液压打桩锤制造技术

本实用新型专利技术公开了一种液压打桩锤，包括上横梁、导杆和下横梁，上横梁和下横梁分别固定连接于导杆的两端，在上横梁和下横梁之间的导杆上还固定安装有中横梁，导杆上滑动支承有桩锤；在上横梁和中横梁之间支承有液压缸，液压缸的活塞杆伸出端与桩锤相连接，液压泵的出油口并向连通至所述液压缸的下缸腔和二位三通换向阀的P油口，二位三通换向阀的回油口T口连向油箱，二位三通换向阀的A油口通向所述液压缸的上缸腔；控制阀的P油口与液压泵的出油口连通，控制阀的T油口与油箱相连通。所述液压缸为双作用双活塞杆液压缸或双作用单活塞杆液压缸；二位三通换向阀为液动换向阀。该液压打桩锤具有结构简单，响应速度快，能实现提锤和落锤的快速换向。

Hydraulic piling hammer

【技术实现步骤摘要】
液压打桩锤
本技术涉及一种用于建筑工程基础施工的桩工机械，尤其涉及一种具有差动液压系统的导杆式液压打桩锤。
技术介绍
锤击式打桩机主要有柴油锤和液压锤。柴油打桩锤由于其自身结构无法解决的噪声、振动和油烟污染等问题而逐步被禁止使用；也由于柴油打桩锤热容积和效率的限制，理论上讲最大的柴油锤的冲击锤芯质量也只能达到15吨，不能满足大型预制桩的施工要求。液压打桩锤则具有打桩效率高、噪声低振动小、无油烟污染的特点，其先进性已经被广泛认可，用液压打桩锤替代柴油打桩锤势在必然，在西方发达国家和亚洲的日本、韩国、香港和新加坡等国家和地区，液压打桩锤已经完全取代了柴油打桩锤，成为打桩市场的绝对主力。但现有的液压打桩锤由于液压控制回路的通流量小，压力损失大，抗油污能力弱，动作灵敏度不高，存在冲击速度低、响应速度慢、单次锤击作用时间长以及结构刚性差等不足，这些结构的液压打桩锤随着打击速度和打击能量的提高，不可避免地会在液压缸油腔中形成背压，打击能量和速度均受到限制，同样难以满足大型基桩数百千焦甚至成千千焦的打击能量要求。为了提高液压打击锤的打击能量和液压控制回路的通流量及响应速度，本申请人于2017年10月24日提出“具有液压插装阀的导杆式打桩锤”的技术专利申请，其专利申请号：201711003379.1。该技术申请中的桩锤滑动支承于桩锤导杆上，液压缸则是用于提升桩锤的动力源，通过桩锤的自由落体运动实施对基桩的沉桩打击。该液压打桩锤液压控制回路则包括有先导控制阀和两个插装阀，其工作结构和工作原理构成了单作用液压冲击打桩锤，桩锤锤芯以自由落体方式打击桩体；提锤时液压泵的压力油在先导控制阀的控制下油液经第一插装阀和第二插装阀以一定的压力值充入到液压缸的下腔而实现提锤。由于在提锤时先要关闭第二插装阀再打开第一插装阀，两个插装阀的依序联动会形成较多的阀芯动作时间，尤其是第二插装阀关闭时其工作腔和控制腔两侧的油压几乎相等，插装阀阀芯的移动仅依靠阀内的复位弹簧来实现，系统的液压阻力和有限的弹簧力，使得该插装阀阀芯的动作迟缓，启闭时间较长。加之提锤时液压泵向整个控制回路要进行充压以建立起提锤油压又会延迟插装阀的实际启闭时间，在这一提锤过程均会消耗较多的工作时。落锤时则要先关闭第一插装阀，再打开第二插装阀。每一提锤、落锤的打击中均会形成较长的插装阀启闭动作时间，使得整个液压系统的响应速度慢打击频率低。因此这种单作用导杆式打桩锤虽然具有导向性好，能够通过增加桩锤重量来提高打击能量，但其液压控制回路是由先导阀和多个主阀构成的控制阀组，进行换向时需要多个主阀的联动切换，不仅增加了油路的复杂性，降低了传动系统的可靠性，而且多级切换增加了换向动作的时间，使得响应速度变慢，每一打击周期的工作时长，难以实现高频率打桩，影响桩基施工效率的提高。