CN104563117A - 一种液压打桩锤防空打缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压打桩锤防空打缓冲装置，在提锤油缸缸体底端固设有集成阀座，所述集成阀座内腔从上至下依次在活塞杆上套设有挡块和导向套，所述导向套固定在集成阀座底部，其内圈与活塞杆滑动配合，所述挡块的外圈和内圈分别与集成阀座的内壁和活塞杆滑动配合，挡块和导向套之间的缓冲腔在溢流阀的作用下建立起背压，由该背压作用在挡块的下端面积产生对挡块的向下运动阻力，最终使活塞杆停止向下运动，吸收锤头因空打而对设备造成的冲击，延长的设备使用寿命，保证施工安全。

Description

一种液压打桩锤防空打缓冲装置

技术领域

本发明涉及一种液压打桩锤防空打缓冲系统，属于桩工机械领域，应用于液压打桩锤的提锤油缸。

背景技术

打桩锤施工须适应各种复杂的地层条件，在桩受锤击而沉降的过程中，若遇到松软土层，或者桩底端土层突然中空或桩突然被打断，此时由于桩帽突然失去桩的反作用力，桩帽及锤垫落在其最低位置，锤头在正常冲击位置不能冲击锤垫，此时锤头在巨大的冲击能量作用下，继续下冲，造成锤头冲击打桩锤的其它零部件，使打桩锤自毁，甚至造成施工过程中的事故发生。这种失去桩的反作用力的打桩状态称为打桩锤空打状态，是打桩施工过程中容易损坏设备的不安全因素。

发明内容

本发明解决的技术问题是，针对打桩锤空打状态提供一种液压打桩锤防空打缓冲系统，用于空打时吸收锤头冲击能量，保证打桩锤不会发生自毁，确保设备安全。

本发明采用如下技术方案：一种液压打桩锤防空打缓冲装置，在提锤油缸缸体12底端固设有集成阀座9，所述集成阀座9内腔从上至下依次在活塞杆11上套设有挡块6和导向套3，所述导向套3固定在集成阀座9底部，其内圈与活塞杆11滑动配合，所述挡块6的外圈和内圈分别与集成阀座9的内壁和活塞杆11滑动配合，所述挡块6顶面与集成阀座9内壁围成变压油腔17，所述挡块6底面与导向套3之间围成缓冲腔16，所述挡块6和导向套3之间设有弹簧4；所述活塞杆11上设有台阶，所述台阶的位置在锤头正常工作行程的最低点时与挡块顶面存在间隙；所述挡块6上设有单向阀15实现变压油腔17单向连通至缓冲腔16，所述缓冲腔16引出油路至变压油腔17，所述油路上设有溢流阀13。

进一步的，所述挡块6的外圈和内圈分别设有大铜套7和小铜套8，实现与集成阀座9内壁和活塞杆11滑动配合。

进一步的，所述挡块6的底部设有压板5。

进一步的，所述集成阀座9底端开口，通过可拆卸的端盖1封闭，所述导向套3上设有定位台阶，通过端盖1和集成阀座9端面实现轴向定位。

在本发明中，所述导向套3及对应的集成阀座9的位置设有径向开孔，并设置润滑油路连接至提锤油缸的低压油腔10。

本发明所述的液压打桩锤防空打缓冲装置具体工作过程如下：打桩锤锤头运动到撞击点时对应活塞杆11正常工作行程的最低点，此最低点位置，活塞杆11的下台肩与挡块6之间还有一定的间隙；一旦出现空打现象，在锤头带动下，活塞杆11将超越正常工作行程的最低点继续向下运动，当活塞杆11的下台肩撞击到挡块6后，挡块就会被活塞杆11驱动向下运动，缓冲腔16中的液压油则在挡块的向下运动作用下，从溢流阀13溢出到回油腔，溢流阀13在缓冲腔16中建立起背压，由该背压作用在挡块的下端面积产生对挡块的向下运动阻力，最终使活塞杆停止向下运动，进而使与活塞杆连成一体的锤头停止向下冲击。根据能量守恒定律，设计恰当的挡块的下端面积、挡块的向下运动小距离及溢流阀13的调定压力，即可确保锤头停止运动时，挡块的下端面与导向套3之间还有足够的安全距离。

设溢流阀调定压力为Ph，挡块的下端面压力作用面积为Ah，挡块的下端面与导向套3预留缓冲间隙为H，锤头最大冲击能为W,缓冲系统全部吸收最大冲击能时，挡块的下端面与导向套3还有H1的安全间隙，预留间隙可根据下式计算：

H＝W/(Ah×Ph)+H1

本发明具有如下有益效果：

1.出现“空打”现象后，活塞杆与挡块接触，带动挡块向下运动，缓冲腔中的液压油在挡块的向下运动作用下，从溢流阀溢出到回油腔，溢流阀在缓冲腔中建立起背压，该背压作用在挡块的下端面积产生对挡块向下运动的阻力，最终使活塞杆停止向下运动，进而使与活塞杆连成一体的锤头停止向下冲击。

