CN1044348C - 用于打桩驱动器的液压控制回路 - Google Patents

Abstract

一个打桩驱动器包括一个往复的撞击件(1)，它连接一个活塞杆(4)，活塞杆连接一个往复的活塞(5)，活塞安装在一个液压缸(6)中，它有一个下杆端(23)和一个上盲端(25)。一个第一液压油回路把液压缸(6)的上盲端(25)和下杆端(23)用一个单向阀(15)连接起来，以防止液压油从液压缸(6)的下杆端(23)流到上盲端(25)。一个第二液压油回路把泵(51)接到换向阀(22)，用来调节控制阀(30)的位置以控制液压油从泵(51)流到液压缸(6)下杆端(23)的流量。一个第三液压油回路把换向阀(22)和控制阀(30)连接起来。

Description

用于打桩驱动器的液压控制回路

                   发明的背景

1．发明的领域

本发明总的来说涉及一个流体驱动的撞击件或杆臂，例如一个打桩驱动器，尤其涉及一个液压控制回路，该回路用来操作打桩驱动器的一流体驱动的撞击件或杆臂并控制其它有关操作。

2．相关技术的描述

撞击件是一悬挂于支承机构端头的重质量物体。撞击件被引导作向下工作行程和向上返回行程的往复运动。这样一个撞击件用的控制***揭露在标题为“具有储油器机构以通过其工作行程来驱动锤而不依赖于***中的泵的流体动力锤”的美国专利号3,408,897一文中。该专利揭露一个自调节的撞击工具液压控制回路，它具有内置的安全机构以避免损坏机构或回路。然而，该专利所揭示的控制回路仍有一定的不足。例如，如该专利的附图中的图6所示，一个换向杆把一个控制阀杆196机械地推到撞击件11预定高度处的落下位置，并且当撞击件11正落下时，排出流体必须移动套筒198以流到油箱中。当套筒198移动时，它压缩一个弹簧199，使控制阀杆196克服返回弹簧218的力把套筒198移到落下位置。只要流体正通过套筒198，它就保持控制阀杆196处在已移动了的位置上。然而当撞击发生时，内弹簧199使套筒198返回到它的正常位置，并且返回弹簧218使控制阀杆196和套筒198返回到升起位置。当撞击工具11正以自由落体方式运作时，自动导杆控制阀F和控制阀A总是一起运动的，因此本质上起到一个单活门的作用。由于这样的结构，弹簧就靠机械机构使自动导杆控制阀F的柱塞保持在适当位置。套筒198压缩弹簧199，进而推动阀F的柱塞。

在本发明的控制回路中，用来移动控制阀柱塞位置和保持它处在已移动了的位置的液压控制结构是本发明的液压控制回路和已有技术的控制回路之间的一个本质不同之处。另外，本发明的液压控制回路中的补充单向阀提高了撞击件运作的有效性和液压控制回路的可靠性。

发明概述

本发明的目的是提供一种改进的打桩机液压控制线路，使撞击件保持工作，并使其在工作周期升起部分中的加速时期中传给撞击件的能量能得有效应用，而元需任何电传感器或控制器。

本发明的液压控制回路包括一个补充单向阀，它连接在液压缸的上盲端和下杆端之间，使液压油只能从液压缸的上盲端流到液压缸的下杆端。液压缸的上盲端也接到一个油箱式储油器和液压油箱。

在本发明的液压控制回路工作时，一个装在撞击件上的凸轮状的换向件使装在换向阀中的一个滚轮杆上的已弹簧加载的滚轮在撞击件往上运动时运动，以使换向阀柱塞移动。换向阀把一个液压油控制信号传送到控制阀，使控制阀柱塞移动，从而防止因额外的液压油流到液压缸的下杆端而升起撞击件。撞击件由于往上的惯性而继续往上运动一段相当大的距离，直到停下来。这是工作周期中的升起部分的减速时期。在减速时期，由于没有额外的液压油可通过下杆端开口流入液压缸的下杆端而在液压缸的下杆端中产生了一个真空。假如这真空不从液压缸的下杆端中去除，则将在液压缸的下杆端中产生气穴，这有碍撞击件的平稳持续运动。补充单向阀允许液压油在液压缸中活塞往上运动减速时期流到液压缸的下杆端中，从而去除液压缸的下杆端中的真空。液压油的这个流动保证液压缸的下杆端在液压缸中活塞往上运动的减速时期一直基本保持充满液压油。控制回路的这个工作使重质量的撞击件保持持续平稳的工作，并且在工作周期中升起部分的加速时期使传给撞击件的能量得到有效的使用。保持液压缸的下杆端充满液压油可保证在落下时期液压控制回路的可靠工作。

