專利名稱：液壓動力沉樁機的傳力與準確插入裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于基礎沉樁的液壓動力沉樁機，特別 是液壓動力沉樁機的傳力與準確插入裝置。
背景技術：
目前用于預制樁的樁工機械有2大類，即柴油錘擊樁機
和液壓靜力沉樁機。柴油錘擊樁機誕生于1936年，在我國
和世界各國都得到了廣泛應用，但因其噪音大，柴油煙氣污
染嚴重，送樁深度限于2米以內，造成施工現場地表隆起，
致使其在市區施工受到很大限制。
因此，國外著手研發液壓錘擊樁機，并成功地加以推廣， 但造價太貴，維修技術要求高，在我國推廣尚有一定的困難。 且從技術上看，液壓錘的噪音是降下來了，但噪音源還在高 聳的樁頂之上，錘擊動力還是作用在樁頂之上，仍為頂擊式， 樁型的適應面仍然受到限制。
同時，我國著手研發液壓靜力沉樁機，三十多年來取得
了很大的發展，但它存在一些無法解決的問題，主要有沉
樁力多大，就要消耗多大噸位的鋼鐵長短船的底面積和工
作地點的地耐力的矛盾難于解決，經常出現陷機，要爬起來
是很費力費時的；同時對旁邊已入土的樁不是被擠斜就使接
樁焊縫被擠斷，補樁是常有的事；施工工地電源變壓器容量
都不大，別的大一點的施工設備一啟動就會造成電壓波動而
降低，夾樁油壓也隨之下降， 使夾樁箱抱不住樁身就產生總
機滑落，產生頓機，如同小地震，周圍建筑物往往會產生
裂，必然付出巨額經濟賠償， 造成個既不節約資源，又不
友好環境的局面，如何解決上述諸多問題提到了科研人員的
議事日禾呈上0中國實用新型專利ZL2006200521777公開了 一種液壓動 力沉樁機，其包括機架、長短船、吊機、導向架、動力室等，
其很好地解決了上述問題，但是該液壓動力沉樁機使用時樁
身垂直度控制還是不太理想導致送樁深度也不夠理想，因
沖擊力大拉桿焊接焊縫易產生裂紋，插舌與拉桿的壓板插
入困難。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，
提供一種使液壓動力沉樁機能更可靠的實現頂拉沉樁技術 的液壓動力沉樁機的傳力與準確插入裝置。
為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案
為在中國實用新型專利ZL2006200521777公開的液壓動力 沉樁機基礎上，提出一種液壓動力沉樁機的傳力與準確插入 裝置，包括提升油缸、沖擊體、夾樁箱、拉桿、樁帽，其特 征在于
所述提升油缸為多個，且該多個提升油缸均勻分布在沖 擊體周圍，各提升油缸與沖擊體的中心線距離相等，各提升
油缸的活塞桿在鋼管中與能在鋼管中上下自如滑動的拐角 滾珠軸固定連接，拐角滾珠軸的軸向開有一孔，提升板與該 孔過渡配合，提升板通過吊板與所述沖擊體掛接，使沖擊體 隨提升油缸的活塞桿上下垂直運動；
所述沖擊體中間開設供樁身穿過的第 一 中心孔，第 一 中 心孔的四周均勻分布供沖程調節器的梯形螺紋桿從中穿過 的第一螺孔，沖擊體的兩相對側還設有供所述拉桿通過的第 一凹孔；
所述夾樁箱上設有供樁身穿過的第二中心孔，第二中心 孔的四周均勻分布供沖程調節器的梯形螺紋桿從中穿過的 第二螺孔，該夾樁箱的上部為方體，下部為粗十字形，且該夾樁箱的兩相對側各裝有夾樁油缸， 該夾樁油缸的活塞桿上
