CN118757474B - 一种大流量滑阀装置、液压打桩系统及打桩机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大流量滑阀装置、液压打桩系统及打桩机械，涉及液压技术领域。大流量滑阀装置包括主阀体、主阀芯、第一端盖以及第二端盖，主阀体设置有用于安装主阀芯的安装孔；主阀体设置有第一通道、第二通道、第三通道、第四通道及与回油油箱连通的回油通道，第一通道和第二通道用于与油缸上腔连通，第三通道和第四通道用于与油缸下腔连通；主阀芯沿轴向在第一位置与第二位置之间可移动；主阀芯设置有中心通道。本发明提供的大流量滑阀装置，提锤时，液压油由第一通道和第二通道依次流经中心通道回油通道回流至回油油箱，回油迅速；落锤时，差动连接通流量大，压力损失小，上下腔压差小，落锤更快，锤击更有力。

Description

一种大流量滑阀装置、液压打桩系统及打桩机械

技术领域

本发明涉及液压技术领域，更具体地说，涉及一种大流量滑阀装置。此外，本发明还涉及一种包括上述大流量滑阀装置的液压打桩系统及一种包括上述液压打桩系统的打桩机械。

背景技术

打桩锤是常用的桩工机械，主要有柴油锤、液压锤、振动锤、蒸汽锤、电磁锤等形式。

液压打桩锤依靠液压油缸来进行提锤和落锤操作，提锤时要求响应快，油缸上腔液压油能快速回流至油箱，同时下腔的液压油不泄漏至上腔。落锤时要求上、下腔快速形成差动连接，液压打桩锤的最大下落速度达到5m/s以上，要求控制差动的液压阀具有大流量且动态响应速度快的特点。

目前，一般采用电磁阀来控制几组普通的二通插装阀，进行换向切换，油路较复杂，高压和低压插桩阀的开启和关闭控制响应速度慢，同步性也较差，特别是落锤末端开始转换至提锤阶段时，回油插装阀开启速度较差动控制的插桩阀开启快，会造成部分流量不受控的情况，影响液压打桩系统打桩频率。

综上所述，如何提供一种回油速度快、差动连接流通量大的大流量滑阀装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种大流量滑阀装置，提锤时，液压油由第一通道和第二通道依次流经中心通道回油通道回流至回油油箱，回油迅速，降低了压力损伤；落锤时，液压油由第三通道和第四通道经中心通道流出至第一通道和第二通道，差动连接通流量大，压力损失小，上下腔压差小，落锤更快，锤击更有力。

本发明的另一目的是提供一种包括上述大流量滑阀装置的液压打桩系统及一种包括上述液压打桩系统的打桩机械。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大流量滑阀装置，包括：

主阀体，设置有用于安装主阀芯的安装孔；所述主阀体设置有第一通道、第二通道、第三通道、第四通道及与回油油箱连通的回油通道，所述第一通道和所述第二通道用于与油缸上腔连通，所述第三通道和所述第四通道用于与油缸下腔连通；

主阀芯，沿轴向在第一位置与第二位置之间可移动；所述主阀芯为空心结构，设置有中心通道；

第一端盖，与所述主阀体密封连接、并位于所述安装孔轴向的一端；

第二端盖，与所述主阀体密封连接、并位于所述安装孔轴向的另一端；

油缸上行时，所述主阀芯位于所述第一位置，所述第一通道和所述第二通道均与所述中心通道连通，所述中心通道与所述回油通道连通；液压油由所述第一通道和所述第二通道依次流经所述中心通道所述回油通道回流至所述回油油箱；

油缸下行时，所述主阀芯位于所述第二位置，第一通道、所述第二通道、所述第三通道、所述第四通道均与所述中心通道连通，液压油由所述第三通道和所述第四通道进入所述中心通道，并由所述中心通道流出至所述第一通道和所述第二通道。

可选地，所述主阀芯设置有贯穿其侧壁的第一连通孔和第二连通孔，所述第一连通孔和所述第二连通孔分设于所述主阀体轴向的不同位置；所述第二端盖设置有第三通孔；

所述主阀芯位于所述第一位置时，所述第一连通孔连通所述第一通道与所述中心通道；所述第二连通孔连通所述回油通道与所述中心通道；所述第三通孔连通所述第二通道与所述中心通道；

所述主阀芯位于所述第二位置时，所述主阀芯朝向所述第二端盖的一端移动至所述第二通道、所述第四通道均与所述安装孔连通的位置；所述第一连通孔连通所述第一通道与所述中心通道；所述第二连通孔连通所述第三通道与所述中心通道。

