一种适用于桩工机械的回转定位倾斜装置
阅读说明：本技术 一种适用于桩工机械的回转定位倾斜装置 (Rotation positioning tilting device suitable for piling machinery ) 是由 王子丰 李相辉 于 2021-01-19 设计创作，主要内容包括：一种适用于桩工机械的回转定位倾斜装置,包括桅杆回转定位装置、桅杆倾斜装置,所述桅杆回转定位装置包括摆动油缸、连接体、桅杆夹持体、插销油缸,所述摆动油缸与连接体连接,所述连接体与桅杆倾斜装置连接,所述桅杆夹持体连接桩工机械的桅杆,所述摆动油缸能够驱动桅杆夹持体旋转摆动,在所述桅杆夹持体的外圆周上均匀布置有若干个插孔,所述插销油缸安装在连接体上,所述插销油缸上的插销能够穿接在连接体与桅杆夹持体上的插孔中,将连接体与桅杆夹持体之间的相对位置锁定。本发明可实现履带式打桩机的前后左右一定角度内倾斜,同时可实现履带式打桩机桅杆摆动的自动定位,保证施工精度和稳定性,保证施工灵活性和多角度性。(The utility model provides a gyration location inclination device suitable for piling machinery, includes mast gyration positioner, mast inclination device, mast gyration positioner includes swing hydro-cylinder, connector, mast cramping body, bolt hydro-cylinder, the swing hydro-cylinder is connected with the connector, the connector is connected with mast inclination device, the mast of piling machinery is connected to the mast cramping body, the swing hydro-cylinder can drive the rotatory swing of mast cramping body evenly arranged a plurality of jack on the outer circumference of mast cramping body, the bolt hydro-cylinder is installed on the connector, the bolt on the bolt hydro-cylinder can cross in the jack on connector and mast cramping body, locks the relative position between connector and the mast cramping body. The crawler-type pile driver mast swinging positioning device can realize the inclination of the crawler-type pile driver in a certain angle at the front, back, left and right, can realize the automatic positioning of the crawler-type pile driver mast swinging, ensures the construction precision and stability, and ensures the construction flexibility and multi-angle property.)
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种适用于桩工机械的回转定位倾斜装置。
背景技术
目前实施打桩作业所使用的工程机械设备主要有液压植桩机，液压振动锤，液压冲击锤，步履式打桩机，履带式打桩机。其中履带式打桩机是利用其自身配备的振动锤或冲击锤将钢板桩打入地下的一种工程机械，主要由机械结构，动力系统，电液控制系统，工作机等组成，其中机械结构包括变幅机构、倾斜机构、摆动机构、伸缩桅杆机构、卷扬机构构等。其打桩施工原理是通过打桩机自身的重量和工作机的振动或锤击，将钢桩打入地下。其拔桩施工原理是通过桅杆底部的反作用力座顶住地面，副桅杆的油缸推动副桅杆向上运动，通过滑轮带动工作机向上运动，从而将拔出力施加到桩上。本机具有集成度高，体积小，效率高等优点，不仅能实现多种钢桩的振动沉桩、冲击打桩、静压植桩作业，还能实现预钻孔、连续墙、深搅等作业。
履带式打桩机在施工过程中会遇到很多不可抗拒因数，如基础设计要求、特殊地貌等情况，打桩机需要将桅杆摆动一定角度施工，而现有的履带式打桩机在摆动和定位的过程中，往往不能顺利地插销锁定，这就需要工人不断地重复操作，既增加了劳动强度，又降低了作业效率。在某些比较严苛的施工环境下，会直接影响到打桩机和工人的安全。