2.导向套中间开孔与低压油腔接通，保证了接近端盖一端的密封件的工作环境是低压，密封件寿命更长。

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的液压原理示意图。

图中标号：端盖-1、回油钢管-2、导向套-3、弹簧-4、压板-5、挡块-6、大铜套-7、小铜套-8、集成阀座-9、低压油腔-10、活塞杆-11、提锤油缸缸体-12、溢流阀-13、溢流钢管-14、单向阀-15、缓冲腔-16、变压油腔-17。

具体实施方式

参见图1，该防空打缓冲系统由端盖1、回油钢管2、导向套3、弹簧4、压板5、挡块6、大铜套7、小铜套8、集成阀座9、活塞杆11、溢流阀13、溢流钢管14、单向阀15等零部件组成。在提锤油缸缸体12底端固设有集成阀座9，集成阀座9内腔从上至下依次在活塞杆11上套设有挡块6和导向套3，导向套3通过端盖1固定在集成阀座9底部，其内圈与活塞杆11滑动配合，挡块6的外圈和内圈分别设有大铜套7和小铜套8与集成阀座9内壁和活塞杆11滑动配合，挡块6顶面与集成阀座9内壁围成变压油腔17，挡块6底面与导向套3之间围成缓冲腔16，挡块6底部设有压板5，并与导向套3之间设置压缩的弹簧4；活塞杆11上设有台阶，台阶在锤头正常工作行程的最低点时与挡块顶面存在间隙；挡块6上设有单向阀15实现变压油腔17单向连通至缓冲腔16，缓冲腔16引出溢流钢管14至变压油腔17，溢流钢管14上设有溢流阀13。

结合参见图2，在打桩锤正常工作不出现空打时，活塞杆11做上下往复运动，但活塞杆11下台肩A与挡块上的挡块6的B面之间始终留有间隙，另一方面，挡块6在弹簧4的作用下与导向套3也保持一定距离，即为缓冲空间。

如图1所示，导向套3在径向开孔，通过回油钢管2将导向套3中间的孔与低压油腔10接通。挡块6中间有单向阀15，实现变压油腔17至缓冲腔16的单向流通，油缸的变压油腔17的液压油可由单向阀15流动到缓冲腔16，而缓冲腔16的液压油则不能回流到变压油腔17，缓冲腔16通过溢流钢管14与溢流阀13连通。

出现空打现象时，活塞杆11下台肩A撞击到挡块6的B面，并带动挡块向下移动，缓冲腔18内的压力将急剧上升，当缓冲腔16中的油压力达到溢流阀13的调定压力时，溢流阀13溢流，缓冲腔16的油压力恒定为溢流阀13的调定压力，缓冲腔的油压作用在挡块的下端面，吸收锤头向下的冲击能，阻止挡块向下运动进而阻止活塞杆11及与之相连的锤头向下运动，直到其停止向下运动。

锤头停止后，打桩锤的液压控制系统已将高压油通到油缸变压油腔17，在高压油的作用下，活塞杆11向上运动，带动锤头向上提起，在弹簧4作用下，挡块向上移动直到其正常位置，此时挡块的上面油缸变压油腔17通过单向阀15进入缓冲腔16，补充因挡块上移造成的缓冲腔体积增大而要求补充的油液。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本发明可以不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种液压打桩锤防空打缓冲装置，其特征在于：在提锤油缸缸体(12)底端固设有集成阀座(9)，所述集成阀座(9)内腔从上至下依次在活塞杆(11)上套设有挡块(6)和导向套(3)，所述导向套(3)固定在集成阀座(9)底部，其内圈与活塞杆(11)滑动配合，所述挡块(6)的外圈和内圈分别与集成阀座(9)的内壁和活塞杆(11)滑动配合，所述挡块(6)顶面与集成阀座(9)内壁围成变压油腔(17)，所述挡块(6)底面与导向套(3)之间围成缓冲腔(16)，所述挡块(6)和导向套(3)之间设有弹簧(4)；

所述活塞杆(11)上设有台阶，所述台阶在锤头正常工作行程的最低点时与挡块顶面存在间隙；

所述挡块(6)上设有单向阀(15)实现变压油腔(17)单向连通至缓冲腔(16)，所述缓冲腔(16)引出油路至变压油腔(17)，所述油路上设有溢流阀(13)。

2.根据权利要求1所述的一种液压打桩锤防空打缓冲装置，所述挡块(6)的外圈和内圈分别设有大铜套(7)和小铜套(8)，实现与集成阀座(9)内壁和活塞杆(11)滑动配合。

3.根据权利要求2所述的一种液压打桩锤防空打缓冲装置，所述挡块(6)的底部设有压板(5)。

4.根据权利要求3所述的一种液压打桩锤防空打缓冲装置，所述集成阀座(9)底端开口，通过可拆卸的端盖(1)封闭，所述导向套(3)上设有定位台阶，通过端盖(1)和集成阀座(9)端面实现轴向定位。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种液压打桩锤防空打缓冲装置，所述导向套(3)及对应的集成阀座(9)的位置设有径向开孔，并设置润滑油路连接至提锤油缸的低压油腔(10)。