CN104153343A

CN104153343A - 带液压源的强夯自动脱挂锤装置

Info

Publication number: CN104153343A
Application number: CN201410412428.7A
Authority: CN
Inventors: 王锡良; 屈福政; 梁富华; 孙铁兵; 刘俊毕; 张仲道; 徐万龙; 郭贵敏
Original assignee: China Zhonghua Geotechnical Engineering Co Ltd
Current assignee: China Zhonghua Geotechnical Engineering Co Ltd
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2014-08-20
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2034-08-20
Also published as: CN104153343B

Abstract

一种带液压源的强夯自动脱挂锤装置，它包括有脱挂锤体、夯锤，所述脱挂锤体包括有上粗下细的活塞杆，该活塞杆向下穿过活塞与活塞下部控制钢球外伸的钢球内锁环连接；在活塞的外端套有油缸缸筒，在油缸缸筒外连接有导向环，在油缸缸筒下端连接有钢球保持架，在该钢球保持架的侧壁圆周设有若干个钢球孔，在钢球孔内设有钢球，该钢球设置在钢球内锁环外侧；所述的夯锤上端连接有导向漏斗，该导向漏斗下端中部设置有钢球外锁环，在导向漏斗的外圆周与夯锤之间连接有若干个纵筋板；所述的缸筒由液压系统控制上下运动。本发明的有益效果是：它简便易操作、提高作业效率、且成本适宜的可以面对各种复杂的工程环境从而实现夯锤自动挂锤和动态脱钩。

Description

带液压源的强夯自动脱挂锤装置

技术领域

本发明属于强夯施工设备技术领域，涉及利用油缸、液压控制阀、钢球及具有上大下小圆锥型导向装置及钢球内、外锁环，利用钢球内收或外涨来实现强夯施工中夯锤自动脱、挂钩的带液压源的强夯自动脱挂锤装置。

背景技术

目前强夯施工过程中挂、脱钩装置广泛使用人工挂钩、机械式自动脱钩器方式。这种脱钩方式，强夯附助作业时间增加，影响施工效率；另外，强制性脱钩易使吊钩与锤鼻接触面、吊钩与启闭机构间出现磨损严重，有时出现粘滞导致吊钩与锤鼻不分离，使脱钩器寿命和安全性出现双重压力。同时由于脱钩时产生的冲击和钢丝绳牵拉对脱钩装置本身和强夯机的臂架系统等会产生很大影响，脱钩器与臂架碰撞大大降低臂架的使用寿命降低和臂架的使用安全。人工挂钩操作即影响作业效率低，也对挂钩人员的安全增加隐患。

基于上述原因，国内进行了不少自动挂、脱钩方面的研究。也产生和申请了以下专利和专利申请，如：公告号CN2104243U；CN202273221U；CN102493426A；CN102587347A、CN202787213U和CN102839649A等。这些已授理专利或已申请公开专利，有的确有一定的创新思想，但由于技术所限目前为止的实际工程应用中没有较长时间实用的工程记录，或停留在试验上不能根本改变目前强夯脱钩器自动脱钩，人工挂钩的使用现状。

从目前公开的专利文献看，大多类型的专利提供的技术都不能有效地实现其专利申请所能达到的实验效果，尤其在夯锤重量达到40吨以上时，不能实现全方位自动脱(挂)钩。另外，从我们角度看，最根本的问题，专利文献所公开的这些脱钩状态仍然都为静态脱钩，这将使钩(钢球)、蘑菇头接触表面磨损厉害不可避免。

发明内容

本发明的目的是提供一种带液压源的强夯自动脱挂锤装置，它简便易操作、提高作业效率、且成本适宜的可以面对各种复杂的工程环境从而实现夯锤自动挂锤和动态脱钩。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明专利的技术解决方案是：利用位于液压缸、夯锤上的导向漏斗实现脱挂锤体对夯锤挂锤点精确的定位；利用液压油缸缸筒和活塞、活塞杆的相对运动，在钢球内锁环的作用下推动钢球的外展与锁定，达到自动挂锤。当夯锤被锁定提升到需要高度时，开启二通插装式逻辑阀上的二位四通电磁换向阀，在夯锤重力作用下使油缸缸筒内的液压油从一定压力下瞬间释放到零，液压油缸缸筒快速下落，使安装液压油缸缸筒下方的钢球快速回缩，与安装在夯锤上的导向漏斗迅速分离，从而实现夯锤与脱挂锤体的动态分离。

一种带液压源的强夯自动脱挂锤装置，它包括有脱挂锤体、夯锤，其特征在于：所述的脱挂锤体包括有上粗下细的活塞杆，该活塞杆向下穿过活塞与活塞下部控制钢球外伸的钢球内锁环连接；在活塞的外端套有油缸缸筒，在油缸缸筒外连接有导向环，在油缸缸筒下端连接有钢球保持架，在该钢球保持架的侧壁圆周设有若干个钢球孔，在钢球孔内设有钢球，该钢球设置在钢球内锁环外侧；所述的夯锤上端连接有导向漏斗，该导向漏斗下端中部设置有钢球外锁环，在导向漏斗的外圆周与夯锤之间连接有若干个纵筋板；所述的缸筒由液压系统控制上下运动。

