CN102296585B - 一种液压顶升式强夯机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压顶升式强夯机，对称式鹅头架(1)通过销轴与空间桁架臂(2)连接，空间桁架臂(2)通过销轴与动力平台(5)连接，动力平台(5)上面布置发动机(11)、油箱和操纵室(4)，夯锤(3)通过脱钩器与吊钩(24)相连，动力平台(5)上固定连接顶升装置(7)的底座(19)，所述底座(19)上连接有框架(14)，框架(14)内设有顶块(15)和与顶块(15)相连的顶升油缸(16)，框架(14)上有供顶块(15)上的滚轮(20)滚动的轨道，底座(19)上还装有定滑轮组(18)，顶块上还装有动滑轮组(17)，吊钩(24)通过钢丝绳(8)绕过对称式鹅头架(1)的导向滑轮(25)，然后绕在顶升装置(7)内部的定滑轮组(18)和动滑轮组(17)上。该强夯机结构简单、可靠、维修方便。

Description

一种液压顶升式强夯机

技术领域

本发明涉及一种强夯机，特别是一种液压顶升式高效专用强夯机。

背景技术

在工程机械技术领域，强夯机需要频繁地重复将夯锤起吊到规定高度，然后通过脱钩装置释放夯锤，利用夯锤自由下落产生的能量，对地基形成强大的冲击和振动，达到提高地基承载力、降低压缩性、改善地基的抗震能力和液化能力的目的。

目前，强夯机大多以履带起重机改造而成，同时通过增加门架等辅助装置实现高能级(300-3000T.M)的强夯作业。

中国发明专利ZL200510200187.0公开了一种自动平衡式强夯机，如图8所示，包括：履带1、车架2、卷扬3、单立柱调平装置4、单立柱5、起升载荷平衡装置6、水平梁7、吊钩8组成，履带1与车架2连接，车架2与单立柱5的下端之间通过单立柱调平装置4连接，单立柱5的上端与水平梁7连接，卷扬3安装在车架2上，卷扬3的起升钢丝绳经过水平梁7上的滑轮连接到吊钩8的滑轮组上，水平梁7的后端与车架2之间通过起升载荷平衡装置6连接。其中，强夯的起升是通过卷扬减速机带动钢丝绳起升，钢丝绳通过多倍率缠绕在吊钩上。

上述强夯机存在的问题主要有三点：

1.一般是在现有履带起重机的基础上改制而成的，很难达到更高能级，不能满足强夯技术的发展对更高能级的需求。臂架为变幅臂架，夯锤下落时，臂架受冲击较大，回弹幅度大，臂架容易疲劳损坏。

2.这种改造后的强夯机提升夯锤还是通过卷扬机构运转，带动卷筒上缠绕的钢丝绳实现起升的动作，受到单绳速度及倍率多的影响，提升速度较慢，夯击效率较低。

3.现有强夯机底盘一般不是强夯机专用底盘，强夯机稳定性较差，尤其是安装回转支承的强夯机，使得整车寿命较短。

总之，上述强夯机存在震动大、安全性差、实用效率低、消耗和维护成本高等缺点，不能适应高强度的强夯作业要求。

发明目的

本发明的目的是提供一种液压顶升式强夯机，该强夯机结构简单、可靠、维修方便。

本发明的另一目的是提供一种液压顶升式强夯机，该强夯机提升效率高。

本发明的还一目的是提供一种液压顶升式强夯机，该强夯机安全、稳定性好、使用寿命长。

本发明的目的是这样实现的：一种液压顶升式强夯机，对称式鹅头架通过销轴与空间桁架臂连接，空间桁架臂通过销轴与动力平台连接，动力平台上面布置发动机、油箱和操纵室，夯锤通过脱钩器与吊钩相连，动力平台上固定连接顶升装置的底座，所述底座上连接有框架，框架内设有顶块和与顶块相连的顶升油缸，框架上有供顶块上的滚轮滚动的轨道，底座上还装有定滑轮组，顶块上还装有动滑轮组，吊钩通过钢丝绳绕过对称式鹅头架的导向滑轮，然后绕在顶升装置内部的定滑轮组和动滑轮组上。

