CN114457802A - 一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，主梁与副梁组成供振动锤与夹具环绕安装的环形闭合振动平台，而上方的顶部吊架能将环形闭合振动平台吊起后工作，而底部双油缸夹具的设置，使夹具可采用开口大的夹口，使其能方便的夹装不同规格的钢管桩，提高适配的通用性，降低活塞杆行程，避免活塞杆延伸出油缸过多变形，且使其牙板能在行程中任一位置夹紧，能根基桩口形状自动调整，提高夹桩时的稳定性，并通过在相邻两台振动锤之间均设置联动轴和角齿轮箱，振动锤通过独立驱动源带动偏心轮振动的同时，还能通过联动轴和角齿轮箱将相邻两台振动锤的偏心轮转动频率同步，其形成联合同步振动，提高重型工程中的打桩效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种振动锤领域，特别涉及一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组。
背景技术
振动锤是打入或拔除各类钢板、钢管桩的设备，它依靠其自身的夹具将机身的激振力传递至桩体，来达到振动施工的目的。
年来随着外海人工岛、沿海海堤护岸工程项目的发展，通过振动下沉大型钢管桩结构形成围埝快速成堤、成岛的施工工艺可有效提高施工效率，钢管桩由纵向的圆弧形钢制片组合而成，其体积巨大高可达三十多米，直径可达二十多米。对这种大型钢管桩进行振沉具有很大难度，需要特定的振沉设备。
现有的钢管桩振沉设备主要由吊架、振动锤组组成，吊架上方与钢丝绳相连，从而船体可通过钢丝绳吊起整个振沉设备，振动锤组为多个液压振动锤，分别安装于所述吊架下方，用于提供激振力，但如何同步各个液压振动锤之间的振幅，使其若干个振动锤变成一个大的振动锤是该类项目必须解决的首要问题，同时现有的振动锤在夹持不同厚度的钢管桩时，会驱动动夹持块靠近静夹持块将钢管桩夹持，但这种夹持方式使振动锤在夹持时需要根据不同规格的钢管桩更换不同开口的夹持钳口，若是用同一开口的振动锤夹持较薄的钢管桩，动夹持块的活塞杆行程过长，容易形变，且在容易使动夹持块、静夹持块配合夹持不稳定，若是用同一开口的振动锤夹持较厚的钢管桩时又会使桩口不匹配，导致夹桩繁琐时间过长，且振动锤在夹持不同管径的钢管桩会配备多个夹具，但在使用过程中夹具的动夹持块内的活塞杆会承受由钢管桩带来的高额径向力，使活塞杆容易发生形变或断裂，导致钢管桩脱落。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，其特征在于：包括由若干个主梁和副梁组成的环形闭合振动平台，所述主梁上端均安装有振动锤，下端均安装有若干个夹具，所述振动锤远离主梁的一端均通过顶部吊架连接在一起，所述夹具包括夹具本体，所述夹具本体两端设有相对设置的夹持组件，所述夹持组件包括设置于夹具本体上的活塞杆与活塞杆连接的牙板以及驱动活塞杆带动牙板伸缩的液压油缸，所述夹具本体两端的牙板对应设置，并通过液压油缸带动两侧的牙板相向或相反方向运动，使两端的牙板之间形成夹持钳口，所述牙板朝向活塞杆的一端设有连接柱，所述活塞杆朝向连接柱的一端设有活塞球头，所述连接柱一端设有供活塞球头容置的活塞球窝，另一端与牙板连接，所述连接柱与活塞杆之间设有将活塞球头限制在活塞球窝内的限位机构，并通过限位机构使活塞杆与连接柱球面连接。
采用上述技术方案，主梁与副梁组成供振动锤与夹具环绕安装的环形闭合振动平台，该平台与所需要夹持的钢管桩相适配，使该稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组能加装至少两台等距环绕分布的振动锤，而上方的顶部吊架能将环形闭合振动平台后工作，而底部的夹具通过在夹具本体两端均设置夹持组件，使两端的液压油缸带动活塞杆相向或相反方向运动，进而使两端活塞杆上的牙板之间形成夹持钳口，这样设置使夹具可采用开口大的夹口，使其能方便的夹装不同规格的钢管桩，提高适配的通用性，降低活塞杆行程，避免活塞杆延伸出油缸过多变形，且使其牙板能在行程中任一位置夹紧，能根基桩口形状自动调整，提高夹桩时的稳定性，使活塞杆能通过活塞球头与连接柱上的活塞球窝完成球面连接实现球面接触，并通过限位机构防止活塞杆与连接柱脱出，同时由于活塞杆通过活塞球头与活塞球窝球面连接后，与连接柱连接的牙板在夹持钢管桩时，其对活塞杆造成的径向力也将随牙板可以任意角度倾斜转动的结构，有效减少降低，避免活塞杆变形断裂，提高设备夹持时的稳定性。
