多功能機械錘擊成孔的製造方法
2023-06-30 16:07:46 2
多功能機械錘擊成孔的製造方法
【專利摘要】一種完全可以取代柴油錘的多功能機械錘擊成孔機。它將常見的起重機和叉車的兩種利用滑輪組的方式綜合到同一臺設備上，使重錘在一個安裝在錘擊滑輪組中間的油缸驅動下，在導向架內反覆錘擊成孔鋼管。又通過兩臺安裝了電液推桿的溜放型卷揚機，使重錘和導向架連同成孔鋼管能夠隨著每次錘擊而自動下沉直到成孔鋼管被錘擊到預定深度。最後通過兩臺卷揚機中的提升卷揚機，將沉在土中的成孔鋼管拔出，以備下一個孔施工。本機的錘擊能力成孔速度超過目前各種規格型號的柴油錘，同時具備完成SDDC工法錘擊成孔和強夯作業的功能，是一種不燒柴油不冒黑煙卻將施工效率成數倍提高的多功能節能減排環保型工程機械。
【專利說明】多功能機械錘擊成孔機
【技術領域】
[0001]本機械屬於建築工程機械。具體說是一臺軟土地基加固時使用的多功能機械錘擊成孔機。
【背景技術】
[0002]近年來大氣汙染日趨嚴重。持續時間越來越長覆蓋範圍越來越大的霧霾天氣令人難以忍受。大氣汙染與食品汙染飲水汙染不同，沒有人能夠靠買進口奶粉吃特供喝礦泉水就躲得過去。所有人，無論權勢大小富貴貧賤，霧霾之下人人平等。因此防治霧霾，匹夫有責。
[0003]造成霧霾天氣的原因很多。我們只能防微杜漸從點滴入手從我做起。作為工程機械設計人員，第一眼看到的汙染源就是建築工地上至今仍在廣泛使用的柴油錘。柴油錘的汙染能力超過所有的燃油設備，因為沒有一臺柴油錘工作的時候能夠不噴冒黑煙。這種噴冒黑煙的設備為什麼至今還淘汰不了？因為它在軟土地基加固中成孔效率最高。在軟土(不是砂土)地層中擠壓成孔最快捷的方式就是直接向下錘擊。電動的振動錘雖已出現多年，但地下水位較深的北方，軟土地基加固工程中除非行政命令強行禁止，施工隊伍仍將雖冒黑煙但成孔速度快的柴油錘作為首選設備使用。
[0004]顯而易見，要想淘汰柴油錘，就必須設計製造出既不燒油冒煙又具備高效成孔能力的錘擊方式作業的設備。
【發明內容】
[0005]我們要解決的技術問題是:如何用一個能夠迅速作上下錘擊動作的重錘，取代燒油的缸筒與活塞，並且要求這個重錘能夠隨著被它錘擊的成孔鋼管逐漸沉入土中而不斷延伸錘擊位置，最後再用足夠大的拔樁力將沉入土中的成孔鋼管拔出來。
[0006]我們解決上述技術問題的方法是:設計一種多功能機械錘擊成孔機，其由履帶行走地盤、卷揚機、立柱、導向架及成孔鋼管、重錘、液壓站、油缸和滑輪組構成，其特徵在於:錘擊卷揚機的鋼絲繩通過錘擊滑輪組和頂部定滑輪後與重錘相連接，錘擊油缸安裝在錘擊滑輪組的定滑輪座與動滑輪座之間。提升卷揚機的鋼絲繩通過提升滑輪組與導向架相連接，重錘在導向架內上下移動，導向架連同安裝在其下面的成孔鋼管沿立柱上的導軌上下移動，溜放型的錘擊卷揚機和提升卷揚機的剎車端和離合端都裝有電液推桿。
[0007]下面通過附圖使本機的動作原理一目了然。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0008]圖1本機的整機工作狀態視圖。
[0009]圖2本機錘擊與延伸錘擊以及提升動作原理示意圖。
[0010]圖3安裝電液推桿的溜放式卷揚機結構示意圖。
[0011]圖4本機安裝人字形支腿時工作示意圖。[0012]圖中:1.成孔鋼管2.導向架3.重錘4.提升滑輪組5.頂部定滑輪(右下為頂部定滑輪組)6.立柱7.斜撐8.錘擊滑輪組9.起架油缸10.錘擊卷揚機11.液壓站12.提升卷揚機13.配重14.液壓支腿15.樁機平臺16.履帶行走系統17.迴轉支撐
18.錘擊油缸19.剎車端電液推桿20.離合端電液推桿。21.炸彈形重錘
【具體實施方式】
[0013]人類很早就知道利用滑輪組提升重物。滑輪組有兩種用法:其一的典型是常見的起重機。通過滑輪組將卷揚機的單繩拉力放大，同時卷揚機的鋼絲繩要捲起很長一段。力放大多少倍，鋼絲繩就比重物的提升距離多放多少倍的長度。此倍數稱為滑輪組倍率。其二的典型是叉車。叉車將舉重的油缸置於滑輪組中間的位置，從而將油缸的行程放大一倍，使地面上的貨物被高高舉起便於裝卸。雖然貨物重僅為油缸推力的一半，但一個缸徑不大的油缸很容易使之得到相當大的推力，所以這也是非常合理的選擇。以上兩例說明:我們能夠利用滑輪組，既可以將一個較小的力放大，同時付出行程增加若干整數倍的代價；也可以將一個較大的力縮小，同時得到放大若干倍率的行程，也可以說在將提升速度放大了若干倍率。
