一种液压打桩系统及其插装阀的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于液压打桩系统的插装阀，包括控制盖板、阀芯、阀套、复位弹簧、阀芯导向套；所述的阀芯套入阀套的轴向通孔内，第一段阀芯和第一段阀套形成导向空腔，阀芯导向套设置在导向空腔上；第二段阀套上设有第一阀套油道和第二阀套油道，第一阀套油道与第一密封容腔相通，第二阀套油道与第二密封容腔相通；第三段阀芯内设有油道空腔，第一段阀芯内设有用于放置复位弹簧的复位弹簧空腔，第三油口与油道空腔相通；本发明还涉及一种液压打桩系统；本发明的插装阀可实现大流量连通、响应速度快的目的，本发明的液压打桩系统油路简单，能很好地实现打桩目的，属于液压打桩的技术领域。
【专利说明】
一种液压打桩系统及其插装阀
技术领域
[0001]本发明涉及液压打粧的技术领域，尤其涉及一种液压打粧系统及其插装阀。
【背景技术】
[0002]通常的大流量的两位三通阀都采用滑阀的设计形式，该种阀有两个机能位，该种阀的第一机能位的通流能力相对二通插装阀的通流能力减半，第二机能位的通流能力与二通插装阀的通流能力相当，第一机能位的通流能力小于第二机能位的通流能力。在液压打粧锤液压系统中，采用的是差动控制油路，使得油缸上行时，油缸上腔排油稳定，当油缸下行时，需要连通油缸的上下腔，而且线性速度达到5m/s以上，使得上下腔连通时通过控制阀的流量成几倍增大。为了达到大流量的控制切换，一般采用电磁阀和普通插装阀组合形成控制阀组，从而进行换向切换，但是这样势必增加了油路的复杂性，同时减低了系统的可靠性。在经过多级控制后，使得控制响应速度慢，从而使得整个液压打粧系统需要较高的打击频率。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是:提供一种大流量、响应速度快的用于液压打粧系统的插装阀；
[0004]本发明的另一目的在于提供一种液压打粧系统，该液压打粧系统油路简单，能很好地实现打粧目的。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]—种用于液压打粧系统的插装阀，包括控制盖板、阀芯、阀套、复位弹簧、阀芯导向套;所述的阀芯由上往下依次分为第一段阀芯、第二段阀芯、第三段阀芯，所述的阀套由上往下依次分为第一段阀套、第二段阀套、第三段阀套;所述的阀芯套入阀套的轴向通孔内，第一段阀芯和第一段阀套形成导向空腔，阀芯导向套设置在导向空腔上;第二段阀套、阀芯导向套、第一段阀芯、第二段阀芯围成第一密封容腔，第二段阀套、第三段阀套、第二段阀芯、第三段阀芯围成第二密封容腔;第二段阀套上设有第一阀套油道和第二阀套油道，第一阀套油道与第一密封容腔相通，第二阀套油道与第二密封容腔相通;第三段阀套上设有多个径向的第一油口和多个径向的第二油口，第一油口位于第二油口的上边;第三段阀芯上设有多个径向的第三油口，第三段阀芯内设有油道空腔，第一段阀芯内设有用于放置复位弹簧的复位弹簧空腔，第三油口与油道空腔相通;所述的阀套套入控制盖板内，控制盖板内设有第一盖板油道和第二盖板油道，第一盖板油道与第一阀套油道相通，第二盖板油道与第二阀套油道相通;复位弹簧的一端与控制盖板相接，另一端与第二段阀芯相接；
[0007]随阀芯向上运动，第二油口与阀套的轴向通孔相通，随阀芯向下运动，第一油口和第三油口相通。
[0008]当向第一盖板油道内输入压力油时，压力油从第一盖板油道进入第一阀套油道，再进入第一密封容腔;第一密封容腔内的压力油向第二段阀芯的上端面施加压力，使阀芯向下运动，同时处于压缩状态的复位弹簧也促使阀芯向下运动;与此同时，第二密封容腔的油流出第二阀套油道，再流出第二盖板油道;随阀芯向下运动，第一油口、第三油口、油道空腔之间是相通的，压力油由于被第三段阀芯阻挡，不能从第二油口进入油道空腔。
