專利名稱：導桿式柴油打樁錘的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種應用于建筑施工的樁工機械，尤其屬于柴油打樁錘。
背景技術：
在樁工機械中，導桿式柴油打樁錘由于具有構造簡單、沖擊能量大、操作維修方便、易于搬運且冷起動性能好的優點，而被廣泛應用于橋梁、堤堰修建，筑路、水利工程及工業、民用建筑等建筑樁基工程施工中。
目前，導桿式柴油打樁錘的構造主要是，在兩根導桿的上、下端分別固定連接有頂橫梁和活塞，在兩根導桿的中間則裝有可以沿導桿上、下運動的起落架和缸錘。工作時，打樁錘利用柴油在氣缸內燃燒時的爆炸力把缸錘抬升并自由落下，而沖擊打樁。
上述結構的打樁錘，其缸錘的上下運動導向，完全依賴于兩根導桿，因而在使用中表現出一些缺陷和不足。首先，兩根導桿與其上端的頂橫梁和下端的活塞，僅構成了一個直立的四邊形平面框架，使得打樁錘的整體剛度和穩定性明顯不足，而且隨著打樁錘噸位的提高，導桿長度的變長，其剛度和穩定性又呈迅速下降的趨勢，已難以適應高層建筑樁基施工的需要。第二，這種僅含兩根導桿的平面框架，在打樁錘工作時必然產生不合理的受力；理論上，打樁錘所受的作用力應位于兩導桿所確定的垂直平面內，否則必然產生水平分力，這一分力的存在既使得導桿承受著意外彎矩和不合理的單邊磨損，又使得氣缸和活塞形成歪斜運動和擦缸，導致導桿的彎曲和氣缸、活塞磨損間隙的迅速擴大，甚至無法正常工作；同時，由于該水平分力的存在，也不利于打樁錘對樁體的準確打擊和有效保護；事實上，在實際施工中，總是不可避免地存在諸如地面不平整、樁體頂部形狀差異以及傾斜打樁等各種使樁體偏離導桿平面的工作狀況，樁體對打樁錘的反作用力幾乎不可能位于兩導桿所在的豎直平面內，導桿和氣缸活塞的意外損壞和磨損則難以避免，從而直接影響打樁錘的工作效率和使用壽命。
發明內容
為了克服現有技術存在的上述不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種導桿式柴油打樁錘，它不僅具有較高的剛度和穩定性，而且受力合理、使用壽命長。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種導桿式柴油打樁錘，它包括頂橫梁、導桿和活塞，所述導桿有三根且彼此相互立體平行；在該三根導桿的上端固定連接有所述頂橫梁；在該三根導桿的下端則固定連接有活塞；在所述頂橫梁和活塞之間的三根導桿上安裝有可沿該三根導桿往復運動的缸錘。
作為本發明的一個優選實施方式，所述三根導桿呈等邊三角形分布，并通過與之對應的頂橫梁上的三個導桿孔以及活塞上的三個導桿孔分別將頂橫梁和活塞固定連接。
采用上述結構后，由于三根導桿及其頂橫梁和活塞體構成一個穩定的三棱柱狀立體框架，從而大大提高了柴油打樁錘的整體剛度和穩定性。也由于采用了三導桿結構，在三導桿水平截面三角形區域的任意位置，打樁錘與樁體之間的相互作用力，均不會對導桿形成偏心和彎曲作用，受力變得更加合理，導桿對缸錘的導向作用更為有效，從而避免了導桿的單邊磨損以及氣缸與活塞的擦缸現象；不僅錘擊作用更為靈活、準確，防止了樁體的彎曲和樁頭的變形；而且避免了導桿、氣缸和活塞的意外磨損和破壞，提高了打樁錘的工作效率和使用壽命，有利于打樁錘向大噸位發展，拓展了打樁錘的使用范圍。又由于采用這樣的三導桿結構后，提高了運輸過程中打樁錘水平放置的抗彎能力，同時也減少了單根導桿的用料直徑，使之在同樣耗材的情況下，整體剛度更好。三導桿采用等邊三角形布置，結構更穩定，受力更合理。
圖1是本發明導桿式柴油打樁錘的結構主視圖；圖2是圖1所示導桿式柴油打樁錘結構中A-A截面視圖；圖3是圖1所示導桿式柴油打樁錘中的頂橫梁俯視圖；圖4是圖1所示導桿式柴油打樁錘中的缸錘仰視圖；圖5是圖1所示導桿式柴油打樁錘中的缸錘主視圖；圖6是圖1所示導桿式柴油打樁錘中的活塞D-D剖視圖；圖7是圖1所示導桿式柴油打樁錘中的活塞俯視圖。
具體實施例方式
在圖1、圖2所示的導桿式柴油打樁錘中，導桿3共有三根且分別位于一等邊三角形的頂點，該三根導桿3彼此間兩兩立體平行，并作為缸錘4和起落架2上下運動的導向滑道。三根導桿3均采用外徑相同的圓柱空心管，它具有節約材料，保持剛度的優點。在三根導桿3的上端通過頂橫梁1上的上導桿孔1-1并以柱銷固定連接于頂橫梁1上；三根導桿3的下端，同樣通過活塞7上的下導桿孔7-4固定連接于活塞7上；導桿3及其上端的頂橫梁1和下端的活塞7組成一正三棱柱框架。缸錘4通過其上的三個導桿滑孔4-1內的滑動軸瓦可以往復運動地套接于三根導桿3上，缸錘4上的氣缸孔4-2套接于活塞7的活塞頭7-1上，以封閉打樁錘的燃燒室12。在缸錘4與頂橫梁1之間的三根導桿3上還活動地裝有起落架2，在起落架2上設置有垂鉤及拉桿組件14，起落架2通過起落架掛鉤15吊掛于頂橫梁1上。在活塞7的下端依次連接有樁帽座11和樁帽8，樁帽座11與樁帽8之間為球冠面接觸，以便用作調心，樁帽座11和樁帽8為打樁錘與樁相接觸的部分，它通過護樁器10將打樁錘的沖擊力傳遞給樁體9，以使樁體植入建筑基礎。在頂橫梁1的頂部還設有起吊滑輪16。