上述的一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，可进一步设置为：所述限位机构包括贯穿活塞球窝与连接柱的通槽与螺帽安装槽、设置于通槽内的螺栓、设置在活塞球头上与螺栓螺纹连接的连接孔，所述螺栓具有螺帽的一端限制在螺帽安装槽内，另一端穿过通槽后与连接孔连接，使活塞球头被螺栓限制于活塞球窝内。
采用上述技术方案，螺栓一端穿过通槽后与连接孔连接，进而使活塞球头被螺栓限制于活塞球窝内完成限位，螺帽又能设置与螺母安装槽内，避免螺栓穿出通槽，导致连接柱与活塞杆断连，螺帽安装槽的设置是为了有供螺栓安装、拆卸、容置的操作空间。
上述的一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，可进一步设置为：所述液压油缸之间的液压油路并联设置。
采用上述技术方案，通过将相邻两端的液压油缸共用一个液压泵站，使液压泵站将液压油通过液压油路输送给并联设置的两个液压油缸，实现油压同步，降低活塞杆行程，避免活塞杆延伸出油缸过多变形，同时使牙板可以在行程内任意位置夹紧，实现液压系统同步，且由于整个联动振动锤组共用一个液压泵站也降低了其设备成本与运输压力。
上述的一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，可进一步设置为：所述副梁为扇形结构，所述主梁与副梁的相接面通过方销与安装螺栓连接。
采用上述技术方案，副梁采用扇形结构，其中主梁为固定模组，当振动锤的数量变化时，只需更换不同规格的副梁就可调节环形闭合振动平台的大小使其形成趋近于圆的多边形结构面，使其适配不同规格的钢管桩，而主梁与副梁通过方销与安装螺栓连接，实现快速拆装也方便运输。
上述的一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，可进一步设置为：所述螺栓外周面套设有限位套管，所述限位套管朝向牙板的一端设有外径大于通槽内径的限位帽，所述限位帽一端与螺栓的螺帽相抵，另一端设有限位球窝，所述螺帽安装槽对应限位帽的一端设有与限位球窝相适配的限位球头，并通过螺栓将限位球头限制于限位球窝内，所述限位球窝与活塞球窝同轴心设置。
采用上述技术方案，通过在螺栓外周面再套设限位套管，避免螺栓穿出通槽，同时又能代替螺栓承受与通槽的磨损，提高螺栓使用寿命，通过在限位套管上设置限位球窝，限位套管与连接柱也形成球面连接，且由于两个球面同心，使牙板可以任意角度倾斜转动，有效减少活塞杆的径向力，避免活塞杆变形断裂，进一步提高设备夹持时的稳定性。
上述的一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，可进一步设置为：所述牙板上设有至少两个安装螺丝，所述连接柱上设有与安装螺丝相对应的安装螺孔，所述螺帽安装槽对应牙板的一端设有定位槽，所述牙板对应定位槽的一端设有定位凸块，并通过安装螺丝将定位凸块限制于定位槽内，所述活塞球窝、通槽、限位球窝、螺帽安装槽、定位槽均同轴心设置且相互导通。
采用上述技术方案，通过设置安装螺丝与安装螺孔，使牙板与连接柱可拆卸连接，进而方便连接柱与活塞杆的安装与维修，通过设置定位凸块与定位槽，使其快速安装定位，并通过定位凸块插设在定位槽内，防止夹持过程中牙板偏移，提高设备夹持中的稳定性，将活塞球窝、通槽、限位球窝、螺帽安装槽、定位槽同轴线设置后，是两个球面同心，使得牙板可以任意角度倾斜转动，有效减少活塞杆的径向力，避免活塞杆变形断裂。