可选地，所述第二端盖设置有伸入所述安装孔内的插入部，所述第三通孔设置于所述插入部，所述主阀芯位于所述第二位置时，所述主阀芯与所述第一端盖抵接；所述主阀芯位于所述第一位置时，所述主阀芯与所述第二端盖的插入部抵接。

可选地，所述主阀芯与所述主阀体之间设置有套设于所述主阀芯外周的阀套；所述阀套设置有用于与先导高压油路连通的第一先导控制腔和第二先导控制腔，

所述第一先导控制腔连通所述先导高压油路时，所述主阀芯移动至所述第一位置；

所述第二先导控制腔连通所述先导高压油路时，所述主阀芯移动至所述第二位置。

可选地，所述主阀芯的外周侧面设置有可在所述第一先导控制腔所在轴向位置、所述第二先导控制腔所在轴向位置之间移动的凸部；

所述凸部朝向所述第一端盖的一侧、所述阀套的内侧壁、所述主阀芯的外侧壁围设形成第一压力腔；所述第一压力腔与所述第一先导控制腔连通；

所述凸部朝向所述第二端盖的一侧、所述阀套的内侧壁、所述主阀芯的外侧壁围设形成第二压力腔；所述第二压力腔与所述第二先导控制腔连通。

可选地，所述主阀芯位于所述第二位置时，所述主阀芯与所述第一端盖抵接；

所述第一端盖内用于与所述主阀芯抵接的表面设置有蝶形弹簧、用于固定所述蝶形弹簧的垫板和套筒，所述套筒的一端与所述阀套抵接，另一端与所述垫板抵接，所述垫板与所述蝶形弹簧贴合。

可选地，所述第一通道、所述第三通道、所述第四通道、所述第二通道在所述主阀体沿所述安装孔的轴向由靠近所述第一端盖的一端至靠近所述第二端盖的一端依次设置。

可选地，所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道、所述第四通道均为与所述安装孔连通的环形凹槽。

一种液压打桩系统，包括上述任一项所述的大流量滑阀装置。

一种打桩机械，包括上述液压打桩系统。

在使用本发明提供的大流量滑阀装置时，油缸上行提锤时，主阀芯位于第一位置，第一通道和第二通道均与中心通道连通，中心通道与回油通道连通；液压油由第一通道和第二通道进入中心通道，中心通道内的液压油由中心通道流出至回油通道，并由回流通道回流至回油油箱。此过程中，油缸上腔内的液压油可快速回流至回油邮箱，回油迅速，油缸上腔的压力快速减小，油缸下腔的压力只需克服锤芯重力就可快速上提，可有效提高打桩频率。

油缸下行落锤时，主阀芯位于第二位置，第一通道、第二通道、第三通道、第四通道均与中心通道连通，液压油由第三通道和第四通道进入中心通道，并由中心通道流出至第一通道和第二通道，从而进入油缸上腔；在此过程中，油缸上、下腔可以大流量差动连接，油缸上、下腔压差小，液压锤在锤芯重力的作用下，快速下落，锤击有力。

此外，本发明还提供了一种包括上述大流量滑阀装置的液压打桩系统及一种包括上述液压打桩系统的打桩机械。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的大流量滑阀装置中主阀芯处于第一位置的剖面示意图；

图2为本发明所提供的大流量滑阀装置中主阀芯处于第二位置的剖面示意图；

图3为本发明所提供的大流量滑阀装置的局部位置放大图；

图4为碟型弹簧的结构示意图。

图1-图4中：

1-第一端盖，2-碟型弹簧，3-螺钉，4-挡套，5-第一先导控制腔，6-主阀体，7-阀套，8-第二先导控制腔，9-主阀芯，10-第二端盖，11-垫板，12-套筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种大流量滑阀装置，提锤时，液压油由第一通道和第二通道依次流经中心通道回油通道回流至回油油箱，回油迅速；落锤时，液压油由第三通道和第四通道经中心通道流出至第一通道和第二通道，差动连接通流量大，压力损失小，上下腔压差小，落锤更快，锤击更有力。

