[发明专利]一种带自楔紧装置的打桩锤组合锤头

说明书

本发明涉及桩工机械技术领域，具体涉及一种带自楔紧装置的打桩锤组合锤头，包括主锤头、以及设置在主锤头上的副锤头组件、预紧装置和阻挡装置，预紧装置和阻挡装置依次设于副锤头组件的上方；副锤头组件包括由上至下依次叠加设置的第一副锤头、第二副锤头和第三副锤头，第一副锤头和第二副锤头之间、第二副锤头和第三副锤头之间、以及第三副锤头和主锤头之间均留有间隙；本发明使得组合锤头向下加速运动时实现了延长锤击时间、降低应力波的峰值的效果，在提高冲击能的传递效率和打桩贯入度的同时，降低打桩锤及桩所承受的冲击力，有利于提高打桩锤的寿命，保护桩体不被打坏；并有效提高了组合锤头连接机构的可靠性，降低了打桩锤锤头的制造成本。

技术领域

本发明涉及桩工机械技术领域，具体涉及一种带自楔紧装置的打桩锤组合锤头。

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桩工机械，它通过液压驱动装置带动锤头做上下往复运动，打击下砧座，下砧座再将锤头的打击动能传递到桩体上，驱动桩体下行贯入土壤，现已成为海洋油气田开采、海上风电基础施工、桥梁桩基施工等工程施工的关键设备。

现有技术中，打桩锤锤头一般采用整体锤头，这种锤头存在的缺点是：A由于是整体制造，尤其是大能量打桩锤，锤头质量达(或大于)175吨，具备此种钢锭熔炼、锻造、起吊、加工、热处理能力的厂家寥寥无几，导致制造成本高；B由于锤头打击下砧座的打击时间很短，导致锤头与下砧座之间、下砧座与桩之间的冲击应力较高，尤其在每锤贯入度小于2毫米(此种现象称为“拒锤”)时，冲击应力峰值更大，更容易发生锤头镦粗、桩头开裂现象。

中国专利文献ZL 2013203105754公开了一种打桩锤组合锤头，通过副锤头叠放在主锤头上，主锤头与副锤头之间设置有第一吸振弹性元件，主锤头与副锤头之间通过弹性连接组件连接成一个整体。该技术可以在保证打击能量不变的基础上，有效控制最大打击力，减少打击反弹，延长锤击时间，提高打桩的贯入度，可有效保护混凝士预制桩桩头。但该技术存在大能量打桩条件下，副锤头冲击反弹力较大而导致的副锤头与主锤头连接机构损坏失效的缺陷，尤其在大能量打桩且桩体“拒锤”情况下，副锤头与主锤头连接机构更加容易损坏失效、影响液压打桩锤可靠性的问题。

中国专利文献ZL2014106736606公开了一种液压打桩锤用组合锤头，将锤体内部设计为中空结构，中空腔体内部填充有金属颗粒填充物而形成组合锤头，锤头打击时，金属颗粒填充物滞后于锤体。该技术有效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，在提高冲击能的传递效率和打桩贯入度的同时，降低打桩锤及桩所承受的冲击力，有利于提高打桩锤的寿命，保护桩体不被打坏。该技术也存在副锤头与主锤头连接机构容易损坏失效的不足，同时还存在着金属颗粒填充物的比重小，与相同质量的锤头比较，体积更大的缺点，并且还存在由于金属颗粒不断打击中空腔体内壁，长时间工作后会造成腔体壁厚减薄现象，影响锤头寿命的缺陷。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种带自楔紧装置的打桩锤组合锤头，通过在主锤头上安装副锤头组件、预紧装置和阻挡装置，从而实现了该组合锤头的延长锤击时间、降低应力波的峰值的效果，在提高冲击能的传递效率和打桩贯入度的同时，降低打桩锤及桩所承受的冲击力，有利于提高打桩锤的寿命，保护桩体不被打坏。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种带自楔紧装置的打桩锤组合锤头，包括主锤头、以及设置在主锤头上的副锤头组件、预紧装置和阻挡装置，所述预紧装置和阻挡装置依次设于副锤头组件的上方；

所述副锤头组件包括由上至下依次叠加设置的第一副锤头、第二副锤头和第三副锤头，所述第一副锤头和第二副锤头之间、第二副锤头和第三副锤头之间、以及第三副锤头和主锤头之间均留有间隙；所述第一副锤头与第二副锤头的间隙处设有第一弹性垫圈，所述第二副锤头与第三副锤头的间隙处设有第二弹性垫圈，所述第三副锤头与主锤头的间隙处设有第三弹性垫圈；