連接供夾緊樁身的鉗口板，夾樁箱另 一 兩相對側開設有第
凹孔，該第二凹孔內通過承力板安裝有拉板，承力板和拉板
及夾樁箱之間為免焊接的燕尾槽互相過渡配合，該沖程調節
器設置在夾樁箱的下部凹處，其梯形螺紋桿貫設夾樁箱的第
螺孔及沖擊體的第一螺孔
所述拉桿由第一、 ~ 、三節組成，第一節的長度為所述
沖擊體和所述夾樁箱的高度之和，第二節的長度為第一節上
端至動力室頂面的距離，第三節的長度為動力室頂面到最長
樁頂部減去第二節的長度第三節和第二節之間采用接頭連
接，第一節主要由拉板組成，第節通過過渡連接件及接頭
連接第二節，該過渡連接件的上端設有絲扣，并與接頭螺合，
該過渡連接件的下端與拉板的端部通過鍵連接；
所述拉桿上設有多道環形槽，每一環形槽中免焊接嵌固 一齒形壓板及一半圓的哈合抱箍，各齒形壓板分別與相對嵌 固的哈合抱箍固定連接，所述拉桿與齒形壓板之間設置三角 筋板，齒形壓板兩側設置了長方形導向槽，該導向槽套在導 向架的導向角鋼上，所有齒形壓板成一直線布置在拉桿上， 使齒形壓板能沿導向角鋼上下自由移動，同時使粘嵌在齒形 壓板前面的永磁鐵和粘嵌在樁帽上的干簧管繼電器保持在 可吸合的范圍內，使樁帽的插舌能準確插入齒形壓板之下；
所述樁帽的上部中間設有凹槽，上部的兩側設有與凹槽 貫通的長滑槽，該凹槽內裝有兩個插舌推動油缸，兩插舌推 動油缸的活塞桿連接在長滑槽中的插舌，所述樁帽的下半部 設有一凹坑，該凹坑扣壓在樁身的頂上，該樁帽的下半部兩 側面分別嵌粘了干簧管繼電器，當提升油缸將沖擊體快要提 完整體提程時， 一方面使提升油缸總供油管中的流量減少， 迅速降低提升速度，另一方面接通干簧管繼電器回路的控制電源，給插舌推動油缸供油，使插舌伸至齒形壓板之下。 本實用新型一較佳實施例為，所述提升油缸為四個。 本實用新型的工作原理為當給提升油缸的無桿腔充油 時，提升油缸的活塞桿向上移動，從而帶動通過提升板及吊 板連接的沖擊體向上移動，由于夾樁箱與沖擊體通過沖程調 節器的梯形螺紋桿連接，故當沖擊體達到設定的沖程后，夾 樁箱也隨沖擊體向上移動，進一步帶動與夾樁箱過渡配合的 拉板及與拉板連接的拉桿向上移動。當沖擊體頂部提升到靠 近終端的接近開關時，接近開關動作，接通提升油缸總供油 管中的節流閥，減少提升油缸無桿腔的供油量，迅速降低提 升速度，以便準確尋位。當拉桿、齒形壓板上的永磁鐵靠近 樁帽側面上的干簧管繼電器時，干簧管繼電器接點閉合，插 舌推動油缸無桿腔充油，插舌快速插入齒形壓板下，緊接著 發出給提升油缸有桿腔給油的指令，提升油缸活塞桿高速回 落，在重力的疊加下，沖擊體以高于重力加速度g的高加速 度沖擊夾樁箱，通過免焊接連接在此夾樁箱兩側的拉桿傳力 到扣壓在樁身上的樁帽上，樁帽就將樁身拉入土層中。由于
總段提升的高度為提升油缸活塞桿伸出長度1.6米左右)，
超過沖擊體每錘擊次樁身的貫入量，因此個總段提程相
當于很多次錘擊，即多次樁身的貫入量才達到段提程，這
種提程叫做分段提程，它的量值即等于沖程量每次分段提
程時，樁帽上的插舌與拉桿齒形壓板都不脫開
拉桿上齒形壓板上都開有二條導向槽，全部套在導向架