基于上述不足，本申请人又于2018年3月30日提出“高频大能量液压打桩锤”的技术专利申请，其专利申请号：201810291946.6。该技术申请中的液压缸采用差动式套缸结构，从而构成了双作用液压打桩锤，但其液压控制回路同样是主要包括有两个插装阀。提锤时第二插装阀关闭，第一插装阀打开，液压泵的压力油直接充入液压缸的直杆腔；打击时第二插装阀打开，第一插装阀关闭，此时液压缸构成了差动连接回路，这种结构有利于提高打击频率和打击速度，但液压控制回路仍存在多个插装阀依序联动启闭，每一动作周期的时长仍然较长，仍然难以实现打击频率的大幅提速，限制了液压打桩锤向更高打击频率和更高打击能量方向的发展。
技术实现思路
针对上述技术方案所存在的不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种具有结构简单，响应速度快，能实现快速提锤和落锤换向的液压打桩锤。为了解决上述技术问题，本技术的液压打桩锤，包括上横梁、导杆和下横梁，上横梁和下横梁分别固定连接于导杆的两端，在上横梁和下横梁之间的导杆上还固定安装有中横梁，导杆上滑动支承有桩锤；在所述上横梁和中横梁之间支承有液压缸，液压缸的活塞杆伸出端与桩锤相连接，液压泵的出油口并向连通至所述液压缸的下缸腔和二位三通换向阀的P油口，二位三通换向阀的回油口T口连向油箱，二位三通换向阀的A油口通向所述液压缸的上缸腔；控制阀的P油口与液压泵的出油口连通，控制阀的T油口与油箱相连通，控制阀的A油口与二位三通换向阀一端控制腔相连通，控制阀的B油口与二位三通换向阀的另一端控制腔相连通。在上述结构中，由于在液压方向控制回路中采用单只二位三通换向阀来控制液压缸的换向，缩短了液压油的通阀路径，简化了控制回路结构，增加了回路可靠性，节省了液压系统中每一动作过程的耗时，减少了液压系统的换向响应时间，有利于实现打桩锤的快速提锤和快速落锤打击，避免了因多只插装阀依序动作而延迟液压系统的响应时间，使换向动作反应变快，有效地提高了桩锤液压系统的响应速度；同时采用二位三通换向阀能够通过系统的液压油来直接驱动二位三通换向阀阀芯的换向移位，阀芯移位推力强大，阀芯移位迅速可靠，响应速度快；采用二位三通换向阀还避免了因多只插装阀依序动作而带来的误动作，实现了换向阀操控动作的准确，因此采用二位三通换向阀不仅大大提高了液压系统元件的响应速度和桩锤的打击频率，而且大大简化了液压系统的结构，减少了液压系统中的阀数，降低了运行故障。又由于采用二位三通换向阀便于构成差动液压系统，在桩锤提锤时，液压泵所产生的高压油直接进入到液压缸的下腔，液压缸上腔回油又直接回流到油箱中，进油和回油流道顺畅，动作时间变短，响应速度快；在桩锤落锤打桩时，液压缸的下缸腔和上缸腔通过二位三通换向阀而相互连通以形成差动连接，上缸腔的流量除液压泵的供油外，还有下缸腔补入的回油，液压泵的供油和下缸腔的油液汇合在一起流向上缸腔，流量增大，使得活塞带动活塞杆快速下降而落锤。同时差动连接所形成的液压缸上缸腔向下液压推力和桩锤重力形成合力，使桩锤锤芯的打击力更大，不仅打击能量变大，往复运动速度快，也提高了桩锤的打击频率。还由于采用导杆作为桩锤上下往复运动的导向件，不仅导向效果更加稳定，桩锤运动灵活，而且便于制作加工和维护使用；导杆和上、下横梁构成的桩锤支承结构也具有更高的刚度和强度，有利于承受更大的打击能量和更高的打击频率。本技术的优选实施方式，所述二位三通换向阀为液动换向阀，所述控制阀为二位四通电磁换向阀；所述液压缸为双作用双活塞杆液压缸或双作用单活塞杆液压缸。