圖3所示是導桿式柴油打樁錘頂橫梁1的俯視圖。頂橫梁1端面大體呈等邊三角形，在該等邊三角形的頂點分別設置有三個與三根導桿3相配合的上導桿孔1-1。該頂橫梁1保持三根導桿相互平行以及作為掛吊起落架2用。
圖4、圖5所示是導桿式柴油打樁錘的缸錘4，缸錘4的端面同樣大體呈等邊三角形，在等邊三角形的頂點處分別設有三個可以安裝滑動軸瓦的導桿滑孔4-1，三根導桿分別穿過該導桿滑孔4-1，并沿導桿3上下滑動。缸錘4為打樁錘的沖擊部件，內設有氣缸孔4-2以及位于氣缸孔4-2上端的燃燒室12，外部還裝有撞擊銷體。
圖6、圖7所示是導桿式柴油打樁錘的活塞7，在活塞7的中心部位設有圓柱狀的活塞頭7-1，活塞頭7-1的上部外圓設有活塞環槽，活塞頭7-1頂端中心設置安裝噴油嘴的座孔，活塞7的下部設有貯油室7-3以及曲臂安裝座7-2、油泵孔7-5、放油孔7-6和加油孔7-7。在活塞7上同樣設有固定連接三根導桿3的三個下導桿孔7-4。
導桿式柴油打樁錘與二沖程柴油機具有相同的工作原理。使用時，通過卷揚機將起落架2和缸錘4掛吊在頂橫梁1上，拉動垂鉤及拉桿組件14，缸錘4即在重力作用下自由落下，當缸錘4落至并套及活塞7的活塞頭7-1時，封閉在活塞7與缸錘4之間的空氣受壓縮而溫度升高，當壓縮至一定程度時，固定安裝于缸錘4外側的撞擊銷推動曲臂5并壓縮油泵6，將柴油壓入油管并送至噴油嘴13，噴油嘴13將柴油(或相應燃油)呈霧狀噴入缸內，霧狀柴油與高壓高溫氣體混合且超過柴油燃點時，發生燃燒爆炸，使缸錘4在導桿3的導向作用下，沿三根導桿3跳起，并對活塞7產生一方向相反的沖擊作用力，而使樁下沉。缸錘4跳到一定高度后重新下落，另一工作循環開始，如此重復，直至把樁打至預定深度。在缸錘4的往復跳起落下的過程中，缸錘4與活塞7所受的沖擊作用力和反作用力，永遠處于三根導桿3所組成的等邊三角形內，這種三導桿結構不僅具有較好的結構穩定性，而且導向作用更為準確有效，缸錘與導桿、缸錘與活塞之間的受力更為合理協調，更有利于工作效率和工作平穩性的提高，以及整機壽命的延長。
上述僅是本發明的優選實施方式，對本領域的技術人員來說，在不違背本發明原理的情況下，所作出的各種變形和改進，應視為仍在本發明范圍內。
權利要求
1.一種導桿式柴油打樁錘，包括頂橫梁(1)、導桿(3)和活塞(7)，其特征在于所述導桿(3)有三根且彼此相互立體平行；在該三根導桿(3)的上端固定連接有所述頂橫梁(1)；在該三根導桿(3)的下端則固定連接有所述活塞(7)；在所述頂橫梁(1)和活塞(7)之間的三根導桿(3)上安裝有可沿該三根導桿(3)往復運動的缸錘(4)。
2.根據權利要求1所述的柴油打樁錘，其特征在于所述三根導桿(3)呈等邊三角形分布，并通過與之對應的頂橫梁(1)上的三個上導桿孔(1-1)以及活塞(7)上的三個下導桿孔(7-4)分別將頂橫梁(1)和活塞(7)固定連接。
3.根據權利要求1所述的柴油打樁錘，其特征在于所述缸錘(4)端面大體呈等邊三角形，且該缸錘(4)上設有三個與導桿(3)相對應的導桿滑孔(4-1)。
4.根據權利要求1所述的柴油打樁錘，其特征在于在所述缸錘(4)和頂橫梁(1)之間的三根導桿(3)上活動地裝有起落架(2)。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的柴油打樁錘，其特征在于所述導桿(3)為圓柱空心管。
6.根據權利要求1、2、3或4所述的柴油打樁錘，其特征在于所述活塞(7)的下端連接有樁帽座(11)和樁帽(8)，該樁帽座(11)和樁帽(8)通過球冠面相互接觸。
全文摘要
本發明公開了一種導桿式柴油打樁錘，它包括頂橫梁、導桿和活塞，所述導桿有三根且彼此相互立體平行；在該三根導桿的上端固定連接有所述頂橫梁；在該三根導桿的下端則固定連接有所述活塞；在所述頂橫梁和活塞之間的三根導桿上，安裝有可沿該三根導桿往復運動的缸錘。所述三根導桿呈等邊三角形分布，該打樁錘不僅結構穩定，剛度高，錘擊作用靈活、準確，而且具有工作效率高，使用壽命長的特點，廣泛適用于各種建筑工程的基礎施工中。
文檔編號E02D7/00GK1616775SQ200310106279
公開日2005年5月18日 申請日期2003年11月13日 優先權日2003年11月13日
發明者朱鵬, 常唐國, 王禮干 申請人:江蘇東達工程機械股份有限公司