專(zhuān)利名稱(chēng)：卷管器液壓系統(tǒng)及樁工機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及卷管器控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種卷管器液壓系統(tǒng)及樁工機(jī)械。
背景技術(shù)：
目前連續(xù)墻液壓抓斗、擴(kuò)孔鉆機(jī)等深基礎(chǔ)樁工機(jī)械一般由底盤(pán)、工作裝置等組成。在施工過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)工作裝置的往復(fù)動(dòng)作，需要通過(guò)分別纏繞在左右兩卷管器上的兩根液壓膠管(又稱(chēng)左右主油管)實(shí)現(xiàn)進(jìn)油和回油，具體而言，其中一根液壓膠管將底盤(pán)主泵輸出的高壓液壓油傳輸給工作裝置，另一根液壓膠管為工作裝置提供回油通道。由于兩根液壓膠管需要與工作裝置一起深入地下進(jìn)行施工作業(yè)，隨著工作裝置的提升/下放，左右兩卷管器需隨之進(jìn)行上提/下放操作，實(shí)現(xiàn)主油管的收管/放管，以保證主油管與工作裝置的隨動(dòng)運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)有的卷管器液壓系統(tǒng)一般采用定量泵開(kāi)式液壓系統(tǒng)，提升時(shí)，卷管器液壓系統(tǒng)具有最大的恒定提升溢流壓力，以保證此壓力輸出的卷管器扭矩能夠?qū)⒆畲笫┕ど疃葧r(shí)的主油管提起，并使主油管時(shí)刻承受較大的恒張力，也保證了主油管與工作裝置的同步；下放時(shí)，工作裝置拽著主油管同步下放，卷管器液壓系統(tǒng)具有恒定溢流背壓?，F(xiàn)有的卷管器液壓系統(tǒng)存在著以下不足或缺陷由于在提升/下放時(shí)，液壓系統(tǒng)的調(diào)定壓力為一個(gè)比較大的恒定值，使得主油管在任何深度都承受著最大的張緊力，降低了主油管的使用壽命，增加了施工成本；另外，由于采用定量泵，在工作裝置(左右主油管)提升/下放時(shí)，液壓系統(tǒng)一直存在溢流損失，系統(tǒng)效率低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種卷管器液壓系統(tǒng)及樁工機(jī)械，通過(guò)控制卷管器液壓系統(tǒng)中的比例控制閥組的設(shè)定值，能夠改變主油管承受的張緊力的大小，使主油管承受的張緊力與其所處的深度相適應(yīng)，從而提高主油管的使用壽命。一方面，本發(fā)明提供了一種卷管器液壓系統(tǒng)，所述卷管器液壓系統(tǒng)包括變量泵、t匕例控制閥組和卷管器馬達(dá)；所述變量泵的第一油口接于所述卷管器馬達(dá)的上提油口 ；所述比例控制閥組的進(jìn)出油口分別接于所述變量泵的第一油口和所述變量泵的變量活塞缸，從而形成所述變量泵的負(fù)反饋通道；所述變量泵的第一油口的油液在其壓力達(dá)到所述比例控制閥組的設(shè)定值時(shí)經(jīng)所述比例控制閥組作用于所述變量活塞缸。進(jìn)一步地，所述變量泵為閉式變量泵，所述變量泵的第一油口接于所述卷管器馬達(dá)的上提油口，所述變量泵的第二油口接于所述卷管器馬達(dá)的下放油口。進(jìn)一步地，所述卷管器馬達(dá)包括第一卷管器馬達(dá)和第二卷管器馬達(dá)；所述卷管器液壓系統(tǒng)還包括同步控制閥組；所述變量泵的第一油口通過(guò)所述同步控制閥組接于所述第一卷管器馬達(dá)和所述第二卷管器馬達(dá)的上提油口，所述變量泵的第二油口通過(guò)所述同步控制閥組接于所述第一卷管器馬達(dá)和所述第二卷管器馬達(dá)的下放油口。進(jìn)一步地，所述比例控制閥組與所述變量泵的第一油口之間的油路上設(shè)置有換向閥和/或第一節(jié)流閥。進(jìn)一步地，所述比例控制閥組為比例順序閥組或者比例換向閥組。進(jìn)一步地，所述比例順序閥組包括順序閥和第一溢流閥；所述順序閥為液控式，所述第一溢流閥為比例電磁閥；所述順序閥的進(jìn)油口接于所述變量泵的第一油口，所述順序閥的出油口接于所述變量泵的變量活塞缸，所述順序閥的第一液控端接于所述順序閥的進(jìn)油口，所述順序閥的第二液控端同時(shí)接于所述順序閥的進(jìn)油口和所述第一溢流閥的進(jìn)油口，所述第一溢流閥的溢流口接于油箱。