[发明专利]一种大型打桩船桩架多缸联合驱动系统及其控制方法

说明书

一种大型打桩船桩架多缸联合驱动系统及其控制方法，包括液压电控系统和设置于打桩船主甲板上的主油缸、副油缸和后托架，桩架通过底部外侧设置的转轴转动连接在打桩船上，桩架下部倾斜设置有液压缸滑轨，主油缸的一端通过耳板转动连接在打桩船主甲板靠近桩架的一端，主油缸的另一端滑动连接在液压缸滑轨上，副油缸均设置在主甲板上主油缸的内侧，油缸的伸缩端顶在桩架底部内侧的两端，后托架设置在打桩船主甲板的另一端，本发明采用主油缸主导、副油缸随动的不等压工作方式，以非等压系统设计理念与液压电控系统相配合，降低了单液压缸驱动下的安全风险，能够有效降低作业人员的操作难度，充分保证各液压缸负载分配合理并安全可靠运行。

技术领域

本发明涉及打桩船领域，尤其涉及一种大型打桩船桩架多缸联合驱动系统及其控制方法。

背景技术

打桩设备广泛应用于建筑、施工行业，主要作用是将钢柱深深地插入土层中，为上部建筑物提供坚实可靠的支撑，钢柱一般被打桩船垂直地敲打插入土层，常规打桩船多采用单根液压缸实现打桩船桩架的顶升和放倒操作，随着打桩船不断向大型化发展，桩架自重及吊重负载也越来越大，单液压缸顶升桩架系统对液压缸的能力要求越来越高，相应的液压缸制造难度和采购成本也大幅度提高，传统的单液压缸模式已不适应当前大型打桩船及其桩架自重发展需要，而且传统驱动系统无预警机制，使用中存在较大的安全风险，数字化程度较低、自动控制程度较低，人员投入较多。

发明内容

本发明为解决上述问题提供了一种大型打桩船桩架多缸联动驱动系统及其控制方法。

本发明所采取的技术方案：

一种大型打桩船桩架多缸联合驱动系统，包括液压电控系统和设置于打桩船主甲板上的主油缸、副油缸和后托架，桩架通过底部外侧设置的转轴转动连接在打桩船上，桩架下部倾斜设置有液压缸滑轨，主油缸的一端通过耳板转动连接在打桩船主甲板靠近桩架的一端，主油缸的另一端滑动连接在液压缸滑轨上，副油缸均设置在主甲板上主油缸的内侧，副油缸的伸缩端顶在桩架底部内侧的两端，后托架设置在打桩船主甲板的另一端，后托架可支撑住桩架的上部，打桩船的主甲板上靠近副油缸处转动设置有支撑架，液压电控系统包括控制模块、液压泵、控制阀、溢流阀、压力传感器、桩架角度传感器、液压缸行程传感器、液压油箱和液压油在线检测保养系统，主油缸和副油缸均通过管路与液压油箱连接，管路上连接有控制阀和液压泵，主油缸底部安装桩架角度传感器，主油缸和副油缸顶部安装液压缸行程传感器，副油缸底部设置压力传感器，主油缸顶部和底部均设置溢流阀，副油缸底部设置溢流阀，液压油箱上连接液压油在线检测保养系统，控制模块与液压泵、控制阀、溢流阀、压力传感器、桩架角度传感器和液压缸行程传感器电连接。

所述的副油缸包括对称分布在打桩船主甲板左右两侧的左副油缸和右副油缸。

所述的控制模块包括阀控放大板和泵控放大板。

所述的副油缸为伸缩式二级油缸。

一种大型打桩船桩架多缸联合驱动系统的控制方法，其步骤为：

第一步：当系统控制模块接到桩架操作运行指令后，控制阀通电并开始工作；

第二步：系统控制模块获取开锁反馈压力后，确认开锁完成；

第三步：开锁操作完成后，阀控放大板和泵控放大板输出电流；

第四步：每个泵控放大板的输出比例等于控制模块的输出比例，阀控放大板为双向输出，用于控制主油缸和副油缸运动方向，输出比例大于对应泵控放大板输出比例20%，控制油缸运动方向和速度；

第五步：泵控放大板和阀控放大板完成输出操作后，液压泵内的泄压电磁阀断电，液压管路起压；

第六步：三缸联动运行阶段。

所述的第六步中三缸联动运行阶段的具体步骤为：

a.三缸联合驱动过程中，主油缸始终主导伸出或收回；

b.左副油缸和右副油缸同向同速随动，副油缸第一级活塞杆伸出或收回，通过副油缸底部的高压溢流阀设定压力190bar限定副油缸负荷；