缸锤自动脱钩器及导杆式柴油打桩锤

技术领域

本发明涉及导杆式柴油打桩锤，尤其涉及导杆式柴油打桩锤中能够实现自动钩锤提锤和自动落锤启动的结构。本发明还涉及具有该自动钩锤、落锤结构的导杆式柴油打桩锤。

背景技术

导杆式柴油打桩锤是一种冲击力大、工作效率高、可靠性强、使用维修方便的建筑基础工程用桩基施工机械设备。导杆式柴油打桩棰主要由顶横梁、导杆、缸锤、活塞，以及带有锤钩的起落架等组成，顶横梁、活塞分别固定于导杆的上下端，起落架和缸锤滑动支承于导杆上；其锤钩和起落架的主要功能是在打桩开始时实现导杆式柴油打桩锤的启动，当打桩锤处于吊打工作状态时起落架也是整个桩锤的悬挂结构件。

目前打桩锤启动时，起落架和锤钩沿导杆下滑，起落架下方的锤钩钩住缸锤中的销轴，卷扬机钢索将起落架与缸锤同时向上提起，缸锤达到一定高度后，地面操作人员通过绳索拉动起落架上的脱钩杠杆，使起落架下方的锤钩与缸锤中的销轴分离，缸锤自由落下而完成导杆式打桩锤的启动。随着导杆式柴油打桩锤应用领域的不断拓展，其打击能量也快速增加，打桩锤的缸锤重量也增至数拾吨重，如此巨大的缸锤质量必然在锤钩和缸锤销轴之间产生极大的摩擦阻力，使缸锤脱钩启动变得十分困难和复杂，需要在指挥者的指挥下由数人牵拉绳索才能完成缸锤脱钩启动，或者再增设专用卷扬设备来拖动锤钩启动绳索完成打桩锤的启动操作。

因此现有的导杆式柴油打桩锤，尤其是对于大吨位打桩锤的脱钩启动是一十分复杂和极不安全的操作，首先大吨位导杆式柴油打桩锤的脱钩启动需有多人配合方可完成，打桩锤每次重新启动，都要依人力或主要依靠人力完成起落架锤钩与缸锤销轴脱钩操作，大大增加了劳动强度和劳动成本；还有人力参与的启动操作存在着极大的安全隐患，容易造成人员和设备伤害事故；另外缸锤的启动脱钩高度是地面操作人员依经验和视觉而掌握，过低的脱钩高度或是不能实现打桩锤启动，或是造成弹跳缸锤与起落架意外相撞事故。

发明内容

针对现有技术所存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种无需人力进行脱钩操作，能自动实现缸锤脱钩启动的缸锤自动脱钩器，本发明还提供一种具有该缸锤自动脱钩器的导杆式柴油打桩锤。

为了解决上述技术问题，本发明缸锤自动脱钩器，包括缸锤钩及支承缸锤钩的锤钩销轴，所述缸锤钩与锤钩摆杆固定连接，相互固定连接的缸锤钩和锤钩摆杆可绕锤钩销轴轴心线同步摆动；所述锤钩摆杆的一伸出端铰连有脱钩摆杆，锤钩摆杆的该伸出端还设置有摆动限位支撑面，脱钩摆杆可通过该摆动限位支撑面支撑于锤钩摆杆上，摆动限位支撑面与脱钩摆杆的铰支轴线相距设置；在脱钩摆杆的外伸端相对地设置有脱钩碰块。