在本发明的方法中，换向阀发送一个液压油脉动给控制阀，使控制阀柱塞移动。当撞击件往下落时，液压油从控制阀流出，打开溢流阀。在液压缸的下端杆中的油压必须超过溢流阀弹簧的力，以打开溢流阀并使液压油经过溢流阀流到油箱。溢流阀弹簧的压力调在50Psi(磅/英寸²)，尽管这个压力是可调的。液压油在溢流阀进口处的油压因此必须大于弹簧的50Psi压力，才可克服弹簧压力打开溢流阀。50Psi的附加压力连接到控制阀柱塞端并足够保持控制阀柱塞克服柱塞活门弹簧的压力。这个附加的压力使控制阀柱塞在撞击件工作周期的整个落下期间中保持在已移动了的位置。在撞击产生后，液压油停止流动并且50Psi的压力差不再存在。控制阀柱塞弹簧在柱塞两端压力相等时把柱塞返回到正常位置。这样，在本发明的液压控制回路中，撞击件起初靠液压控制压力来移动控制阀柱塞，而在撞击件工作周期的落下期间，控制阀柱塞则靠50Psi的差动压力保持在已移动的位置。液压控制压力差动信号由溢流阀弹簧力产生。

重要的是，控制阀柱塞返回到自己的正常位置就开始了工作周期的另一个升起时期，它不是在撞击件往下运动时的一个专门规定位置处接受信号的。撞击时从液压缸的下杆端停止流出液压油就开始了工作周期的升起时期，而不管在撞击件往下运动时撞击在什么地方发生。这样，就防止了作动筒的损坏或者撞击能量的减少，而这些缺点会由于液压缸中活塞的过早反向运动而产生。当驱动打桩机时，撞击的实际位置由于桩子端头位置的偏差、桩子匹配器或撞锤块的使用、和撞击件支架和桩子之间的相对位移而常常不很稳定。

因此，本发明提供了一种打桩驱动器，包括一个往复式撞击件(1)，它有一个下接触端(2)和一个上端，在所述撞击件上有用来操作一个换向阀的接触机构；一个液压缸(6)，它有一个下杆端(23)和一个上盲端(25)，它位于所述撞击件上端的上方；一个往复式活塞(5)，它可在所述液压缸(6)内轴向运动；一个活塞杆(4)，它把所述撞击件上端连接到所述往复式活塞(5)，当所述往复式活塞往上运动时升起所述撞击件；一个液压油贮油箱(52)；一个在压力下供应液压油的泵(51)，它把液压油从所述贮油箱压到所述液压缸的所述下杆端(23)，使所述活塞(5)在所述液压缸中朝上运动并因此升起撞击件(1)；其特点是：

a)一个第一液压油回路，它连接所述液压缸的所述上肓端和所述液压缸的所述下杆端，

b)一个第二液压油回路，它连接所述泵和所述液压缸的所述下杆端，

c)一个位于所述第二回路中的控制阀，用来控制从所述泵经过所述第二回路流到所述液压缸的所述下杆端的承压液压油流动，一个在所述控制阀中的纵向受弹簧加载的柱塞和一个在所述柱塞上的小孔，使液压油能稳定漏泄经所述控制阀流向所述贮油箱，

d)一个第三液压油回路，它连接所述泵和一个可调换向阀，

e)一个连接到所述第三液压回路的可调的换向阀，用来移动在所述控制阀中所述弹簧加载的柱塞的纵向位置，从而控制从所述泵到所述液压缸的所述下杆端的液压油的流动，和一个在所述换向阀中的可调控制元件，

f)一个第四液压油回路，它连接所述换向阀和所述控制阀，由所述撞击件上的所述接触机构所产生的所述换向阀中所述可调控制元件的运动使在所述控制阀中的所述弹簧加载的柱塞的位置产生移动，

g)一个在所述第一回路中的补充单向阀，在所述换向阀中所述可调控制元件被调节到使在所述第四回路中的液压油压力可移动在所述控制阀中所述弹簧加载的柱塞的纵向位置后，在所述活塞朝上减速运动时，这个单向阀使液压油只能在所述第一回路中从所述液压缸的所述上盲端流到所述液压缸的所述下杆端，以充满所述液压缸的所述下杆端，

