[实用新型]液压打桩锤

说明书

本实用新型公开了一种液压打桩锤，包括上横梁、导杆和下横梁，上横梁和下横梁分别固定连接于导杆的两端，在上横梁和下横梁之间的导杆上还固定安装有中横梁，导杆上滑动支承有桩锤；在上横梁和中横梁之间支承有液压缸，液压缸的活塞杆伸出端与桩锤相连接，液压泵的出油口并向连通至所述液压缸的下缸腔和二位三通换向阀的P油口，二位三通换向阀的回油口T口连向油箱，二位三通换向阀的A油口通向所述液压缸的上缸腔；控制阀的P油口与液压泵的出油口连通，控制阀的T油口与油箱相连通。所述液压缸为双作用双活塞杆液压缸或双作用单活塞杆液压缸；二位三通换向阀为液动换向阀。该液压打桩锤具有结构简单，响应速度快，能实现提锤和落锤的快速换向。

技术领域

本实用新型涉及一种用于建筑工程基础施工的桩工机械，尤其涉及一种具有差动液压系统的导杆式液压打桩锤。

背景技术

锤击式打桩机主要有柴油锤和液压锤。柴油打桩锤由于其自身结构无法解决的噪声、振动和油烟污染等问题而逐步被禁止使用；也由于柴油打桩锤热容积和效率的限制，理论上讲最大的柴油锤的冲击锤芯质量也只能达到15吨，不能满足大型预制桩的施工要求。液压打桩锤则具有打桩效率高、噪声低振动小、无油烟污染的特点，其先进性已经被广泛认可，用液压打桩锤替代柴油打桩锤势在必然，在西方发达国家和亚洲的日本、韩国、香港和新加坡等国家和地区，液压打桩锤已经完全取代了柴油打桩锤，成为打桩市场的绝对主力。但现有的液压打桩锤由于液压控制回路的通流量小，压力损失大，抗油污能力弱，动作灵敏度不高，存在冲击速度低、响应速度慢、单次锤击作用时间长以及结构刚性差等不足，这些结构的液压打桩锤随着打击速度和打击能量的提高，不可避免地会在液压缸油腔中形成背压，打击能量和速度均受到限制，同样难以满足大型基桩数百千焦甚至成千千焦的打击能量要求。

为了提高液压打击锤的打击能量和液压控制回路的通流量及响应速度，本申请人于2017年10月24日提出“具有液压插装阀的导杆式打桩锤”的实用新型专利申请，其专利申请号：201711003379.1。该实用新型申请中的桩锤滑动支承于桩锤导杆上，液压缸则是用于提升桩锤的动力源，通过桩锤的自由落体运动实施对基桩的沉桩打击。该液压打桩锤液压控制回路则包括有先导控制阀和两个插装阀，其工作结构和工作原理构成了单作用液压冲击打桩锤，桩锤锤芯以自由落体方式打击桩体；提锤时液压泵的压力油在先导控制阀的控制下油液经第一插装阀和第二插装阀以一定的压力值充入到液压缸的下腔而实现提锤。由于在提锤时先要关闭第二插装阀再打开第一插装阀，两个插装阀的依序联动会形成较多的阀芯动作时间，尤其是第二插装阀关闭时其工作腔和控制腔两侧的油压几乎相等，插装阀阀芯的移动仅依靠阀内的复位弹簧来实现，系统的液压阻力和有限的弹簧力，使得该插装阀阀芯的动作迟缓，启闭时间较长。加之提锤时液压泵向整个控制回路要进行充压以建立起提锤油压又会延迟插装阀的实际启闭时间，在这一提锤过程均会消耗较多的工作时。落锤时则要先关闭第一插装阀，再打开第二插装阀。每一提锤、落锤的打击中均会形成较长的插装阀启闭动作时间，使得整个液压系统的响应速度慢打击频率低。因此这种单作用导杆式打桩锤虽然具有导向性好，能够通过增加桩锤重量来提高打击能量，但其液压控制回路是由先导阀和多个主阀构成的控制阀组，进行换向时需要多个主阀的联动切换，不仅增加了油路的复杂性，降低了传动系统的可靠性，而且多级切换增加了换向动作的时间，使得响应速度变慢，每一打击周期的工作时长，难以实现高频率打桩，影响桩基施工效率的提高。

基于上述不足，本申请人又于2018年3月30日提出“高频大能量液压打桩锤”的实用新型专利申请，其专利申请号：201810291946.6。该实用新型申请中的液压缸采用差动式套缸结构，从而构成了双作用液压打桩锤，但其液压控制回路同样是主要包括有两个插装阀。提锤时第二插装阀关闭，第一插装阀打开，液压泵的压力油直接充入液压缸的直杆腔；打击时第二插装阀打开，第一插装阀关闭，此时液压缸构成了差动连接回路，这种结构有利于提高打击频率和打击速度，但液压控制回路仍存在多个插装阀依序联动启闭，每一动作周期的时长仍然较长，仍然难以实现打击频率的大幅提速，限制了液压打桩锤向更高打击频率和更高打击能量方向的发展。

实用新型内容