CN220550553U - 具有组式电控供油泵的柴油打桩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有组式电控供油泵的柴油打桩机，其活塞上安装有供油泵组件和电控单元，供油泵组件至少包括有二个供油泵单元，各供油泵单元相互并接后通向喷油嘴组件，每一供油泵单元均包括有泵体，在泵体的柱塞腔中滑动设置有柱塞；在泵体上还设置有高压油路和低压油路，设置于泵体上的阀芯位于高压油路和低压油路相交处，该阀芯通过阀杆与电磁铁相连接；活塞的对应位置设置有位置传感器一和位置传感器二，所述位置传感器一、位置传感器二和电磁铁与所述电控单元相电连接。该柴油打桩机，不仅能够灵活控制喷油脉宽和调整喷油正时，使得高压柴油在最优时刻喷入气缸，而且可以通过增加或者减少油泵组中油泵实际工作数量来调整最大供油量。

Description

具有组式电控供油泵的柴油打桩机

技术领域

本实用新型涉及的是一种建筑工程基础施工的桩工机械，尤其涉及一种具有电控组合式供油泵的导杆式柴油打桩机。

技术背景

导杆式柴油打桩机或称导杆式柴油打桩锤，具有结构简单、维修方便、打击能量大的特点，应用范围极为广泛；但传统的导杆式柴油打桩机在工作时产生的震动、噪音很大，缸内柴油喷射压力低，雾化差，缸内柴油与空气混合不均匀，燃烧不充分，产生大量的油污，不仅对周围居民的生活带来了很大的影响，还对周边环境造成污染。传统的导杆式柴油打桩机在打桩过程中，还需要工人手动将油量调整杠杆旋转一定角度来对油泵的供油量进行一定的调整，因而这种柴油打桩机只能通过手动来调整不同的工况点，并且响应很慢，不能调整供油时刻。目前使用的导杆式柴油打桩机的机械式供油系统只能够通过油泵最大供油量匹配相应型号缸锤的柴油打桩机，并配合其使用，因此不同缸锤型号的柴油打桩机需要匹配设计不同最大供油量的油泵。在此背景下，设计一种能够适用多型号的柴油打桩机电控供油系统，为实现柴油打桩机的电控化提供了一条可实施路径。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有组式电控供油泵的柴油打桩机，不仅能够灵活控制喷油脉宽和调整喷油正时，使得高压柴油在最优时刻喷入气缸，而且可以通过增加或者减少油泵组中油泵实际工作数量来调整最大供油量。

为了解决上述技术问题，本实用新型的具有组式电控供油泵的柴油打桩机，包括两根相互平行设置的导杆,在导杆的上端固定安装有顶横梁，导杆的下端固定连接有活塞，缸锤滑动支承于导杆，所述活塞上固定安装有喷油嘴组件，所述活塞上还安装有供油泵组件和电控单元，所述供油泵组件至少包括有二个供油泵单元，各供油泵单元相互并接后通向喷油嘴组件，每一供油泵单元均包括有泵体，在泵体的柱塞腔中滑动设置有柱塞；在泵体上还设置有高压油路和低压油路，设置于泵体上的阀芯位于高压油路和低压油路相交处，该阀芯通过阀杆与电磁铁相连接；所述活塞的对应位置设置有位置传感器一和位置传感器二，所述位置传感器一、位置传感器二和电磁铁与所述电控单元相电连接。

进一步地，所述阀芯活动设置于泵体上的阀芯腔中，高压油路和低压油路分别位于阀芯和泵体密封面的两侧。

进一步地，所述电磁铁包括电磁铁心，以及与电磁铁心活动设置的衔铁，电磁铁心通过电磁垫铁固定安装于泵体上，所述阀芯固定连接于阀杆的一端，阀杆的另一端与衔铁)相连接。

进一步地，所述泵体上固定套装有挺杆筒，在挺杆筒内活动设置有挺杆，挺杆的下端与柱塞相接触，挺杆的上端与曲臂位置相对应。

进一步地，所述供油泵组件包括有2—5个供油泵单元；每一供油泵单元的挺杆均对应有一曲臂，各曲臂均通过铰支杆铰支于活塞上，曲臂一端与挺杆相接触，曲臂的另一端均与连接杆固定连接。

进一步地，所述缸锤上固定安装有撞击销，该撞击销与连接杆位置相对应。

进一步地，所述位置传感器二与撞击销和连接杆的接触点处于同一平面上。

进一步地，所述供油泵单元的泵体的高压油路均通向喷油嘴组件。

进一步地，所述位置传感器一和位置传感器二固定安装于传感器支架上，该传感器支架与顶横梁和/或活塞固定连接；所述活塞包括连为一体的活塞座和活塞体，所述活塞体的柱面上套装有活塞环。