的4條導向角鋼上，既使左右兩條拉桿能保持垂直上下運動， 又供各齒形壓板上的永磁鐵與樁帽上的干簧管繼電器之間 的距離始終保持在可吸合的范圍內。二根拉桿在導向架中的 移動范圍為提升油缸活塞桿的最大伸出長度，即總段提程。 夾樁箱中安裝了對稱布置的二個夾樁油缸和鉗口板，它的作用有4個，其一是為拉樁身下沉提供小部分動力；其二 是像液壓靜力壓樁機一樣，樁機選擇新的設計樁位時，夾住 樁身，使樁尖不落地，便于長短船移動對位；其三是提升油
缸剛吊起沖擊體時，由于沖擊體和受擊夾樁箱此時沒有任何 機械連接，受擊夾樁箱就靠這二個夾樁油缸的鉗口夾在樁身
上，以免往下跌落；其四是在接樁時，夾住已入土的樁尾， 保持正確的樁位與垂直度，便于與動力室頂面上的樁定位器 相配合，確保快速接樁。
本實用新型樁帽扣壓在樁身的頂上，插舌插在齒形壓板 之下，齒形壓板上兩條導向槽則套在導向架的導向角鋼之 上，由于拉桿上的所有齒形壓板都是免焊接連接，因此能準 確調整到一條直線上，使導向角鋼上下都不會有硬摩擦，確 保了齒形壓板的垂直升降，更確保了每個齒形壓板上粘嵌的 永磁體與插舌上粘嵌的干簧管繼電器之間保持在可靠相吸 的距離之內，從而保證本實用新型運行更加可靠，從而使頂 拉式液壓動力沉樁機的運行也更加可靠。
本實用新型將現有柴油錘、液壓錘的頂擊式沉樁機創新 為頂拉式液壓動力沉樁機，使噪音源高度從樁頂降到樁的入 土處；受擊面由樁頭小面積變為夾樁箱的大面積，噪音強度 大為減小；本實用新型不錘擊樁頭，對樁頭、樁身的強度要 求就降低了，不但可以用于PHC厚壁管樁，薄壁管樁，還可 用于PC樁及現場預制方樁；由于有良好的樁身垂直度控制 裝置，送樁深度可以和靜力沉樁機一樣不受2米的限制，拔 出送樁棒后，留下較大體積的空洞，給地表擠土一個填充空 間，施工現場地表隆起和靜力沉樁機 一 樣小；運用本實用新 型的整機重量比別的機型小，即使在新填土的工地，不鋪墊 片石也不會陷坑，更不存在頓機；運轉簡便、安全節儉，是 一種資源節約型、環境友好型的更新換代樁工機械。
圖1為具有本實用新型的液壓動力沉樁機總圖
圖2為本實用新型的主視圖
圖3為本實用新型的右視圖o
圖4為本實用新型沖擊體的俯視圖。
圖5為本實用新型提升油缸與提升板及提升板與沖擊體 的連接結構圖。
圖6為本實用新型夾樁箱的俯視圖。
圖7為本實用新型的拉桿主視圖。
圖8為本實用新型拉桿的連接示意圖。
圖9為本實用新型齒形壓板與拉桿連接的俯視圖
圖io為本實用新型齒形壓板與拉桿連接的剖視圖。
圖ll為本實用新型樁帽的主視圖。
圖12為本實用新型樁帽的俯視圖。 圖13為本實用新型樁帽的右視圖。 圖14為本實用新型插舌主視圖。 圖15為本實用新型與導向架配合示意圖。
具體實施方式
在中國實用新型專利ZL2006200521777公開的液壓動力 沉樁機基礎上，設計人作出了下述改進
如圖1-圖5所示，本實用新型包括多個提升油缸18,該 多個提升油缸18均勻分布在沖擊體5的周圍，且各提升油 缸18與沖擊體5的中心線距離相等，各提升油缸的活塞桿 181在厚壁無縫鋼管31中與能在鋼管31中上下自如滑動的 拐角滾珠軸17螺絲連接，全程均滾動定位，因此提升油缸 的活塞桿長細比可以超過油缸設計規程進行設計制造。拐角 滾珠軸17的軸向開有一長方形的孔171，提升板29與孔171 過渡配合，并用銷軸30將提升板29和孔171鉚定。提升板29與滾珠軸17的連接處設有臺階t,它靠在滾珠軸17的軸 向表面，增加提升板29的抗剪能力，提升板29通過吊板32 與沖擊體5掛接，使沖擊體5隨提升油缸18的活塞桿181 上下快速垂直運動，通過節流閥調節各個提升油缸18的無 桿腔油流量，使沖擊體5四周同步水平上升。該沖擊體5中 間開設第 一 中心孔51,樁身20從其中穿過，中心孔51的四 周還均勻分布供沖程調節器16的梯形螺紋桿62從中穿過的 第 一 螺孔53 。沖擊體5的兩相對側還設有供拉桿1穿過的第 —凹孔52。
