專利名稱：沖擊夯加力液壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一.所屬領(lǐng)域本實用新型是一種用于沖擊夯、打樁機(jī)等夯擊設(shè)備的加力液壓裝置。是一種提高沖擊夯、打樁機(jī)等夯擊設(shè)備夯擊能力，根據(jù)夯擊能量大小自動調(diào)整夯錘夯擊時的保壓時間，液壓溫升小，安全可靠，可方便實現(xiàn)自動控制的液壓裝置。
二.
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)使用的沖擊夯主要是用一卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)將夯錘提升到一定高度，然后釋放，利用夯錘勢能做功夯擊地面，夯擊效率及自動化程度低；為此，有的嘗試用液壓缸或液壓馬達(dá)提升夯錘，反向供油時夯錘下，但由于夯錘下落時間極短，液壓裝置進(jìn)排油阻力很大，夯錘落地瞬間的末速度低于自由落體水平，并且液壓裝置溫升很大；有的為了提高夯錘下降末速度，夯錘下降時將液壓缸或液壓馬達(dá)一個腔排出的油直接充入另一腔，導(dǎo)致油溫迅速升高，只能短時工作或用于小型低效沖擊夯。
三.本實用新型的發(fā)明內(nèi)容為了克服上述缺點(diǎn)，本實用新型的目的是提供一種夯錘落地瞬間的末速度及動能大于夯錘自由落體水平，根據(jù)夯擊能量大小自動調(diào)整夯錘夯擊時的保壓時間，液壓溫升小，安全可靠，可方便實現(xiàn)自動控制的液壓裝置。
本實用新型采取的技術(shù)方案是它由提升缸、升降閥、加力閥、單向閥I、單向閥II、蓄能器、回油寄存器、壓力傳感器等組成。升降閥為M型或O型三位四通換向閥，當(dāng)承載設(shè)備為采用常流式液壓裝置的裝載機(jī)等時升降閥為M型、當(dāng)承載設(shè)備為采用常壓式液壓裝置的挖掘機(jī)等時升降閥為O型，加力閥是二位三通換向閥或堵死A口的二位四通換向閥，提升缸為雙作用活塞液壓缸，雙作用活塞液壓缸可以是雙活塞桿或單活塞桿，回油寄存器為設(shè)置在提升閥T口附近的蓄能、緩沖裝置或油箱。
提升閥P口和T口與承載設(shè)備的液壓裝置連接，提升閥T口還與回油寄存器連接，提升閥A口通過單向閥I與蓄能器、壓力傳感器、加力閥P口連接，提升閥B口與提升缸的b腔連接，提升閥B口還通過單向閥II與蓄能器、壓力傳感器、加力閥P口連接，加力閥B口與提升缸的a腔連接，加力閥T口與提升閥T口、回油寄存器、承載設(shè)備的回油管路連接。提升缸的一端安裝在沖擊夯的支座上、提升缸的另一端與夯錘聯(lián)接。提升閥和加力閥可用一組邏輯閥代替。
本實用新型的工作原理靜態(tài)(常態(tài)及非升降狀態(tài))時，升降閥中位(P、T口連通，A、B口封閉)、加力閥a位(P口封閉，B、T口連通)。升降閥P口接液壓泵壓油管，T口接回油管及回油寄存器、加力閥T口，A口經(jīng)單向閥I接蓄能器、壓力傳感器、加力閥P口及單向閥II出油口，B口接提升缸b腔(提升腔，下同)、并經(jīng)單向閥II接蓄能器、壓力傳感器、加力閥P口及單向閥I出油口，提升缸a腔(下降腔，下同)接加力閥B口、并經(jīng)T口接回油管。壓力油經(jīng)升降閥P口、T口接回油管，B口封閉，切斷提升缸b腔回油路，夯錘停于某位置。
