旋挖钻机及桅杆液压控制系统和桅杆起升/下降控制方法技术方案

一种旋挖钻机及桅杆液压控制系统和桅杆起升/下降控制方法，其中该桅杆液压控制系统包括：左桅杆油缸；右桅杆油缸；顶升油缸；第一换向阀，与左桅杆油缸连接；第二换向阀，与右桅杆油缸连接；第三换向阀，与顶升油缸连接；左桅杆平衡阀；右桅杆平衡阀；顶升平衡阀；第一切换阀，与左桅杆平衡阀并联连接；第二切换阀，与右桅杆平衡阀并联连接；第三切换阀，连接在顶升油缸的无杆腔与第三换向阀之间，第三切换阀具有导通节流位和截止位，当第三切换阀处在导通节流位时，顶升油缸的无杆腔中的油液能够经由导通的第三切换阀以及第五管路缓慢回油。本实施例采用后趴式大三角桅杆起升/下降液压控制系统，维护保养、拆装方便，而且入岩稳定性较好。

【技术实现步骤摘要】
旋挖钻机及桅杆液压控制系统和桅杆起升/下降控制方法
本专利技术属于桩基础施工设备
，具体地涉及一种旋挖钻机及桅杆液压控制系统，以及桅杆起升/下降的控制方法。
技术介绍
旋挖钻机是一种用于桩基础工程中成孔作业的现代机电液一体化大型机械设备，作业循环性强。桅杆变幅机构用来完成桅杆的举升及调垂工作，每一个作业位姿都需要调节桅杆变幅机构，系统驱动桅杆油缸，带动桅杆移动，并根据旋挖钻机工作现场的实际情况来完成桅杆的举升及调垂工作。目前，传统旋挖钻机的桅杆变幅机构都是基于大三角形式和平行四边形结构，前者为大三角前趴式设计，系统控制逻辑比较简单，但是维护保养、拆装不方便，对场地要求比较高，转移运输不便；后者入岩稳定性能较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种旋挖钻机及桅杆液压控制系统和桅杆起升/下降控制方法，采用后趴式大三角桅杆起升/下降液压控制系统，能使桅杆放倒在转台上，维护保养、拆装方便，对场地要求比较低，便于转移运输，而且入岩稳定性较好。本专利技术实施例提供一种桅杆液压控制系统，包括：左桅杆油缸、右桅杆油缸和顶升油缸；第一换向阀，具有第一出油口和第二出油口，其中第一出油口通过第一管路与左桅杆油缸的无杆腔连接，第二出油口通过第二管路与左桅杆油缸的有杆腔连接；第二换向阀，具有第一出油口和第二出油口，其中第一出油口通过第三管路与右桅杆油缸的无杆腔连接，第二出油口通过第四管路与右桅杆油缸的有杆腔连接；第三换向阀，具有第一出油口和第二出油口，其中第一出油口通过第五管路与顶升油缸的无杆腔连接，第二出油口通过第六管路与顶升油缸的有杆腔连接；左桅杆平衡阀，连接在第一管路和第二管路上，用于防止左桅杆油缸的两个油腔中的压力超过限值；右桅杆平衡阀，连接在第三管路和第四管路上，用于防止右桅杆油缸的两个油腔中的压力超过限值；顶升平衡阀，连接在第五管路上，用于防止顶升油缸的无杆腔中的压力超过限值；第一切换阀，与左桅杆平衡阀并联连接在第一管路上，第一切换阀具有导通位和截止位，当第一切换阀处在导通位时，左桅杆油缸的无杆腔中的油液能够经由导通的第一切换阀以及第一管路回油；当第一切换阀处在截止位时，左桅杆油缸的无杆腔中的油液不能经过第一切换阀；第二切换阀，与右桅杆平衡阀并联连接在第三管路上，第二切换阀具有导通位和截止位，当第二切换阀处在导通位时，右桅杆油缸的无杆腔中的油液能够经由导通的第二切换阀以及第三管路回油；当第二切换阀处在截止位时，右桅杆油缸的无杆腔中的油液不能经过第二切换阀；第三切换阀，连接在顶升油缸的无杆腔与第三换向阀的第一出油口之间，第三切换阀具有导通节流位和截止位，当第三切换阀处在导通节流位时，顶升油缸的无杆腔中的油液能够经由导通的第三切换阀以及第五管路缓慢回油；当第三切换阀处在截止位时，顶升油缸的无杆腔中的油液不能经过第三切换阀。