h)附加的液压油回路连接所述液压缸的所述上盲端和所述贮油箱，

i)一个第五液压油回路，它连接所述液压缸的所述下杆端和所述液压缸的所述上盲端，

j)一个位于所述第五回路中的溢流阀，它的第一和第二开口接到所述第五液压油回路中，它的第三开口接到一个第六液压油回路中，

k)所述的第六液压油回路，它把所述溢流阀的所述第三开口接到所述控制阀，于是把一个控制压力从所述控制阀加到所述溢流阀的所述第三开口，

l)所述的溢流阀包括一个与所述第三开口连通的提升阀和加压机构，用来在所述撞击件往上运动时，结合从所述控制阀来的控制压力使所述提升阀保持在关闭位置，而在所述撞击件工作周期的落下时期，当所述控制阀处于已移动了的位置时，在所述第五回路中的液压油流量是足够打开所述溢流阀的所述提升阀并流入所述液压缸的所述上盲端，所述控制阀仍被由所述第五回路中所述溢流阀的提升阀上的所述加压机构所产生的液压差保持在已移动了的位置上。

本发明还提供了一种操作一个打桩驱动器的方法，它具有一个往复式撞击件(1)，该撞击件有一个下接触端(2)和一个上端，在所述撞击件上有用来操作一个换向阀的接触机构；一个液压缸(6)，它有一个下杆端(23)和一个上盲端(25)，它位于所述撞击件上端的上方；一个往复式活塞(5)，它可在所述液压缸(6)内轴向运动；一个活塞杆(4)，它把所述撞击件上端连接到所述往复式活塞，当所述往复式活塞往上运动时升起所述撞击件；一个第一液压油回路，它连接所述液压缸的所述上盲端和所述液压缸的所述下杆端；一个液压油贮油箱，液压油通过一个泵在压力下从所述贮油箱输送到所述液压缸的所述下杆端，使所述活塞在所述液压缸中朝上运动并因此升起所述撞击件；一个第二液压油回路，它连接所述泵和所述液压缸的所述下杆端，其特征在于：

a)控制通过所述第二回路从所述泵经过一个控制阀到所述液压缸的所述下杆端的压力液压油的流动，一个在所述控制阀中的纵向受有弹簧加载的柱塞和一个在所述柱塞上的小孔，使液压油的稳定漏泄经所述控制阀流到所述贮油箱，

b)一个第三液压油回路，它连接所述泵和一个可调的换向阀，

c)移动在所述控制阀中所述弹簧加载的柱塞的纵向位置，经连接到所述第三回路的一个可调换向阀来控制从所述泵到所述液压缸的所述下杆端的液压油的流动，和一个在所述换向阀中的可调的控制元件，

d)一个第四液压油回路，它连接所述换向阀和所述控制阀，由所述撞击件上的所述接触机构所产生的所述换向阀中所述可调控制元件的运动使在所述控制阀中的所述弹簧加载的柱塞的位置产生移动，

e)限制液压油经过一个在所述第一回路中的补充单向阀的流动，在所述换向阀中所述可调控制元件被调节到使在所述第四回路中的液压油压力可移动在所述控制阀中所述弹簧加载的柱塞的纵向位置以后，在所述活塞朝上减速运动时，液压油只能在所述第一回路中从所述液压缸的所述上盲端流到所述液压缸的所述下杆端，以充满所述液压缸的所述下杆端，

f)附加的液压油回路连接所述液压缸的所述上盲端和所述贮油箱，

g)一个第五液压油回路，它连接所述液压缸的所述下杆端和所述液压缸的所述上盲端，

h)一个装在所述第五回路中的溢流阀，它的第一和第二开口接到所述第五液压油回路中，它的第三开口接到一个第六液压油回路中，

i)所述的第六液压油回路把所述溢流阀的所述第三开口接到所述控制阀，从而把一个控制压力从所述控制阀加到所述溢流阀的所述第三开口，

j)保持所述提升阀在所述撞击件朝上运动时处于关闭位置，而在所述撞击件工作周期的落下时期，当所述控制阀处于已移动了的位置时，在所述第五回路中的液压油流量是足够打开所述溢流阀的所述提升阀并流入所述液压缸的所述上盲端，所述控制阀仍被由所述第五回路中所述溢流阀的提升阀上的所述加压机构所产生的液压差保持在已移动了的位置上。

根据下面的说明并结合附图就可完整地了解本发明。

附图的简要说明

图示是一个流体驱动的撞击件用的一个液压控制回路。

较佳实施例的说明

附图中所示的液压控制回路控制一个滑动地安装在支架(未示出)中可垂直上下运动的撞击件1的工作周期。撞击件1有一个下接触端2，它用来撞击桩子或者例如撞锤块的桩子匹配器把桩子打进地中。一个可垂直上下运动的活塞杆4具有装到撞击件上端的下端和装到液压缸6中可垂直上下运动的活塞5下表面的上端，液压缸6装在支架上。液压缸6在下杆端23处有一开口24，在上盲端25处有一个开口26。液压油分别通过开口24和26流入和流出液压缸的下端和上端，这要根据活塞5沿着液压缸的运动和液压控制回路中阀门的位置。