提升夯錘時，置升降閥b位(P、B口連通，A、T口連通)、加力閥a位(P口封閉，B、T口連通)，壓力油經(jīng)升降閥P口、B口接提升缸b腔，帶動夯錘上升，提升缸a腔回油經(jīng)加力閥B口、T口接回油管，回油阻力大時部分排入回油寄存器暫存并緩慢釋放至回油管。同時，單向閥I、單向閥1I及加力閥P口封閉，蓄能器保壓，蓄能器因某些原因壓力低時(如器件管路漏損等)壓力油隨時通過單向閥II向其補(bǔ)油。當(dāng)夯錘提升至設(shè)定位置時根據(jù)需要切換升降閥、加力閥，降或停。
降下夯錘時，置升降閥a位(P、A口連通，B、T口連通)、加力閥b位(T口封閉，P、B口連通)，壓力油經(jīng)升降閥P口、A口、單向閥I、加力閥P口、B口接提升缸a腔，推動夯錘下降，蓄能器儲存的大量壓力油也就近快速充入提升缸a腔加速加力，提升缸b腔回油通過升降閥B口、T口，大部流入設(shè)置在升降閥T口附近的回油寄存器暫存并緩慢釋放至回油管回油箱冷卻，部分經(jīng)回油管直接回油箱冷卻。因某些原因提升缸b腔瞬間回油阻力過大時(如管路阻塞壓扁等)，回油隨時通過單向閥II充入提升缸a腔。夯錘下降中急停時(調(diào)試或緊急情況)，也通過單向閥II緩沖。
由于提升缸回油直接就近排入回油寄存器暫存并緩慢釋放至回油管，b腔不向a腔補(bǔ)油，提升缸a腔、b腔及其連接管路的進(jìn)回油阻力及生熱量均有效降低。當(dāng)提升缸為a腔容積明顯小于單活塞桿無桿腔的雙作用雙活塞桿液壓缸時，a腔的進(jìn)回油阻力及生熱量將繼續(xù)降低。若設(shè)計為夯錘下降過程中蓄能器及液壓泵同時供油對提升缸活塞產(chǎn)生的下推力的平均值大于回油阻力及提升缸摩擦力等反作用力的平均值，則夯錘末速度大于自由落體水平若進(jìn)一步提高蓄能器的工作壓力及液壓泵的供油壓力，則夯錘末速度更大。夯錘落地時除獲得了大于其自由落體水平的速度及動能外，還吸收部分蓄能器及液壓泵提供的壓力能。
夯錘落地后液壓泵繼續(xù)向蓄能器充油并同蓄能器一起向提升缸a腔充油加壓，使夯錘隨被夯地面下沉，充分釋放能量并減少被夯地面的回彈量。直至蓄能器的壓力達(dá)到設(shè)計值時，壓力傳感器發(fā)出信號，切換升降閥為b位、加力閥為a位，夯錘開始下一次提升或置升降閥中位、加力閥a位，停止工作。由于夯錘下降行程大時蓄能器耗油多、夯錘獲得能量大、能量釋放時間長，利用蓄能器充油加壓時間的不同自動調(diào)整延時保壓時間，同時保壓時向蓄能器充油加壓比提升時向蓄能器充油加壓夯實效率高、時間利用率高。本實用新型設(shè)置的單向閥II具有多重保險及緩沖作用，提高了安全性、可靠性。
因此本實用新型提供了一種夯錘落地瞬間的末速度及動能大于夯錘自由落體水平，根據(jù)夯擊能量大小自動調(diào)整夯錘夯擊時的保壓時間，液壓溫升小，安全可靠，可方便實現(xiàn)自動控制的液壓裝置。
四.

