一种联动式导杆打桩锤装置

文档序号:185039 发布日期:2021-11-02 浏览:63次 >En<

阅读说明:本技术 一种联动式导杆打桩锤装置 (Linkage type guide rod pile hammer device ) 是由 朱维忠 郭洋 张玉成 于 2021-06-28 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种联动式导杆打桩锤装置,包括:顶梁支架;盖设在桩体顶端的桩帽;若干打桩锤单元:每个打桩锤单元包括安装在桩帽上的机锤活塞座、垂直设置在桩帽与顶梁支架之间的导向杆、滑动布置在导向杆上并与机锤活塞座配合工作的气缸体,以及与气缸体固定连接的打桩锤体,所有打桩锤单元的打桩锤体通过起落架固定连接成一个整体;连接所述起落架顶部并可与其脱钩分离的脱钩器。与现有技术相比,本发明的打桩锤装置工作过程稳定可靠,且结构简单,操作方便等。(The invention relates to a linkage type guide rod pile hammer device, which comprises: a top beam support; a pile cap covering the top end of the pile body; a plurality of pile hammer units: each pile hammer unit comprises a pile hammer piston seat arranged on the pile cap, a guide rod vertically arranged between the pile cap and the top beam support, a cylinder body which is arranged on the guide rod in a sliding mode and is matched with the pile hammer piston seat to work, and a pile hammer body fixedly connected with the cylinder body, wherein the pile hammer bodies of all the pile hammer units are fixedly connected into a whole through an undercarriage; and the unhooking device is connected with the top of the landing gear and can be unhooked from the landing gear. Compared with the prior art, the pile hammer device has the advantages of stable and reliable working process, simple structure, convenience in operation and the like.)

一种联动式导杆打桩锤装置

技术领域

本发明属于打桩设备技术领域,涉及一种联动式导杆打桩锤装置。

背景技术

单个导杆式柴油打桩锤作为一种基础打桩设备已经在修建桥梁、堤堰、房屋建筑及一般建筑工程中得到广泛的应用。但在一些大型工程项目如跨海大桥的施工中,由于钢桩的直径大,重量重,单台导杆式柴油打桩锤就无法进行作业,现有的最大型号柴油打桩锤只能产生6000~10000KN的冲击力,其缺点是:一、无法打大直径的桩;二、更大吨位的桩根本无法打动。

中国专利CN102304921A公开的联动式导杆柴油打桩锤,其将多个导杆打桩锤组装起来克服单个打桩锤的冲击力不足的缺陷,但是该专利的打桩锤的结构相对复杂,且操作也比较麻烦,工作磨损较大。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种联动式导杆打桩锤装置,以解决现有打桩锤的冲击力不足、工作稳定性不够、工作磨损较大等问题中的至少一个。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:

一种联动式导杆打桩锤装置,包括:

顶梁支架;

盖设在桩体顶端的桩帽;

若干打桩锤单元:每个打桩锤单元包括安装在桩帽上的机锤活塞座、垂直设置在桩帽与顶梁支架之间的导向杆、滑动布置在导向杆上并与机锤活塞座配合工作的气缸体,以及与气缸体固定连接的打桩锤体,所有打桩锤单元的打桩锤体通过起落架固定连接成一个整体;

连接所述起落架顶部并可与其脱钩分离的脱钩器。

进一步的,每个打桩锤单元旁还设有与机锤活塞座连通的供油管路,在供油管路上设置油门,该打桩锤装置还包括油门同步控制机构,所述油门同步控制机构包括曲柄杆、油门联动轴、同步驱动组件,所述的油门联动轴转动布置在各打桩锤的油门旁,在油门联动轴的一端设置有一偏心轴杆,所述偏心轴杆上通过以扭簧件转动安装有所述曲柄杆,所述曲柄杆的靠近油门的一侧设有用于按压油门的按压件,另一侧上加工成弧形,所有油门联动轴的另一端与同步驱动组件传动连接,并实现同步转动;正常状态下,曲柄杆位于工作工位处,当油门联动轴转动时,曲柄杆随偏心轴杆运动,使得曲柄杆偏离工作工位。

更进一步的,所述的同步驱动组件包括同步驱动单元、T型齿轮箱、以及两端均设置万向联轴器的连杆,所述的T型齿轮箱设置油门联轴器的端部或同步驱动单元的输出端,相邻两T型齿轮箱之间通过连杆传动连接。

