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1、2004年第1期液压与气动37双缸双作用液压打桩锤的液压系统张龙江,陈宜通HydraulicSystemofDoubleActingHydraulicPileHammerWithDoubleCylinderZhangLong2jiang,ChenYi2tong(西安建筑科技大学机电工程学院,西安市雁塔路13号710055电话:(029)2202535)摘要:章文介绍了双缸双作用液压打桩锤液压系统的组成、工作原理及设计特点。关键词:双缸;双作用;液压打桩锤;液压系统中图分类号:TH137文献标识码:B文章编号:100024858(2004)0
2、120037203液压打桩锤作为一种新型打桩机构,以其噪声低、件等组成。系统除设有为完成桩锤升降所必须的主回污染小、结构简单、效率高等优点正逐渐取代传统的柴路(由变量柱塞泵和两个液压缸组成)外,还有与柱塞油打桩锤,被广泛地应用于建筑、桥梁、码头等桩基础设施的施工中。由于液压打桩锤打桩时,能够产生较好的应力波波形,是一种比较理想的预制桩施工机械。目前在国外发达国家已被广泛使用,并形成系列化。而我国预制桩的施工机械大多数是用柴油锤进行的,柴油锤施工时噪声大,有油烟飞散,对城市的环境带来污染,给周围的居民带来诸多不便。另外柴油锤还具有软土地上难于
3、起动的缺点,且制造难度较大,一旦损坏维修起来非常不便。通过国外对比试验表明,液压锤的能量传递效率比柴油锤高得多,普通柴油锤其能量传递效率为30%～40%,而液压锤高达60%～80%。液压锤施工的噪声也大大低于柴油锤(液压锤11主泵21辅泵3、7、8、91二通插装阀41电磁溢流阀打桩时的噪声为80～85dB,而柴油锤的噪声在100dB51二位二通电磁阀61高压蓄能器10、111溢流阀以上),且没有油烟污染,符合环保的要求。液压锤的121外控顺序阀131二位三通电磁阀141低压蓄能器冲击行程和频率可以方便地进行调整,没有软土地上151单向阀16
4、1冷却器171精过滤器181粗滤油器191先导式溢流阀起动困难的缺点,因此取代其他形式的打桩锤是大势图1双缸双作用液压锤液压系统原理图所趋。但我国目前还没有真正意义上开发出自己的液泵同轴设计并装成一体的辅助泵(齿轮泵)和由它组成压锤系列产品。我校工程机械研究所在对国外比较成的辅助低压回路,完成对液压油的过滤和冷却。为了熟的液压锤技术进行分析和研究的基础上,研制了满足在不同地质条件下打入预制桩对冲击能量和冲击YYC260型双缸双作用液压打桩锤。该锤采用双液压频率的不同要求,液压缸所需的流量变化较大,因此液缸左右对称布置,共同提升锤体,和单缸双
5、作用液压打压泵采用手动变量柱塞泵,通过调整液压泵的排量来桩锤比较,具有轴向尺寸小、结构紧凑等优点。改变系统的流量。主溢流阀采用电磁溢流阀进行压力1液压系统原理调整和卸载,易于操作。在桩锤下降的过程中,回油管图1是YYC260双缸双作用液压打桩锤的液压系统原理图,由手动变量柱塞泵、电磁溢流阀、二通插装收稿日期:2003207217阀、高压蓄能器、溢流阀、外控顺序阀、二位三通电磁作者简介:张龙江(1967—),男,安徽含山县人,工程师,硕阀、低压蓄能器以及冷却器、过滤器、油管、压力表等附士研究生,研究方向为工程机械电液控制。38液压与气动200
6、4年第1期路没有回油,为防止低压油路吸空(因回油管路较高),13换向,插装阀9和外控顺序阀12的控制油释压,外增设溢流阀19作为背压阀使用。液压锤的工作周期控顺序阀关闭,插装阀8控制油升压,插装阀8逐步关分为桩锤上升、下降、保压和释压四个阶段。闭,液压缸上下腔连接通路被切断。插装阀9逐步打1)桩锤上升开液压缸上腔和回油路接通,上腔压力得以逐步被释起动柴油机使变量泵开始工作,此时电磁铁1DT放。液压缸上腔压力随时间变化如图2e所示。随着尚未通电,系统处于卸载状态,实现液压泵空载起动。液压缸下腔压力的升高,桩锤开始下一轮的循环。1DT通电,系统
7、升压。与此同时3DT通电,电磁阀13换向,插装阀9和外控顺序阀12的控制油通油箱,使得插装阀9打开,8关闭。压力油经插装阀3,一部分进入液压缸下腔,桩锤上升,回油经插装阀9回油箱,另一部分进入高压蓄能器6。回油时,低压蓄能器14起缓冲作用。在桩锤变加速上升的过程中,当桩锤速度小于某一确定值时,高压蓄能器充压,大于这一值时,高压蓄能器释压。为减小换向时的液压冲击,在桩锤上升到设定高度(如112m)前的某一高度(如1105m)时,2DT通电,电磁换向阀13换向,插装阀9和外控顺序阀12的控制油路升压,插装阀9逐渐关闭,液压缸上腔升压,上行加速度
8、进一步下降。当控制油压力上升到外控顺序阀12的设定压力时,顺序阀打开,插装阀8的控制油泄压,插装阀8逐步打开,液压缸上下腔逐步接通,液压缸下腔压力油进入上腔,使得液压缸上行速度下