进一步地，所述位置传感器一与活塞活塞体最上一道活塞环处于同一平面上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型具有组式电控供油泵的柴油打桩机，当面临不同的环境状况和地面泥土硬度时，需要不同打击能量的柴油打桩机，电控组式供油泵可以改变实际供油的供油泵单元数量，达到通过增加或者减少油泵组中油泵实际工作数量来调整最大供油量，从而调节柴油打桩机的最大供油量，实现相应的打击能量，以匹配多种缸锤型号的柴油打桩机，节省了设计不同最大供油量的油泵的人力和财力的资源。

2、本实用新型避免了传统柴油打桩机通过手动调节油量调整杠杆来控制喷油量，供油泵组件系统通过位置传感器检测缸锤的位置信号反馈给电控单元，电控单元再分别控制各个供油泵单元的电磁铁，通过电磁铁实现供油单元的通断，从而精准、灵活控制喷油时刻和喷油脉宽，雾化柴油与空气均匀混合，燃烧得更充分，降低污染气体的排放，改善工作区域周围环境。

附图说明

图1所示为本实用新型具有组式电控供油泵的柴油打桩机一种具体实施方式的正面结构示意图；

图2为图1所示实施方式的背面结构示意图；

图3为图1所示实施方式中电控供油系统的立体结构示意图；

图4是图3所示喷油嘴和一供油单元的剖面结构示意图；

图5是图4中Ⅰ部的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型具有组式电控供油泵的柴油打桩机作进一步详细描述：

如图1、图2所示的具有组式电控供油泵的柴油打桩机，该柴油打桩机包括有传感器支架1、起落架2、位置传感器一3、位置传感器二4、活塞5、顶横梁6、导杆7、起落架起吊滑轮8、缸锤9、供油泵组件10和电控单元11组成。顶横梁6与活塞5都固定在导杆7上，活塞5位于导杆7下端，顶横梁6位于导杆7的上端，起落架2和缸锤9可以滑动地支承于导杆7上，起落架2位于缸锤9的上方，在缸锤9上固定安装有撞击销20；在打桩机工作时通过起落架起吊滑轮8将起落架2和缸锤9吊起，以便起动打桩锤。供油泵组件10与电控单元11均固定安装在活塞5外侧面，二者为对侧分布，在活塞5上还固定安装有喷油嘴组件51，该喷油嘴组件51位于活塞5内部。电控单元11也固定安装于活塞5上，电控单元11采用常见的电子控制单元。传感器支架1通过连杆与顶横梁6相连接，位置传感器一3和位置传感器二4均固定安装在传感器支架1上。活塞5包括连为一体的活塞座和活塞体，该活塞体的柱面上套装有活塞环；位置传感器一3与活塞5活塞体最上一道活塞环处于同一平面上，即位置传感器一3与活塞5的第一个活塞环水平对齐。位置传感器二4与缸锤9下落时撞击销20和曲臂21开始接触的接触点位置水平对齐，即位置传感器二4与撞击销23和连接杆49的接触点处于同一平面上。在打桩机工作时，电控单元11接收来自位置传感器一3和位置传感器二4的信号来判断缸锤9的位置和运动方向，继而控制电磁铁的通断。

如图3所示，供油泵组件10包括有三个供油泵单元，三个供油泵单元相互间间隔距离相等且水平顺次排列；三个供油泵单元相互并接后通过油管19通向喷油嘴组件51。每一个供油泵单元上方都配备一个曲臂21，各个曲臂21均固定安装于铰支杆50上，铰支杆50通过偏心轴48可摆动地安装于活塞5上，调整偏心轴48的安装角度可以同时控制三个曲臂21摆动角度，每一曲臂21的一端与对应的挺杆22相接触，三个曲臂21的另一端均与连接杆49固定连接。当缸锤9下落，撞击销20与连接杆49或其中一个曲臂21相接触时，曲臂21上的连接杆49能够带动所有曲臂21摆动相同的角度。缸锤9上固定安装有撞击销20，该撞击销20与连接杆49位置相对应。

如图4、图5所示，喷油嘴组件51采用现有导杆式柴油打桩机上常用结构，该喷油嘴组件51包括有由喷孔12、喷油嘴13、喷油路14、喷油嘴进油路15、喷油嘴座16、管接头17、连接螺母18，连接螺母18将油管19连通至喷油嘴进油路15。喷油嘴13、喷油嘴座16、管接头17、连接螺母18和油管19自上而下安装，喷油嘴13上方有喷孔12，喷油嘴座16与管接头17通过螺纹连接，连接螺母18与喷油嘴座16通过螺纹紧固；喷油嘴座16内部开有喷油嘴进油路15，上端通过喷油嘴13内部喷油路与喷孔12连通。