依据本发明，吊钩通过多根钢丝绳绕过对称式鹅头架的导向滑轮，然后绕在顶升装置内部的定滑轮组和动滑轮组上，每根钢丝绳与吊钩均是单倍率连接，滑轮组的个数和钢丝绳根数相同。

依据本发明，一个顶升油缸设置在框架的中央，顶升油缸活塞杆与顶块相连。

依据本发明，顶升装置的钢丝绳从底部出来后与顶升装置上的拉力传感器相连。

依据本发明，框架采用分体式，四根立柱将两个箱体连接在一起。

依据本发明，框架上设有上升检测传感器、下降检测传感器和电磁阀。

依据本发明，所述顶升油缸与液压油箱通过组合阀、控制组合阀和充液阀相连。

依据本发明，所述空间桁架臂是变截面的，所述空间桁架臂底端的截面大于顶端的截面。

依据本发明，动力平台与车架采用销轴连接，车架与履带梁也采用销轴式连接。

依据本发明，车架的中心靠近履带梁的导向轮一侧。

依据本发明，两个履带梁的轨距为3000mm-15000mm，履带梁长度达到4500mm-15000mm。

依据本发明，动力平台后端装有支撑油缸。

本发明突破了超大能级强夯机的开发壁垒，采用油缸顶升装置实现夯锤的提升，该机构改变了以往通过卷扬机实现夯锤提升的方式，具有结构简单、可靠，运输、维修方便的特点；夯锤通过多根钢丝绳提升，每根钢丝绳与吊钩均是单倍率连接，提升速度快；顶升装置内设有多组动滑轮组和定滑轮组，滑轮组个数和钢丝绳根数相同，因此钢丝绳提升速度为油缸提升速度的多倍，速度更快；变截面直立桁架臂及对称式鹅头架使得夯锤下落时对臂架的弯矩很小，增强了安全性和增加了臂架的使用寿命；大轨距、加长履带梁增强整车稳定性；上车与下车通过销轴连接，使得整车更适合强夯工况，提高整车稳定性和使用寿命；动力平台后支撑油缸增加整车与地面的支撑点，使得整车在强夯时更稳定。

附图说明

图1为本发明液压顶升式强夯机的整机结构图；

图2为本发明液压顶升式强夯机的顶升装置的放大图；

图3为顶升装置的局部放大图；

图4为图3的侧视图；

图5为图1的俯视图；

图6为顶升装置中钢丝绳缠绕方式的示意图；

图7为本发明的顶升油缸工作的液压系统图；

图8为现有技术的自动平衡式强夯机的结构图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明依据本发明提出的一种液压顶升式强夯机的具体结构和工作原理。

本发明的一种液压顶升式强夯机，如图1所示，包括对称式鹅头架1、空间桁架臂2、夯锤3、操纵室4、动力平台5、履带梁6、顶升装置7。夯锤3通过脱钩器与吊钩24相连，对称式鹅头架1通过销轴与空间桁架臂2的上部连接，空间桁架臂2的下部通过销轴与动力平台5连接，动力平台5上面布置有顶升装置7。

如图2、3、4所示，顶升装置7可以是一种通过液压顶升提供动力的组合结构。顶升装置7包括框架14、顶升结构(例如顶块15)、底座19、顶升油缸16和提升滑轮组(例如动滑轮组17、定滑轮组18)。

具体地，动力平台5上固定连接顶升装置7的底座19，所述底座19上连接有框架14，框架14内设有顶块15和与顶块15相连的顶升油缸16，框架14上有供顶块15上的滚轮20滚动的轨道，底座19上还装有定滑轮组18，顶块上还装有动滑轮组17。吊钩24通过钢丝绳8绕过对称式鹅头架1的导向滑轮25，然后绕在顶升装置7内部的定滑轮组18和动滑轮组17上，如图1和6所示。