进一步的,所述的按压件包括与曲柄杆固定连接的横杆、以及设置在横杆下表面的按压块,且横杆与按压块的形状大小满足:当曲柄杆向油门方向转动至油门开启位置时,按压块与油门之间以最大接触面积实现接触按压。

进一步的,所述脱钩器包括脱钩框架、安装脱钩框架上并可上下移动的脱钩执行件,以及位于脱钩执行件下方的若干组倒钩单元,每组倒钩单元由对称布置在脱钩框架上的两个倒钩组成,所述倒钩转动布置在所述脱钩框架上,该倒钩的底部还侧向延伸并形成钩状凸起,所述倒钩的上部还设有侧壁抵住脱钩执行件的开口槽;当脱钩执行件向下移动至别住所述开口槽时,倒钩锁止且两钩状凸起相对靠近并钩住打桩锤,当脱钩执行件向上移动至与开口槽脱离时,倒钩解锁且两钩状凸起相对远离,实现打桩锤脱钩。

更进一步的,所述的倒钩、钩状凸起与开口槽连为一体,且三者的重心位于倒钩转动点的内侧,使得自然状态下两倒钩的钩状凸起相对远离。

更进一步的,所述的钩状凸起的顶部呈向外倾斜的坡面,使得自然状态下打桩锤与钩状凸起接触时,打桩锤对钩状凸起施加使得两倒钩撑开脱钩的作用力。

更进一步的,所述的脱钩执行件包括安装在脱钩框架上的脱钩驱动件、以及与所述脱钩驱动件的输出端固定连接并由其驱动上下移动的支撑件,所述的支撑件包括支撑板,以及转动安装在所述支撑板上并对应倒钩的开口槽布置的支撑导向轮,当支撑件由脱钩驱动件驱动向下移动时,所述支撑导向轮抵住所述开口槽的侧壁,并使得两钩状凸起逐渐靠近。

进一步的,所述顶梁支架包括固定连接导向杆顶端的顶横梁,以及安装在顶横梁上的吊架,在吊架的外侧边缘还设有护栏。

进一步的,所述的脱钩器的顶部还连接设置有滑轮组,并通过滑轮组与外部起吊设备连接。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

图2为本发明的脱钩器的结构示意图;

图3为油门同步控制机构部分的示意图;

图4为油门同步控制机构中曲柄杆部分的示意图;

图中标记说明:

1-顶梁支架,11-顶横梁,12-吊架,13-护栏;

2-桩帽;

3-打桩锤单元,31-机锤活塞座,32-导向杆,33-气缸体,34-起落架;

4-脱钩器,401-脱钩框架,402-脱钩执行件,403-倒钩,404-钩状凸起,405-开口槽,406-脱钩驱动件,407-支撑板,408-支撑导向轮;

5-油门同步控制机构,501-曲柄杆,502-油门联动轴,503-偏心轴杆,504-扭簧件,505-按压件,506-油门,507-T型齿轮箱,508-万向联轴器,509-连杆,510-同步驱动单元;

6-滑轮组。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

以下各实施方式或实施例中,如无特别说明的功能部件或结构,则表明其均为本领域为实现对应功能而采用的常规部件或常规结构。

为提供足够的打桩冲击力,同时实现可靠稳定的打桩动作等,本发明提供了一种联动式导杆打桩锤装置,其结构参见图1所示,包括:

顶梁支架1;

盖设在桩体顶端的桩帽2;

若干打桩锤单元3:每个打桩锤单元3包括安装在桩帽2上的机锤活塞座31、垂直设置在桩帽2与顶梁支架1之间的导向杆32、滑动布置在导向杆32上并与机锤活塞座31配合工作的气缸体33,以及与气缸体33固定连接的打桩锤体,所有打桩锤单元3的打桩锤体通过起落架34固定连接成一个整体;