進(jìn)一步地，所述比例順序閥組還包括第二節(jié)流閥和第三節(jié)流閥；所述順序閥的進(jìn)油口和第二液控端分別通過(guò)所述第一節(jié)流閥和所述第二節(jié)流閥接于所述第一溢流閥的進(jìn)油口。進(jìn)一步地，所述比例順序閥組還包括第二溢流閥，所述第二溢流閥的進(jìn)油口接于所述順序閥的出油口，所述第二溢流閥的溢流口接于油箱。進(jìn)一步地，所述比例順序閥組還包括第四節(jié)流閥，所述第四節(jié)流閥設(shè)置于所述順序閥的出油口至所述變量活塞缸之間的油路上。另一發(fā)明，本發(fā)明還提供了一種樁工機(jī)械，該樁工機(jī)械設(shè)置有上述任一項(xiàng)所述的卷管器液壓系統(tǒng)。本發(fā)明的卷管器液壓系統(tǒng)在使用時(shí)，可通過(guò)控制比例控制閥組的(壓力)設(shè)定值，例如可使該設(shè)定值與主油管下放深度成比例同步增加或者減少，在提升時(shí)，若卷管器的收管速度大于工作裝置的提升速度，主油管將被拉到超緊狀態(tài)，此時(shí)，系統(tǒng)壓力(即變量泵第一油口的壓力)達(dá)到比例控制閥組的設(shè)定值，比例控制閥組打開(kāi)，變量泵第一油口的油液將通過(guò)比例控制閥組作用至變量泵的變量活塞缸，變量泵的排量減少，卷管器的收管速度放緩，主油管由超緊狀態(tài)變松為比例控制閥組的設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的張緊度；若卷管器的收管速度低于工作裝置的提升速度，主油管將處于松弛狀態(tài)，此時(shí)，系統(tǒng)壓力小于比例控制閥組的設(shè)定值，比例控制閥組關(guān)閉，變量泵第一油口的油液未反饋?zhàn)饔弥磷兞炕钊?，變量泵的排量增大，卷管器快速收管，直至主油管達(dá)到比例控制閥組的設(shè)定值對(duì)應(yīng)的張緊度；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的卷管器液壓系統(tǒng)能夠改變主油管承受的張緊力的大小，使主油管承受的張緊力與其所處的深度相適應(yīng)，即避免了主油管在任何深度都承受著最大的張緊力，提高了主油管的使用壽命，從而降低了施工成本。本發(fā)明的樁工機(jī)械設(shè)置有上述的卷管器液壓系統(tǒng)，由于上述的卷管器液壓系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果，因此，該樁工機(jī)械也具有相應(yīng)的技術(shù)效果。


構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種卷管器液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示卷管器液壓系統(tǒng)的一種具體實(shí)施方式
的液壓原理示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明I發(fā)動(dòng)機(jī)2變量泵
3同步控制閥組4比例控制閥組5第一卷管器6第二卷管器7第一卷管器馬達(dá)8第二卷管器馬達(dá)9比例順序閥組11順序閥12第二節(jié)流閥13第三節(jié)流閥14第一溢流閥15第二溢流閥16第四節(jié)流閥17第一節(jié)流閥18換向閥
具體實(shí)施例方式應(yīng)當(dāng)指出，本部分中對(duì)具體結(jié)構(gòu)的描述及描述順序僅是對(duì)具體實(shí)施例的說(shuō)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何限制作用。此外，在不沖突的情形下，本部分中的實(shí)施例以及實(shí)施例中的特征可以相互組合。請(qǐng)參考圖1和圖2，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。結(jié)合圖1所示，該實(shí)施例的卷管器液壓系統(tǒng)包括變量泵2、同步控制閥組3、比例控制閥組4、第一卷管器馬達(dá)7和第二卷管器馬達(dá)8。為了描述的方便，同時(shí)便于公眾理解，圖中還示出發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一卷管器5和第二卷管器6;但應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的液壓系統(tǒng)可以不包括發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一卷管器5和第二卷管器6。