上述的一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，可进一步设置为：所述相邻的两台振动锤之间均设有对应设置的联动轴和角齿轮箱，所述联动轴一端与振动锤内部的偏向块连接，另一端延伸出振动锤外，所述角齿轮箱内设有相互啮合的联动锥齿轮与同步锥齿轮，所述联动锥齿轮与联动轴同步连接，所述同步锥齿轮与相邻振动锤上的同步锥齿轮同步连接。
采用上述技术方案，通过在相邻两台振动锤之间均设置联动轴和角齿轮箱，振动锤通过独立驱动源带动偏心轮振动的同时，还能通过联动轴和角齿轮箱将相邻两台振动锤的偏心轮转动频率同步，角齿轮箱主要的作用领近的两根联动轴通过角度转化和同步连接，使其形成联合同步振动，进而将若干个振动锤变成一个大的振动锤，提高重型工程中的打桩效率，联动锥齿轮与同步锥齿轮优选为螺旋锥齿轮，使角齿轮箱在传动时能实现重叠系数大、承载能力强、传动比高、运行平稳、振动小、噪音小、磨损小的效果。
上述的一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，可进一步设置为：所述联动轴与联动锥齿轮之间设有膜片联轴器，所述膜片联轴器一端与联动轴连接，另一端与联动锥齿轮连接，所述相邻的两个同步锥齿轮之间设有万向联轴器，所述万向联轴器分别与两侧的同步锥齿轮连接。
采用上述技术方案，通过设置膜片联轴器，使膜片联轴器通过膜片的弹性变形来补偿所联联动轴与联动锥齿轮之间的相对位移，且不用润油，结构较紧凑，强度高，使用寿命长，无旋转间隙，不受温度和油污影响，具有耐酸、耐碱防腐蚀的特点，适用于高温、高速、有腐蚀介质工况环境的打桩工程，调节加工加工造成的累计误差。
上述的一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，可进一步设置为：所述膜片联轴器朝向联动轴的一端设有胀紧座，所述联动轴外周面套设有预紧套，所述预紧套为外径由联动轴到膜片联轴器逐渐减小的锥形结构，所述联动轴插设于胀紧座内并与胀紧座配合形成内径由联动轴到膜片联轴器逐渐减小的锥形腔，所述预紧套与胀紧座之间通过锁紧螺栓连接，并通过锁紧螺栓促使预紧套插入锥形腔内。
采用上述技术方案，通过锁紧螺栓拉力作用，在预紧套与联动轴之间、胀紧座与膜片联轴器之间产生巨大抱紧力，实现无键联结，当承受负荷时，靠胀紧座、预紧套与膜片联轴器、轴的结合压力及相伴产生的摩擦力传递转矩、轴向力或二者的复合载荷，使膜片联轴器与联动轴之间的胀套联结在超载时可以保护设备不受损坏，并解决了相邻振动锤间偏心块相位差的问题。
下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明实施例的立体示意图。
图2为本发明实施例的俯视图。
图3为本发明实施例的局部示意图。
图4为本发明实施例的局部示意图2。
图5为图3的AA向剖视图。
图6为图5的A处放大图。
图7为图6的B处放大图。
图8为本发明实施例夹具的立体示意图。
图9为本发明实施例夹具的剖视图。
图10为本发明实施例夹持组件的立体示意图。
图11为图10的爆炸图。
图12为图10的爆炸图2。
图13为本发明实施例连接柱的剖视图。
具体实施方式
如图1-图13所示，一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，包括由若干个主梁11和副梁12组成的环形闭合振动平台1，所述副梁12为扇形结构，所述主梁11与副梁12的相接面通过方销13与安装螺栓(图中未展示)连接，所述主梁11上端均安装有振动锤2，下端均安装有若干个夹具3，所述振动锤2远离主梁11的一端均通过顶部吊架4连接在一起，且相邻的两台振动锤2之间均设有对应设置的联动轴21和角齿轮箱22，所述联动轴21一端与振动锤2内部的偏向块连接，另一端延伸出振动锤2外，所述角齿轮箱22内设有相互啮合的联动锥齿轮221与同步锥齿轮222，所述联动锥齿轮221与联动轴21同步连接，所述同步锥齿轮222