[0009]进一步的是:所述的第三段阀套设有用于阻止阀芯向下运动的内凸起，第三段阀芯设有与内凸起相适应的外凸起，内凸起位于第二油口的下边，外凸起位于第三油口的下边。使阀芯向下运动有个极限位置。
[0010]进一步的是:所述的阀芯导向套内设有第一密封件。第一密封件能防止第一密封容腔内的压力油泄露。
[0011]进一步的是:所述的第二段阀芯内设有第二密封件。第二密封件能阻隔第一密封容腔和第二密封容腔内的压力油相连通。
[0012]进一步的是:所述的第三段阀芯内设有第三密封件，第三密封件位于第三油口的上边。第三密封件能防止第二密封容腔内的压力油泄露。
[0013]进一步的是:所述的油道空腔与复位弹簧空腔相通，第一段阀芯上端面的压力面积与第三段阀芯下端面的压力面积相等。可以保证阀芯的最上端和最下端的压力是相等的，排出压力对阀芯的干扰，保证阀芯动作稳定。
[0014]—种液压打粧系统，包括插装阀、打粧锤、差动液压缸、压力油装置、回油箱、电磁阀；打粧锤的活塞杆穿过差动液压缸，活塞杆上设有液压活塞，液压活塞与差动液压缸形成上液压腔和下液压腔;压力油装置分别与下液压腔、第二油口、电磁阀的压力油口相连通，下液压腔与第二油口相连通，上液压腔与阀套的轴向通孔相连通，第一油口与回油箱相连通，电磁阀的回油口与回油箱相连通，电磁阀的第一控制口与第一盖板油道相连通，电磁阀的第二控制口与第二盖板油道相连通；
[0015]当电磁阀处于失电状态下，电磁阀的压力油口与电磁阀的第一控制口相通，电磁阀的回油口与电磁阀的第二控制口相通；当电磁阀处于得电状态下，电磁阀的压力油口与电磁阀的第二控制口相通，电磁阀的回油口与电磁阀的第一控制口相通。
[0016]运用该液压打粧系统使打粧锤往上运动时，压力油装置的一部分压力油流入差动液压缸的下液压腔，使打粧锤往上运动;压力油装置的一部分压力油流向电磁阀(此时电磁阀处于失电状态)的压力油口，再由电磁阀的第一控制口流出，再流向第一盖板油道，从而使阀芯往下运动，当阀芯往下运动至一定程度时，第一油口和第三油口相连通，差动液压缸上液压腔内的压力油流向阀芯的油道空腔，再从第三油口和第一油口流至回油箱。
[0017]进一步的是:所述的插装阀有两个。
[0018]进一步的是:液压打粧系统还包括两个第一储能器，第一储能器与第二油口相连通。
[0019]进一步的是:液压打粧系统还包括第二储能器，第二储能器与第一油口相连通。
[0020]总的说来，本发明具有如下优点:
[0021]1.本发明第二油口和阀套的轴向通孔相连通时，实现大流量的压力油流通。
[0022]2.本发明的第一油口和第三油口相连通时，实现较小流量的压力油流通。
[0023]3.本发明第一密封容腔和第二密封容腔的容积较小，只需要较少的既可快速响应。
[0024]4.本发明可以保证阀芯的最上端和最下端的压力是相等的，排出压力对阀芯的干扰，保证阀芯动作稳定。
【附图说明】
[0025 ]图1是本发明插装阀阀芯向下运动时的结构示意图。
[0026]图2是图1A处的放大图。
[0027]图3是图1B处的放大图。
[0028 ]图4是本发明插装阀阀芯向上运动时的结构示意图。
[0029]图5是本发明液压打粧系统使打粧锤往上运动时的结构示意图。
[0030]图6是本发明液压打粧系统使打粧锤往下击打运动时的结构示意图。
[0031]其中，I为第一段阀套，2为第二段阀套，3为第三段阀套，4为第一段阀芯，5为第二段阀芯，6为第三段阀芯，7为阀芯导向套，8为复位弹簧，9为第一密封件，1为第二密封件，11为第三密封件，12为第一密封容腔，13为第二密封容腔，14为第一阀套油道，15为第二阀套油道，16为第一盖板油道，17为第二盖板油道，18为复位弹簧空腔，19为油道空腔，20为阀套的轴向通孔，21为第一油口，22为第二油口，23为第三油口，24为控制盖板，25为第三段阀套的内凸起，26为第三段阀芯的外凸起，27为内凸起台阶，28为外凸起台阶，29为压力油装置，30为回油箱，31为打粧锤的锤芯，32为打粧锤的活塞杆，33为液压活塞，34为差动液压缸的上液压腔，35为差动液压缸的下液压腔，36为缓冲阀，37为电磁阀的压力油口，38为电磁阀的回油口，39为电磁阀的第一控制口，40为电磁阀的第二控制口，41为第一储能器，42为第二储能器。