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)I的動(dòng)力輸出軸與變量泵2的動(dòng)力輸入軸驅(qū)動(dòng)連接；變量泵2為閉式變量泵，變量泵2的第一油口 A通過(guò)同步控制閥組接于第一卷管器馬達(dá)7和第二卷管器馬達(dá)8的上提油口，變量泵2的第二油口 B通過(guò)同步控制閥接于第一卷管器馬達(dá)7和第二卷管器馬達(dá)的下放油口。比例控制閥組4的進(jìn)出油口分別接于變量泵2的第一油口和變量泵2的變量活塞缸，從而形成所述變量泵2的負(fù)反饋通道；比例控制閥組4具有比例可調(diào)的(壓力)設(shè)定值，當(dāng)變量泵2的第一油口 A的油液壓力達(dá)到該設(shè)定值時(shí)，比例控制閥組4打開(kāi)，第一油口 A的油液經(jīng)比例控制閥組4作用于變量泵2的變量活塞缸，使變量泵2的斜盤(pán)角度變小，進(jìn)而使變量泵2的排量減小，當(dāng)變量泵2的第一油口 A的油液壓力小于該設(shè)定值時(shí)，比例控制閥組4關(guān)閉。在具體實(shí)施時(shí)，可將第一卷管器5和第二卷管器6對(duì)稱(chēng)安裝于樁工機(jī)械(如連續(xù)墻抓斗或者旋挖擴(kuò)孔鉆機(jī))的臂架上，第一卷管器馬達(dá)7和第二卷管器馬達(dá)8分別與第一卷管器5和第二卷管器6驅(qū)動(dòng)連接，左右主油管的一端分別纏繞于第一卷管器5和第二卷管器5上，另一端繞經(jīng)臂架頂端的托架后向下連接于工作裝置，從而為工作裝置提供進(jìn)油通道和回油通道；發(fā)動(dòng)機(jī)I和變量泵2安裝于樁工機(jī)械的上車(chē)內(nèi)部；同步控制閥組3和比例控制閥組4安裝于上車(chē)頂部。另外，同步控制閥組3可采用分流集流閥塊實(shí)現(xiàn)。在工作過(guò)程中，可控制比例控制閥組4的設(shè)定值，例如可使該設(shè)定值與主油管下放深度成比例同步增加或者減少。在提升時(shí)，變量泵2的第一油口 A向卷管器馬達(dá)的上提油口進(jìn)油，卷管器馬達(dá)的下放油口向變量泵2的第二油口 B回油，若卷管器的收管速度大于工作裝置的提升速度，主油管將被拉到超緊狀態(tài)，此時(shí)，系統(tǒng)壓力(即變量泵2第一油口的壓力)達(dá)到比例控制閥組4的設(shè)定值，比例控制閥組4打開(kāi)，變量泵第一油口的油液將通過(guò)比例控制閥組作用至變量泵2的變量活塞缸，變量泵的排量減少，卷管器的收管速度放緩，主油管由超緊狀態(tài)變松為比例控制閥組4的設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的張緊度；若卷管器的收管速度低于工作裝置的提升速度，主油管將處于松弛狀態(tài)，此時(shí)，系統(tǒng)壓力小于比例控制閥組4的設(shè)定值，比例控制閥組4關(guān)閉，變量泵2第一油口的油液未反饋?zhàn)饔弥磷兞炕钊?，變量?的排量增大，卷管器快速收管，直至主油管達(dá)到比例控制閥組的設(shè)定值對(duì)應(yīng)的張緊度；在具體實(shí)施時(shí)，通過(guò)給定相應(yīng)的設(shè)定值，可使主油管在任何深度時(shí)的張緊力為在該深度位置時(shí)的自身重力。在下放時(shí)，主油管向下拽著卷管器使其反向旋轉(zhuǎn)，卷管器馬達(dá)的下放油口為進(jìn)油狀態(tài)，卷管器馬達(dá)的上提油口為回油狀態(tài)，若主油管的張緊力較大，將造成變量泵2第一油口的油液壓力過(guò)大并超過(guò)比例控制閥組4的設(shè)定值，此時(shí)，負(fù)反饋通道其作用，變量泵2的排量減少，使主油管由超緊狀態(tài)變松為比例控制閥組4的設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的張緊度。從上述可知，本發(fā)明上述實(shí)施例的卷管器液壓系統(tǒng)能夠改變主油管承受的張緊力的大小，使主油管承受的張緊力與其所處的深度相適應(yīng)，即避免了主油管在任何深度都承受著最大的張緊力，提高了主油管的使用壽命，從而降低了施工成本；另外，由于采用閉式變量泵與兩卷管器馬達(dá)形成閉式液壓回路，與現(xiàn)有技術(shù)相比，避免了系統(tǒng)溢流的發(fā)熱損失，提聞了系統(tǒng)效率。