另外，履带式打桩机在施工过程中会遇到很多要求，在设备工作时需要倾斜一定角度就是其中一项，既需要前后左右倾斜，又需要尺寸小巧，重量轻。同时，有的场地条件需要桩机移动一定距离，主副桅杆需要折叠在履带式打桩机上，倾斜机构就应运而生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于桩工机械的回转定位倾斜装置，可实现履带式打桩机的前后左右一定角度内倾斜，同时可实现履带式打桩机桅杆摆动的自动定位，保证施工精度和稳定性，保证施工灵活性和多角度性，可以随现场施工情况灵活改变倾斜角度，能使打桩机适用于更多的工况减少了工人的劳动强度，提高了施工作业效率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种适用于桩工机械的回转定位倾斜装置，包括桅杆回转定位装置、桅杆倾斜装置，所述桅杆回转定位装置包括摆动油缸、连接体、桅杆夹持体、插销油缸，所述摆动油缸与连接体连接，所述连接体与桅杆倾斜装置连接，所述桅杆夹持体连接桩工机械的桅杆，所述摆动油缸能够驱动桅杆夹持体旋转摆动，在所述桅杆夹持体的外圆周上均匀布置有若干个插孔，所述插销油缸安装在连接体上，所述插销油缸上的插销能够穿接在连接体与桅杆夹持体上的插孔中，将连接体与桅杆夹持体之间的相对位置锁定。
所述摆动油缸的输出轴连接摆动轴，所述桅杆夹持体套接在所述摆动轴上，并通过胀紧套连接器与所述摆动轴固定连接，所述连接体套接在所述摆动轴上、桅杆夹持体的上下两端，所述连接体与所述摆动轴之间能够相对转动；
还包括编码器，编码器用于检测摆动油缸的摆动角位移；所述编码器通过编码器连接螺钉固定在压盖上，所述压盖通过压盖连接螺栓与连接体固定连接，所述编码器的转轴与摆动油缸上的摆动轴连接。
在所述连接体与所述摆动轴之间设有轴向铜套，在所述连接体与桅杆夹持体之间设有径向铜套。
所述倾斜装置包括三角体、连接体主体、过渡体、左右倾斜油缸、前后倾斜油缸，所述过渡体与三角体铰接，所述连接体主体的下端与过渡体铰接，所述左右倾斜油缸设置在连接体主体的两侧，左右倾斜油缸的下端与过渡体铰接，左右倾斜油缸的上端与连接体主体铰接，所述前后倾斜油缸的上端与连接体主体的上端铰接，所述前后倾斜油缸的下端与三角体铰接，三角体安装在桩工机械主机车体上，所述连接体与连接体主体固定连接。
在所述连接体主体上安装有水平倾角传感器。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1)桅杆倾斜装置的前后倾斜由一个液压缸控制，液压缸为差动缸，伸缩速度均可调，精度高。
2)桅杆倾斜装置的左右倾斜由两个液压缸控制，支撑力量大，精度高。
3)桅杆回转定位装置利用胀紧套联轴器代替键连接，无反向间隙，同时固定了摆动轴的轴向和径向。实现打桩机在摆动范围内更精确的定位角度，使自动控制成为可能。使打桩机适用于更多工况，施工灵活性更强。
4)连接体主体用一根插销连接，结构简单，装卸方便，省时省力，提高工作效率，降低工人劳动强度。
5)桅杆回转定位装置的摆动机构与插销定位机构的结构简单，配置紧凑合理，润滑性好，防护等级高，减少了故障率，提高了稳定性。
6)桅杆回转定位装置可以实现拔销、换档、插销一系列动作的自动操作，降低了工人的劳动强度，提高了打桩作业效率。
7)桅杆回转定位装置的插销装置、摆动油缸、摆动轴均为可拆卸连接方式，使装配、使用和维修方便快捷。
附图说明
图1是本发明在履带式打桩机上的安装示意图。
图2是本发明中桅杆回转定位装置与桅杆倾斜装置的连接结构示意图。
图3是图2的右视图。
图4是桅杆倾斜装置的轴侧图。
图5是本发明中桅杆回转定位装置的结构示意图。
图6是本发明中桅杆回转定位装置的俯视图。
图中：1.摆动油缸，2.摆动油缸连接螺栓，3.桅杆夹持体，4.连接体，5.摆动轴，6.下部径向铜套，7.下部轴向铜套，8.上部径向铜套，9.上部轴向铜套，10.插销，11.插销油缸，12.编码器，13.编码器连接螺钉，14.压盖，15.压盖连接螺栓，16.外O型圈，17.内O型圈，18.胀紧套联轴器，19.桩工机械主机车体，20.桅杆倾斜装置，21.桅杆，22.插孔，23.水平倾角传感器，24.连接体主体，25.左右倾斜油缸，26.三角体，27.前后倾斜油缸，28.过渡体，29.上关节轴承，30.指针，31.销轴，32.下关节轴承，33.横向铰接支架，34.圆柱形连接件。
具体实施方式
下面对本发明做详细说明，但本发明的实施范围不仅仅限于下述的实施方式。
如图1-图6所示，一种适用于桩工机械的回转定位倾斜装置，包括桅杆回转定位装置、桅杆倾斜装置20，见图1、图2、图5，所述桅杆回转定位装置包括摆动油缸1、连接体4、桅杆夹持体3、插销油缸11，所述摆动油缸1与连接体4连接，连接体4与与桅杆倾斜装置20连接，所述桅杆夹持体3连接桩工机械的桅杆21，所述摆动油缸1能够驱动桅杆夹持体3旋转摆动，在所述桅杆夹持体3的外圆周上均匀布置有若干个插孔22，所述插销油缸11安装在连接体4上，所述插销油缸11上的插销10能够穿接在连接体4与桅杆夹持体3上的插孔22中，将连接体4与桅杆夹持体3之间的相对位置锁定。