本发明的另一目的是提供一种包括上述大流量滑阀装置的液压打桩系统及一种包括上述液压打桩系统的打桩机械。

在一具体实施例中，大流量滑阀装置包括主阀体6、主阀芯9、第一端盖1以及第二端盖10，其中，主阀体6设置有用于安装主阀芯9的安装孔；主阀体6设置有第一通道、第二通道、第三通道、第四通道及与回油油箱连通的回油通道，第一通道和第二通道用于与油缸上腔连通，第三通道和第四通道用于与油缸下腔连通；主阀芯9沿轴向在第一位置与第二位置之间可移动；主阀芯9为空心结构，设置有中心通道；第一端盖1与主阀体6密封连接、并位于安装孔轴向的一端；第二端盖10与主阀体6密封连接、并位于安装孔轴向的另一端；油缸上行时，主阀芯9位于第一位置，第一通道和第二通道均与中心通道连通，中心通道与回油通道连通；液压油由第一通道和第二通道依次流经中心通道回油通道回流至回油油箱；油缸下行时，主阀芯9位于第二位置，第一通道、第二通道、第三通道、第四通道均与中心通道连通，液压油由第三通道和第四通道进入中心通道，并由中心通道流出至第一通道和第二通道。

需要进行说明的是，如图1所示，本具体实施例中第一端盖1通过螺钉3扣设于主阀体6中安装孔的一端，且第一端盖1中用于与主阀体6接触的端面与主阀体6之间设置有第一密封圈。

第二端盖10扣设于主阀体6中安装孔的另一端，且第二端盖10部分伸入安装孔内，第二端盖10中伸入安装孔的部分的外周侧面与安装孔的内侧壁之间设置有第二密封圈，以实现第二端盖10与主阀体6的安装孔侧壁之间的密封连接。

在使用本具体实施例提供的大流量滑阀装置时，油缸上行提锤时，主阀芯9位于第一位置，第一通道和第二通道均与中心通道连通，中心通道与回油通道连通；液压油由第一通道和第二通道进入中心通道，中心通道内的液压油由中心通道流出至回油通道，并由回流通道回流至回油油箱。此过程中，油缸上腔内的液压油可快速回流至回油邮箱，回油迅速，油缸上腔的压力快速减小，油缸下腔的压力只需克服锤芯重力就可快速上提，可有效提高打桩频率。

油缸下行落锤时，主阀芯9位于第二位置，第一通道、第二通道、第三通道、第四通道均与中心通道连通，液压油由第三通道和第四通道进入中心通道，并由中心通道流出至第一通道和第二通道，从而进入油缸上腔；在此过程中，油缸上、下腔可以大流量差动连接，油缸上、下腔压差小，液压锤在锤芯重力的作用下，快速下落，锤击有力。

需要进行说明的是，本具体实施例中第一通道、第二通道、第三通道、第四通道与中心通道之间可以通过主阀芯9上的通孔连通，也可以设置相关的连接管路实现第一通道、第二通道、第三通道、第四通道与中心通道之间的联通。

在上述实施例的基础上，可以在主阀芯9设置贯穿其侧壁的第一连通孔和第二连通孔，第一连通孔和第二连通孔分设于主阀体6轴向的不同位置；第二端盖10设置有第三通孔；主阀芯9位于第一位置时，第一连通孔连通第一通道与中心通道；第二连通孔连通回油通道与中心通道；第三通孔连通第二通道与中心通道；主阀芯9位于第二位置时，主阀芯9朝向第二端盖10的一端移动至第二通道、第四通道均与安装孔连通的位置；第一连通孔连通第一通道与中心通道；第二连通孔连通第三通道与中心通道。

具体的，可以将第一通道、第三通道、第四通道、第二通道在主阀体6沿安装孔的轴向由靠近第一端盖1的一端至靠近第二端盖10的一端依次设置，具体如图1、图2所示。

第一通道、第二通道、第三通道、第四通道均为与安装孔连通的环形凹槽，当然第一通道、第二通道、第三通道、第四通道也可以为弧形凹槽，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。

如图1、图2所示，第二端盖10设置有伸入安装孔内的插入部，第三通孔设置于插入部，主阀芯9位于第二位置时，主阀芯9与第一端盖1抵接；主阀芯9位于第一位置时，主阀芯9与第二端盖10的插入部抵接。

如图1、图2所示，主阀芯9与主阀体6之间设置有套设于主阀芯9外周的阀套7；阀套7设置有用于与先导高压油路连通的第一先导控制腔5和第二先导控制腔8，第一先导控制腔5连通先导高压油路时，主阀芯9移动至所述第一位置；第二先导控制腔8连通所述先导高压油路时，主阀芯9移动至所述第二位置。