一个支承件10固定到撞击件1的一个垂直表面上，一对凸轮状的换向件11和12装在这支承件上并且从支承件对着一个换向阀22朝外延伸。每个换向件从支承件10朝外延伸一个不同的距离并且在其自由端上都有一个带角度的凸轮表面13和一个平的凸轮表面14，用来接触装在一个可滑动的滚轮杆21的端头上的一个滚轮20，滚轮杆伸出一个换向阀22阀座的外面并与阀柱塞对齐，凸轮面和滚轮的接触使柱塞克服弹簧力而移动，于是使换向阀动作并提供撞击件1的不同的行程长度。换向件11和12使换向阀22动作，得到撞击件1的短和长的行程。当换向阀22中的柱塞处于它的正常位置时，滚轮20将接触下换向件11端头上的凸轮表面以得到撞击件1的一个长行程。通过把一个液压控制压力从一个远距离的压力源61加到与滚轮20相对的换向阀柱塞的端头62上，柱塞就纵向移动使滚轮20伸出换向阀22阀座的外面，并且滚轮20将接触上换向件12端头上的凸轮表面，得到撞击件1的一个短行程。因此，操作者可改变撞击件的行程。

换向阀22是一个柱塞阀，其中，柱塞是弹簧对中的，在滚轮杆21的运动或者一个从压力源61来的液压控制压力的作用下它可纵向移动。滚轮杆21在控制压力作用下伸出换向阀阀座的外面，与较短的上换向件12端头上的凸轮表面13和14相接触。在短行程和长行程二种操作方式中，当滚轮20接触凸轮表面13和14时，换向阀22就发送一个液压信号到控制阀30，移动控制阀中的柱塞。

控制阀30控制液压油流到液压缸6下杆端的流量，并与液压缸的开口24在流体上连通。控制阀30是一个双位的，具有弹簧补偿的柱塞阀。柱塞可滑动地装在阀座内，可在二个位置间纵向移动。在控制阀30的柱塞上有主流挡圈和控制流挡圈。在控制阀30的每一端都有一个控制活塞，用来控制柱塞的位置。在本发明的实施例中，在柱塞的纵向轴线上有一个直径为0.09英寸的小孔35，用来限制流经该处的液压油的流量。

本液压控制回路也包括一个连接在液压缸6的开口24和26之间的溢流阀40。溢流阀40是一个高容量的、提升阀类型的弹簧加载阀门，它包括一个加压弹簧41，这个加压弹簧通常保持装在阀座进口端处的一个提升阀42处于关闭位置以关闭开口43和44。这个弹簧在本发明的液压控制回路中有一个预定的50Psi的力，然而可以通过选择不同的弹簧来改变弹簧力。因此，在溢流阀40开口43处的液压油必须有一个超过50Psi的力来打开溢流阀40。在提升阀42开口63处的一个控制压力使提升阀在工作周期的升起时期保持处于关闭位置。

一个压力储油器50接到泵51，用来贮存从泵沿着控制阀30方向来的过量的承压液压油。可以贮存在压力储油器50中的液压油的量取决于一个可运动的活塞端面上的气体的压力，例如氮气，或者与压力液压油相接触端面相对的弹性气泡的压力。在本发明的液压控制回路中，在压力储油器50中活塞或气泡的一侧的氮气压力设定为大约1200Psi。当液压油的压力超过氮气的1200Psi压力的时候，液压油将贮存在压力储油器50中，而氮气被压缩以增加它的压力，直到在氮气压力和贮存在储压器50中的液压油压力之间达到平衡。

一个油箱储油器60接在液压缸5上盲端25中的开口26和油箱52之间。承压气体，例如氮气，装在油箱储油器60中的可移动活塞或弹性气泡的一侧。当液压油压力超过氮气压力时液压油就进入油箱储油器60中，并且氮气被压缩以增加它的压力直到与所贮存的液压油压力达到平衡时为止。

一个补充单向阀15连接在液压控制回路中的液压缸6的上盲端开口26和下杆端开口24之间。这个补充单向阀允许液压油从液压缸6的上盲端25流到下杆端23，以在撞击件进行升起往上运动的减速时期消除液压缸下杆端中的气穴。撞击件1的减速在液压缸下杆端中产生一个真空，使得液压油由于下杆端中的压力为负而能从上盲端25流到下杆端23。被充单向阀在工作周期的升起时期防止液压油从液压缸下杆端流到上盲端。补充单向阀可以是一个型号为RVP401/0的Rexroth单向阀。