进一步地，第一换向阀、第二换向阀和第三换向阀中的每个换向阀具有第一工作位、第二工作位和中位；当每个换向阀处在第一工作位时，其第二出油口接通压力油，第一出油口接通油箱；当每个换向阀处在第二工作位时，其第一出油口接通压力油，第二出油口接通油箱；当每个换向阀处在中位时，其第一出油口和第二出油口均接通油箱。进一步地，左桅杆平衡阀为双向平衡阀，包括分别连接在第一管路和第二管路上的第一平衡阀单元和第二平衡阀单元，每个平衡阀单元包括并联在一起的一个单向阀和一个平衡阀体，第一切换阀与第一平衡阀单元并联连接在第一管路上。进一步地，右桅杆平衡阀为双向平衡阀，包括分别连接在第三管路和第四管路上的第三平衡阀单元和第四平衡阀单元，每个平衡阀单元包括并联在一起的一个单向阀和一个平衡阀体，第二切换阀与第三平衡阀单元并联连接在第三管路上。进一步地，顶升平衡阀包括一个单向阀和一个平衡阀体，单向阀连接在顶升油缸的无杆腔与第三换向阀的第一出油口之间，第三切换阀与单向阀并联连接在第五管路上。进一步地，第一换向阀、第二换向阀和第三换向阀分别为三位四通的电磁换向阀，第一切换阀、第二切换阀和第三切换阀分别为两位两通的电磁换向阀。进一步地，还包括控制器，控制器与各个电磁换向阀的电磁铁通过有线或无线方式电连接。进一步地，还包括第四换向阀，第四换向阀具有出油口，第三切换阀是一个液控换向阀，第四换向阀的出油口通过第七管路与第三切换阀的液控端连接。本专利技术实施例还提供一种旋挖钻机，包括上述的桅杆液压控制系统。本专利技术实施例还提供一种桅杆起升/下降控制方法，该控制方法采用上述的桅杆液压控制系统，且包括如下步骤：当桅杆从转台向上升起时，控制左桅杆油缸、右桅杆油缸和顶升油缸同时伸出共同将桅杆推起至一定角度，之后再由左桅杆油缸和右桅杆油缸将桅杆继续向上升起直至垂直状态，以及控制顶升油缸的活塞杆缩回；当桅杆向后朝转台倒下时，控制顶升油缸的活塞杆伸出，控制左桅杆油缸和右桅杆油缸同时收缩将桅杆向后倾倒至一定角度，在桅杆与顶升油缸的活塞杆进入接触之后，控制第一切换阀和第二切换阀分别切换至各自的导通位，使左桅杆油缸和右桅杆油缸分别处在浮动状态，控制第三切换阀切换至导通节流位，由顶升油缸托着桅杆在重力作用下开始缓慢自动下降，直至桅杆下降至转台上。本专利技术实施例提供的旋挖钻机，采用后趴式大三角桅杆起升/下降液压控制系统，控制逻辑比较简单，通过顶升油缸可以辅助实现桅杆的起升和下降控制，能使桅杆放倒在转台上，维护保养、拆装方便，对场地要求比较低，便于转移运输，而且入岩稳定性较好。附图说明图1为本专利技术实施例中旋挖钻机在桅杆放倒至转台上时的结构示意图。图2为图1中旋挖钻机在桅杆与转台具有一定角度时的结构示意图。图3为图1中旋挖钻机的桅杆油缸与转台的连接示意图。图4为本专利技术实施例中桅杆液压控制系统的结构示意图。图5为图4中左桅杆平衡阀与左桅杆油缸的放大结构示意图。图6为图4中右桅杆平衡阀与右桅杆油缸的放大结构示意图。图7为图4中顶升平衡阀与顶升油缸的放大结构示意图。图8为另一实施例中顶升平衡阀与顶升油缸的放大结构示意图。图9为本专利技术另一实施例中桅杆液压控制系统的结构示意图。图10为图9中顶升平衡阀与顶升油缸的放大结构示意图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本专利技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。