序閥關(guān)閉,插裝閥8控制油升壓,插裝閥8逐步關(guān)分為樁錘上升、下降、保壓和釋壓四個(gè)階段。閉,液壓缸上下腔連接通路被切斷。插裝閥9逐步打1)樁錘上升開(kāi)液壓缸上腔和回油路接通,上腔壓力得以逐步被釋起動(dòng)柴油機(jī)使變量泵開(kāi)始工作,此時(shí)電磁鐵1DT放。液壓缸上腔壓力隨時(shí)間變化如圖2e所示。隨著尚未通電,系統(tǒng)處于卸載狀態(tài),實(shí)現(xiàn)液壓泵空載起動(dòng)。液壓缸下腔壓力的升高,樁錘開(kāi)始下一輪的循環(huán)。1DT通電,系統(tǒng)

7、升壓。與此同時(shí)3DT通電,電磁閥13換向,插裝閥9和外控順序閥12的控制油通油箱,使得插裝閥9打開(kāi),8關(guān)閉。壓力油經(jīng)插裝閥3,一部分進(jìn)入液壓缸下腔,樁錘上升,回油經(jīng)插裝閥9回油箱,另一部分進(jìn)入高壓蓄能器6?；赜蜁r(shí),低壓蓄能器14起緩沖作用。在樁錘變加速上升的過(guò)程中,當(dāng)樁錘速度小于某一確定值時(shí),高壓蓄能器充壓,大于這一值時(shí),高壓蓄能器釋壓。為減小換向時(shí)的液壓沖擊,在樁錘上升到設(shè)定高度(如112m)前的某一高度(如1105m)時(shí),2DT通電,電磁換向閥13換向,插裝閥9和外控順序閥12的控制油路升壓,插裝閥9逐漸關(guān)閉,液壓缸上腔升壓,上行加速度

8、進(jìn)一步下降。當(dāng)控制油壓力上升到外控順序閥12的設(shè)定壓力時(shí),順序閥打開(kāi),插裝閥8的控制油泄壓,插裝閥8逐步打開(kāi),液壓缸上下腔逐步接通,液壓缸下腔壓力油進(jìn)入上腔,使得液壓缸上行速度下