连接所述起落架34顶部并可与其脱钩分离的脱钩器4。

另外,本发明所用的打桩锤单元3为本领域的现有常规结构,在此就赘述其具体组成与工作原理。

在一些实施方式中,请再参见图3和图4所示,每个打桩锤单元3旁还设有与机锤活塞座31连通的供油管路,在供油管路上设置油门506,该打桩锤装置还包括油门同步控制机构5,所述油门同步控制机构5包括曲柄杆501、油门联动轴502、同步驱动组件,所述的油门联动轴502转动布置在各打桩锤的油门旁,在油门联动轴502的一端设置有一偏心轴杆503,所述偏心轴杆503上通过以扭簧件504转动安装有所述曲柄杆501,所述曲柄杆501的靠近油门的一侧设有用于按压油门506的按压件505,另一侧上加工成弧形,所有油门联动轴502的另一端与同步驱动组件传动连接,并实现同步转动;正常状态下,曲柄杆501位于工作工位处,当打桩锤下落时,曲柄杆501上呈弧形的一侧被触碰到并朝油门方向转动,当油门联动轴502转动时,曲柄杆501随偏心轴杆503运动,使得曲柄杆501偏离工作工位此时,当打桩锤下落时,不会触碰到曲柄杆501,曲柄杆501自然也不会朝油门方向转动,并按压油门506,此时,供油停止,整个打桩动作也随之停止。

更具体的实施方式中,请再参见图3所示,所述的同步驱动组件包括同步驱动单元510、T型齿轮箱507、以及两端均设置万向联轴器508(即万向接轴)的连杆509,所述的T型齿轮箱507设置油门联轴器的端部或同步驱动单元510的输出端,相邻两T型齿轮箱507之间通过连杆509传动连接。T型齿轮箱507用于实现90°变向传动,其也可以由两根通过锥形齿轮啮合且相互垂直的传动轴替代。另外,同步驱动单元51010可以采用液压摆缸等,也可以采用其他用于输出转动功的驱动设备。

更具体的实施方式中,请再参见图4所示,所述的按压件505包括与曲柄杆501固定连接的横杆、以及设置在横杆下表面的按压块,且横杆与按压块的形状大小满足:当曲柄杆501向油门方向转动至油门开启位置时,按压块与油门之间以最大接触面积实现接触按压。

在一些实施方式中,请再参见图2所示,所述脱钩器4包括脱钩框架401、安装脱钩框架401上并可上下移动的脱钩执行件402,以及位于脱钩执行件402下方的若干组倒钩单元,每组倒钩单元由对称布置在脱钩框架401上的两个倒钩403组成,所述倒钩403转动布置在所述脱钩框架401上,该倒钩403的底部还侧向延伸并形成钩状凸起404,所述倒钩403的上部还设有侧壁抵住脱钩执行件402的开口槽405;当脱钩执行件402向下移动至别住所述开口槽405时,倒钩403锁止且两钩状凸起404相对靠近并钩住打桩锤,当脱钩执行件402向上移动至与开口槽405脱离时,倒钩403解锁且两钩状凸起404相对远离,实现打桩锤脱钩。优选的,若干组倒钩单元围成一个大致的圆圈。

优选的,所述开口槽405呈L型,且其侧壁向外倾斜,这样,不仅方便了上钩与脱钩动作的进行,同时,可以将上钩与脱钩的作用转化为一个逐渐进行的过程,即在脱钩执行件402接触开口槽405并逐渐下移的过程中,两钩状凸起404逐渐靠近,并实现上钩;而在脱钩执行件402上移并脱离开口槽405的过程中,钩状凸起404则是逐渐相对远离并撑开,并最终实现脱钩。更优选的,开口槽405的形状满足:当脱钩执行件402向下移动并接触倒钩403时,脱钩执行件402与开口槽405侧壁紧密接触。

更具体的实施方式中,请再参见图2所示,所述的倒钩403、钩状凸起404与开口槽405连为一体,且三者的重心位于倒钩403转动点的内侧,使得自然状态下两倒钩403的钩状凸起404相对远离。此处的转动点的内侧即指的两个倒钩403相对的一面,这样,可以配合脱钩执行件402的上下移动顺利的实现上钩、脱钩。

更具体的实施方式中,请再参见图2所示,所述的钩状凸起404的顶部呈向外倾斜的坡面,使得自然状态下打桩锤与钩状凸起404接触时,打桩锤对钩状凸起404施加使得两倒钩403撑开脱钩的作用力。这样,当脱钩执行件402与开口槽405脱离接触时,在打桩锤的自身重力作用下,钩状凸起404即被撑开,从而实现自动脱钩,脱钩也更加省力。