【具体实施方式】
[0032]下面将结合附图和【具体实施方式】来对本发明做进一步详细的说明。
[0033]为叙述的方便，下文所说的上下左右方向与图1本身的上下左右方向一致。
[0034]结合图1和图4所示，一种用于液压打粧系统的插装阀，包括控制盖板、阀芯、阀套、复位弹簧、阀芯导向套。所述的阀芯由上往下依次分为第一段阀芯、第二段阀芯、第三段阀芯，所述的阀套由上往下依次分为第一段阀套、第二段阀套、第三段阀套。阀套设有轴向通孔，该轴向通孔从阀套的下端贯穿至阀套的上端，第二段阀芯的外壁设有向外的外凸起台阶，该外凸起台阶的上端面以上为第一段阀芯，外凸起台阶的下端面以下为第三段阀芯，阀芯的内壁设有向内的内凸起台阶，内凸起台阶的上端面位于第二段阀芯处。第二段阀套的内壁向内突出，第三段阀套的内壁进一步向内突出，即第一段阀套所形成的内腔的横截面积最大，第二段阀套所形成的内腔的横截面积次之，第三段阀套所形成的内腔的横截面积最小。此处所说的向外的方向即阀套的中心指向阀套的外壁，所说的向内的方向即阀套的外壁指向阀套的中心。
[0035]结合图1和图3所示，所述的阀芯套入阀套的轴向通孔内，第一段阀芯和第一段阀套形成导向空腔，阀芯导向套设置在导向空腔上；第二段阀套的内壁、阀芯导向套的下端面、第一段阀芯的外壁、第二段阀芯的上端面(即外凸起台阶的上端面)围成第一密封容腔，第二段阀套的内壁、第三段阀套的上端面、第二段阀芯的下端面(即外凸起台阶的下端面)、第三段阀芯的外壁围成第二密封容腔。第二段阀套上设有第一阀套油道和第二阀套油道，第一阀套油道与第一密封容腔相通，第二阀套油道与第二密封容腔相通。第三段阀套上设有多个径向的第一油口和多个径向的第二油口，第一油口位于第二油口的上边;第一油口和第二油口沿着第三段阀套的外圆周侧面均匀分布，每个第一油口之间是相通的，每个第二油口之间是相通的。第三段阀芯上设有多个径向的第三油口，第三油口沿着第三段阀芯的圆周侧面均匀分布;第三段阀芯内设有油道空腔，第一段阀芯内设有用于放置复位弹簧的复位弹簧空腔，第三油口与油道空腔相通，复位弹簧空腔和油道空腔是相通的。所述的阀套套入控制盖板内，控制盖板内设有第一盖板油道和第二盖板油道，第一盖板油道与第一阀套油道相通，第二盖板油道与第二阀套油道相通。控制盖板为内空腔结构，复位弹簧的一端与控制盖板内空腔的上壁相接，另一端与内凸起台阶的上端面相接，即另一端与第二段阀芯相接。第一密封容腔和第二密封容腔的容积较小，只需要较少的压力油即可取得该插装阀。
[0036]当向第一盖板油道内输入压力油时，压力油从第一盖板油道进入第一阀套油道，再进入第一密封容腔;第一密封容腔内的压力油向第二段阀芯的上端面(外凸起台阶的上端面)施加压力，使阀芯向下运动，同时处于压缩状态的复位弹簧也促使阀芯向下运动；与此同时，第二密封容腔的油流出第二阀套油道，再流出第二盖板油道;随阀芯向下运动(即阀芯向下运动至相应位置时)，第一油口、第三油口、油道空腔之间是相通的，压力油由于被第三段阀芯阻挡，不能从第二油口进入油道空腔。此时，第一油口和第三油口相通，允许较小流量流通，此时的流量流通相当于等通径滑阀流量的压力油流通。
[0037]当向第二盖板油道内输入压力油时，压力油从第二盖板油道进入第二阀套油道，再进入第二密封容腔;第二密封容腔内的压力油向第二段阀芯的下端面(外凸起台阶的下端面)施加压力，使阀芯向上运动，与此同时，第一密封容腔的油流出第一阀套油道，再流出第一盖板油道;随阀芯向上运动(即阀芯向上运动至相应位置时)，第二油口与阀套的轴向通孔相通，阀套轴向通孔的下端处是与油道空腔相通的，压力油由于被第三段阀芯阻挡，不能从第一油口进入油道空腔。此时，第二油口和阀套的轴向通孔相通，允许大流量的压力油流通。