所述的钢球内锁环在环体的外侧面设有向下的锥环凹面，逐渐内收，使钢球在锥环区域能往径向移动。

所述的钢球外锁环在环体的内侧面设有向下的圆环凹面，所述的导向漏斗下段为圆筒形，在圆筒内安装有钢球外锁环。

所述的液压系统包括二位二通电磁换向阀、二位四通电磁换向阀、二通插装式逻辑阀，二位二通电磁换向阀的输出A端与第一单向阀的输入端连接，该第一单向阀的输出端分别与工作油缸的输出/输入端、二通插装式逻辑阀输入A端、二位四通电磁换向阀输入P端连接，二通插装式逻辑阀的控制端C与二位四通电磁换向阀的输出A端连接，二通插装式逻辑阀的输出端B与第二单向阀的输入端连接，该第二单向阀的输出端与油箱连接，二位四通电磁换向阀的输出T端与油箱连接。

本发明的有益效果是：它简便易操作、提高作业效率、且成本适宜的可以面对各种复杂的工程环境从而实现夯锤自动挂锤和动态脱钩。

附图说明

图1是本发明的脱挂锤体结构示意图。

图2是本发明的钢球内锁环剖视放大局部结构示意图。

图3是本发明的导向漏斗、夯锤之间连接有纵筋板的结构示意图。

图4是本发明的钢球外锁环剖视放大局部结构示意图。

图5是本发明的强夯自动挂锤状态液压原理图。

图6是本发明的强夯夯锤提升过程液压原理图。

图7是本发明的强夯脱锤状态液压原理图。

图8是本发明挂钩前脱挂锤体与导向漏斗的钢球外锁环的状态示意图。

图9是本发明挂钩时脱挂锤体与导向漏斗的钢球外锁环的状态示意图。

图10是本发明脱钩后脱挂锤体与导向漏斗的钢球外锁环的状态示意图。

附图标号：1、活塞杆；2、上缸盖；3、活塞；4、导向环；5、钢球孔；6、钢球内锁环；61、锥环凹面；7、钢球；8、钢球孔套；9、锁母；10、下顶环架；11、内顶环架；12、钢球保持架；13、下缸盖；14、下法兰；15、缸筒；16、上法兰；20、导向漏斗；21、纵筋板；22、圆筒；23、钢球外锁环；24、夯锤；231、圆环凹面；31、液压泵；32、溢流阀；33、二位二通电磁换向阀；34、第一单向阀；34-1、第二单向阀；35、蓄能器；36、二通插装式逻辑阀；37、二位四通电磁换向阀；38、工作油缸；39、油箱。

具体实施方式

参见图1至图10所示：一种带液压源的强夯自动脱挂锤装置，它包括有脱挂锤体、夯锤24，所述的脱挂锤体包括有上粗下细的活塞杆1，该活塞杆1的上端连接卷扬机的钢丝绳，该活塞杆1向下穿过活塞3，活塞3下部顶着内顶环架11、内顶环架11下端外侧设有控制钢球外伸的钢球内锁环6，内顶环架11和钢球内锁环6下端设有下顶环架10，由锁母9套在活塞杆1的下端，将下顶环架10、钢球内锁环6、内顶环架11、活塞3与活塞杆1固定；在活塞1的外端套有油缸缸筒15，在油缸缸筒15外连接有导向环4，导向环4像三角形的环状体，在油缸缸筒15下端连接有钢球保持架12，在该钢球保持架12的侧壁圆周设有12个钢球孔5，在钢球孔5内镶有外侧小于钢球直径的套筒8，即套筒8的外侧向孔心收缩，形成阻挡钢球掉出钢球孔5的外侧，在钢球孔5内设有钢球7，该钢球7设置在钢球内锁环6外侧；所述的夯锤24上端连接有导向漏斗20，该导向漏斗20内侧呈圆锥状，外侧通过纵筋板21与夯锤24连接；该导向漏斗20下端中部设置有钢球外锁环23，在导向漏斗20的外圆周与夯锤24之间连接有若干个纵筋板21；所述的缸筒15由液压系统控制上下运动。，

所述的钢球内锁环6在环体的外侧面设有向下的锥环凹面61，逐渐内收，使钢球7在锥环区域能往径向移动。

所述的钢球外锁环23在环体的内侧面设有向下的圆环凹面231，所述的导向漏斗20下段为圆筒形，在圆筒内安装有钢球外锁环23。

由于将导向漏斗20、纵筋板21、钢球外锁环23设置在夯锤24上，从而提高了夯锤的重量。

所述的液压系统包括液压泵31、溢流阀32、二位二通电磁换向阀33、第一单向阀34、第二单向阀34-1、蓄能器35、二通插装式逻辑阀36、二位四通电磁换向阀37、工作油缸38、油箱39；