如图5所示，动力平台5上面还布置有发动机11、油箱(例如包括燃油箱10和液压油箱12)以及操纵室4。

顶升油缸16与液压油箱12相连，顶升油缸活塞杆推动顶块15向上运动，带动动滑轮组17向上运动，通过钢丝绳8将夯锤3提起。夯锤3下落时，通过顶块15的自重将顶升油缸活塞杆压回。

具体参见图7，本发明的顶升油缸16工作的液压系统图。本液压系统为单泵或多泵开式系统，液压比例先导控制或电比例先导控制。通过操纵手柄71，做起动作，组合阀72换向(同时变量泵系统，变量泵75开始变量)，控制组合阀76换向，液压油进入顶升油缸16与充液阀74、控制组合阀76之间形成的密封腔，使顶升油缸活塞杆外伸，从而实现起钩动作。

相反，通过操纵手柄71，做落动作，与顶升油缸16相连接的充液阀74缓慢换向，液压油从顶升油缸16与充液阀74、控制组合阀76之间形成的密封腔经过充液阀74直接流回液压油箱12，使顶升油缸活塞杆回缩，从而实现落钩动作。

优选是，本发明的吊钩24可以通过多根钢丝绳8绕过对称式鹅头架1的导向滑轮25，然后绕在顶升装置7内部的定滑轮组18和动滑轮组17上，每根钢丝绳与吊钩均是单倍率连接，滑轮组的个数和钢丝绳根数相同。

在本发明中，吊钩24上没有动滑轮组，钢丝绳8一端固定在吊钩24上，另一端固定在顶升装置7内部的动滑轮组上。夯锤3提升用动滑轮组提升，通过单倍率连接到顶升装置上，夯锤提升速度是油缸的多倍，使得夯锤提升速度更快，提高了强夯机工作效率，是一种高效、安全、稳定的提升方式。

在本发明中，例如是四组滑轮组对称分布在两侧，四根钢丝绳连接在吊钩上。而现有技术通过滑轮组绕绳提升，速度慢。

在本发明中，例如是一个顶升油缸16设置在框架14的正中央，单油缸提升不存在同步性问题，便于控制，而双油缸在高速运动时有同步性要求。

在本发明中，顶升装置7的钢丝绳8可以从底部出来后与顶升装置7上的拉力传感器79相连(参见图4的下端)。水平拉力距离安装点很近，对顶升装置产生的弯矩很小，稳定性好，现有技术从上面出绳，对整个装置的弯矩很大，稳定性差。

在本发明中，顶升装置7的定滑轮组18可以安装在框架14的下端。与现有技术在框架上端安装定滑轮组相比，本发明的滑轮组在下端，装配和维修方便。

在本发明中，框架14可以采用分体式，四根立柱将两个箱体连接在一起。分体式的框架便于加工制造，便于内部机构的装配与维修。

在本发明中，框架14上可以设有上升检测传感器78、下降检测传感器77和电磁阀，框架14上的上升检测传感器78和下降检测传感器77通过电磁阀实现顶升机构升降减速，来实现减小对整个顶升装置的冲击，即对顶升装置的“零冲击”。

在本发明中，所述空间桁架臂2优选是变截面空间桁架臂，所述变截面空间桁架臂底端的截面大于顶端的截面。这种直立变截面空间桁架臂底端截面很大，增强臂架稳定性，夯锤突然下落时，桁架臂因两侧钢丝绳承载相同，故只承受向上的惯性载荷，惯性力对臂架弯矩很小，提高臂架使用寿命。