与相邻振动锤2上的同步锥齿轮222同步连接，所述联动轴21与联动锥齿轮221之间设有膜片联轴器23，所述膜片联轴器23一端与联动轴21连接，另一端与联动锥齿轮221连接，所述相邻的两个同步锥齿轮222之间设有万向联轴器24，所述万向联轴器24分别与两侧的同步锥齿轮222连接，所述膜片联轴器23朝向联动轴21的一端设有胀紧座231，所述联动轴21外周面套设有预紧套211，所述预紧套211为外径由联动轴21到膜片联轴器23逐渐减小的锥形结构，所述联动轴21插设于胀紧座231内并与胀紧座231配合形成内径由联动轴21到膜片联轴器23逐渐减小的锥形腔25，所述预紧套211与胀紧座231之间通过锁紧螺栓26连接，并通过锁紧螺栓26促使预紧套211插入锥形腔25内，所述夹具3包括夹具本体31，所述夹具本体31两端均设有相对设置的夹持组件，所述夹持组件包括设置于夹具本体31上的活塞杆32与活塞杆32连接的牙板33以及驱动活塞杆32带动牙板33伸缩的液压油缸34，所述夹具本体31两端的牙板33对应设置，并通过液压油缸34带动两侧的牙板33相向或相反方向运动，使两端的牙板33之间形成夹持钳口a，所述牙板33朝向活塞杆32的一端设有连接柱35，所述活塞杆32朝向连接柱35的一端设有活塞球头321，所述连接柱35一端设有供活塞球头321容置的活塞球窝351，另一端与牙板33连接，所述连接柱35与活塞杆32之间设有将活塞球头321限制在活塞球窝351内的限位机构，并通过限位机构使活塞杆32与连接柱35球面连接，所述限位机构包括贯穿活塞球窝351与连接柱35的通槽352与螺帽安装槽353、设置于通槽352内的螺栓36、设置在活塞球头321上与螺栓36螺纹连接的连接孔322，所述螺栓36具有螺帽361的一端限制在螺帽安装槽353内，另一端穿过通槽352后与连接孔322连接，使活塞球头321被螺栓36限制于活塞球窝251内，所述螺栓36外周面套设有限位套管37，所述限位套管37朝向牙板33的一端设有外径大于通槽352内径的限位帽371，所述限位帽371一端与螺栓36的螺帽361相抵，另一端设有限位球窝372，所述螺帽安装槽353对应限位帽371的一端设有与限位球窝372相适配的限位球头354，并通过螺栓36将限位球头354限制于限位球窝372内，所述限位球窝372与活塞球窝251同轴心设置，所述液压油缸34之间的液压油路并联设置，所述牙板33上设有至少两个安装螺丝（图中未展示），所述连接柱35上设有与安装螺丝相对应的安装螺孔355，所述螺帽安装槽353对应牙板33的一端设有定位槽356，所述牙板33对应定位槽356的一端设有定位凸块331，并通过安装螺丝将定位凸块331限制于定位槽356内，所述活塞球窝351、通槽352、限位球窝372、螺帽安装槽353、定位槽356均同轴心设置且相互导通。
本发明多组式联动液压振动锤组的在对大型桩体夹桩时，只需根据桩体直径，通过在主梁11之间加设不同规格的副梁12，使主梁11与副梁12的相接面通过方销13与安装螺栓(图中未展示)连接，进而形成一个大小与桩体直径相适配且趋近于圆的多边形结构面的调节环形闭合振动平台1，所述主梁11上端均安装有振动锤2，下端均安装有多个夹具3，所述振动锤2远离主梁11的一端均通过顶部吊架4连接在一起，独立设置的液压泵站能将多组式联动液压振动锤组上的夹具3液压油缸34同时工作，进而将桩体牢牢夹持住，且活塞杆32能通过活塞球头321与连接柱35上的活塞球窝351完成球面连接实现球面接触，与连接柱35连接的牙板33在夹持钢管桩时，其对活塞杆35造成的径向力也将随牙板33可以任意角度倾斜转动有效减少降低，避免活塞杆32变形断裂，提高设备夹持时的稳定性,在对桩体打桩时，由于相邻的两个振动锤2之间通过联动轴21和角齿轮箱22实现联动，进而使多组式联动液压振动锤组上不同振动锤2在振动时，其偏心块的振幅形成一致，使其形成联合同步振动，进而将若干个振动锤变成一个大的振动锤组，提高重型工程中的打桩效率。
Claims (9)