[0014]本機將起重機和叉車的兩種正反利用滑輪組的方式綜合到同一臺設備上，但不是簡單的組合，因為重錘不能總在一個位置上反覆錘擊，隨著成孔鋼管被打入地下，重錘必須不斷跟進。否則重錘只能在地面上敲擊，至多只是一臺夯機，不能取代柴油錘。最後被打入地下土層中的成孔鋼管還必須用足夠大的力從土中拔出來。我們從圖2來看本機如何完成:不斷錘擊，跟進錘擊，強力拔出的三項功能。
[0015]圖2中:有2套滑輪組:錘擊滑輪組8和提升滑輪組4，有2臺卷揚機:錘擊卷揚機10和提升卷揚機12。這2臺溜放型卷揚機都經過改造:在剎車端和離合端都安裝了電液推桿(詳見圖3)。一個重錘3在導向架2中上下移動，而導向架2連同其下安裝的成孔鋼管I在立柱6的滑道上上下移動。一個錘擊油缸安裝在錘擊滑輪組的中間。
[0016]先看不斷銀擊如何完成:當開啟設備接通油路，向銀擊油缸18供油時，油缸活塞伸長，重錘3在導向架中被油缸伸長速度乘倍率的速度提升，當活塞杆到達位置A時，觸動油路換向閥，關閉進油油路，接通油缸洩油油路，油缸即在重錘重量已放大數倍的壓力下迅速洩油，活塞杆回縮(如果使洩油油路管道口徑足夠大，回縮將相當迅速)重錘3以接近自由落體的速度下落(其下落速度是油缸活塞杆回縮速度的數倍)，錘擊裝在導向架下的成孔鋼管，將其打入土中。當活塞杆回縮至位置B時，觸動另一個油路換向閥，切斷洩油油路，接通供油油路，活塞杆再次伸長，重錘再被提起。由此反覆，完成錘擊動作。
[0017]再看如何將錘擊動作延伸:由圖2可知,活塞杆伸長到達A點前先經過C點。我們在C點位置安裝一個單向行程開關(活塞杆伸長時觸發，回縮時不觸發)，這個開關控制兩個卷揚機的電液推桿，觸發後立刻將兩個卷揚機的剎車、離合器打開使兩個卷揚機同時處於溜放狀態。於是兩臺卷揚機的鋼絲繩都被拽出一段，以補償成孔鋼管被打入土中所需要的鋼絲繩長度。電液推桿工作的時間由電路中的時間繼電器調整，以適應在不同軟硬土層中施工的不同延時要求。
[0018]最後將已打入預定深度的成孔鋼管拔出來就簡單了:開動提升卷揚機12，卷揚機單繩拉力根據需要經提升滑輪組4放大到足夠大，迅速將成孔鋼管I拔出。[0019]我們可以粗略計算一下:米用一個小型的中壓16Mpa的液壓站,用一根缸徑250mm行程500mm的普通油缸，滑輪組倍率為8時，可以將9.8T重的重錘提升4M。重錘取8噸已是相當於6.3噸柴油錘，幾下子就能將成孔鋼管打入土中預定深度。可見本機可以完全取代所有的噴黑煙柴油錘。
[0020]本機尚有多種功能。如果取掉導向架及成孔鋼管只保留錘擊卷揚機和錘擊滑輪組，將重錘改用炸彈形重錘，本機就成為一臺可用於SDDC工法的成孔機。比現有的各種手動掛鈎脫鉤，自動掛鈎脫鉤的成孔機效率高几倍。此時為本機穩定性更好，可將立柱換為人字型立柱，如圖4。圖4中提升卷揚機用於起架，除了換一根立柱，其他各部件功能不變。如果將炸彈形重錘改掛成強夯用重錘，那麼這臺SDDC工法成孔機不做任何改變就是一臺強夯機。強夯機可以說是本機最簡化型，連重錘卷揚機都可以備而不用了。當然本機作為上述兩種工法使用時，要選用適當的錘擊油缸，油缸的缸徑、行程和錘擊滑輪組的倍率都要根據施工需要選用。
[0021]綜上所述，本機是臺名副其實的既節能又減排，可以徹底淘汰柴油錘，又具備多種功能的工程機械。
【權利要求】
1.一種多功能機械錘擊成孔機，其由履帶行走底盤、卷揚機、立柱、導向架及成孔鋼管、重錘、液壓站、油缸和滑輪組構成，其特徵在於:錘擊卷揚機的鋼絲繩通過錘擊滑輪組和頂部定滑輪後與重錘相連接，錘擊油缸安裝在錘擊滑輪組的定滑輪座和動滑輪座之間，提升卷揚機的鋼絲繩通過提升滑輪組與導向架相連接，重錘在導向架內上下移動，導向架連同安裝在其下面的成孔鋼管沿立柱的導軌上下移動，溜放型的錘擊卷揚機和提升卷揚機的剎車端和離合端都裝有電液推桿。
【文檔編號】E02D11/00GK103821147SQ201410023913
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年1月11日 優先權日:2014年1月11日
【發明者】石午江, 陳 峰, 石允中, 郝慶林, 吳傳青, 石興, 張巍, 司建波, 任明俊, 馬亮, 李飛 申請人:石午江