设计简介
液压静力压桩机液压系统总体部分设计
摘要
在土木工程施工过程中,首先要进行的是基础施工.桩基础是建筑施工特别
是高层建筑施工中最为常见的基础形式.近年来兴起的静力压桩机由于具有非常
明显的环保性,十几年来从广东珠江三角洲开始由南向北得到了迅速的推广.
液压静力压桩机具有操作简便、工作效率高、无噪声和无气体污染等优点，
在预制桩的施工过程中得到广泛的运用。目前在很多城市特别是沿海地区，静力
压桩机已经很普及。对比选择各基本回路，拟订了静力压桩机的液压系统原理图 。
比较恒流量和准恒功率两种液压系统设计方法，选用准恒功率设计法设计了
ZYJ800 型液压静力压桩机的液压系统。对液压系统各元件选型，并对压桩液压
缸、油箱进行了设计计算。
本次设计中，我主要对液压静力压桩机的液压系统进行设计计算跟校核方面
的工作，由于传统液压系统采用恒流量设计，系统功率按满足最大流量和额定压
力的要求进行配置，与实际工况不相适应，在压桩的大部分低阻力阶段，都处于
“大马拉小车”的工作状况，而进入高阻力阶段时，由于阻力大，必然导致压桩
速度下降，多余的高压油的压力只能以热能的形式从溢流阀泄走，而导致整个压
桩过程能耗高，工作效率低。现有的液压技术比较好地解决的这个问题，采用“边
桩”和“角桩”，特别是高承载力管桩、薄壁管桩的广泛使用和 H 型钢的出现，
使大家对其发展有了更新的认识。
关键词：液压静力压桩机；液压系统； 恒流量设计
摘要
在土木工程施工过程中,首先要进行的是基础施工.桩基础是建筑施工特别
是高层建筑施工中最为常见的基础形式.近年来兴起的静力压桩机由于具有非常
明显的环保性,十几年来从广东珠江三角洲开始由南向北得到了迅速的推广.
液压静力压桩机具有操作简便、工作效率高、无噪声和无气体污染等优点，
在预制桩的施工过程中得到广泛的运用。目前在很多城市特别是沿海地区，静力
压桩机已经很普及。对比选择各基本回路，拟订了静力压桩机的液压系统原理图 。
比较恒流量和准恒功率两种液压系统设计方法，选用准恒功率设计法设计了
ZYJ800 型液压静力压桩机的液压系统。对液压系统各元件选型，并对压桩液压
缸、油箱进行了设计计算。
本次设计中，我主要对液压静力压桩机的液压系统进行设计计算跟校核方面
的工作，由于传统液压系统采用恒流量设计，系统功率按满足最大流量和额定压
力的要求进行配置，与实际工况不相适应，在压桩的大部分低阻力阶段，都处于
“大马拉小车”的工作状况，而进入高阻力阶段时，由于阻力大，必然导致压桩
速度下降，多余的高压油的压力只能以热能的形式从溢流阀泄走，而导致整个压
桩过程能耗高，工作效率低。现有的液压技术比较好地解决的这个问题，采用“边
桩”和“角桩”，特别是高承载力管桩、薄壁管桩的广泛使用和 H 型钢的出现，
使大家对其发展有了更新的认识。
关键词：液压静力压桩机；液压系统； 恒流量设计
绪论.............................................................. 1
1.1 静力压桩机的发展.............................................. 1
1.2 静力压桩机的结构组成和工作原理................................ 2
1.2.1 静力压桩机的结构组成..................................... 2
1.2.2 静力压桩机的工作原理..................................... 2
1.3 选题的意义和作业内容.......................................... 4
液压系统工作原理图的拟定.......................................... 5
2.1 液压系统方案的选择............................................ 5
2.1.1 ZYJ 800 液压静力压桩机液压系统的基本参数及性能要求........ 5
2.1.2 液压系统型式的确定及多路阀的连接......................... 6
2.1.3 各组成机构基本回路的选择................................. 7
2.2 液压系统原理图的拟定......................................... 12
液压系统的设计计算及液压元件的选型............................... 14
3.1 液压系统设计方法的选择及实施途径............................. 14
3.2 液压泵及电机的选择........................................... 17
3.3 液压阀的选择................................................. 21
3.3.1 溢流阀的选择............................................ 21
3.3.2 平衡阀的选择............................................ 23
3.3.3 单向阀的选择............................................ 24
3.3.4 换向阀的选择............................................ 24
3.4 液压缸主要参数的计算......................................... 25
3.4.1 压桩液压缸主要参数的计算.................................... 25
3.4.2 纵移、横移液压缸主要参数的计算.......................... 26
3.4.3 升降液压缸主要参数的计算................................ 32
3.4.4 液压缸工作速度的验算.................................... 33
3.5 油箱容积的初定............................................... 35
1.1 静力压桩机的发展.............................................. 1
1.2 静力压桩机的结构组成和工作原理................................ 2
1.2.1 静力压桩机的结构组成..................................... 2
1.2.2 静力压桩机的工作原理..................................... 2
1.3 选题的意义和作业内容.......................................... 4
液压系统工作原理图的拟定.......................................... 5
2.1 液压系统方案的选择............................................ 5
2.1.1 ZYJ 800 液压静力压桩机液压系统的基本参数及性能要求........ 5
2.1.2 液压系统型式的确定及多路阀的连接......................... 6
2.1.3 各组成机构基本回路的选择................................. 7
2.2 液压系统原理图的拟定......................................... 12
液压系统的设计计算及液压元件的选型............................... 14
3.1 液压系统设计方法的选择及实施途径............................. 14
3.2 液压泵及电机的选择........................................... 17
3.3 液压阀的选择................................................. 21
3.3.1 溢流阀的选择............................................ 21
3.3.2 平衡阀的选择............................................ 23
3.3.3 单向阀的选择............................................ 24
3.3.4 换向阀的选择............................................ 24
3.4 液压缸主要参数的计算......................................... 25
3.4.1 压桩液压缸主要参数的计算.................................... 25
3.4.2 纵移、横移液压缸主要参数的计算.......................... 26
3.4.3 升降液压缸主要参数的计算................................ 32
3.4.4 液压缸工作速度的验算.................................... 33
3.5 油箱容积的初定............................................... 35
3.6 液压油的选择................................................. 35
4主压桩液压缸及油箱的设计计算..................................... 37
4.1 缸筒的设计计算............................................... 374.1.1 缸筒壁厚的计算及验算.................................... 37
4.1.2 缸筒底部厚度的计算...................................... 40
4.1.3 缸筒与底部焊接的计算.................................... 40
4.1.4 缸筒端部法兰连接螺栓的设计.............................. 41
4.1.5 缸筒头部法兰厚度的设计.................................. 42
4.2 活塞的设计................................................... 43
4.3 活塞杆的设计................................................. 43
4.3.1 活塞杆的验算............................................ 44
4.3.2 活塞杆的导向套的设计计算................................ 46
4.4 排气阀的设计计算............................................. 47
4.5 油口的设计计算............................................... 47
4.6 油箱的设计计算及验算......................................... 48
4.6.1 油箱的容积验算.......................................... 48
4.6.2 油箱的内部结构.......................................... 50
4.6.3 油箱的强度验算.......................................... 51
5 结论.............................................................. 54
参考文献............................................................ 55
致谢...............................................................56