更具体的实施方式中,请再参见图2所示,所述的脱钩执行件402包括安装在脱钩框架401上的脱钩驱动件406、以及与所述脱钩驱动件406的输出端固定连接并由其驱动上下移动的支撑件,所述的支撑件包括支撑板407,以及转动安装在所述支撑板407上并对应倒钩403的开口槽405布置的支撑导向轮408,当支撑件由脱钩驱动件406驱动向下移动时,所述支撑导向轮408抵住所述开口槽405的侧壁,并使得两钩状凸起404逐渐靠近。采用支撑导向轮408与开口槽405接触,这样,可以将两者之间的接触由传统的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而提高支撑导向轮408卡入开口槽405与脱离开口槽405的顺畅度。

在一些实施方式中,请再参见图1所示,所述顶梁支架1包括固定连接导向杆32顶端的顶横梁11,以及安装在顶横梁11上的吊架12,在吊架12的外侧边缘还设有护栏13。

在一些实施方式中,请再参见图1所示,所述的脱钩器4的顶部还连接设置有滑轮组6,并通过滑轮组6与外部起吊设备连接。

以上各实施方式可以任一单独实施,也可以任意两两组合或更多的组合实施。

下面结合具体实施例来对上述实施方式进行更详细的说明。

实施例1:

为提供足够的打桩冲击力,同时实现可靠稳定的打桩动作等,本发明提供了一种联动式导杆打桩锤装置,其结构参见图1所示,包括:

顶梁支架1;

盖设在桩体顶端的桩帽2;

若干打桩锤单元3:每个打桩锤单元3包括安装在桩帽2上的机锤活塞座31、垂直设置在桩帽2与顶梁支架1之间的导向杆32、滑动布置在导向杆32上并与机锤活塞座31配合工作的气缸体33,以及与气缸体33固定连接的打桩锤体,所有打桩锤单元3的打桩锤体通过起落架34固定连接成一个整体;

连接起落架34顶部并可与其脱钩分离的脱钩器4。

另外,本实施例所用的打桩锤单元3为本领域的现有常规结构,在此就赘述其具体组成与工作原理。

请再参见图3和图4所示,每个打桩锤单元3旁还设有与机锤活塞座31连通的供油管路,在供油管路上设置油门506,该打桩锤装置还包括油门同步控制机构5,油门同步控制机构5包括曲柄杆501、油门联动轴502、同步驱动组件,油门联动轴502转动布置在各打桩锤的油门旁,在油门联动轴502的一端设置有一偏心轴杆503,偏心轴杆503上通过以扭簧件504转动安装有曲柄杆501,曲柄杆501的靠近油门的一侧设有用于按压油门506的按压件505,另一侧上加工成弧形,所有油门联动轴502的另一端与同步驱动组件传动连接,并实现同步转动;正常状态下,曲柄杆501位于工作工位处,当打桩锤下落时,曲柄杆501上呈弧形的一侧被触碰到并朝油门方向转动直至按压油门,实现供油,当油门联动轴502转动时,曲柄杆501随偏心轴杆503运动,使得曲柄杆501偏离工作工位此时,当打桩锤下落时,不会触碰到曲柄杆501,曲柄杆501自然也不会朝油门方向转动,并按压油门506,此时,供油停止,整个打桩动作也随之停止。

请再参见图3所示,同步驱动组件包括同步驱动单元510、T型齿轮箱507、以及两端均设置万向联轴器508的连杆509,T型齿轮箱507设置油门联轴器的端部或同步驱动单元510的输出端,相邻两T型齿轮箱507之间通过连杆509传动连接。T型齿轮箱507用于实现90°变向传动,其也可以由两根通过锥形齿轮啮合且相互垂直的传动轴替代。另外,同步驱动单元510可以采用液压摆缸等,也可以采用其他用于输出转动功的驱动设备。

请再参见图4所示,按压件505包括与曲柄杆501固定连接的横杆、以及设置在横杆下表面的按压块,且横杆与按压块的形状大小满足:当曲柄杆501向油门方向转动至油门开启位置时,按压块与油门之间以最大接触面积实现接触按压。油门联动轴502与偏心轴杆503连成一整体,且两者的中心轴线平行不重合。

