專利名稱：導(dǎo)桿式柴油打樁錘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于建筑施工的樁工機(jī)械，尤其屬于柴油打樁錘。
背景技術(shù)：
在樁工機(jī)械中，導(dǎo)桿式柴油打樁錘由于具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、沖擊能量大、操作維修方便、易于搬運(yùn)且冷起動(dòng)性能好的優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于橋梁、堤堰修建，筑路、水利工程及工業(yè)、民用建筑等建筑樁基工程施工中。
目前，導(dǎo)桿式柴油打樁錘的構(gòu)造主要是，在兩根導(dǎo)桿的上、下端分別固定連接有頂橫梁和活塞，在兩根導(dǎo)桿的中間則裝有可以沿導(dǎo)桿上、下運(yùn)動(dòng)的起落架和缸錘。工作時(shí)，打樁錘利用柴油在氣缸內(nèi)燃燒時(shí)的爆炸力把缸錘抬升并自由落下，而沖擊打樁。
上述結(jié)構(gòu)的打樁錘，其缸錘的上下運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，完全依賴于兩根導(dǎo)桿，因而在使用中表現(xiàn)出一些缺陷和不足。首先，兩根導(dǎo)桿與其上端的頂橫梁和下端的活塞，僅構(gòu)成了一個(gè)直立的四邊形平面框架，使得打樁錘的整體剛度和穩(wěn)定性明顯不足，而且隨著打樁錘噸位的提高，導(dǎo)桿長(zhǎng)度的變長(zhǎng)，其剛度和穩(wěn)定性又呈迅速下降的趨勢(shì)，已難以適應(yīng)高層建筑樁基施工的需要。第二，這種僅含兩根導(dǎo)桿的平面框架，在打樁錘工作時(shí)必然產(chǎn)生不合理的受力；理論上，打樁錘所受的作用力應(yīng)位于兩導(dǎo)桿所確定的垂直平面內(nèi)，否則必然產(chǎn)生水平分力，這一分力的存在既使得導(dǎo)桿承受著意外彎矩和不合理的單邊磨損，又使得氣缸和活塞形成歪斜運(yùn)動(dòng)和擦缸，導(dǎo)致導(dǎo)桿的彎曲和氣缸、活塞磨損間隙的迅速擴(kuò)大，甚至無法正常工作；同時(shí)，由于該水平分力的存在，也不利于打樁錘對(duì)樁體的準(zhǔn)確打擊和有效保護(hù)；事實(shí)上，在實(shí)際施工中，總是不可避免地存在諸如地面不平整、樁體頂部形狀差異以及傾斜打樁等各種使樁體偏離導(dǎo)桿平面的工作狀況，樁體對(duì)打樁錘的反作用力幾乎不可能位于兩導(dǎo)桿所在的豎直平面內(nèi)，導(dǎo)桿和氣缸活塞的意外損壞和磨損則難以避免，從而直接影響打樁錘的工作效率和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種導(dǎo)桿式柴油打樁錘，它不僅具有較高的剛度和穩(wěn)定性，而且受力合理、使用壽命長(zhǎng)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種導(dǎo)桿式柴油打樁錘，它包括頂橫梁、導(dǎo)桿和活塞，所述導(dǎo)桿有三根且彼此相互立體平行；在該三根導(dǎo)桿的上端固定連接有所述頂橫梁；在該三根導(dǎo)桿的下端則固定連接有活塞；在所述頂橫梁和活塞之間的三根導(dǎo)桿上安裝有可沿該三根導(dǎo)桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的缸錘。
作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述三根導(dǎo)桿呈等邊三角形分布，并通過與之對(duì)應(yīng)的頂橫梁上的三個(gè)導(dǎo)桿孔以及活塞上的三個(gè)導(dǎo)桿孔分別將頂橫梁和活塞固定連接。
采用上述結(jié)構(gòu)后，由于三根導(dǎo)桿及其頂橫梁和活塞體構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的三棱柱狀立體框架，從而大大提高了柴油打樁錘的整體剛度和穩(wěn)定性。也由于采用了三導(dǎo)桿結(jié)構(gòu)，在三導(dǎo)桿水平截面三角形區(qū)域的任意位置，打樁錘與樁體之間的相互作用力，均不會(huì)對(duì)導(dǎo)桿形成偏心和彎曲作用，受力變得更加合理，導(dǎo)桿對(duì)缸錘的導(dǎo)向作用更為有效，從而避免了導(dǎo)桿的單邊磨損以及氣缸與活塞的擦缸現(xiàn)象；不僅錘擊作用更為靈活、準(zhǔn)確，防止了樁體的彎曲和樁頭的變形；而且避免了導(dǎo)桿、氣缸和活塞的意外磨損和破壞，提高了打樁錘的工作效率和使用壽命，有利于打樁錘向大噸位發(fā)展，拓展了打樁錘的使用范圍。又由于采用這樣的三導(dǎo)桿結(jié)構(gòu)后，提高了運(yùn)輸過程中打樁錘水平放置的抗彎能力，同時(shí)也減少了單根導(dǎo)桿的用料直徑，使之在同樣耗材的情況下，整體剛度更好。三導(dǎo)桿采用等邊三角形布置，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，受力更合理。