[0038]结合图2所示，所述的第三段阀套设有用于阻止阀芯向下运动的内凸起，第三段阀芯设有与内凸起相适应的外凸起，内凸起位于第二油口的下边，外凸起位于第三油口的下边。使阀芯向下运动有个极限位置，此时也起到密封作用。所述的阀芯导向套内设有第一密封件，阀芯穿过阀芯导向套和第一密封件，第一密封件能防止第一密封容腔内的压力油泄露。所述的第二段阀芯内设有第二密封件，第二密封件能阻隔第一密封容腔和第二密封容腔内的压力油相连通。所述的第三段阀芯内设有第三密封件，第三密封件位于第三油口的上边，第三密封件能防止第二密封容腔内的压力油泄露。所述的油道空腔与复位弹簧空腔相通，第一段阀芯上端面的压力面积与第三段阀芯下端面的压力面积相等;压力油作用在第一段阀芯上端面的面积或者第三段阀芯下端面的面积称为压力面积，由于油道空腔和复位弹簧空腔是相通的，压力油可以由油道空腔流向复位弹簧空腔，这样可以保证阀芯的最上端和最下端的压力是相等的，排出压力对阀芯的干扰，保证阀芯动作稳定。
[0039]—种液压打粧系统，包括插装阀、打粧锤、差动液压缸、压力油装置、回油箱、电磁阀。所述的插装阀有两个。打粧锤包括活塞杆、液压活塞和锤芯，锤芯设置在活塞杆的下端，打粧锤的活塞杆穿过差动液压缸，活塞杆上设有液压活塞，液压活塞与差动液压缸形成上液压腔和下液压腔。压力油装置分别与下液压腔、两个插装阀的第二油口、电磁阀的压力油口相连通，两个插装阀的第二油口是相连通的，下液压腔与两个插装阀的第二油口相连通，上液压腔与两个插装阀阀套的轴向通孔相连通，两个插装阀的第一油口与回油箱相连通，两个插装阀的第一油口是相连通的，电磁阀的回油口与回油箱相连通，电磁阀的第一控制口与第一盖板油道相连通，电磁阀的第二控制口与第二盖板油道相连通。
[0040]当电磁阀处于失电状态下，电磁阀的压力油口与电磁阀的第一控制口相通，电磁阀的回油口与电磁阀的第二控制口相通；当电磁阀处于得电状态下，电磁阀的压力油口与电磁阀的第二控制口相通，电磁阀的回油口与电磁阀的第一控制口相通。
[0041]结合图1和图5所示，图5中的实心点表示该实心点处的各个油路是相连通的。运用该液压打粧系统使打粧锤往上运动时，压力油装置的一部分压力油流入差动液压缸的下液压腔，使打粧锤往上运动;压力油装置的一部分压力油流向电磁阀(此时电磁阀处于失电状态)的压力油口，再由电磁阀的第一控制口流出，再流向第一盖板油道，从而使阀芯往下运动，当阀芯往下运动至一定程度时，第一油口和第三油口相连通，差动液压缸上液压腔内的压力油流向阀芯的油道空腔，再从第三油口和第一油口流至回油箱。
[0042 ]结合图4和图6所示，图6中的实心点表示该实心点处的各个油路是相连通的。运用该液压打粧系统使打粧锤往下运动时，压力油装置的一部分压力油流向电磁阀(此时电磁阀处于得电状态)的压力油口，再由电磁阀的第二控制口流出，再流向第二盖板油道，从而使阀芯往上运动，当阀芯往上运动至一定程度时，第二油口和阀套的轴向通孔相连通，差动液压缸下液压腔内的压力油流向第二油口，再流向差动液压缸的上液压腔，从而使打粧锤向下运动。压力油装置的一部分压力油流第二油口，促使打粧锤向下运动。
[0043]本发明还设有连通上液压腔和下液压腔的缓冲阀，在打粧锤由落锤至提锤转换时，缓冲阀可使上液压腔和下液压腔相连通。
[0044]液压打粧系统还包括两个第一储能器，第一储能器与第二油口相连通。第一储能器为高压储能器，在打粧锤往上运动时，第一储能器释放的压力油流向差动液压缸的下液压腔，以促使打粧锤往上运动，第二储能器在打粧锤向下运动时，储存多余压力油。液压打粧系统还包括第二储能器，第二储能器与第一油口相连通，第二储能器为低压储能器，第二储能器在打粧锤切换至往上运动时，液压打粧系统中的油管会振动，第二储能器吸收油管振动的能量，防止油管剧烈振动。