供油泵组件10的三个供油泵单元均采用相同的结构，每一供油泵单元均包括有由挺杆22、大弹簧座23、大弹簧24、柱塞25、挺柱筒26、泄压环槽27、下密封圈28、低压油路29、后盖30、阀芯31、阀芯密封圈32、阀杆33、高压油路34、出油孔35、泵体36、小弹簧座37、小弹簧38、上弹簧座39、密封圈40、衔铁41、螺栓42、电磁铁心43、螺钉44、电磁铁心垫块45和上密封圈46组成。

挺杆22、大弹簧座23、大弹簧24、柱塞25、泵体36自上而下安装，泵体36上开有防止柴油与润滑机油相窜的泄压环槽27。泵体36上还设有用于密封润滑机油和柴油的下密封圈28和上密封圈46，泵体36上固定套装有挺柱筒26，挺杆22可以沿挺柱筒26的轴向上下滑动，以驱动柱塞25在柱塞腔中沿轴向上下滑动；挺杆22的下端与柱塞25相接触，挺杆22的上端与曲臂21位置相对应。泵体36与挺柱筒26之间的连接和固定是通过过盈配合来实现，挺柱筒26的功能是：安装挺杆22组件，并为挺杆22组件的上下运动导向，上述结构与现有供油结构一致。

与现有结构不同的在于：泵体36上设有高压油路34和低压油路29，高压油路34和低压油路29相交处设置有阀芯腔，在阀芯腔中活动设置有阀芯31，在阀芯31上还设置有阀芯密封圈32，阀芯31的后端为固定安装于泵体36上的后盖30，阀芯31和泵体36之间可形成密封面，高压油路34和低压油路29分别位于阀芯31和泵体36密封面的两侧。后盖30、阀芯31、阀杆33、小弹簧座37、小弹簧38、上弹簧座39自左而右安装。阀芯31通过阀杆33与电磁铁相连接；电磁铁包括有电磁铁心43，以及与电磁铁心43活动设置的衔铁41，电磁铁心43通过电磁垫铁45固定安装于泵体36上，所述阀芯31固定连接于阀杆33的一端，阀杆33的另一端与衔铁41相连接。

高压油路34上接柱塞腔，高压油路34下方开有出油孔35，出油孔35与油管19相连。电磁铁心43与泵体36之间通过螺栓44相连接，中间由不导磁的环状电磁铁心垫块45隔开，电磁铁心垫块45与泵体36和电磁铁心43之间安装有密封圈；中间挖空，用于安装衔铁41。

本实用新型具有组式电控供油泵的柴油打桩机工作过程如下：

缸锤9沿导杆7垂直向下做自由落体运动，缸锤9上的撞击销20与连接杆49或任一曲臂21发生碰撞，曲臂21上的连接杆49带动所有曲臂21旋转相同角度，同时带动多个油泵的挺杆22向下运动，油管19内经过加压的高压柴油通过喷油嘴组件51上的喷孔雾化后喷入缸锤的缸腔，此时缸腔内温度已经达到高压柴油自燃的温度，高压柴油在缸内与空气混合并且进行充分燃烧，燃烧放出大量的热量，使得缸内的温度和压力迅速升高，产生向下的冲击力将桩打入土中一小段距离；产生向上的冲击力将缸锤9崩起，缸锤9跳起而脱离活塞5，缸锤9克服自身重力和与导杆7之间的摩擦力减速向上运动到最高位置，继续做自由落体运动，开始下一个工作循环。

当面临不同的施工环境和地层硬度时，需要获得不同打击能量时，柴油打桩机通过改变供油泵组件10中供油泵单元的工作数量，可以调整供油泵组件10的最大实际供油量。

位置传感器一3、位置传感器二4和电磁铁与电控单元11相电连接。通过位置传感器一3、位置传感器二4和电控单元11控制电磁铁和电磁阀通断，实现对喷油量及喷油正时的精准灵活控制。

供油泵单元的吸油过程：当柱塞25上行时，电磁铁为断开状态，柱塞腔内的压力降低，阀芯31与泵体36之间存在缝隙，低压油路29与高压油路34连通，并且低压油路29与油箱相连，柱塞腔从低压油路29吸取燃油，此时所有油道燃油压力为低压。