进一步，可以设置挡套4，挡套4的一端抵接于阀套7，另一端抵接于第一端盖1的台阶处。

具体的，可以在阀套7的外周侧面设置用于安装第三密封圈的安装槽，第三密封圈的外侧壁与安装孔的内侧壁接触，以实现阀套7与主阀体6的安装孔侧壁之间的密封连接。

进一步，可以在主阀芯9的外周侧面设置可在第一先导控制腔5所在轴向位置、第二先导控制腔8所在轴向位置之间移动的凸部；凸部朝向第一端盖1的一侧、阀套7的内侧壁、主阀芯9的外侧壁围设形成第一压力腔；第一压力腔与第一先导控制腔5连通；凸部朝向第二端盖10的一侧、阀套7的内侧壁、主阀芯9的外侧壁围设形成第二压力腔；第二压力腔与第二先导控制腔8连通。

在实际使用的过程中，当第一先导控制腔5连通先导高压油路时，第一压力腔内液压油的压力增加，推动主阀芯9向靠近第二端盖10的方向移动至第一位置，如图1所示，此时油缸上行，处于提锤状态，第一通道通过第一连通孔与中心通道连通，第二通道通过第三通孔与中心通道连通，回油通道通过第二连通孔与中心通道连通；第一通道内的液压油经第一连通孔进入中心通道，第二通道内的液压油经第三通孔进入中心通道，进入中心通道内的液压油经第二连通孔流出至回油通道，并由回油通道流出。此状态下，第三通道、第四通道处于封闭状态，无泄漏，无高压油流量损失。此时，油缸上腔压力很小，油缸下腔压力只需克服锤芯重力就可快速上提。

在实际使用的过程中，当第二先导控制腔8连通先导高压油路时，第二压力腔内液压油的压力增加，推动主阀芯9向靠近第一端盖1的方向移动至第二位置，如图2所示，此时油缸下行，处于落锤状态，第一通道通过第一连通孔与中心通道连通，主阀芯9与第二端盖10分离，第三通道通过第二连通孔与中心通道连通，第二通道和第四通道均与安装孔连通，主阀芯9轴向的两端均设置有通孔，以使中心通道与安装孔连通；第三通道内的液压油经第二连通孔进入中心通道，进入中心通道内的液压油经第一连通孔流出至第一通道；第四通道内的液压油流出至与中心通道连通的安装孔内，进入安装孔内的液压油流出至第二通道。此状态下，油缸上、下腔可以大流量差动连接，油缸上、下腔压差小，液压锤在锤芯重力的作用下，快速下落，锤击有力。

在一具体实施例中，主阀芯9位于第二位置时，主阀芯9与第一端盖1抵接；第一端盖1内用于与主阀芯9抵接的表面设置有蝶形弹簧、用于固定蝶形弹簧的垫板11和套筒12，套筒12的一端与挡套4抵接，另一端与垫板11抵接，垫板11与蝶形弹簧贴合，蝶形弹簧的具体结构如图4所示。

在实际使用的过程中，当主阀芯9快速移动并撞击第一端盖1时，首先撞击到垫板11，然后传递到碟型弹簧2，碟型弹簧2受压，发生变形，吸收主阀芯9的动能，变成碟型弹簧2的弹性势能，直至主阀芯9在碟型弹簧2的弹力和主阀芯9在先导压力产生的驱动力平衡时停止，完成一个缓冲过程。这个过程中，主阀芯9的动能被碟型弹簧2吸收，对第一端盖1的冲击能减少，有效保护了第一端盖1。

除了上述大流量滑阀装置，本发明还提供一种包括上述实施例公开的大流量滑阀装置的液压打桩系统，该液压打桩系统的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本具体实施例提供的液压打桩系统在实际打桩的过程中，可有效提高了相应速度，降低了压力损失，从而提高了液压锤的锤击效率。

除了上述大流量滑阀装置，本发明还提供一种包括上述实施例公开的液压打桩系统的打桩机械，该打桩机械的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本具体实施例提供的打桩机械可以为引孔式压桩机，也可以是普通的压桩机，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本发明所提供的大流量滑阀装置、液压打桩系统及打桩机械进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种大流量滑阀装置，其特征在于，包括：

主阀体（6），设置有用于安装主阀芯（9）的安装孔；所述主阀体（6）设置有第一通道、第二通道、第三通道、第四通道及与回油油箱连通的回油通道，所述第一通道和所述第二通道用于与油缸上腔连通，所述第三通道和所述第四通道用于与油缸下腔连通；