附圖為本實用新型示意圖。
五.本實用新型的具體實施方案附圖為本實用新型用于承載設(shè)備為裝載機(jī)時的一個實施例，它是由提升缸37、升降閥31、加力閥36、單向閥I33、單向閥II32、蓄能器34、回油寄存器38、壓力傳感器35等組成。升降閥31為M型或O型三位四通換向閥，當(dāng)承載設(shè)備為采用常流式液壓裝置的裝載機(jī)等時，升降閥31為M型三位四通換向閥，當(dāng)承載設(shè)備為采用常壓式液壓裝置的挖掘機(jī)等時，升降閥31為O型三位四通換向閥，加力閥36是二位三通換向閥或堵死A口的二位四通換向閥，提升缸37為雙活塞桿或單活塞桿的雙作用活塞液壓缸，回油寄存器38為設(shè)置在提升閥31T口附近的蓄能、緩沖裝置或油箱。
提升閥31P口和T口與承載設(shè)備的液壓裝置連接，提升閥31T口還與回油寄存器38連接，提升閥31A口通過單向閥I33與蓄能器34、壓力傳感器35、加力閥36P口連接，提升閥31B口與提升缸37的b腔連接，提升閥31B口還通過單向閥II32與蓄能器34、壓力傳感器35、加力閥36P口連接，加力閥36B口與提升缸37的a腔連接，加力閥36T口與提升閥31T口、回油寄存器38、承載設(shè)備的回油管路連接。提升缸37的一端安裝在沖擊夯的支座61上、提升缸37的另一端與夯錘62聯(lián)接。提升閥31和加力閥36可用一組邏輯閥代替。
靜態(tài)(常態(tài)及非升降狀態(tài))時，升降閥31中位(P、T口連通，A、B口封閉)、加力閥36a位(P口封閉，B、T口連通)。升降閥31P口接液壓泵壓油管(P)，T口接回油管(T)及回油寄存器38、加力閥36T口，A口經(jīng)單向閥I33接蓄能器34、壓力傳感器35、加力閥36P口及單向閥II32出油口，B口接提升缸37b腔、并經(jīng)單向閥II32接蓄能器34、壓力傳感器35、加力閥36P口及單向閥I33出油口，提升缸37a腔接加力閥36B口、并經(jīng)T口接回油管(T)。壓力油經(jīng)升降閥31P口、T口接回油管(T)，B口封閉，切斷提升缸37b腔回油路，夯錘62停于某位置。
提升夯錘62時，置升降閥31b位(P、B口連通，A、T口連通)、加力閥36a位(P口封閉，B、T口連通)，壓力油經(jīng)升降閥31P口、B口接提升缸37b腔，帶動夯錘62上升，提升缸37a腔回油經(jīng)加力閥36B口、T口接回油管(T)，回油阻力大時部分排入回油寄存器38暫存并緩慢釋放至回油管(T)。同時，單向閥I33、單向閥II32及加力閥36P口封閉，蓄能器34保壓，蓄能器34因某些原因壓力低時(如器件管路漏損等)壓力油隨時通過單向閥II32向其補(bǔ)油。當(dāng)夯錘62提升至設(shè)定位置時根據(jù)需要切換升降閥31、加力閥36，降或停。
降下夯錘62時，置升降閥31a位(P、A口連通，B、T口連通)、加力閥36b位(T口封閉，P、B口連通)，壓力油經(jīng)升降閥31P口、A口、單向閥I32、加力閥36P口、B口至提升缸37a腔，推動夯錘62下降，蓄能器34儲存的大量壓力油也就近快速充入提升缸37a腔加速加力，提升缸37b腔回油通過升降閥31B口、T口，大部排入設(shè)置在升降閥31T口附近的回油寄存器38暫存并緩慢釋放至回油管(T)回油箱冷卻，部分經(jīng)回油管(T)直接回油箱(T)冷卻。因某些原因提升缸37b腔瞬間回油阻力過大時(如管路阻塞壓扁等)，回油隨時通過單向閥II32充入提升缸37a腔。夯錘62下降中急停時(調(diào)試或緊急情況)，也通過單向閥II32緩沖。
由于提升缸37回油直接就近排入回油寄存器38暫存并緩慢釋放至回油管(T)，b腔不向a腔補(bǔ)油，提升缸37a腔、b腔及其連接管路的進(jìn)回油阻力及生熱量均有效降低。當(dāng)提升缸37為a腔容積明顯小于單活塞桿無桿腔的雙作用雙活塞桿液壓缸時，a腔的進(jìn)回油阻力及生熱量將繼續(xù)降低。若設(shè)計為夯錘62下降過程中蓄能器34及液壓泵(P)同時供油對提升缸37活塞產(chǎn)生的下推力的平均值大于回油阻力及提升缸摩擦力等反作用力的平均值，則夯錘62末速度大于自由落體水平；若進(jìn)一步提高蓄能器34的工作壓力及液壓泵(P)的供油壓力，則夯錘62末速度更大。夯錘62落地時除獲得了大于其自由落體水平的速度及動能外，還吸收部分蓄能器34及液壓泵(P)提供的壓力能。