[0045]本发明两位三通的插装阀，采用双向压力控制，响应速度快，只需较少压力油即可控制插装阀，且换向动作与流通油液的动力特性无关，且满足差动系统中的流量控制差异。
[0046]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于液压打粧系统的插装阀，其特征在于:包括控制盖板、阀芯、阀套、复位弹簧、阀芯导向套;所述的阀芯由上往下依次分为第一段阀芯、第二段阀芯、第三段阀芯，所述的阀套由上往下依次分为第一段阀套、第二段阀套、第三段阀套;所述的阀芯套入阀套的轴向通孔内，第一段阀芯和第一段阀套形成导向空腔，阀芯导向套设置在导向空腔上;第二段阀套、阀芯导向套、第一段阀芯、第二段阀芯围成第一密封容腔，第二段阀套、第三段阀套、第二段阀芯、第三段阀芯围成第二密封容腔;第二段阀套上设有第一阀套油道和第二阀套油道，第一阀套油道与第一密封容腔相通，第二阀套油道与第二密封容腔相通;第三段阀套上设有多个径向的第一油口和多个径向的第二油口，第一油口位于第二油口的上边;第三段阀芯上设有多个径向的第三油口，第三段阀芯内设有油道空腔，第一段阀芯内设有用于放置复位弹簧的复位弹簧空腔，第三油口与油道空腔相通;所述的阀套套入控制盖板内，控制盖板内设有第一盖板油道和第二盖板油道，第一盖板油道与第一阀套油道相通，第二盖板油道与第二阀套油道相通;复位弹簧的一端与控制盖板相接，另一端与第二段阀芯相接； 随阀芯向上运动，第二油口与阀套的轴向通孔相通，随阀芯向下运动，第一油口和第三油口相通。2.按照权利要求1所述的一种用于液压打粧系统的插装阀，其特征在于:所述的第三段阀套设有用于阻止阀芯向下运动的内凸起，第三段阀芯设有与内凸起相适应的外凸起，内凸起位于第二油口的下边，外凸起位于第三油口的下边。3.按照权利要求1所述的一种用于液压打粧系统的插装阀，其特征在于:所述的阀芯导向套内设有第一密封件。4.按照权利要求1所述的一种用于液压打粧系统的插装阀，其特征在于:所述的第二段阀芯内设有第二密封件。5.按照权利要求1所述的一种用于液压打粧系统的插装阀，其特征在于:所述的第三段阀芯内设有第三密封件，第三密封件位于第三油口的上边。6.按照权利要求1所述的一种用于液压打粧系统的插装阀，其特征在于:所述的油道空腔与复位弹簧空腔相通，第一段阀芯上端面的压力面积与第三段阀芯下端面的压力面积相等。7.—种液压打粧系统，其特征在于:包括按照权利要求1至6中任一项所述的插装阀，还包括打粧锤、差动液压缸、压力油装置、回油箱、电磁阀；打粧锤的活塞杆穿过差动液压缸，活塞杆上设有液压活塞，液压活塞与差动液压缸形成上液压腔和下液压腔;压力油装置分别与下液压腔、第二油口、电磁阀的压力油口相连通，下液压腔与第二油口相连通，上液压腔与阀套的轴向通孔相连通，第一油口与回油箱相连通，电磁阀的回油口与回油箱相连通，电磁阀的第一控制口与第一盖板油道相连通，电磁阀的第二控制口与第二盖板油道相连通； 当电磁阀处于失电状态下，电磁阀的压力油口与电磁阀的第一控制口相通，电磁阀的回油口与电磁阀的第二控制口相通；当电磁阀处于得电状态下，电磁阀的压力油口与电磁阀的第二控制口相通，电磁阀的回油口与电磁阀的第一控制口相通。8.按照权利要求7所述的一种液压打粧系统，其特征在于:所述的插装阀有两个。9.按照权利要求8所述的一种液压打粧系统，其特征在于:液压打粧系统还包括两个第一储能器，第一储能器与第二油口相连通。10.按照权利要求9所述的一种液压打粧系统，其特征在于:液压打粧系统还包括第二储能器，第二储能器与第一油口相连通。
【文档编号】F15B13/02GK105927606SQ201610480824
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】魏智健, 莫朝卿, 李志荣
【申请人】广东力源液压机械有限公司