圖1是本發(fā)明導(dǎo)桿式柴油打樁錘的結(jié)構(gòu)主視圖；圖2是圖1所示導(dǎo)桿式柴油打樁錘結(jié)構(gòu)中A-A截面視圖；圖3是圖1所示導(dǎo)桿式柴油打樁錘中的頂橫梁俯視圖；圖4是圖1所示導(dǎo)桿式柴油打樁錘中的缸錘仰視圖；圖5是圖1所示導(dǎo)桿式柴油打樁錘中的缸錘主視圖；圖6是圖1所示導(dǎo)桿式柴油打樁錘中的活塞D-D剖視圖；圖7是圖1所示導(dǎo)桿式柴油打樁錘中的活塞俯視圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1、圖2所示的導(dǎo)桿式柴油打樁錘中，導(dǎo)桿3共有三根且分別位于一等邊三角形的頂點(diǎn)，該三根導(dǎo)桿3彼此間兩兩立體平行，并作為缸錘4和起落架2上下運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向滑道。三根導(dǎo)桿3均采用外徑相同的圓柱空心管，它具有節(jié)約材料，保持剛度的優(yōu)點(diǎn)。在三根導(dǎo)桿3的上端通過頂橫梁1上的上導(dǎo)桿孔1-1并以柱銷固定連接于頂橫梁1上；三根導(dǎo)桿3的下端，同樣通過活塞7上的下導(dǎo)桿孔7-4固定連接于活塞7上；導(dǎo)桿3及其上端的頂橫梁1和下端的活塞7組成一正三棱柱框架。缸錘4通過其上的三個(gè)導(dǎo)桿滑孔4-1內(nèi)的滑動(dòng)軸瓦可以往復(fù)運(yùn)動(dòng)地套接于三根導(dǎo)桿3上，缸錘4上的氣缸孔4-2套接于活塞7的活塞頭7-1上，以封閉打樁錘的燃燒室12。在缸錘4與頂橫梁1之間的三根導(dǎo)桿3上還活動(dòng)地裝有起落架2，在起落架2上設(shè)置有垂鉤及拉桿組件14，起落架2通過起落架掛鉤15吊掛于頂橫梁1上。在活塞7的下端依次連接有樁帽座11和樁帽8，樁帽座11與樁帽8之間為球冠面接觸，以便用作調(diào)心，樁帽座11和樁帽8為打樁錘與樁相接觸的部分，它通過護(hù)樁器10將打樁錘的沖擊力傳遞給樁體9，以使樁體植入建筑基礎(chǔ)。在頂橫梁1的頂部還設(shè)有起吊滑輪16。
圖3所示是導(dǎo)桿式柴油打樁錘頂橫梁1的俯視圖。頂橫梁1端面大體呈等邊三角形，在該等邊三角形的頂點(diǎn)分別設(shè)置有三個(gè)與三根導(dǎo)桿3相配合的上導(dǎo)桿孔1-1。該頂橫梁1保持三根導(dǎo)桿相互平行以及作為掛吊起落架2用。
圖4、圖5所示是導(dǎo)桿式柴油打樁錘的缸錘4，缸錘4的端面同樣大體呈等邊三角形，在等邊三角形的頂點(diǎn)處分別設(shè)有三個(gè)可以安裝滑動(dòng)軸瓦的導(dǎo)桿滑孔4-1，三根導(dǎo)桿分別穿過該導(dǎo)桿滑孔4-1，并沿導(dǎo)桿3上下滑動(dòng)。缸錘4為打樁錘的沖擊部件，內(nèi)設(shè)有氣缸孔4-2以及位于氣缸孔4-2上端的燃燒室12，外部還裝有撞擊銷體。
圖6、圖7所示是導(dǎo)桿式柴油打樁錘的活塞7，在活塞7的中心部位設(shè)有圓柱狀的活塞頭7-1，活塞頭7-1的上部外圓設(shè)有活塞環(huán)槽，活塞頭7-1頂端中心設(shè)置安裝噴油嘴的座孔，活塞7的下部設(shè)有貯油室7-3以及曲臂安裝座7-2、油泵孔7-5、放油孔7-6和加油孔7-7。在活塞7上同樣設(shè)有固定連接三根導(dǎo)桿3的三個(gè)下導(dǎo)桿孔7-4。
導(dǎo)桿式柴油打樁錘與二沖程柴油機(jī)具有相同的工作原理。使用時(shí)，通過卷?yè)P(yáng)機(jī)將起落架2和缸錘4掛吊在頂橫梁1上，拉動(dòng)垂鉤及拉桿組件14，缸錘4即在重力作用下自由落下，當(dāng)缸錘4落至并套及活塞7的活塞頭7-1時(shí)，封閉在活塞7與缸錘4之間的空氣受壓縮而溫度升高，當(dāng)壓縮至一定程度時(shí)，固定安裝于缸錘4外側(cè)的撞擊銷推動(dòng)曲臂5并壓縮油泵6，將柴油壓入油管并送至噴油嘴13，噴油嘴13將柴油(或相應(yīng)燃油)呈霧狀噴入缸內(nèi)，霧狀柴油與高壓高溫氣體混合且超過柴油燃點(diǎn)時(shí)，發(fā)生燃燒爆炸，使缸錘4在導(dǎo)桿3的導(dǎo)向作用下，沿三根導(dǎo)桿3跳起，并對(duì)活塞7產(chǎn)生一方向相反的沖擊作用力，而使樁下沉。