在本发明中，动力平台5与车架9可以采用销轴式连接，车架9与履带梁6也采用销轴式连接。动力平台5与车架9的连接不是通过回转支承，而是直接用销轴进行连接，销轴连接消除了插接式连接车架与履带梁存在间隙，使下车成为整体，当夯锤突然下落时，消除由于间隙造成履带梁与车架间的相对运动，使整车稳定性更好，更适合强夯工况，有效地增强整车的使用寿命。下车通过原地转弯实现回转作业。

为了提高强夯机的安全性、可靠性，车架9的中心靠近履带梁6的导向轮一侧51，与导向轮一侧相反的是驱动轮一侧52。

为增强整机稳定性，两个履带梁6的轨距较大，根据强夯能级的大小轨距为3000mm-15000mm，例如轨距为6200mm。履带梁长度达到4500mm-15000mm，例如履带梁长度达到8300mm。大轨距和加长履带梁使整车稳定性更强，更适合强夯工况。

在本发明中，动力平台5后端可以装有支撑油缸13，当夯锤突然下落时，支撑油缸13可以起到减小整机震动的作用，从而提高整机使用寿命。

Claims (11)

1.一种液压顶升式强夯机，对称式鹅头架（1）通过销轴与空间桁架臂（2）连接，空间桁架臂（2）通过销轴与动力平台（5）连接，动力平台（5）上面布置发动机（11）、油箱和操纵室（4），夯锤（3）通过脱钩器与吊钩（24）相连，其特征在于：动力平台（5）上固定连接顶升装置（7）的底座（19），所述底座（19）上连接有框架（14），框架（14）内设有顶块（15）和与顶块（15）相连的顶升油缸（16），框架（14）上有供顶块（15）上的滚轮（20）滚动的轨道，底座（19）上还装有定滑轮组（18），顶块上还装有动滑轮组（17），吊钩（24）通过钢丝绳（8）绕过对称式鹅头架（1）的导向滑轮（25），然后绕在顶升装置（7）内部的定滑轮组（18）和动滑轮组（17）上，顶升装置（7）的钢丝绳（8）从底部出来。

2.如权利要求1所述的液压顶升式强夯机，其特征在于：吊钩（24）通过多根钢丝绳（8）绕过对称式鹅头架（1）的导向滑轮（25），然后绕在顶升装置（7）内部的定滑轮组（18）和动滑轮组（17）上，每根钢丝绳与吊钩均是单倍率连接，滑轮组的个数和钢丝绳根数相同。

3.如权利要求1所述的液压顶升式强夯机，其特征在于：一个顶升油缸（16）设置在框架（14）的中央，顶升油缸活塞杆与顶块（15）相连。

4.如权利要求1或2或3所述的液压顶升式强夯机，其特征在于：框架（14）采用分体式，四根立柱将两个箱体连接在一起。

5.如权利要求1或2或3所述的液压顶升式强夯机，其特征在于：框架（14）上设有上升检测传感器（78）、下降检测传感器（77）和电磁阀。

6.如权利要求1或2或3所述的液压顶升式强夯机，其特征在于：所述顶升油缸（16）与液压油箱（12）通过组合阀、控制组合阀和充液阀相连。

7.如权利要求1或2或3所述的液压顶升式强夯机，其特征在于：所述空间桁架臂（2）是变截面的，所述空间桁架臂底端的截面大于顶端的截面。

8.如权利要求1或2或3所述的液压顶升式强夯机，其特征在于：动力平台（5）与车架（9）采用销轴连接，车架（9）与履带梁（6）也采用销轴式连接。

9.如权利要求1或2或3所述的液压顶升式强夯机，其特征在于：车架（9）的中心靠近履带梁（6）的导向轮一侧（51）。

10.如权利要求1或2或3所述的液压顶升式强夯机，其特征在于：两个履带梁（6）的轨距为3000mm-15000mm，履带梁长度达到4500mm-15000mm。

11.如权利要求1或2或3所述的液压顶升式强夯机，其特征在于：动力平台（5）后端装有支撑油缸（13）。

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