如图1与图2，本实施例提供的旋挖钻机包括驾驶室31、转台32、桅杆油缸33、桅杆34、顶升油缸35和支座36。如图3，转台32两侧各有一个桅杆油缸33，分别为左桅杆油缸33a和右桅杆油缸33b，每个桅杆油缸33a/33b的一端与转台32连接，另一端与桅杆34连接，两个桅杆油缸33a、33b与转台32之间形成大三角形式的桅杆支撑结构，使得旋挖钻机的入岩稳定性较好。顶升油缸35底部固定在转台32上，具体地，顶升油缸35包括缸筒35a和活塞杆35b，其中缸筒35a固定在转台32上，活塞杆35b可相对于缸筒35a向外伸缩。优选地，顶升油缸35的安装为朝向驾驶室31一侧倾斜，顶升油缸35与水平面之间的夹角例如为80°。请参图1与图2，当桅杆34需要向后倒下时，机手在驾驶室内操纵手柄保证顶升油缸35的活塞杆35b处于伸出状态，通过两个桅杆油缸33a、33b控制桅杆34向后倒下，当桅杆34后倒至一定角度并接触到顶升油缸3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桅杆液压控制系统，其特征在于，包括：左桅杆油缸(33a)、右桅杆油缸(33b)和顶升油缸(35)；第一换向阀(11)，具有第一出油口(A1)和第二出油口(B1)，其中第一出油口(A1)通过第一管路(L1)与左桅杆油缸(33a)的无杆腔连接，第二出油口(B1)通过第二管路(L2)与左桅杆油缸(33a)的有杆腔连接；第二换向阀(12)，具有第一出油口(A2)和第二出油口(B2)，其中第一出油口(A2)通过第三管路(L3)与右桅杆油缸(33b)的无杆腔连接，第二出油口(B2)通过第四管路(L4)与右桅杆油缸(33b)的有杆腔连接；第三换向阀(13)，具有第一出油口(A3)和第二出油口(B3)，其中第一出油口(A3)通过第五管路(L5)与顶升油缸(35)的无杆腔连接，第二出油口(B3)通过第六管路(L6)与顶升油缸(35)的有杆腔连接；左桅杆平衡阀(21)，连接在第一管路(L1)和第二管路(L2)上，用于防止左桅杆油缸(33a)的两个油腔中的压力超过限值；右桅杆平衡阀(22)，连接在第三管路(L3)和第四管路(L4)上，用于防止右桅杆油缸(33b)的两个油腔中的压力超过限值；顶升平衡阀(23)，连接在第五管路(L5)上，用于防止顶升油缸(35)的无杆腔中的压力超过限值；第一切换阀(15)，与左桅杆平衡阀(21)并联连接在第一管路(L1)上，第一切换阀(15)具有导通位和截止位，当第一切换阀(15)处在导通位时，左桅杆油缸(33a)的无杆腔中的油液能够经由导通的第一切换阀(15)以及第一管路(L1)回油；当第一切换阀(15)处在截止位时，左桅杆油缸(33a)的无杆腔中的油液不能经过第一切换阀(15)；第二切换阀(16)，与右桅杆平衡阀(22)并联连接在第三管路(L3)上，第二切换阀(16)具有导通位和截止位，当第二切换阀(16)处在导通位时，右桅杆油缸(33b)的无杆腔中的油液能够经由导通的第二切换阀(16)以及第三管路(L3)回油；当第二切换阀(16)处在截止位时，右桅杆油缸(33b)的无杆腔中的油液不能经过第二切换阀(16)；第三切换阀(17)，连接在顶升油缸(35)的无杆腔与第三换向阀(13)的第一出油口(A3)之间，第三切换阀(17)具有导通节流位和截止位，当第三切换阀(17)处在导通节流位时，顶升油缸(35)的无杆腔中的油液能够经由导通的第三切换阀(17)以及第五管路(L5)缓慢回油；当第三切换阀(17)处在截止位时，顶升油缸(35)的无杆腔中的油液不能经过第三切换阀(17)。...