缸錘4跳到一定高度后重新下落，另一工作循環(huán)開始，如此重復(fù)，直至把樁打至預(yù)定深度。在缸錘4的往復(fù)跳起落下的過程中，缸錘4與活塞7所受的沖擊作用力和反作用力，永遠(yuǎn)處于三根導(dǎo)桿3所組成的等邊三角形內(nèi)，這種三導(dǎo)桿結(jié)構(gòu)不僅具有較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而且導(dǎo)向作用更為準(zhǔn)確有效，缸錘與導(dǎo)桿、缸錘與活塞之間的受力更為合理協(xié)調(diào)，更有利于工作效率和工作平穩(wěn)性的提高，以及整機(jī)壽命的延長(zhǎng)。
上述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不違背本發(fā)明原理的情況下，所作出的各種變形和改進(jìn)，應(yīng)視為仍在本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)桿式柴油打樁錘，包括頂橫梁(1)、導(dǎo)桿(3)和活塞(7)，其特征在于所述導(dǎo)桿(3)有三根且彼此相互立體平行；在該三根導(dǎo)桿(3)的上端固定連接有所述頂橫梁(1)；在該三根導(dǎo)桿(3)的下端則固定連接有所述活塞(7)；在所述頂橫梁(1)和活塞(7)之間的三根導(dǎo)桿(3)上安裝有可沿該三根導(dǎo)桿(3)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的缸錘(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油打樁錘，其特征在于所述三根導(dǎo)桿(3)呈等邊三角形分布，并通過與之對(duì)應(yīng)的頂橫梁(1)上的三個(gè)上導(dǎo)桿孔(1-1)以及活塞(7)上的三個(gè)下導(dǎo)桿孔(7-4)分別將頂橫梁(1)和活塞(7)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油打樁錘，其特征在于所述缸錘(4)端面大體呈等邊三角形，且該缸錘(4)上設(shè)有三個(gè)與導(dǎo)桿(3)相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)桿滑孔(4-1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油打樁錘，其特征在于在所述缸錘(4)和頂橫梁(1)之間的三根導(dǎo)桿(3)上活動(dòng)地裝有起落架(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的柴油打樁錘，其特征在于所述導(dǎo)桿(3)為圓柱空心管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的柴油打樁錘，其特征在于所述活塞(7)的下端連接有樁帽座(11)和樁帽(8)，該樁帽座(11)和樁帽(8)通過球冠面相互接觸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種導(dǎo)桿式柴油打樁錘，它包括頂橫梁、導(dǎo)桿和活塞，所述導(dǎo)桿有三根且彼此相互立體平行；在該三根導(dǎo)桿的上端固定連接有所述頂橫梁；在該三根導(dǎo)桿的下端則固定連接有所述活塞；在所述頂橫梁和活塞之間的三根導(dǎo)桿上，安裝有可沿該三根導(dǎo)桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的缸錘。所述三根導(dǎo)桿呈等邊三角形分布，該打樁錘不僅結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，剛度高，錘擊作用靈活、準(zhǔn)確，而且具有工作效率高，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，廣泛適用于各種建筑工程的基礎(chǔ)施工中。
文檔編號(hào)E02D7/00GK1616775SQ200310106279
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2003年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月13日
發(fā)明者朱鵬, 常唐國(guó), 王禮干 申請(qǐng)人:江蘇東達(dá)工程機(jī)械股份有限公司