[发明专利]液压静力沉桩机

说明书

本发明是一种桩基础施工的设备，采用液压静力将预制桩分段压入土中，完成吊桩、夹桩、压桩的施工作业;它由机身、导向压桩架及压桩机构、起重机、液压及电器控制系统、配重、升降机构、纵向移动机构、横向移动回转机构组成。

目前使用的全液压静力压桩机，它的横向移动回转机构如图8所示：是采用由回转梁13、行走梁15、船体16等组成的三层式结构来实现机器的横向移动和机身的回转。回转梁13两端与机身8铰接，中间由回转轴14与行走梁15联接，行走梁15上装有行走轮18，落在船体16的轨道上，船体16通过与它联接的挂轮机构20挂在行走梁15上，从而构成了回转梁13，行走梁15、船体16的三层式结构。液压缸的一头与船体16铰接，另一头与行走梁15铰接，该结构复杂，由其是当机身8回转后，行走梁15不能自动恢复与回转梁13平行的位置，需要人工复位后，才能再次回转，而且，回转梁13与行走梁15之间为滑动摩擦，回转阻力大，这样作业时，耗时，耗力，工人的劳动强度大。

它的液压系统如图9所示：主要由泵站21、多路阀22、23以及各种液压缸和电磁阀组成。其泵站包括两台定量泵及其驱动装置，两泵驱动电机容量共70kw。由液压泵输出的压力油驱动压桩台上的两个液压缸8和9将预制桩压入地基中。

如此选用的定量泵配合一对压桩缸的工作系统，是不适应实际压桩工况的。根据液压功率的计算公式，不计其它损失，液压系统的额定功率为：

Ms＝Ps×Qs

Ps-额定油压

Qs-流量（现有压桩机是定值）

在压桩过程中，预制桩所遇到的阻力是变化的，即随着桩压入深度的增加，不仅阻力增大，而且阻力有突变的现象，通常是在大部分压桩过程中，阻力都小，只有到坚硬的承载基础时，阻力才急剧增大。如压35米深的桩，在前30-32米的压桩阻力只是压最后几米的压桩阻力的1/3，甚至只有1/5，由此可知，在压桩的大部分过程中，液压系统的工作压力P相对产生最大压桩力所需的额定油压Ps是很小的。由P×Qs表示的液压功率也大大小于额定功率Ps×Qs，换言之，这种系统在低阻力压桩工况中的功率利用率很低。

而当桩压到最后几米，压桩阻力增大，压桩速度必然降低，对流量的需要减少，油压急剧增大，最后达到额定油压Ps。然而，该系统采用定量泵，泵始终输出定量的压力油，多余的压力油只得从溢流阀流回油箱，在高阻力压桩工况中造成了不必要的能量损失。由此可见，该机采用恒流量的设计方案是不适合实际压桩工况的。

此外，该液压系统采用电磁阀控制，其控制按钮多，操作复杂，在潮湿环境中作业设备故障率高，检修难度大。

本发明针对现有设备的不足，设计一台新型的液压静力压桩机。其横向移动回转机构回转时变滑动摩擦为滚动摩擦，机身回转后能自动复位，从而增大回转力和灵活性，减轻工人的劳动强度;其液压系统采用恒功率设计方案配合主、副压桩缸，以适应实际压桩工况的需要，既提高压桩速度，又减少能源消耗;其液压控制系统操作简单，检修方便，工作性能稳定可靠。

本发明为完成上述任务，采取的具体措施是：

1、横向移动回转机构通过连杆19将两承台17连为一体，机身3通过滚轮15压在承台17上，承台17通过铰座23与短船16铰接，组成承台17与短船16的两层式结构;

2、液压控制系统设计有一对主压桩缸30和一对副压桩缸31，主副压桩缸呈对角对称布置安装在横梁39上，两主压桩缸30的活塞杆通过铰座38与压桩箱34铰接，两副压桩缸31只有当需要加力时，才与压桩箱接触，参与工作。

3、液压系统的泵站11由两台压力补偿或恒功率变量泵及其驱动电机组成、电机功率共44kw、自动实现低压大流量、高压小流量的恒功率调节，以适应实际压桩工况的需要;

4、液压系统由插装锥阀组成的集成块8实现集成控制。

下面结合附图作进一步的描述：

图1-本发明液压静力沉桩机的主视图;

图2-本发明液压静力沉桩机的俯视图;

图3-本发明的横向移动及回转机构的主视图;

图4-本发明的横向移动及回转机构的俯视图;

图5-本发明的压桩台的主视图;

图6-本发明的压桩台的俯视图;

图7-本发明的液压系统原理图;

图8-已有沉桩机的横向移动及回转机构结构图;

图9-已有沉桩机的液压系统原理图;