泵51和油箱52都位于远离撞击件的液压动力源65中，泵51由一个标准的优质电机(未示出)带着转动，此电机也包括在动力源65之中。动力源可以是一个独立的单元，也可以与用来操纵撞击件的吊车或类似提升设备合为一体。熟知的用于过压保护以及液压油冷却和过滤的电器也包括在动力源之中。

加长的挠性软管连接泵51和控制阀30，进行液压油的传递，它的长度要足够使撞击件很容易地定位在要被推进的桩子的上方。在液压缸6的上盲端开口26也连接有加长的挠性软管，进行返回液压油的传递，它的长度也要足够使撞击件很容易地定位在要被推进的桩子的上方。

加长的挠性软管连接动力源65和换向阀22，进行压力控制信号的传递，使滚轮杆21伸出阀座外面并使滚轮20朝着短行程位置运动，它的长度要足够使撞击件很容易地定位在要被推进的桩子的上方。

在本实施例中，动力源65中的泵51能以达到2500Psi的压力泵送液压油。控制阀的尺寸和液压缸的尺寸可更换到与压力相应。

在如下对液压控制回路的说明中，假设撞击件1的起动位置在下撞击位置。此时回路中无压力，控制阀30的柱塞被弹簧31保持在“正常”位置。换向阀22的柱塞被一对相对的弹簧27和64保持在中心位置，溢流阀40的提升阀42被弹簧41保持在关闭位置。二个储油器50和60都是空的。

撞击件1的一个完整工作周期由下列三部分组成：1)升起一加速，2)升起一减速，和3)落下。工作周期按下列顺序进行。

泵51把承压液压油通过管子53引到控制阀30。液压油再从控制阀30通过管子32送到液压缸6的下杆端23的开口24。承压液压油在活塞5的下表面上施加一个朝上的力，使活塞和活塞杆4朝上运动，这样由于增加了供应到液压缸6下杆端23的液压油的容量，从而使撞击件1以加速速率升起。在工作周期的升起加速时期，活塞5和撞击件1起始以一个小于由从泵51来的液压油全流量产生的速率朝上运动。不用来升起活塞5和撞击件1的那部分液压油在压力下被贮存在压力储油器50中。因此，撞击件向上运动可加速到一个要比从泵送单独得到的向上速度大的速度，这是因为在压力下贮存在压力储油器50中的液压油补充了泵送的液压油流量。

承压液压油不能从管子32流过补充单向阀15，这是因为这个阀是单向的，它只允许液压油从液压缸6上盲端25的开口26流到液压缸6下杆端23的开口24。当控制阀30的柱塞处在它的正常位置时，一个具有与泵送液压油压力相等的控制压力液压油就流到溢流阀40中的弹簧加载的提升阀42的后表面。承压液压油提供给提升阀42后表面的力加上保持提升阀42处于关闭位置的弹簧41的力就可防止液压油流过溢流阀40。

液压缸6的上盲端25是一段一段接到油箱52和油箱储油器60的，当活塞5迅速向上运动时，液压油从液压缸6的上盲端25经过开口26排出并通过回流软管55流到油箱52。由于液压缸6的下杆端23和液压缸6的上盲端25之间的容量差，因此通过开口26流出液压缸上盲端的液压油要比通过开口24流进液压缸下杆端的液压油多。由于要把液压油通过回流软管55压流到油箱52而产生了剩余反压，并且一部分液压油流进油箱储油器60。这部分液压油随后在工作周期的落下时期通过回流软管55从油箱储油器60排到油箱52。这样油箱储油器60就起了使液压油平移流经回流软管55的作用，否则会构成一个通过回流软管55的不连续流，并且这样就基本上不需要软管的褶曲，使软管的振动减到最小。油箱储油器60也把液压油在工作周期的落下期间供给到液压缸6的上盲端25，以及在工作周期上升期间的升起一减速时期通过单向阀15补充液压油到液压缸6的下杆端23。

当撞击件1继续朝上运动时，换向件11或12中一个的凸轮表面接触上换向阀21滚轮杆22上的滚轮20，使滚轮杆相对阀座移动，从而带着换向阀柱塞朝换向阀阀座与弹簧27相对的一端移动，使弹簧64受压缩。在这个位置，换向阀柱塞引导具有泵压力的液压油流到控制阀柱塞与弹簧31相对的一端上的控制活塞。当控制活塞上产生一个比弹簧31的力要大的压力时，该柱塞就克服弹簧力而移动。控制活塞上的承压液压油稳定地通过柱塞纵向轴线上的小孔35漏泄到油箱52。小孔直径为0.09英寸，当然，可根据工作特点相应改变小孔的尺寸。通过小孔35的漏泄相对来说是很小的，并且可以很容易地由泵51补偿。由于换向阀22上的滚轮20在工作周期的整个升起一减速时期都与换向件11或12中的一个的平凸轮表面相接触，因此液压油在压力下在这个期间可连续不断地加到控制活塞。