所述摆动油缸1的输出轴连接摆动轴5，所述桅杆夹持体3套接在所述摆动轴5上，并通过胀紧套连接器18与所述摆动轴5固定连接，所述连接体4套接在所述摆动轴5上、桅杆夹持体3的上下两端，所述连接体4与所述摆动轴5之间能够相对转动。
还包括编码器12，编码器12用于检测摆动油缸1的摆动角位移；所述编码器12通过编码器连接螺钉13固定在压盖14上，所述压盖14通过压盖连接螺栓15与连接体4固定连接，所述编码器12的转轴与摆动油缸1上的摆动轴5连接。
在所述连接体4与所述摆动轴5之间设有轴向铜套，在所述连接体4与桅杆夹持体3之间设有径向铜套。摆动轴5、桅杆夹持体3与连接体4之间相对滑动部分，径向设有滑动铜套，轴向设有滑动铜板。桅杆夹持体3的轴向定位通过下部轴向铜套7和上部轴向铜套9实现，径向定位通过下部径向铜套6和上部径向铜套8实现。
编码器12确定桅杆夹持体3与连接体4的角度。外O型圈16与内O型圈17,分别保证压盖14与连接体4间和编码器12和压盖14间的密封。
编码器12为单圈绝对值编码器，具有很高的精度和很高的检测频率，实时检测桅杆夹持体3与连接体4的角度，并向设备总控制器通信，总控制器控制摆动油缸1阀的开口度和开闭时间，完成角度的转动，从而实现拔销—转动—插销这一系列动作的自动操作。
实施例中，桅杆夹持体3上设有5个间隔角度相同的插孔22，作为桅杆摆动角度的5个档位。
插销油缸11固定在连接体4上，带动插销10插入和拔出桅杆夹持体3的插孔22中，实现定位。插销油缸11带动插销10插入时通过连接体4—桅杆夹持体3—连接体4的插孔，使插销10与连接体4形成简支梁，使受力更合理，插销10不易弯曲，经久耐用。
摆动轴5与摆动油缸1的输出轴通过花键连接，此结构简单，承载能力强，装配简单方便，安装时角度调整的灵活性大。摆动油缸1的缸体与连接体4通过摆动油缸连接螺栓2紧固，摆动油缸1为摆动轴5提供扭矩，驱动桅杆夹持体3带动桅杆21摆动。
摆动轴5通过胀紧套联轴器18与桅杆夹持体3固定连接，使二者在径向、轴向、周向均不能相对移动，并且通过摆动轴5传输扭矩。胀紧套联轴器18体积小，安装和拆卸方便快捷，受力大，可叠加使用，装配后同心度好，可同时定位径向、轴向和周向，使摆动轴5与桅杆夹持体3之间没有任何的安装间隙与正反向运动间隙，这保证了编码器12能够准确无误地反应桅杆夹持体3与连接体4的角度。
见图2、图3、图4所述倾斜装置20包括三角体26、连接体主体24、过渡体28、左右倾斜油缸25、前后倾斜油缸27，所述过渡体28与三角体26通过销轴31铰接，所述连接体主体24的下端与过渡体28通过销轴31铰接，所述左右倾斜油缸25设置在连接体主体24的两侧，左右倾斜油缸25的下端与过渡体28铰接，左右倾斜油缸25的上端与连接体主体24铰接，所述前后倾斜油缸27的上端与连接体主体24的上端铰接，所述前后倾斜油缸27的下端与三角体26铰接，三角体26安装在桩工机械主机车体19上，所述连接体4与连接体主体24固定连接。
在所述连接体主体24上安装有水平倾角传感器23。
见图1、图2，桅杆夹持体3与圆柱形连接件34固定连接，圆柱形连接件34沿桅杆21纵向设置，并与桅杆21连接，连接体主体24的上端通过横向铰接支架33与圆柱形连接件34连接，横向铰接支架33的中部通过销轴铰接，以便圆柱形连接件34能够在桅杆回转定位装置的带动下，与连接体主体24发生相对转动。
当打桩机工作需要桅杆倾斜一定角度时，无论是前后倾斜还是左右倾斜，水平倾角传感器23都会实时将倾斜的角度准确无误的传达到显示屏上，便于操作人员观察处理，水平倾角传感器23选用国外进口设备(型号为B2N10H-Q42-CNX2-2H1150)，精度高，使用寿命长，不易损坏。
连接体主体24用一根销轴跟过渡体28连接，安装拆卸方便，便于工人施工操作及维修。
当打桩机工作需要左右倾斜时，左右倾斜油缸25两个缸之间便配合动作，向左倾斜时，左边的左右倾斜油缸25液压杆高度降低，右边的左右倾斜油缸25液压杆高度升高，桅杆倾斜装置20左右倾斜的角度可达左右方向各4°。角度的大小由水平倾角传感器23监测，工人实时调整。
当打桩机工作需要前后倾斜时，前后倾斜油缸27配合上关节轴承29、下关节轴承32一起动作，实现前后倾斜，倾斜机构向前方倾斜的角度可达4°倾斜机构向后方倾斜的角度可达10°，倾斜的角度同样由水平倾角传感器23监测，工人实时调整。
指针30安装于过渡体28上，当设备工作时，便于现场扶桩工人观察，直观明了。
本发明的桅杆回转定位装置采用了脂润滑集中润滑系统，润滑油通过连接体4，分别通往下部径向铜套6、下部轴向铜套7、上部径向铜套8、上部轴向铜套9与桅杆夹持体3的接触面，在设备工作时可以提供足够的润滑。外O型圈16和内O型圈17保证了摆动轴5的密封性，使摆动轴5不致因与水接触而生锈和润滑油的变质。
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