如圖2、圖3及圖6所示，夾樁箱6上設有供樁身20穿過 的第二中心孔61，第二中心孔61的四周均勻分布供沖程調 節器16的梯形螺紋桿62從中穿過的第二螺孔63。該夾樁箱 6的上部為方體，下部為粗十字形。該夾樁箱6的兩相對側 各裝有夾樁油缸27，該夾樁油缸27的活塞桿上連接鉗口板 (圖中未示)，由于此鉗口板只傳遞小部分拉樁力，而大部 分夾樁力只承擔工藝作用，因此該鉗口板可做成萬能的，即 大小樁、不同樁型都可適用，而不必像靜力壓樁機一樣更換 鉗口板。在夾樁箱6另一兩相對側開設有第二凹孔64,該第 二凹孔64內通過承力板8安裝有拉板7，承力板8和拉板7 及夾樁箱6之間為免焊接的燕尾槽互相過渡配合，從而通過 剪切力平衡沖擊力。該沖程調節器16設置在夾樁箱6的下 部凹處，其梯形螺紋桿62貫設夾樁箱6的第二螺孔63及沖 擊體5的第一螺孔53。
如圖7、圖8所示，拉桿l主要分為第一節L!、第二節L2、 第三節L3，第一節1^的長度為沖擊體5和夾樁箱6的高度之 和，第二節U的長度為第一節"上端至動力室(圖中未示) 頂面的距離，第三節L3的長度為動力室頂面到最長樁頂部減 去第二節L2的長度。三節拉桿之間采用接頭13連接，該接頭13中有上、下兩節絲扣， 一為左旋， 一為右旋， 一個方 向旋轉即可將對接的兩節鎖緊，不存在任何焊接之處。第一 節L,主要由拉板7組成，第一節I^通過過渡連接件10及接 頭13連接第二節U，該過渡連接件10的上端設有絲扣，并 與接頭13螺合，該過渡連接件10的下端則刨為平面，中間 還刨有鍵槽，拉板7的端部也刨有鍵槽，鍵9夾于二鍵槽之 間，通過螺栓加以緊固，使沖擊動力由鍵的剪切力加以平衡， 比任何焊接連接要強。
如圖7-圖IO所示，拉桿1的上面還免焊接嵌固眾多齒形 壓板14。拉桿l上等距離車削有很多組由一較深的環形槽和 三道縱向短槽組成的槽溝，較深的環形槽是用來嵌入齒形壓 板14與半圓形的哈合抱箍15，縱向短槽則用來嵌入三角筋 板(24、 25)，在齒形壓板14上也刨了 3道溝槽，用于嵌固 三角筋板(24、 25)，在齒形壓板14上還另外加工了兩道長 方形導向槽141，用于垂直方向套在導向架的導向角鋼39(如 圖15所示)之上，確保拉桿l垂直上下運動。為了保證三 角筋板(24、 25)嵌入的可靠性，每片三角筋板上都鉆有孔， 用于通過螺釘將三角筋板與齒形壓板14固定好。齒形壓板 14在組裝時可以和哈合抱箍15—起扭動微調，以保證眾多 齒形壓板14在拉桿l上的直線度，使導向架中的導向角鋼 39不至于卡住任何一塊齒形壓板14，更重要的是使粘嵌在 齒形壓板14正前面的永磁鐵33和粘嵌在樁帽2的插舌23 略下方的干簧管繼電器34(如圖ll所示)之間距離確保在 可吸合的范圍內，使樁帽2的插舌23能準確插入相應的齒 形壓板14之下。
