[發(fā)明專利]一種電氣液一體化打樁錘控制系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2016-08-28
• 公開（公告）號: CN107780413A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設計）人: 李征
• 申請（專利權）人: 李征
• 主分類號: E02D7/06
• 分類號: E02D7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發(fā)明涉及一種電氣液一體化打樁錘控制系統(tǒng)，適用于機械領域。

背景技術

液壓打樁錘結構簡單、成本低廉、噪音小、無污染、效率高、機動性好、適應性廣、不存在軟土地啟動困難且具有向大打擊能發(fā)展的潛力，被廣泛應用于建筑、橋梁、碼頭等樁基礎的施工中。隨著人們環(huán)保意識的增強及預制樁朝著高承載力的方向發(fā)展，液壓打樁錘取代傳統(tǒng)形式的打樁錘是大勢所趨.但國內外現(xiàn)有打樁錘均采用行程反饋式，普遍存在著打擊能不高、打擊頻率低且無法實現(xiàn)無級調節(jié)及適應性差等缺點。因此，設計一種適應性強、打擊能量和打擊頻率可以無級調節(jié)的新型液壓打樁錘迫在眉睫。

發(fā)明內容

本發(fā)明提出了一種電氣液一體化打樁錘控制系統(tǒng)，采用氮氣腔壓縮儲能方式，大幅度提高了打擊能量，極好地順應了預制樁朝著高承載力方向發(fā)展的趨勢。

本發(fā)明所采用的技術方案是。

所述控制系統(tǒng)采用氮氣腔壓縮儲能方式，大幅度提高了打擊能量，極好地順應了預制樁朝著高承載力方向發(fā)展的趨勢。

所述控制系統(tǒng)通過設定PLC控制系統(tǒng)中的控制壓力，就可以方便地實現(xiàn)打擊能和打擊頻率的無級調節(jié)。

所述控制系統(tǒng)具有防空打功能.在施工過程中若出現(xiàn)斷樁或者脫樁等情況，PLC控制系統(tǒng)檢測到脫樁保護開關24的脫樁信號會自動鎖死進油和回油插裝閥，從而實現(xiàn)錘頭制動，避免空打對樁錘造成的損害。

所述控制系統(tǒng)具有漏氣保護功能當系統(tǒng)出現(xiàn)漏氣時，隨著氣體壓力的不斷下降，PLC控制系統(tǒng)會自動鎖死進油和回油插裝閥，實現(xiàn)錘頭制動。

所述控制系統(tǒng)采用高速開關閥及流通能力較大的插裝閥作為配流閥，與PLC接口方便、抗污染能力強、密封性能好、反應快、系統(tǒng)能量損失小、工作可靠。

所述控制系統(tǒng)采用PLC作為控制系統(tǒng)的核心，使得該系統(tǒng)測控功能強、可靠性高，同時可以方便地對打樁過程進行實時監(jiān)控。

所述控制系統(tǒng)具有非打擊狀態(tài)下的自動卸荷功能，以減少系統(tǒng)的能量損失和發(fā)熱。

本發(fā)明的有益效果是：該樁錘的最大行程為0.93 m，最大打擊能為105875 kJ，最大打擊頻率為48Hz，均能夠滿足系統(tǒng)的設計要求；為開發(fā)新型液壓打樁錘產品和優(yōu)化樁錘參數(shù)提供了重要依據(jù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電氣液一體化打樁錘系統(tǒng)工作原理圖。

圖中：1.恒壓泵；2.定量泵3電磁閥；4,6,16.滋流閥；5,8,15.單向閥；7.精濾油器；9,10.插裝閥；11,12.高速開關閥；13.高壓蓄能器；14低壓蓄能器；17.功率放大器；18. PLC；19.數(shù)/模轉換器；20.壓力傳感器；21.氮氣腔；22.油缸下腔；23.錘頭；24.脫樁保護開關。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1，電氣液一體化打樁錘工作過程為：首先設置打樁錘的控制壓力，當電液換向閥3通電后，恒壓泵1和高壓蓄能器13同時向油缸下腔22供油，與此同時，PLC發(fā)出控制信號使高速開關閥(以下簡稱開關閥)11，12斷電，于是插裝閥10上腔通高壓油而關閉、插裝閥9上腔通回油而開啟，使樁錘在高壓油推動下開始回程運動，因油缸尾部氮氣腔21被壓縮，其壓力逐漸升高，通過壓力傳感器20采樣氮氣腔壓力，當?shù)獨馇粔毫_到系統(tǒng)設定的控制壓力時，PLC發(fā)出控制信號使開關閥11，12通電，插裝閥10上腔通回油開啟、插裝閥9上腔通高壓油關閉，系統(tǒng)停止向油缸下腔22供油，由于慣性作用，樁錘繼續(xù)上升，此時通過單向閥巧向油缸下腔22補充油液，直到樁錘停止上升為止.然后樁錘在自身重力與氮氣膨脹力的共同作用下開始沖程加速運動，在樁錘加速沖程時，氮氣腔21壓力下降，當其壓力降至氮氣腔的初始充氣壓力時，PLC發(fā)出控制信號使開關閥11,12斷電，插裝閥10上腔通高壓油關閉、插裝閥9上腔通回油開啟，與此同時樁錘到達行程終點并沖擊打擊墊，由打擊墊將打擊力傳遞給樁，完成一個工作循環(huán)，如此循環(huán)往復，從而實現(xiàn)自動連續(xù)打樁。

配備該控制系統(tǒng)的打樁錘具有如下獨特的功能。

(1)采用氮氣腔壓縮儲能方式，大幅度提高了打擊能量，極好地順應了預制樁朝著高承載力方向發(fā)展的趨勢。

(2)通過設定PLC控制系統(tǒng)中的控制壓力，就可以方便地實現(xiàn)打擊能和打擊頻率的無級調節(jié)。

(3)具有防空打功能.在施工過程中若出現(xiàn)斷樁或者脫樁等情況，PLC控制系統(tǒng)檢測到脫樁保護開關24的脫樁信號會自動鎖死進油和回油插裝閥，從而實現(xiàn)錘頭制動，避免空打對樁錘造成的損害。