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            液壓打樁機錘頭重量計算

            摘 要: 論述了一種新的液壓打樁機的結構特點,并給出了主參數錘頭重量的計算方法。
            關鍵詞: 液壓打樁機,主參數,計算
            文章摘自知網論文庫 

                   隨著中國高等級公路的大量興建,道路防護欄工程成為高等級公路特別是高速公路建設中的主要施工項目之一,而在防護欄安裝中,最主要而最繁重的施工任務就是打護欄樁。護欄樁沿道路延伸,數量大、距離長,需要一種效率高、移動輕便、操作條件好的打樁機,以保證施工質量及效率。本文論述的液壓打樁機就是一種以打護欄樁為主的多功能施工設備。

                    液壓打樁機是利用液壓缸將重錘提升到一定高度,然后使錘以近似自由落體的速度落下,完成預定的各項工作。其工作原理類似于墜錘。由于國內目前這種機器主要是用來打路邊護欄樁,故稱之為液壓打樁機。這種機器還能完成路面破碎、拔樁、地下溝的搗實等多項作業,在國外又把這種機型稱之為自行式液壓破碎錘( Mobile Hydraulic Hammer)。

            1 結構特點
                   液壓打樁機主要功能是打路邊護欄樁和路面破碎。目前國內生產的液壓打樁機根據底盤不同大致有四種形式: ①專用底盤的液壓打樁機; ②用翻斗車改裝的液壓打樁機; ③用汽車底盤改裝的液壓打樁機; ④用多功能裝載機改裝的液壓打樁機。不同形式打樁機的主要工作裝置都是模仿英國ARROW公司D500型液壓破碎錘而設計的,僅錘的重量和樁架高度視底盤結構而有所不同。

                   液壓打樁機工作裝置主要由四部分組成: ①錘頭; ②樁架; ③錘頭舉升油缸及滑輪組;④樁架橫移裝置(見圖1)。錘頭及破碎工具安裝在樁架的垂直導軌內,以保證最大的破碎力。樁架可保證準確地開鑿規則的棱角及邊緣,在不平坦地帶作業時,通過擺動油缸,可向左右兩側各傾斜9°以保持樁架始終處在鉛垂位置上。

                   運輸時,通過支撐油缸,使樁架平放以方便運輸。錘頭用鋼絲繩提升,進口樣機中鋼絲繩和錘頭是利用斜楔自動夾緊的原理固定的,這種方法安全可靠、裝拆方便。國內一些產品由于加工工藝上的困難,鋼絲繩和錘頭改用繩卡固定; 這將使錘頭上的吊環在長時間的沖擊載荷作用下,存在斷裂的可能。

                    工作時,通過操縱液壓閥,使舉升油缸通過滑輪組牽引錘頭至預定高度,然后使液控閥切斷進油,并打開舉升油缸的主回油路,使錘頭自由落下,完成破碎或錘擊作業。根據需要,錘的提升有自動控制和人工控制兩種操作方式。為了提高工作效率,通過液壓馬達和鏈條使樁架作橫向移動,最大工作寬度可達2390 mm。

            2 主參數計算
                    錘頭的重量是打樁機最主要的工作參數,錘頭的重量約占整機重量的1 /6~ 1 /8,它影響著打樁機的效率。另外,發動機功率、液壓系統壓力、樁架的結構及型材的選擇等均取決于錘頭的重量。

                    錘頭由重錘、錘夾、夯錘或鑿刀三部分組成(見圖2) ,其中絕大部分重量集中在垂錘上,根據不同的工況要求,可拆卸錘夾,以更換所需的工裝。

                    由于錘頭的舉升是由舉升油缸和滑輪組來完成的,滑輪組為增速滑輪組,在現有的機型中,滑輪組的倍率m= 1 /6,即錘頭的上升高度與油缸活塞行程之比為6 1,或者說,作用在油缸活塞上的力為錘頭重量W 的6倍。由圖1可見,舉升油缸尾部固定式連接,受力狀況最為惡劣,當活塞桿全部伸出時,作用在活塞上的縱向力,易使缸體軸線產生彎曲,圖2 錘頭結構即油缸失穩。因此,錘頭的最大重量Wmax應小于使缸體發生彎曲的極限力Pj。

                    在確定了液壓打樁機錘頭最大重量后,現求當在工作時所必需的錘頭重量。

                    打樁機主要用途是路面破碎和打樁,路面為瀝青路面或水泥路面,在沖擊載荷作用下,水泥路面的破碎效果優于瀝青路面,見附表?!?nbsp;





                    為了避免打樁機在工作時發生傾翻,應在總體計算和布置完成后,對打樁機進行穩定性校核。若穩定系數達不到規定值,重新選擇錘頭重量,直至穩定性滿足設計要求。

            3 結 語
                    液壓打樁機還有其他工作參數,如打擊頻率、工作速度、樁架高低等,但錘頭重量是液壓打樁機的主參數,其它參數受錘頭重量制約。目前液壓打樁機的主要用途是打路邊護攔樁,但它還可以完成路面壓實和破碎等其他作業。因此,它可能成為一種多功能機械。但是,液壓打樁機結構還有不盡人意之處,如對樁耗時太多,不能精確控制打樁深度,工人勞動強度大等缺陷,今后還需進一步完善其設計,使它在使用中能夠滿足各種需要。



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