二位二通电磁换向阀33的输出A端与第一单向阀34的输入端连接，该第一单向阀34的输出端分别与工作油缸38的输出/输入端、二通插装式逻辑阀36输入A端、二位四通电磁换向阀37输入P端连接，二通插装式逻辑阀36的控制端C与二位四通电磁换向阀37的输出A端连接，二通插装式逻辑阀36的输出端B与第二单向阀34-1的输入端连接，该第二单向阀34-1的输出端与油箱39连接，二位四通电磁换向阀37的输出T端与油箱39连接。

二位二通电磁换向阀33控制液压缸进油和回油；第一单向阀34和第二单向阀34-1保证油液单向流动；液压油缸38上下运动控制挂锤和脱锤；二通插装式逻辑阀36控制二位四通电磁换向阀37控制液压油缸的快速回下落，以达到动态脱锤。

蓄能器35与第二单向阀34-1的输出连接；油箱39通过液压泵31与二位二通电磁换向阀33的输入端连接；在液压泵31输出端还连接有溢流阀(安全阀)32。

本发明的自动挂脱锤装置的工作过程分为下落导入、导入到挂锤位置后的锁定(与夯锤连接)、起升到预定高度后的脱锤三个步骤，具体描述如下：

(1)下落导入(参见图5、图8、图9)

将连接脱挂锤体的起升卷扬自由下放或动力下落近夯锤前应控制下降速度，然后继续下降使自动挂脱锤装置前端处于夯锤导向漏斗范围内，此情况下继续下落，导向环4的环边将与导向漏斗20接触，不断调整姿态，使自动挂脱锤装置精确导入到中央位置后停止下落。而在这种状态下，如卷扬没有停止下落就会出现起升钢丝绳的在锤上的堆积，表明自动挂脱锤装置不再需要下落导入或称导入完成。

(2)导入到挂锤位置后的锁定(与夯锤连接)

将自动挂脱锤装置导入到挂锤位置后，二位二通电磁换向阀33得电，压力油通过二位二通电磁换向阀33和第一单向阀34，进入液压工作油缸38，在油压的作用下，液压油缸缸筒15向上移动，带动内顶环架11和钢球7向上移动，当钢球7碰到钢球内锁环6时，钢球7就向外伸展，最终进入与夯锤导向漏斗下方的挂锤钢球外锁环23的圆环凹面231内实现锁定，完成与夯锤24的连接。

(3)起升到预定高度后的脱锤(参见图6、图7、图10)

在强夯作业过程中，当夯锤24起升到预定高度时将二通插装式逻辑阀上二位四通电磁换向阀37通电，使二位四通电磁换向阀37至左位，释放二通插装式逻辑阀36上端的压力油，使二通插装式逻辑阀36的主阀芯快速打开，液压油缸内的油在瞬间实现大量回油，在夯锤重力和挂锤位置自重作用下，液压油缸外筒15迅速下移，其移动速度大于夯锤的下落，从而使锁定钢球上的作用力大大降低，实现动态夯锤分离。这一动态夯锤分离模式明显优于公告号CN2104243U；CN202273221U两专利。而这两专利上钢球或吊钩在夯锤分离前的运动过程中，接触面上的压力始终没有变化。

以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims

1.一种带液压源的强夯自动脱挂锤装置，它包括有脱挂锤体、夯锤，其特征在于：所述的脱挂锤体包括有上粗下细的活塞杆，该活塞杆向下穿过活塞与活塞下部控制钢球外伸的钢球内锁环连接；在活塞的外端套有油缸缸筒，在油缸缸筒外连接有导向环，在油缸缸筒下端连接有钢球保持架，在该钢球保持架的侧壁圆周设有若干个钢球孔，在钢球孔内设有钢球，该钢球设置在钢球内锁环外侧；所述的夯锤上端连接有导向漏斗，该导向漏斗下端中部设置有钢球外锁环，在导向漏斗的外圆周与夯锤之间连接有若干个纵筋板；所述的缸筒由液压系统控制上下运动。

2.根据权利要求1所述的带液压源的强夯自动脱挂锤装置，其特征在于：所述的钢球内锁环在环体的外侧面设有向下的锥环凹面，逐渐内收，使钢球在锥环区域能往径向移动。

3.根据权利要求3所述的带液压源的强夯自动脱挂锤装置，其特征在于：所述的钢球外锁环在环体的内侧面设有向下的圆环凹面，所述的导向漏斗下段为圆筒形，在圆筒内安装有钢球外锁环。

4.根据权利要求1所述的带液压源的强夯自动脱挂锤装置，其特征在于：所述的液压系统包括二位二通电磁换向阀、二位四通电磁换向阀、二通插装式逻辑阀，二位二通电磁换向阀的输出(A)端与第一单向阀的输入端连接，该第一单向阀的输出端分别与工作油缸的输出/输入端、二通插装式逻辑阀输入A端、二位四通电磁换向阀输入(P)端连接，二通插装式逻辑阀的控制端(C)与二位四通电磁换向阀的输出(A)端连接，二通插装式逻辑阀的输出端(B)与第二单向阀的输入端连接，该第二单向阀的输出端与油箱连接，二位四通电磁换向阀的输出(T)端与油箱连接。