在控制阀30处于已移动了的位置时，它的柱塞防止液压油从泵51流到液压缸6，然后开始工作周期提升部分的升起一减速时期。当控制阀柱塞移动时，它去除掉溢流阀40中的提升阀42后表面的控制压力。朝上运动的撞击件的惯性防止它在压力油从液压缸6的下杆端23去除时立刻停下来。在工作周期升起部分的减速时期，重力使撞击件1的运动从它的升起速度减速到零。在往上行程的减速时期，由于没有液压油从泵51流进液压缸的下杆端，因而在液压缸6的下杆端23中产生了一个真空。补充单向阀15防止在液压缸6的下杆端23中出现气穴，这是因为液压油可自由地通过补充单向阀从液压缸6的上盲端25流到下杆端23，于是液压缸下杆端中的真空就释放了。补充单向阀保证了液压缸6的下杆端23在活塞5往上行程的整个升起部分的减速时期都充满液压油，并且在撞击件工作周期升起部分的减速时期没有气体在下杆端23中。活塞5上负压力的释放保证了撞击件1的自由和有效的向上运动，并且保证了液压缸6的下杆端23在工作周期减速时期结束时完全充满液压油。

当撞击件1在工作周期的落下时期正向下运动时，重力使运动加速。由于溢流阀40中提升阀42的后面接到油箱52，因此在工作周期落下时期保持提升阀关闭的唯一的力是溢流阀中弹簧41的50Psi力。溢流阀有效地在液压缸下杆端23和液压缸上盲端25之间的管子中提供一个预定的小的反压力。从液压缸6下杆端23出来的液压油的持续时间很短、流速很高的脉动在工作周期落下时期很容易被液压缸6上盲端25所吸收。在落下时期产生在液压缸6上盲端25中的局部真空被从液压缸6下杆端23出来的液压油填充，必要的话，可用贮存在油箱储油器60中的液压油。

在工作周期的落下时期，由于油压足够克服弹簧41的50Psi力而打开提升阀42，因此液压油可流过溢流阀40。该弹簧保持提升阀在正常情况下关闭，并因此通过溢流阀40流动的液压油的压力在溢流阀开口43处必须比溢流阀开口44处的油箱压力大50Psi。当换向件11或12降到换向阀滚轮20下方时，具有泵压力的液压油就不再供到柱塞控制活塞。然而，由于液压油流经溢流阀40，在液压缸6的下杆端23和油箱回流软管或液压缸6的上盲端之间仍存在一个50Psi的压力差。当控制阀处于已移动了的位置时，液压缸6的下杆端23被连到柱塞与弹簧31相对的一端处的控制阀控制活塞。在柱塞弹簧端的控制活塞的弹簧端是连续接到油箱回流软管55的。在溢流阀40处产生的50Psi压力，在接到控制活塞时，是足够克服弹簧31的力从而保持柱塞处于已移动了的位置。控制活塞中的液压油稳定地通过柱塞纵向轴线上的0.09英寸直径的小孔泄漏到油箱52。这个泄漏是相对很小的，并可很容易地用从液压缸6下杆端23排出的油进行补偿。

一旦撞击件1一接触到桩子的端面或者桩子匹配器，工作周期的落下时期就结束了。在撞击件接触桩子或桩子匹配器时撞击件的提升对***的工作是不危险的。这是因为在撞击件停止运动时液压油不再从液压缸6的下杆端23排出，并因此液压油不再流经溢流阀40。液压油停止流动就消除了控制阀柱塞二端间的50Psi压力差。在控制阀30柱塞纵向轴线上的小孔允许油从柱塞的一端泄漏到另一端，并使柱塞二端压力相等。柱塞弹簧31然后使阀座中的柱塞往回移动到起始位置，这样开始另一个工作周期的升起时期。

在工作周期的上升和下落部分的整个升起一减速时期，从泵51来的液压油被防止进入液压缸6，并被贮存在压力储油器50中。所贮存的承压液压油的能量用来在工作周期的升起时期补充撞击件的加速度，如前面所说明的那样。

尽管这里已经详细说明了本发明的一个特定的实施例，但值得注意的是，本领域的技术人员根据本文总的精神可对该实施例作各种各样的修正和更改。因此，实施例的具体构造只是用于直观说明，并不限制本发明的范围，后面所附的权利要求的全部内容及任何与此相等价的条款给出了本发明范围。