夯錘62落地后液壓泵(P)繼續(xù)向蓄能器34充油并同蓄能器34一起向提升缸37 a腔充油加壓，使夯錘62隨被夯地面下沉，充分釋放能量并減少被夯地面的回彈量。直至蓄能器34的壓力達(dá)到設(shè)計值時，壓力傳感器35發(fā)出信號，切換升降閥31為b位、加力閥36為a位，夯錘62開始下一次提升或置升降閥31中位、加力閥36a位，停止工作。由于夯錘62下降行程大時蓄能器34耗油多、夯錘62獲得能量大、能量釋放時間長，利用蓄能器34充油加壓時間的不同自動調(diào)整延時保壓時間，同時保壓時向蓄能器34充油加壓比提升時向蓄能器34充油加壓夯實效率高、時間利用率高。本實用新型設(shè)置的單向閥II32具有多重保險及緩沖作用，提高了安全性、可靠性。
因此本實用新型提供了一種夯錘62落地瞬間的末速度及動能大于夯錘62自由落體水平，根據(jù)夯擊能量大小自動調(diào)整夯錘62夯擊時的保壓時間，液壓溫升小，安全可靠，可方便實現(xiàn)自動控制的液壓裝置。
權(quán)利要求1.一種包含有提升缸(37)的沖擊夯加力液壓裝置，提升缸(37)的一端安裝在沖擊夯的支座(61)上、提升缸(37)的另一端與夯錘(62)聯(lián)接，其特征是還包含有升降閥(31)、加力閥(36)、單向閥I(33)、單向閥II(32)、蓄能器(34)、回油寄存器(38)、壓力傳感器(35)；升降閥(31)為M型或O型三位四通換向閥，加力閥(36)是二位三通換向閥或堵死A口的二位四通換向閥，提升缸(37)為雙作用活塞液壓缸，回油寄存器(38)為設(shè)置在提升閥(31)T口附近的蓄能、緩沖裝置或油箱，提升閥(31)P口和T口與承載設(shè)備的液壓裝置連接，提升閥(31)T口還與回油寄存器(38)連接，提升閥(31)A口通過單向閥I(33)與蓄能器(34)、壓力傳感器(35)、加力閥(36)P口連接，提升閥(31)B口與提升缸(37)的b腔連接，提升閥(31)B口還通過單向閥II(32)與蓄能器(34)、壓力傳感器(35)、加力閥(36)P口連接，加力閥(36)B口與提升缸(37)的a腔連接，加力閥(36)T口與提升閥(31)T口、回油寄存器(38)、承載設(shè)備的回油管路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的沖擊夯加力液壓裝置，其特征是所說的提升閥(31)和加力閥(36)可用一組邏輯閥代替。
專利摘要本實用新型公開了一種用于沖擊夯、打樁機(jī)等夯擊設(shè)備的沖擊夯加力液壓裝置，由提升缸(37)、升降閥(31)、加力閥(36)、單向閥I(33)、單向閥II(32)、蓄能器(34)、回油寄存器(38)、壓力傳感器(35)等組成，提升缸(37)一端安裝在沖擊夯的支座(61)上、另一端與夯錘(61)聯(lián)接，本實用新型與承載設(shè)備的液壓裝置連接，利用承載設(shè)備的液壓動力，通過控制升降閥(31)、加力閥(36)，實現(xiàn)提升缸(37)帶動夯錘(62)進(jìn)行夯擊作業(yè)，具有夯錘(62)落地瞬間的末速度及動能大于夯錘(62)自由落體，可根據(jù)夯擊能量自動調(diào)整夯錘(62)夯擊后的保壓時間，液壓溫升小，安全可靠，可方便實現(xiàn)自動控制等特點(diǎn)。
文檔編號E02D7/06GK2576797SQ0227035
公開日2003年10月1日 申請日期2002年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月23日
發(fā)明者曹斌, 張洪建 申請人:山東省泰安市裝載機(jī)廠