该结构不仅换向可靠迅速，而且具有更大的打击能量，且可以根据实际工况选择不同的液压系统流量。本技术的优选实施方式，所述液压缸上端连接有集成阀块，该集成阀块的A油口通向液压缸的下缸腔，集成阀块的B油口通向液压缸的上缸腔。采用集成阀块结构既有利于减少液压泄漏点和故障率，也使得液压油路系统变得更简洁。本技术的优选实施方式，所述液压泵的出油口与插装阀的A油口连通，插装阀的B油口并向连通至液压泵的出油口和二位三通换向阀的P油口，插装阀的P油口与液压缸的上缸腔连通。所述插装阀的插装阀控制腔与插装阀工作腔相连通；插装阀的P油口经集成阀块与液压缸的上缸腔连通。该结构能够有效减缓桩锤打击瞬间巨大的打击作用对液压系统的冲击，有效地保护了液压系统及液压元器件。本技术的优选实施方式，所述液压泵的出油口连通有高压蓄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压打桩锤，包括上横梁（13）、导杆（17）和下横梁（23），上横梁（13）和下横梁（23）分别固定连接于导杆（17）的两端，在上横梁（13）和下横梁（23）之间的导杆（17）上还固定安装有中横梁（19），导杆（17）上滑动支承有桩锤（22）；在所述上横梁（13）和中横梁（19）之间支承有液压缸，液压缸的活塞杆（20）伸出端与桩锤（22）相连接，其特征在于：液压泵（1）的出油口并向连通至所述液压缸的下缸腔和二位三通换向阀（8）的P油口，二位三通换向阀（8）的回油口T口连向油箱（12），二位三通换向阀（8）的A油口通向所述液压缸的上缸腔；控制阀（11）的P油口与液压泵（1）的出油口连通，控制阀（11）的T油口与油箱（12）相连通，控制阀（11）的A油口与二位三通换向阀（8）一端控制腔相连通，控制阀（11）的B油口与二位三通换向阀（8）的另一端控制腔相连通。

【技术特征摘要】
1.一种液压打桩锤，包括上横梁（13）、导杆（17）和下横梁（23），上横梁（13）和下横梁（23）分别固定连接于导杆（17）的两端，在上横梁（13）和下横梁（23）之间的导杆（17）上还固定安装有中横梁（19），导杆（17）上滑动支承有桩锤（22）；在所述上横梁（13）和中横梁（19）之间支承有液压缸，液压缸的活塞杆（20）伸出端与桩锤（22）相连接，其特征在于：液压泵（1）的出油口并向连通至所述液压缸的下缸腔和二位三通换向阀（8）的P油口，二位三通换向阀（8）的回油口T口连向油箱（12），二位三通换向阀（8）的A油口通向所述液压缸的上缸腔；控制阀（11）的P油口与液压泵（1）的出油口连通，控制阀（11）的T油口与油箱（12）相连通，控制阀（11）的A油口与二位三通换向阀（8）一端控制腔相连通，控制阀（11）的B油口与二位三通换向阀（8）的另一端控制腔相连通。2.根据权利要求1所述的液压打桩锤，其特征在于：所述二位三通换向阀（8）为液动换向阀，所述控制阀（11）为二位四通电磁换向阀；所述液压缸为双作用双活塞杆液压缸或双作用单活塞杆液压缸。3.根据权利要求1或2所述的液压打桩锤，其特征在于：所述液压缸上端连接有集成阀块（14），该集成阀块（14）的A油口通向液压缸的下缸腔，集成阀块（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉立，许清，施光林，张静，孟春明，冯启阳，王小娟，
申请(专利权)人：江苏巨威机械有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32