供油泵单元的供油过程：当缸锤9上的撞击销20向下撞击曲臂21，曲臂21通过挺杆22驱动柱塞25下行，此时电控单元11检测到位置传感器一3和位置传感器二4传来的位置信号，电磁铁通电，电磁铁心43吸附衔铁41，电磁铁拉动阀杆33向右运动，阀芯31与泵体36之间生成密封锥面，起到密封作用，高压油路34和低压油路29断开，此时柱塞腔内充满了低压柴油，随着柱塞腔的体积不断减小，腔内建立起高压，腔内柴油压力不断升高，高压柴油通过高压油路34到达出油孔35处，当压力达到出油阀开启压力时，高压柴油喷出，供油过程结束。

若打桩机停止工作，在最后一次柱塞25下行时，可以将电磁铁断电，此时复位小弹簧38迫使衔铁41推动控制阀杆33复位，高压油路34和低压油路29相连通，柱塞25腔内的柴油通过低压油路31流回油箱，整个工作过程结束。

Claims (10)

1.一种具有组式电控供油泵的柴油打桩机，包括两根相互平行设置的导杆(7),在导杆(7)的上端固定安装有顶横梁(6)，导杆(7)的下端固定连接有活塞(5)，缸锤(9)滑动支承于导杆(7)，所述活塞(5)上固定安装有喷油嘴组件(51)，其特征在于：所述活塞(5)上还安装有供油泵组件(10)和电控单元(11)，所述供油泵组件(10)至少包括有二个供油泵单元，各供油泵单元相互并接后通向喷油嘴组件(51)，每一供油泵单元均包括有泵体(36)，在泵体(36)的柱塞腔中滑动设置有柱塞(25)；在泵体(36)上还设置有高压油路(34)和低压油路(29)，设置于泵体(36)上的阀芯(31)位于高压油路(34)和低压油路(29)相交处，该阀芯(31)通过阀杆(33)与电磁铁相连接；所述活塞(5)的对应位置设置有位置传感器一(3)和位置传感器二(4)，所述位置传感器一(3)、位置传感器二(4)和电磁铁与所述电控单元(11)相电连接。

2.根据权利要求1所述具有组式电控供油泵的柴油打桩机，其特征在于：所述阀芯(31)活动设置于泵体(36)上的阀芯腔中，高压油路(34)和低压油路(29)分别位于阀芯(31)和泵体(36)密封面的两侧。

3.根据权利要求1所述具有组式电控供油泵的柴油打桩机，其特征在于：所述电磁铁包括电磁铁心(43)，以及与电磁铁心(43)活动设置的衔铁(41)，电磁铁心(43)通过电磁垫铁(45)固定安装于泵体(36)上，所述阀芯(31)固定连接于阀杆(33)的一端，阀杆(33)的另一端与衔铁(41)相连接。

4.根据权利要求1所述具有组式电控供油泵的柴油打桩机，其特征在于：所述泵体(36)上固定套装有挺杆筒(26)，在挺杆筒(26)内活动设置有挺杆(22)，挺杆(22)的下端与柱塞(25)相接触，挺杆(22)的上端与曲臂(21)位置相对应。

5.根据权利要求1—4中任一项所述具有组式电控供油泵的柴油打桩机，其特征在于：所述供油泵组件(10)包括有2—5个供油泵单元；每一供油泵单元的挺杆(22)均对应有一曲臂(21)，各曲臂(21)均通过铰支杆(50)铰支于活塞(5)上，曲臂(21)一端与挺杆(22)相接触，曲臂(21)的另一端均与连接杆(49)固定连接。

6.根据权利要求5所述具有组式电控供油泵的柴油打桩机，其特征在于：所述缸锤(9)上固定安装有撞击销(20)，该撞击销(20)与连接杆(49)位置相对应。

7.根据权利要求6所述具有组式电控供油泵的柴油打桩机，其特征在于：所述位置传感器二(4)与撞击销(20)和连接杆(49)的接触点处于同一平面上。

8.根据权利要求5所述具有组式电控供油泵的柴油打桩机，其特征在于：所述供油泵单元的泵体(36)的高压油路(34)均通向喷油嘴组件(51)。

9.根据权利要求1所述具有组式电控供油泵的柴油打桩机，其特征在于：所述位置传感器一(3)和位置传感器二(4)固定安装于传感器支架(1)上，该传感器支架(1)与顶横梁(6)和/或活塞(5)固定连接；所述活塞(5)包括连为一体的活塞座和活塞体，所述活塞体的柱面上套装有活塞环。

10.根据权利要求9所述具有组式电控供油泵的柴油打桩机，其特征在于：所述位置传感器一(3)与活塞(5)活塞体最上一道活塞环处于同一平面上。