為了更清楚的展示上述實(shí)施例的核心部分，下面結(jié)合圖2給出上述實(shí)施的一種優(yōu)選實(shí)施方式。另外，為了便于說(shuō)明，圖2中省略了同步控制閥組3。結(jié)合圖2所示，在該優(yōu)選方式中，變量泵2采用A4VG泵，比例控制閥組4采用比例順序閥組9。具體而言，比例順序閥組9優(yōu)選地包括順序閥11和第一溢流閥14 ;順序閥11為液控式兩位兩通閥，第一溢流閥14為比例電磁閥，順序閥11的進(jìn)油口接于變量泵2的第一油口 A，順序閥11的出油口通過(guò)變量泵2的X4 口接于變量活塞缸的右腔，順序閥11的第一液控端接于順序閥11的進(jìn)油口，順序閥11的第二液控端接于順序閥11和第一溢流閥14的進(jìn)油口，第一溢流閥14的溢流口接于油箱；在使用過(guò)程中，通過(guò)改變第一溢流閥14的控制電流(電磁線圈的電流)，即可控制比例順序閥組9的設(shè)定值。更優(yōu)選地，比例順序閥組9與變量泵2的第一油口之間的油路上設(shè)置有換向閥18和/或第一節(jié)流閥17，通過(guò)控制換向閥18的狀態(tài)，可決定是否啟用負(fù)反饋通道，而第一節(jié)流閥17能夠避免第一油口 A的油液因壓力過(guò)大而對(duì)比例控制閥組9造成影響。在上述兩種優(yōu)選情形的基礎(chǔ)上，比例順序閥組9還優(yōu)選地包括第二節(jié)流閥12和第三節(jié)流閥13 ;順序閥11的進(jìn)油口和第二液控端分別通過(guò)第二節(jié)流閥12和第三節(jié)流閥13接于第一溢流閥14的進(jìn)油口。在上述三種優(yōu)選情形的基礎(chǔ)上，比例順序閥組9還優(yōu)選地包括第二溢流閥15，第二溢流閥15的進(jìn)油口接于順序閥11的出油口，第二溢流閥15的溢流口接于油箱。在上述四種優(yōu)選情形的基礎(chǔ)上，比例順序閥組9還優(yōu)選包括第四節(jié)流閥16，第四節(jié)流閥16設(shè)置于順序閥11的出油口至所述變量活塞缸之間的油路上。各種節(jié)流閥的設(shè)置有助于減少液壓沖擊力并使液壓系統(tǒng)的控制更加平穩(wěn)、精確。需要說(shuō)明的是，上述優(yōu)選方式中，比例順序閥組9采用如上形式，但并不局限于此，在其他實(shí)施例中，只要能實(shí)現(xiàn)上述功能的比例順序閥組均可采用。需要說(shuō)明的是，上述優(yōu)選方式中，比例控制閥組4采用比例順序閥組9，但并不局限于此，在其他實(shí)施例中，只要能實(shí)現(xiàn)上述功能的比例控制閥均可采用，例如，該比例控制閥組4還可以是比例換向閥組。需要說(shuō)明的是，上述實(shí)施方式中，變量泵2為閉式變量泵，并且整個(gè)系統(tǒng)采用閉式液壓系統(tǒng)，但在其他實(shí)施例中，也可以采用開(kāi)始液壓系統(tǒng)，在這種情形下，變量泵的進(jìn)油口接于油箱，變量泵的出油口(第一油口)(通過(guò)主換向閥、分流集流閥等)接于第一卷管器馬達(dá)7和第二卷管器馬達(dá)8的上提油口，第一卷管器馬達(dá)7和第二卷管器馬達(dá)8的下放油口(通過(guò)分流集流閥、主換向閥等)接于油箱，如此也能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的相應(yīng)功能。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種樁工機(jī)械，例如旋挖擴(kuò)孔鉆機(jī)或者連續(xù)墻抓斗，該樁工機(jī)械設(shè)置有上述實(shí)施例所述的卷管器液壓系統(tǒng)，由于上述的卷管器液壓系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果，因此，該樁工機(jī)械也應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)效果，其相應(yīng)部分的具體實(shí)施過(guò)程與上述實(shí)施例類(lèi)似，其他部分的具體實(shí)施過(guò)程可參見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)的相關(guān)描述，茲不贅述。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種卷管器液壓系統(tǒng)，其特征在于 包括變量泵(2)、比例控制閥組(4)和卷管器馬達(dá)； 所述變量泵(2)的第一油口接于所述卷管器馬達(dá)的上提油口 ； 所述比例控制閥組(4)的進(jìn)出油口分別接于所述變量泵(2)的第一油口和所述變量泵(2)的變量活塞缸，形成所述變量泵(2)的負(fù)反饋通道； 所述變量泵(2)的第一油口的油液在其壓力達(dá)到所述比例控制閥組(4)的設(shè)定值時(shí)經(jīng)所述比例控制閥組(4)作用于所述變量活塞缸。