Claims (10)

1．一种打桩驱动器，包括一个往复式撞击件(1)，它有一个下接触端(2)和一个上端，在所述撞击件上有用来操作一个换向阀的接触机构；一个液压缸(6)，它有一个下杆端(23)和一个上盲端(25)，它位于所述撞击件上端的上方；一个往复式活塞(5)，它可在所述液压缸(6)内轴向运动；一个活塞杆(4)，它把所述撞击件上端连接到所述往复式活塞(5)，当所述往复式活塞往上运动时升起所述撞击件；一个液压油贮油箱(52)；一个在压力下供应液压油的泵(51)，它把液压油从所述贮油箱压到所述液压缸的所述下杆端(23)，使所述活塞(5)在所述液压缸中朝上运动并因此升起撞击件(1)；其特征在于：

a)一个第一液压油回路，它连接所述液压缸的所述上盲端和所述液压缸的所述下杆端，

b)一个第二液压油回路，它连接所述泵和所述液压缸的所述下杆端，

c)一个位于所述第二回路中的控制阀，用来控制从所述泵经过所述第二回路流到所述液压缸的所述下杆端的承压液压油流动，一个在所述控制阀中的纵向受弹簧加载的柱塞和一个在所述柱塞上的小孔，使液压油能稳定漏泄经所述控制阀流向所述贮油箱，

d)一个第三液压油回路，它连接所述泵和一个可调换向阀，

e)一个连接到所述第三液压回路的可调的换向阀，用来移动在所述控制阀中所述弹簧加载的柱塞的纵向位置，从而控制从所述泵到所述液压缸的所述下杆端的液压油的流动，和一个在所述换向阀中的可调控制元件，

f)一个第四液压油回路，它连接所述换向阀和所述控制阀，由所述撞击件上的所述接触机构所产生的所述换向阀中所述可调控制元件的运动使在所述控制阀中的所述弹簧加载的柱塞的位置产生移动，

g)一个在所述第一回路中的补充单向阀，在所述换向阀中所述可调控制元件被调节到使在所述第四回路中的液压油压力可移动在所述控制阀中所述弹簧加载的柱塞的纵向位置后，在所述活塞朝上减速运动时，这个单向阀使液压油只能在所述第一回路中从所述液压缸的所述上盲端流到所述液压缸的所述下杆端，以充满所述液压缸的所述下杆端，

h)附加的液压油回路连接所述液压缸的所述上盲端和所述贮油箱，

i)一个第五液压油回路，它连接所述液压缸的所述下杆端和所述液压缸的所述上盲端，

j)一个位于所述第五回路中的溢流阀，它的第一和第二开口接到所述第五液压油回路中，它的第三开口接到一个第六液压油回路中，

k)所述的第六液压油回路，它把所述溢流阀的所述第三开口接到所述控制阀，于是把一个控制压力从所述控制阀加到所述溢流阀的所述第三开口，

l)所述的溢流阀包括一个与所述第三开口连通的提升阀和加压机构，用来在所述撞击件往上运动时，结合从所述控制阀来的控制压力使所述提升阀保持在关闭位置，而在所述撞击件工作周期的落下时期，当所述控制阀处于已移动了的位置时，在所述第五回路中的液压油流量是足够打开所述溢流阀的所述提升阀并流入所述液压缸的所述上盲端，所述控制阀仍被由所述第五回路中所述溢流阀的提升阀上的所述加压机构所产生的液压差保持在已移动了的位置上。

2．一种按照权利要求1的打桩驱动器，其特征在于，包括一个压力储油器，它与所述第二回路流体上连通，用来增加积聚从所述泵来的压力油，补充压力油经过所述第二回路加到所述液压缸的所述下杆端，结合正常的泵送加速在所述液压缸中的所述活塞的往上运动。

3．一种按照权利要求1的打桩驱动器，其特征在于，包括一个油箱储油器，它与所述附加回路流体上连通。

4．一种按照权利要求2的打桩驱动器，其特征在于，包括一个油箱储油器，它与所述附加回路流体连通。

5．一种按照权利要求1的打桩驱动器，其特征在于，包括多个间隔开的换向元件，它们位于所述撞击件上，每个所述换向元件都有一个带角度的凸轮表面，所述换向阀中的所述可调控制元件在所述撞击件被所述液压缸中所述活塞的升起而与之相接触，由此来控制承压液压油从所述换向阀流到所述控制阀，从而防止承压液压油从所述泵流到所述液压缸的所述下杆端，以开始所述液压缸中所述活塞和与所述活塞相连接的所述撞击件的往上运动的减速。