【技术特征摘要】
1.一种桅杆液压控制系统，其特征在于，包括：左桅杆油缸(33a)、右桅杆油缸(33b)和顶升油缸(35)；第一换向阀(11)，具有第一出油口(A1)和第二出油口(B1)，其中第一出油口(A1)通过第一管路(L1)与左桅杆油缸(33a)的无杆腔连接，第二出油口(B1)通过第二管路(L2)与左桅杆油缸(33a)的有杆腔连接；第二换向阀(12)，具有第一出油口(A2)和第二出油口(B2)，其中第一出油口(A2)通过第三管路(L3)与右桅杆油缸(33b)的无杆腔连接，第二出油口(B2)通过第四管路(L4)与右桅杆油缸(33b)的有杆腔连接；第三换向阀(13)，具有第一出油口(A3)和第二出油口(B3)，其中第一出油口(A3)通过第五管路(L5)与顶升油缸(35)的无杆腔连接，第二出油口(B3)通过第六管路(L6)与顶升油缸(35)的有杆腔连接；左桅杆平衡阀(21)，连接在第一管路(L1)和第二管路(L2)上，用于防止左桅杆油缸(33a)的两个油腔中的压力超过限值；右桅杆平衡阀(22)，连接在第三管路(L3)和第四管路(L4)上，用于防止右桅杆油缸(33b)的两个油腔中的压力超过限值；顶升平衡阀(23)，连接在第五管路(L5)上，用于防止顶升油缸(35)的无杆腔中的压力超过限值；第一切换阀(15)，与左桅杆平衡阀(21)并联连接在第一管路(L1)上，第一切换阀(15)具有导通位和截止位，当第一切换阀(15)处在导通位时，左桅杆油缸(33a)的无杆腔中的油液能够经由导通的第一切换阀(15)以及第一管路(L1)回油；当第一切换阀(15)处在截止位时，左桅杆油缸(33a)的无杆腔中的油液不能经过第一切换阀(15)；第二切换阀(16)，与右桅杆平衡阀(22)并联连接在第三管路(L3)上，第二切换阀(16)具有导通位和截止位，当第二切换阀(16)处在导通位时，右桅杆油缸(33b)的无杆腔中的油液能够经由导通的第二切换阀(16)以及第三管路(L3)回油；当第二切换阀(16)处在截止位时，右桅杆油缸(33b)的无杆腔中的油液不能经过第二切换阀(16)；第三切换阀(17)，连接在顶升油缸(35)的无杆腔与第三换向阀(13)的第一出油口(A3)之间，第三切换阀(17)具有导通节流位和截止位，当第三切换阀(17)处在导通节流位时，顶升油缸(35)的无杆腔中的油液能够经由导通的第三切换阀(17)以及第五管路(L5)缓慢回油；当第三切换阀(17)处在截止位时，顶升油缸(35)的无杆腔中的油液不能经过第三切换阀(17)。2.如权利要求1所述的桅杆液压控制系统，其特征在于，第一换向阀(11)、第二换向阀(12)和第三换向阀(13)中的每个换向阀具有第一工作位、第二工作位和中位；当每个换向阀处在第一工作位时，其第二出油口接通压力油，第一出油口接通油箱(24)；当每个换向阀处在第二工作位时，其第一出油口接通压力油，第二出油口接通油箱(24)；当每个换向阀处在中位时，其第一出油口和第二出油口均接通油箱(24)。3.如权利要求1所述的桅杆液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：何杰，陈玉磊，
申请(专利权)人：上海中联重科桩工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31