2.如權(quán)利要求1所述的卷管器液壓系統(tǒng)，其特征在于所述變量泵(2)為閉式變量泵，所述變量泵(2)的第一油口接于所述卷管器馬達(dá)的上提油口，所述變量泵(2)的第二油口接于所述卷管器馬達(dá)的下放油口。
3.如權(quán)利要求2所述的卷管器液壓系統(tǒng)，其特征在于所述卷管器馬達(dá)包括第一卷管器馬達(dá)(7)和第二卷管器馬達(dá)(8);所述卷管器液壓系統(tǒng)還包括同步控制閥組(3);所述變量泵(2)的第一油口通過(guò)所述同步控制閥組(3)接于所述第一卷管器馬達(dá)(7)和所述第二卷管器馬達(dá)(8)的上提油口，所述變量泵(2)的第二油口通過(guò)所述同步控制閥組(3)接于所述第一卷管器馬達(dá)(7)和所述第二卷管器馬達(dá)(8)的下放油口。
4.如權(quán)利要求1所述的卷管器液壓系統(tǒng)，其特征在于所述比例控制閥組(4)與所述變量泵(2)的第一油口之間的油路上設(shè)置有換向閥(18)和/或第一節(jié)流閥(17)。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的卷管器液壓系統(tǒng)，其特征在于所述比例控制閥組(4)為比例順序閥組(9)或者比例換向閥組。
6.如權(quán)利要求5所述的卷管器液壓系統(tǒng)，其特征在于所述比例順序閥組(9)包括順序閥(11)和第一溢流閥(14);所述順序閥(11)為液控式，所述第一溢流閥(14)為比例電磁閥；所述順序閥(11)的進(jìn)油口接于所述變量泵(2)的第一油口，所述順序閥(11)的出油口接于所述變量泵(2 )的變量活塞缸，所述順序閥(11)的第一液控端接于所述順序閥(11)的進(jìn)油口，所述順序閥(11)的第二液控端同時(shí)接于所述順序閥(11)的進(jìn)油口和所述第一溢流閥(14)的進(jìn)油口，所述第一溢流閥(14)的溢流口接于油箱。
7.如權(quán)利要求6所述的卷管器液壓系統(tǒng)，其特征在于所述比例順序閥組(9)還包括第二節(jié)流閥(12)和第三節(jié)流閥(13);所述順序閥(11)的進(jìn)油口和第二液控端分別通過(guò)所述第一節(jié)流閥(12)和所述第二節(jié)流閥(13)接于所述第一溢流閥(14)的進(jìn)油口。
8.如權(quán)利要求6所述的卷管器液壓系統(tǒng)，其特征在于所述比例順序閥組(9)還包括第二溢流閥(15)，所述第二溢流閥(15)的進(jìn)油口接于所述順序閥(11)的出油口，所述第二溢流閥(15)的溢流口接于油箱。
9.如權(quán)利要求6所述的卷管器液壓系統(tǒng)，其特征在于所述比例順序閥組(9)還包括第四節(jié)流閥(16)，所述第四節(jié)流閥(16)設(shè)置于所述順序閥(11)的出油口至所述變量活塞缸之間的油路上。
10.一種樁工機(jī)械，其特征在于所述樁工機(jī)械設(shè)置有權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的卷管器液壓系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種卷管器液壓系統(tǒng)及樁工機(jī)械。所述卷管器液壓系統(tǒng)包括變量泵、比例控制閥組和卷管器馬達(dá)；所述變量泵的第一油口接于所述卷管器馬達(dá)的上提油口；所述比例控制閥組的進(jìn)出油口分別接于所述變量泵的第一油口和所述變量泵的變量活塞缸，從而形成所述變量泵的負(fù)反饋通道；所述變量泵的第一油口的油液在其壓力達(dá)到所述比例控制閥組的設(shè)定值時(shí)經(jīng)所述比例控制閥組作用于所述變量活塞缸。實(shí)施本發(fā)明，能夠改變主油管承受的張緊力的大小，使主油管承受的張緊力與其所處的深度相適應(yīng)，即避免了主油管在任何深度都承受著最大的張緊力，提高了主油管的使用壽命，從而降低了施工成本。
文檔編號(hào)F15B11/16GK103062142SQ20121058366
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者楊東升, 許慧, 余曉軍 申請(qǐng)人:三一重工股份有限公司