[发明专利]液压气动复合打桩锤

说明书

技术领域

本发明属于机械工程和土木工程的工程机械桩工机械以及机械零件与传动装置领域，具体涉及一种液压气动复合打桩锤的机械结构与装备。

背景技术

桩的发源可追索到7000多年前原始人类在河姆渡利用木桩作为基础建造房屋的河姆渡人时期。近代以来，人们发明了打桩的各种桩工机械。建筑基础施工中常用的桩工机械打桩锤有柴油打桩锤和液压打桩锤等多种形式。传统的落锤式柴油打桩锤由于高能耗、噪声大、有污染等不足之处在许多国家和地区已经开始被限制使用。液压打桩锤技术起源于二十世纪六十年代。液压打桩锤利用液压缸产生的液压力将锤体提升到一定的高度，锤体在自重作用或者自重和液压力等的叠加作用下加速下落，锤打击基础桩的桩体，利用锤体的动能将桩体贯入土层。液压打桩锤和传统的柴油打桩锤相比，具有效率高、噪声低、无废气排放等明显的优点，还可调节打击能量，适应范围广，也可以用于水下打桩以及打斜桩。我国上海工程机械厂等单位自1990年代开始陆续引进日本等国外技术并研制液压打桩锤，已有样机问世。因为施工工法有限，元器件精度要求高，价格昂贵，工作效率较低等原因，目前投入批量生产的数量还极为有限。

随着世界各国建筑基础施工的建设规模不断扩大，打桩锤的需求迅速增加，对桩工机械的性能和效率的要求也越来越高，制造厂商都在竞相研制高精度和高响应的桩工机械产品。但是现有的柴油打桩锤和一般液压打桩锤都无法满足现代基础施工的要求。现代基础施工要求桩工机械打桩效率高、噪声低、振动小、无油烟污染，环境友好。如何开发一种可靠、准确、环境友好的液压气动复合打桩锤，特别是提出一种新型、环保、低能耗、机电液气一体化的液压气动复合打桩锤建筑基础桩工机械装备，具有十分重要的理论和现实意义。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种液压气动复合打桩锤的机械结构，通过新型结构解决打桩锤的液压技术和气动技术组合问题，实现大型打桩锤液压控制系统的高压大流量控制，进而达到液压气动打桩锤较大的打击能量和打击频率，完成具有高打桩效率、低噪声、小振动、无油烟污染等特点的现代施工作业。

为达到以上目的、本发明所采用的解决方案是：

一种液压气动复合打桩锤，包括液压缸（一体式液压气动复合控制缸）、气缸、活塞杆、活塞、集成组合阀块、高压蓄能器组件、低压蓄能器组件、供油阀门组合、回油阀门组合、筒体、活塞杆端盖组件、吊环顶盖、气缸端盖、锁紧螺母、密封件。所述的液压缸、活塞杆、活塞、气缸在结构上形成一体式液压气动复合控制缸，通过液压缸产生的液压力、气缸产生的气动力、活塞杆和锤体的重力势能形成打桩锤的锤击力，并实现打桩锤活塞杆和锤体的往复运动，即液压缸连接具有一定压力的液压油将液压力作用在活塞的一端，气缸连接具有一定压力的气体将气动力作用在活塞的另一端，液压力和气动力作用在同一条直线上，但是作用力的方向相反，通过液压力、气动力、锤体自重势能的复合作用实现打桩锤活塞杆的往复运动和打桩作用。

所述的集成组合阀块采用插装阀组的结构方式将供油阀门组合、回油阀门组合集成于组合阀块，将高压蓄能器组件、低压蓄能器组件集成安装在组合阀块上，采用无管路和集成式连接方式，在打桩锤锤体的快速抬起和快速打击桩体时，实现液压能源和一体式液压气动复合控制缸之间液压大流量的快速供给和快速排放。组合集成阀块避免了复杂的管路连接、布局和安装，提高液压系统的可靠性，解决打桩机内部安装空间有限和径向安装尺寸小的突出问题。高压蓄能器组件由两个及两个以上的高压蓄能器并联组成，低压蓄能器组件由两个及两个以上的低压蓄能器并联组成。

所述的插装阀组，包括供油阀门组合和回油阀门组合。供油阀门组合由并联的两个及两个以上的进油路插装式电磁换向阀及其受控的进油路插装阀组成；回油阀门组合由并联的两个及两个以上的回油路插装式电磁换向阀及其受控的回油路插装阀，以及回油路单向插装阀组成，回油路插装式电磁换向阀及其受控的回油路插装阀组与回油路单向插装阀并联。插装阀安装在组合集成阀块的阀体上与主油路接通，通过电磁换向阀对插装阀进行控制。插装阀采用过滤精度为25μm以下的滤网，防止阀芯的阻塞。插装阀主阀芯质量小，行程短，动作灵敏，结构紧凑，实现无管路和集成式连接，进行打桩锤锤体的快速抬起和快速打击桩体时大流量控制。