如圖11-圖14所示，該樁帽2用整塊鑄件加工而成，該樁 帽2的上部中間設有凹槽221，上部的兩側設有與凹槽221 貫通的長滑槽22。該凹槽221內裝有兩個插舌推動油缸21,兩插舌推動油缸21的活塞桿連接在長滑槽22中的插舌23， 使之可在插舌推動油缸21的作用下，推出去，又可縮回來。 該樁帽2的下半部的正中設有一凹坑222，該凹坑222扣壓 在樁身20的頂上，以便傳遞頂壓力。該樁帽2的下半部側 面略低于插舌23處分別嵌粘了干簧管繼電器34。當提升油 缸18將沖擊體5快要提完整體提程時，接近開關JId動作， 一方面接通提升油缸總供油管中的節流閥，減少提升油缸無 桿腔的油流量，迅速降低提升速度，以提高停位的準確度， 另一方面接通干簧管繼電器回路的控制電源，馬上給插舌推 動油缸21的無桿腔供油，使插舌23伸至齒形壓板14之下， 接受拉桿l傳遞過來的沖擊動力，以便將樁身20往下拉。
如圖15所示，為動力室頂上的導向架截面及架內各部件 布置圖，樁帽2扣壓在樁身20的頂上，插舌23插在齒形壓 板14之下，齒形壓板14上兩條導向槽則套在導向架的導向 角鋼39之上，由于拉桿1上的所有齒形壓板14都是免焊接 連接，因此能準確調整到一條直線上，使導向角鋼39上下 都不會有硬摩擦，確保了齒形壓板14的垂直升降，更確保 了每個齒形壓板14上粘嵌的永磁體33與插舌23上粘嵌的 干簧管繼電器34之間保持在可靠相吸的距離之內。導向架 的高度由最長的樁型決定(11米、13米、15米)，它只承載 著樁帽2的載荷和導向架3的自重。
權利要求1、一種液壓動力沉樁機的傳力與準確插入裝置，包括提升油缸、沖擊體、夾樁箱、拉桿、樁帽，其特征在于所述提升油缸為多個，且該多個提升油缸均勻分布在沖擊體周圍，各提升油缸與沖擊體的中心線距離相等，各提升油缸的活塞桿在鋼管中與能在鋼管中上下自如滑動的拐角滾珠軸固定連接，拐角滾珠軸的軸向開有一孔，提升板與該孔過渡配合，提升板通過吊板與所述沖擊體掛接，使沖擊體隨提升油缸的活塞桿上下垂直運動；所述沖擊體中間開設供樁身穿過的第一中心孔，第一中心孔的四周均勻分布供沖程調節器的梯形螺紋桿從中穿過的第一螺孔，沖擊體的兩相對側還設有供所述拉桿通過的第一凹孔；所述夾樁箱上設有供樁身穿過的第二中心孔，第二中心孔的四周均勻分布供沖程調節器的梯形螺紋桿從中穿過的第二螺孔，該夾樁箱的上部為方體，下部為粗十字形，且該夾樁箱的兩相對側各裝有夾樁油缸，該夾樁油缸的活塞桿上連接供夾緊樁身的鉗口板，夾樁箱另一兩相對側開設有第二凹孔，該第二凹孔內通過承力板安裝有拉板，承力板和拉板及夾樁箱之間為免焊接的燕尾槽互相過渡配合，該沖程調節器設置在夾樁箱的下部凹處，其梯形螺紋桿貫設夾樁箱的第二螺孔及沖擊體的第一螺孔；所述拉桿由第一、二、三節組成，第一節的長度為所述沖擊體和所述夾樁箱的高度之和，第二節的長度為第一節上端至動力室頂面的距離，第三節的長度為動力室頂面到最長樁頂部減去第二節的長度，第三節和第二節之間采用接頭連接，第一節主要由拉板組成，第一節通過過渡連接件及接頭連接第二節，該過渡連接件的上端設有絲扣，并與接頭螺合，該過渡連接件的下端與拉板的端部通過鍵連接；所述拉桿上設有多道環形槽，每一環形槽中免焊接嵌固一齒形壓板及一半圓形的哈合抱箍，各齒形壓板分別與相對嵌固的哈合抱箍固定連接，所述拉桿與齒形壓板之間設置三角筋板