请再参见图2所示,脱钩器4包括脱钩框架401、安装脱钩框架401上并可上下移动的脱钩执行件402,以及位于脱钩执行件402下方的若干组倒钩单元,每组倒钩单元由对称布置在脱钩框架401上的两个倒钩403组成,倒钩403转动布置在脱钩框架401上,该倒钩403的底部还侧向延伸并形成钩状凸起404,倒钩403的上部还设有侧壁抵住脱钩执行件402的开口槽405;当脱钩执行件402向下移动至别住开口槽405时,倒钩403锁止且两钩状凸起404相对靠近并钩住打桩锤,当脱钩执行件402向上移动至与开口槽405脱离时,倒钩403解锁且两钩状凸起404相对远离,实现打桩锤脱钩。优选的,所有倒钩单元围成一个大致的圆圈。另外,开口槽405呈L型,且其侧壁向外倾斜,这样,不仅方便了上钩与脱钩动作的进行,同时,可以将上钩与脱钩的作用转化为一个逐渐进行的过程,即在脱钩执行件402接触开口槽405并逐渐下移的过程中,两钩状凸起404逐渐靠近,并实现上钩;而在脱钩执行件402上移并脱离开口槽405的过程中,钩状凸起404则是逐渐相对远离并撑开,并最终实现脱钩。更优选的,开口槽405的形状满足:当脱钩执行件402向下移动并接触倒钩403时,脱钩执行件402与开口槽405侧壁紧密接触。

请再参见图2所示,倒钩403、钩状凸起404与开口槽405连为一体,且三者的重心位于倒钩403转动点的内侧,使得自然状态下两倒钩403的钩状凸起404相对远离。此处的转动点的内侧即指的两个倒钩403相对的一面,这样,可以配合脱钩执行件402的上下移动顺利的实现上钩、脱钩。

请再参见图2所示,钩状凸起404的顶部呈向外倾斜的坡面,使得自然状态下打桩锤与钩状凸起404接触时,打桩锤对钩状凸起404施加使得两倒钩403撑开脱钩的作用力。这样,当脱钩执行件402与开口槽405脱离接触时,在打桩锤的自身重力作用下,钩状凸起404即被撑开,从而实现自动脱钩,脱钩也更加省力。

请再参见图2所示,脱钩执行件402包括安装在脱钩框架401上的脱钩驱动件406、以及与脱钩驱动件406的输出端固定连接并由其驱动上下移动的支撑件,支撑件包括支撑板407,以及转动安装在支撑板407上并对应倒钩403的开口槽405布置的支撑导向轮408,当支撑件由脱钩驱动件406驱动向下移动时,支撑导向轮408抵住开口槽405的侧壁,并使得两钩状凸起404逐渐靠近。采用支撑导向轮408与开口槽405接触,这样,可以将两者之间的接触由传统的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而提高支撑导向轮408卡入开口槽405与脱离开口槽405的顺畅度。

请再参见图1所示,顶梁支架1包括固定连接导向杆32顶端的顶横梁11,以及安装在顶横梁11上的吊架12,在吊架12的外侧边缘还设有护栏13。

请再参见图1所示,脱钩器4的顶部还连接设置有滑轮组6,并通过滑轮组6与外部起吊设备连接。

本实施例的装置的打桩工作过程具体如下:

通过外部卷扬机等起吊设备将打桩锤装置放置在打桩对象顶端,此时,脱钩器4钩住起落架34,通过滑轮组6将起落架34连同打桩锤体吊起至设定高度,然后,脱钩执行件402向上移动,支撑导向轮408与开口槽405脱离接触,在打桩锤的自身作用力下,钩状凸起404被撑开,实现脱钩,打桩锤则开始下降并撞击桩帽2,将撞击能量传递给打桩对象,同时,与打桩锤固定连接的触压杆也随着同步下落,并接触曲柄杆501,迫使曲柄杆501朝油门方向转动,直至按压件505接触按压油门,使得供油管路接通并供油,所供给的柴油等油品在气缸内燃烧爆炸,产生的爆炸力会使得气缸体33连同打桩锤体向上弹起,此时,触压杆与曲柄杆501脱离接触,曲柄杆501在扭簧件504的作用下复位,供油中断,并等待打桩锤的下一次下落,如此循环直至打桩结束。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

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