1.一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，其特征在于：包括由若干个主梁和副梁组成的环形闭合振动平台，所述主梁上端均安装有振动锤，下端均安装有若干个夹具，所述振动锤远离主梁的一端均通过顶部吊架连接在一起，所述夹具包括夹具本体，所述夹具本体两端设有相对设置的夹持组件，所述夹持组件包括设置于夹具本体上的活塞杆与活塞杆连接的牙板以及驱动活塞杆带动牙板伸缩的液压油缸，所述夹具本体两端的牙板对应设置，并通过液压油缸带动两侧的牙板相向或相反方向运动，使两端的牙板之间形成夹持钳口，所述牙板朝向活塞杆的一端设有连接柱，所述活塞杆朝向连接柱的一端设有活塞球头，所述连接柱一端设有供活塞球头容置的活塞球窝，另一端与牙板连接，所述连接柱与活塞杆之间设有将活塞球头限制在活塞球窝内的限位机构，并通过限位机构使活塞杆与连接柱球面连接。
2.根据权利要求1所述的一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，可进一步设置为：所述限位机构包括贯穿活塞球窝与连接柱的通槽与螺帽安装槽、设置于通槽内的螺栓、设置在活塞球头上与螺栓螺纹连接的连接孔，所述螺栓具有螺帽的一端限制在螺帽安装槽内，另一端穿过通槽后与连接孔连接，使活塞球头被螺栓限制于活塞球窝内。
3.根据权利要求1所述的一种振动锤双油缸夹具，其特征在于：所述液压油缸之间的液压油路并联设置。
4.根据权利要求1所述的一种振动锤双油缸夹具，其特征在于：所述副梁为扇形结构，所述主梁与副梁的相接面通过方销与安装螺栓连接。
5.根据权利要求2所述的一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，可进一步设置为：所述螺栓外周面套设有限位套管，所述限位套管朝向牙板的一端设有外径大于通槽内径的限位帽，所述限位帽一端与螺栓的螺帽相抵，另一端设有限位球窝，所述螺帽安装槽对应限位帽的一端设有与限位球窝相适配的限位球头，并通过螺栓将限位球头限制于限位球窝内，所述限位球窝与活塞球窝同轴心设置。
6.根据权利要求3所述的一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，可进一步设置为：所述牙板上设有至少两个安装螺丝，所述连接柱上设有与安装螺丝相对应的安装螺孔，所述螺帽安装槽对应牙板的一端设有定位槽，所述牙板对应定位槽的一端设有定位凸块，并通过安装螺丝将定位凸块限制于定位槽内，所述活塞球窝、通槽、限位球窝、螺帽安装槽、定位槽均同轴心设置且相互导通。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，可进一步设置为：所述相邻的两台振动锤之间均设有对应设置的联动轴和角齿轮箱，所述联动轴一端与振动锤内部的偏向块连接，另一端延伸出振动锤外，所述角齿轮箱内设有相互啮合的联动锥齿轮与同步锥齿轮，所述联动锥齿轮与联动轴同步连接，所述同步锥齿轮与相邻振动锤上的同步锥齿轮同步连接。
8.根据权利要求7所述的一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，可进一步设置为：所述联动轴与联动锥齿轮之间设有膜片联轴器，所述膜片联轴器一端与联动轴连接，另一端与联动锥齿轮连接，所述相邻的两个同步锥齿轮之间设有万向联轴器，所述万向联轴器分别与两侧的同步锥齿轮连接。
9.根据权利要求8所述的一种稳定夹桩的多组式联动液压振动锤组，可进一步设置为：所述膜片联轴器朝向联动轴的一端设有胀紧座，所述联动轴外周面套设有预紧套，所述预紧套为外径由联动轴到膜片联轴器逐渐减小的锥形结构，所述联动轴插设于胀紧座内并与胀紧座配合形成内径由联动轴到膜片联轴器逐渐减小的锥形腔，所述预紧套与胀紧座之间通过锁紧螺栓连接，并通过锁紧螺栓促使预紧套插入锥形腔内。
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