主阀芯（9），沿轴向在第一位置与第二位置之间可移动；所述主阀芯（9）为空心结构，设置有中心通道；

第一端盖（1），与所述主阀体（6）密封连接、并位于所述安装孔轴向的一端；

第二端盖（10），与所述主阀体（6）密封连接、并位于所述安装孔轴向的另一端；

油缸上行时，所述主阀芯（9）位于所述第一位置，所述第一通道和所述第二通道均与所述中心通道连通，所述中心通道与所述回油通道连通；液压油由所述第一通道和所述第二通道依次流经所述中心通道所述回油通道回流至所述回油油箱；

油缸下行时，所述主阀芯（9）位于所述第二位置，第一通道、所述第二通道、所述第三通道、所述第四通道均与所述中心通道连通，液压油由所述第三通道和所述第四通道进入所述中心通道，并由所述中心通道流出至所述第一通道和所述第二通道；

所述主阀芯（9）设置有贯穿其侧壁的第一连通孔和第二连通孔，所述第一连通孔和所述第二连通孔分设于所述主阀体（6）轴向的不同位置；所述第二端盖（10）设置有第三通孔；

所述主阀芯（9）位于所述第一位置时，所述第一连通孔连通所述第一通道与所述中心通道；所述第二连通孔连通所述回油通道与所述中心通道；所述第三通孔连通所述第二通道与所述中心通道；

所述主阀芯（9）位于所述第二位置时，所述主阀芯（9）朝向所述第二端盖（10）的一端移动至所述第二通道、所述第四通道均与所述安装孔连通的位置；所述第一连通孔连通所述第一通道与所述中心通道；所述第二连通孔连通所述第三通道与所述中心通道；

所述第一通道、所述第三通道、所述第四通道、所述第二通道在所述主阀体（6）沿所述安装孔的轴向由靠近所述第一端盖（1）的一端至靠近所述第二端盖（10）的一端依次设置。

2.根据权利要求1所述的大流量滑阀装置，其特征在于，所述第二端盖（10）设置有伸入所述安装孔内的插入部，所述第三通孔设置于所述插入部，所述主阀芯（9）位于所述第二位置时，所述主阀芯（9）与所述第一端盖（1）抵接；所述主阀芯（9）位于所述第一位置时，所述主阀芯（9）与所述第二端盖（10）的插入部抵接。

3.根据权利要求1所述的大流量滑阀装置，其特征在于，所述主阀芯（9）与所述主阀体（6）之间设置有套设于所述主阀芯（9）外周的阀套（7）；所述阀套（7）设置有用于与先导高压油路连通的第一先导控制腔（5）和第二先导控制腔（8），

所述第一先导控制腔（5）连通所述先导高压油路时，所述主阀芯（9）移动至所述第一位置；

所述第二先导控制腔（8）连通所述先导高压油路时，所述主阀芯（9）移动至所述第二位置。

4.根据权利要求3所述的大流量滑阀装置，其特征在于，所述主阀芯（9）的外周侧面设置有可在所述第一先导控制腔（5）所在轴向位置、所述第二先导控制腔（8）所在轴向位置之间移动的凸部；

所述凸部朝向所述第一端盖（1）的一侧、所述阀套（7）的内侧壁、所述主阀芯（9）的外侧壁围设形成第一压力腔；所述第一压力腔与所述第一先导控制腔（5）连通；

所述凸部朝向所述第二端盖（10）的一侧、所述阀套（7）的内侧壁、所述主阀芯（9）的外侧壁围设形成第二压力腔；所述第二压力腔与所述第二先导控制腔（8）连通。

5.根据权利要求3所述的大流量滑阀装置，其特征在于，所述主阀芯（9）位于所述第二位置时，所述主阀芯（9）与所述第一端盖（1）抵接；

所述第一端盖（1）内用于与所述主阀芯（9）抵接的表面设置有蝶形弹簧、用于固定所述蝶形弹簧的垫板（11）和套筒（12），所述套筒（12）的一端与所述阀套（7）抵接，另一端与所述垫板（11）抵接，所述垫板（11）与所述蝶形弹簧贴合。

6.根据权利要求1所述的大流量滑阀装置，其特征在于，所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道、所述第四通道均为与所述安装孔连通的环形凹槽。

7.一种液压打桩系统，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的大流量滑阀装置。

8.一种打桩机械，其特征在于，包括权利要求7所述的液压打桩系统。