中南大学毕业设计论文（本科）
2.2电磁阀控制的弹簧和桩锤自重双重作用方案
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图2.2 电磁阀控制的弹簧和锤体双作用方案
1-桩锤 2-液压缸 3-溢流阀 4-蓄能器 5-换向阀 6-溢流阀 7-电磁阀 8-油泵 9-油箱 10-液控单向阀 11-行程开关
图2.2是电磁阀控制的弹簧和桩锤自重双重作用方案液压系统原理简图，其主要工作过程如下：
当桩帽上有桩存在时，给电磁阀7一个电信号，阀7的左位工作，停止系统卸荷，系统可以开始工作。否则系统压力一直为零。完成防空打功能。 当有桩存在时，初始状态桩锤位于最低端，电磁接近行程开关给换向阀5一个信号，阀5的右位工作，则液控单向阀10受高压控制，反程打开，蓄能器4和液压泵8中的高压油通过阀5的右位进入液压缸2的下腔，压缩上腔的弹簧，抬起重锤1上升。而上腔的液压油则返回油箱。
当重锤上升到一定的高度时，形成接近开关给换向阀5一个信号，阀5的左位工作，此时单向阀10的液控压力为零，反向关闭，但液压泵8可以继续向蓄能器4泵油，存储液体压力能量。此时重锤1在弹簧和自身重力的作用下，快速下落，冲击桩头，实现打桩功能。而液压缸2的下腔的压力油受锤体重力和弹簧的压力的影响，快速从换向阀5的左位排回油箱。液压缸2的上腔产生真空，会吸入油箱里的油自动补充。当锤1到达最低端时，阀5则又会变为右位工作，重复上述动作过程。
可以在锤体的冲程中安装有多个形成接近开关，通过对这些形成接近开关的控制调节锤体冲击的行程以及能量的大小。 本方案的优点:
1、构造简单，制造方便，成本较低；
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2、电磁阀控制换向，换向迅速方便； 3、可以实现防空打功能；
4、桩锤受弹簧和自身重力的双重作用下落，冲击能量大，打桩贯入度大； 5、蓄能器较好的发挥了作用，能提高桩锤的打击频率，可以减小液压泵的
负荷。 6、基本上全部使用液压设备，噪音低。 本方案的缺点：
1、含有电气设备，工作的可靠性和稳定性较差，在恶劣环境中的工作适应
能力降低； 2、形成接近开关控制桩锤冲击行程，不能实现无级调速和调能； 3、桩锤的下落主要靠弹簧和自身重力，调节不方便； 4、打桩的频率仍然很低。
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2.3内外差动式液压作用方案
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图2.3 内外差动式液压也用方案
1-油箱 2-滤油器 3-油泵 4、11-单向阀 5-溢流阀 6-二位二通电磁阀 7-蓄能器 8-单向节流阀 9、10二位四通电磁阀 12活塞 13-液压缸 14-活塞杆 15-锤头 16-行程开关
图2.3所示是内外差动式液压作用控制方案原理简图，其工作过程如下： 工作时，电磁阀6通电，回油腔关闭，建立系统压力。液压泵3通过滤油器2将油箱1中的液压油泵出，经过单向阀4后，一路进入蓄能器7，另一路液压油进入已通电的二位四通阀9，进入液压缸13的下腔，将锤头15提起。液压缸13上腔的液压油经过二位四通阀10回油箱。活塞上行到顶部时，电磁阀10换向，蓄能器7及液压泵泵出的压力油进入液压缸13的上腔，实现外差动；同时单向阀11被打开，液压缸13的上下腔连联通，实现内差动。内外差动的双重作用使锤头15快速下降。
锤头15下降到接近行程开关16时，二位四通阀9、10断电换向，液压泵3泵出的压力油进入蓄能器7，而液压缸13中的液压油快速降压并通过电液阀9、10的左位返回油箱。停留一段时间，当单向阀11内的弹簧弹力克服液压缸13中的液压油的压力时，弹簧回位，关闭内差动油路，液压缸13的上下腔的联系切断。这时电液阀9通电，压力油通过电液阀9进入液压缸下腔。另一路进入蓄能器7，活塞上升。重复上述动作，液压垂头便开始连续工作。
本方案的优点：
1、结构简单，液压缸的体积小；
2、液体压力和桩锤重量双重作用，打击能量高，打击力度大，桩的贯入度
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大；
3、排油迅速，换向准确；
4、可以实现防空打，还可通过设计控制系统手动或自动调节冲击能； 5、蓄能器较好的发挥了作用，能提高打桩的频率，减小泵的负荷； 6、本系统基本上采用液压设备，因此噪声较低。 本方案的缺点：
1、含有电气设备，工作可靠性和稳定性较差，在恶劣环境中的工作适应能
力差； 2、必须通过无触点开关预先设置提升高度，才能控制冲击力的大小； 3、不能实现无级调速和调节能量；
4、由于单向阀回位需要时间，影响速度，打击频率还是比较低的。
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2.4日本NH系列液压锤液压控制系统原理方案
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图2.4 日本NH系列液压锤控制系统原理方案
1-低压蓄能器 2-高压蓄能器 3-液压缸 4-锤体
图2.4是日本NH系列液压锤液压控制系统原理简图
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，其工作原理是：
桩锤上升时，关闭V1和V2阀，开启V3阀。液压油通过液压泵进入液压缸3的下腔，提起桩锤4。与此同时，液压油进入低压蓄能器1.
桩锤下降时，开启V1阀和V2阀，关闭V3阀。液压油由泵进入液压缸3的上腔，桩锤4快速下落，与此同时，高压蓄能器2的液压油也注入液压缸3的上腔，由此加快了桩锤4的下落速度。
重复上述动作过程，桩锤上下往复运动作业。 本方案的优点：
1、由桩锤和液压双重作用，打击能量大，桩的贯入度大； 2、换向迅速，打击速度高，打击频率较高； 3、液压冲击桩锤，无噪声污染；
4、如果安装无触点接近行程开关，则可以调节冲击行程和冲击能量的大小。
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