6．一种按照权利要求5的打桩驱动器，其特征在于，所述换向阀中所述可调控制元件是一个从换向阀延伸出的杆，一个位于所述杆的末端上的滚轮用来在所述撞击件升起时接触一个所述换向元件上的带角度的凸轮表面。

7．一种操作一个打桩驱动器的方法，它具有一个往复式撞击件(1)，该撞击件有一个下接触端(2)和一个上端，在所述撞击件上有用来操作一个换向阀的接触机构；一个液压缸(6)，它有一个下杆端(23)和一个上盲端(25)，它位于所述撞击件上端的上方；一个往复式活塞(5)，它可在所述液压缸(6)内轴向运动；一个活塞杆(4)，它把所述撞击件上端连接到所述往复式活塞，当所述往复式活塞往上运动时升起所述撞击件；一个第一液压油回路，它连接所述液压缸的所述上盲端和所述液压缸的所述下杆端；一个液压油贮油箱，液压油通过一个泵在压力下从所述贮油箱输送到所述液压缸的所述下杆端，使所述活塞在所述液压缸中朝上运动并因此升起所述撞击件；一个第二液压油回路，它连接所述泵和所述液压缸的所述下杆端，其特征在于：

a)控制通过所述第二回路从所述泵经过一个控制阀到所述液压缸的所述下杆端的压力液压油的流动，一个在所述控制阀中的纵向受有弹簧加载的柱塞和一个在所述柱塞上的小孔，使液压油的稳定漏泄经所述控制阀流到所述贮油箱，

b)一个第三液压油回路，它连接所述泵和一个可调的换向阀，

c)移动在所述控制阀中所述弹簧加载的柱塞的纵向位置，经连接到所述第三回路的一个可调换向阀来控制从所述泵到所述液压缸的所述下杆端的液压油的流动，和一个在所述换向阀中的可调的控制元件，

d)一个第四液压油回路，它连接所述换向阀和所述控制阀，由所述撞击件上的所述接触机构所产生的所述换向阀中所述可调控制元件的运动使在所述控制阀中的所述弹簧加载的柱塞的位置产生移动，

e)限制液压油经过一个在所述第一回路中的补充单向阀的流动，在所述换向阀中所述可调控制元件被调节到使在所述第四回路中的液压油压力可移动在所述控制阀中所述弹簧加载的柱塞的纵向位置以后，在所述活塞朝上减速运动时，液压油只能在所述第一回路中从所述液压缸的所述上盲端流到所述液压缸的所述下杆端，以充满所述液压缸的所述下杆端，

f)附加的液压油回路连接所述液压缸的所述上盲端和所述贮油箱，

g)一个第五液压油回路，它连接所述液压缸的所述下杆端和所述液压缸的所述上盲端，

h)一个装在所述第五回路中的溢流阀，它的第一和第二开口接到所述第五液压油回路中，它的第三开口接到一个第六液压油回路中，

i)所述的第六液压油回路把所述溢流阀的所述第三开口接到所述控制阀，从而把一个控制压力从所述控制阀加到所述溢流阀的所述第三开口，

j)保持所述提升阀在所述撞击件朝上运动时处于关闭位置，而在所述撞击件工作周期的落下时期，当所述控制阀处于已移动了的位置时，在所述第五回路中的液压油流量是足够打开所述溢流阀的所述提升阀并流入所述液压缸的所述上盲端，所述控制阀仍被由所述第五回路中所述溢流阀的提升阀上的所述加压机构所产生的液压差保持在已移动了的位置上。

8．一种按照权利要求7的操作方法，其特征在于，包括经过一个流体上与所述第二回路连通的压力储油器补充压力液压油的流量，用来积聚从所述泵来的压力油，补充压力油通过所述第二回路流到所述液压缸的所述下杆端，结合正常的泵送加速在所述液压缸中的所述活塞的往上运动。

9．一种按照权利要求7的操作方法，其特征在于，包括多个间隔开的换向元件，它们装在所述撞击件上，每个换向元件都有一个带角度的凸轮表面，所述换向阀中的所述可调控制元件在所述撞击件被所述液压缸中所述活塞的升起而与之相接触，由此来控制承压液压油从所述换向阀流到所述控制阀，从而防止承压液压油从所述泵流到所述压缸的所述下杆端，以开始所述液压缸中所述活塞和与所述活塞相连接的所述撞击件的往上运动的减速。

10．一种按照权利要求9的操作方法，其特征在于，所述换向阀中所述可调控制元件是一个从换向阀延伸出的杆，一个位于所述杆的末端上的滚轮用来在所述撞击件升起时接触一个所述换向元件上的带角度的凸轮表面。

Images