，齒形壓板兩側設置了長方形導向槽，該導向槽套在導向架的導向角鋼上，所有齒形壓板成一直線布置在拉桿上，使齒形壓板能沿導向角鋼上下自由移動，同時使粘嵌在齒形壓板前面粘嵌的永磁鐵和粘嵌在樁帽上的干簧管繼電器保持在可吸合的范圍內，使樁帽的插舌能準確插入齒形壓板之下；所述樁帽的上部中間設有凹槽，上部的兩側設有與凹槽貫通的長滑槽，該凹槽內裝有兩個插舌推動油缸，兩插舌推動油缸的活塞桿連接在長滑槽中的插舌，所述樁帽的下半部設有一凹坑，該凹坑扣壓在樁身的頂上，該樁帽的下半部兩側面分別嵌粘了干簧管繼電器，當提升油缸將沖擊體快要提完整體提程時，一方面使提升油缸總供油管中的流量減少，迅速降低提升速度，另一方面接通干簧管繼電器回路的控制電源，給插舌推動油缸供油，使插舌伸至齒形壓板之下。
1.連接；所述拉桿上設有多道環形槽，每環形槽中免焊接嵌固齒形壓板及一半圓形的哈合抱箍，各齒形壓板分別與相對嵌固的哈合抱箍固定連接，所述拉桿與兇形壓板之間設置三角筋板，齒形壓板兩側設置了長方形導向槽，該導向槽套在導向架的導向角鋼上，所有兇形壓板成 一 直線布置在拉桿上，使齒形壓板能沿導向角鋼上下白由移動，同時使粘嵌在齒形壓板前面粘嵌的永磁鐵:和粘嵌在樁帽上的干簧管繼電器保持在可吸合的范圍內使樁帽的插舌能準確插入齒形壓板之下所述樁帽的上部中間設有凹槽，上部的兩側設有與凹槽舟 貝通的長滑槽，該凹槽內裝有兩個插舌推動油缸，兩插舌推動油缸的活塞桿連接在長滑槽中的插舌，所述樁帽的下半部設有 一 凹坑，該凹坑扣壓在樁身的頂上，該樁帽的下半部兩側面分別嵌粘了干簧管繼電器，當提升油缸將沖擊體快要提完整體提程時， 一 方面使提升油缸總供油管中的流量減少，迅速降低提升速度，另方面接通干簧管繼電器回路的控制電源，給插舌推動油缸供油使插舌伸至止 兇形壓板之下。
2 、根據權利要求1所述的液壓動力沉樁機的傳力與準確插入裝置，其特征在于，所述接頭中有上、 下兩絲扣，一為左旋， 一 為右旋。
3 、根據權利要求1所述的液壓動力沉樁機的傳力與準確插入裝置，其特征在于，所述三角筋板的一邊嵌入所述拉桿中， 一 邊嵌入所述齒形壓板中所述角筋板還通過螺釘與齒形壓板連接固定。
4 、根據權利要求1所述的液壓動力沉樁機的傳力與準確插入裝置，其特征在于，所述提升油缸為四個。
專利摘要一種液壓動力沉樁機的傳力與準確插入裝置，其沖擊體由提升油缸提升到一個設定的沖程時，在給提升油缸有桿腔充油的高速推動下，加上沖擊體自身的重力加速度，沖擊體以高于重力加速度的高速沖擊夾樁箱，帶動拉桿將向下作用的沖擊動力傳遞到樁帽上，扣壓在樁身上的樁帽就將樁身拉入土層中；本實用新型的插舌插在齒形壓板之下，齒形壓板上的導向槽套在導向架的導向角鋼上，由于拉桿上的所有齒形壓板都是免焊接連接，因此能準確調整到一條直線上，使導向角鋼上下都不會有硬摩擦，確保了齒形壓板的垂直升降，更確保了每個齒形壓板上粘嵌的永磁體與插舌上粘嵌的干簧管繼電器之間保持在可靠相吸的距離之內，從而保證運用本實用新型的頂拉式液壓動力沉樁機運行更加可靠。
文檔編號E02D7/14GK201362849SQ20092006432
公開日2009年12月16日 申請日期2009年5月8日 優先權日2009年5月8日
發明者林 施, 楊鎖祥, 率 段, 段國忠 申請人:湖南新天和工程設備有限公司