[发明专利]一种液压打桩锤用组合锤头

说明书

技术领域

本发明属于桩工机械领域，涉及一种内装金属颗粒填充物的液压打桩锤用组合锤头，主要应用于桩基础施工中液压打桩锤的桩锤锤击系统。

背景技术

液压打桩锤是为克服柴油锤噪声大、有污染而出现的一种新型工程机械，广泛应用于桥梁、工业、建筑的桩基础施工。其桩锤锤击系统中锤头上下往复运动，打击锤垫，传递冲击力到桩。

液压打桩锤的桩锤锤击系统的结构如图1所示，它主要由锤垫1、锤头2、油缸活塞杆3、桩垫4、桩5等部件组成。锤头2做往复运动，其上升至一定高度，为打桩储存足够的重力势能后，锤头2自由下落至接触锤垫1，锤垫1将冲击力调节后传递到桩垫4，桩垫4再次调节冲击力，将冲击力传递到桩，实现桩的沉降。

现有技术中，液压打桩锤锤头2为一整块锻钢加工成圆柱形或者长方体形，由于打桩锤工作主要是利用锤头2的重力势能，使得锤头2重量较大。整块锤头2加工对机床承载能力有特殊要求，加工成本高；更大的问题是，由于锤头的重力势能是通过与刚性锤垫的冲击产生应力波的形式传递给刚性桩帽，再传递给被打的桩，当被打的桩遇到坚硬地基致使桩难以打入地基时，锤头冲击产生的应力波峰值很高，传递的时间很短，这种能量传递的效率低，更容易把桩打坏。同时这个很高的应力波峰对锤头本身的零件也会产生很大的破坏力。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有液压打桩锤锤头容易把桩打坏的缺陷，提供一种内装金属颗粒填充物的液压打桩锤用组合锤头，利用内装金属填充物在冲击时存在的一个压紧过程使锤头的重力势能是在压实这段时间内逐步传递给被冲击的锤垫，这个压实过程时间使得冲击应力波大大降低而作用时间延长很多，这样的应力波形是冲击波最理想的波形，传递效率高而又不会损伤被打的桩。

本发明所采用的技术方案是：一种液压打桩锤用组合锤头，所述锤头包括一个内部中空的锤体，所述锤体的底部设置撞击头6，顶部连接油缸活塞杆3，所述锤体的中空腔体内部填充金属颗粒填充物10。

进一步的，所述锤体由若干个金属板叠加连接，其中位于底部的下板7和位于顶部的上板12封闭，位于中间的若干中间板8为框形中空板，叠加后形成锤体的内部中空腔体，所述锤体的中空腔体容积与中间板8的叠加数量呈正比；所述下板7、中间板8和上板12通过定位销9以及螺栓14连接成整体。

进一步的，所述撞击头6上开设螺纹孔，所述螺栓14将其与下板7、中间板8和上板12固定螺接，并在另一端通过双螺母锁紧固定。

进一步的，所述下板7和中间板8的厚度相同。

进一步的，所述上板12内部嵌装有连接油缸活塞杆3的油缸连接座18，所述油缸连接座18的上下两端与上板12之间分别设置有橡胶制成的缓冲垫。

进一步的，所述上板12上方还固定叠加有压板17。

在本发明中，所述金属颗粒填充物为密度大于铁的金属颗粒，填充材料可有多种选择，可为铅粒或其他密度大于铁的金属颗粒，目的是改善锤头冲击时的应力波形，降低应力波的峰值至最低要求值并延长应力波在峰值状态的传递时间，在提高冲击能得传递效率和打桩速度的同时，降低打桩锤及桩所承受的冲击力，提高打桩锤的寿命，保护桩不被打坏。

本发明的技术方案中，锤头采用撞击头6、下板7、中间板8与上板12及其中的金属填充物10组合而成，不同于传统的整体式锤头或单纯的组合锤头。由上板12、中间板8和下板7组合形成的锤体中空部分的容积可以通过改变下板7与中间板8的数量来改变，以实现锤头重量根据要求的任意改变。在油缸连接座18与锤头的连接通过缓冲垫与锤体连接，缓冲垫采用用橡胶等弹性好的材料做成，以减缓锤头反弹对油缸的冲击。

本发明的有益效果如下:

1.所有零件均是先加工好之后再连接起来，不要求采用承载能力高的机床加工。

2.各零件之间采用销钉定位，能实现锤头外部的导向槽连续导向。

3.可根据需要调节锤头的质量大小。