进一步地，所述脱钩碰块安装于碰块支架上，该脱钩碰块采用固定结构或者活动结构。

进一步地，所述缸锤钩和锤钩摆杆采用相互固连的分体结构或整体结构。

进一步地，相互固定连接的缸锤钩和锤钩摆杆固定支承于锤钩销轴上或转动支承于锤钩销轴上。

进一步地，所述锤钩摆杆上安装有钩锤弹簧；所述脱钩摆杆上安装有摆杆复位弹簧。

本发明的导杆式柴油打桩锤，包括顶横梁、导杆、缸锤及活塞，该顶横梁和活塞分别安装于导杆的上下两端，缸锤滑动设置于导杆上，在导杆上还滑动安装有起落架，该起落架通过锤钩销轴支承有缸锤钩，所述缸锤钩与锤钩摆杆固定连接，相互固定连接的缸锤钩和锤钩摆杆可绕锤钩销轴轴心线同步摆动；所述锤钩摆杆的一伸出端铰连有脱钩摆杆，锤钩摆杆的该伸出端还设置有摆动限位支撑面，脱钩摆杆可通过该摆动限位支撑面支撑于锤钩摆杆上，摆动限位支撑面与脱钩摆杆的铰支点相距设置；在脱钩摆杆的外伸端相对地设置有脱钩碰块，该脱钩碰块安装于碰块支架上，所述碰块支架与顶横梁和/或活塞固定连接。

进一步地，所述碰块支架包括两根相互平行的支杆，脱钩碰块为固定安装于该两根平行支杆之间的销轴，该支杆的上端固定安装于顶横梁上，支杆的下端固定安装于活塞上。

进一步地，所述碰块支架包括两根相互平行的支杆，脱钩碰块为铰支于该两根平行支杆之间的摆板，该支杆的上端固定安装于顶横梁上，支杆的下端固定安装于活塞上。

进一步地，所述缸锤上固定安装有提锤销轴，该提锤销轴上活动套装有销轴转套。

进一步地，所述锤钩摆杆和起落架之间安装有钩锤弹簧，所述脱钩摆杆和锤钩摆杆之间安装有摆杆复位弹簧。

本发明中，由于在与缸锤钩固定连接的锤钩摆杆一伸出端铰连有脱钩摆杆，且脱钩摆杆的外伸端相对地还设置有脱钩碰块，当缸锤钩、锤钩摆杆和脱钩摆杆通过锤钩销轴转动支承于打桩锤的起落架时，随着起落架沿导杆落下，缸锤钩自动钩起缸锤销轴而将缸锤上提，当缸锤被提至脱钩碰块位置时，固定的脱钩碰块阻挡脱钩摆杆上行，而迫使脱钩摆杆带动锤钩摆杆和缸锤钩摆动脱离缸锤销轴，使缸锤下落而套向活塞完成打桩锤的启动，这一启动过程是由提锤主卷扬机的动力来实现启动操作，既不需要人力拉动锤钩杠杆实现脱钩操作，也不需要另外增设专用的脱钩卷扬设备，不仅减少了人为干预和人工操作，降低了劳动成本和劳动强度，而且实现了缸锤脱钩的自动操作，避免了启动操作人员和设备安全事故的发生。又由于在提锤销轴上活动套装有销轴转套，该销轴转套将缸锤钩与缸锤销轴间的滑动脱钩摩擦改变为滚动脱钩摩擦，大大降低了脱钩阻力，使脱钩操作更加容易顺畅，也更加安全。本发明的技术方案巧妙地在现有打桩锤起落架上通过增设铰连摆杆结构，实现自动钩锤和脱钩操作，不仅适用于新锤的制造，而且也方便现有打桩锤的改造；本技术方案中仍由主卷扬机提供缸锤脱钩动力，这样打桩锤的启动、提锤和吊装等动作均由同一台主卷扬机完成，减少了打桩锤使用的辅助设备，更适用于打桩锤的吊打作业。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明一种具体实施方式进入钩锤工作状态的结构示意图；

图2是图1所示实施方式中已处于钩锤状态的结构示意图；

图3是图1所示实施方式进入脱钩工作状态的结构示意图；

图4是图1所示实施方式处于脱钩工作状态的结构示意图；

图5是图1所示实施方式中缸锤自动脱钩器的立体结构示意图；

图6是图5 所示结构另一方向的立体结构示意图；

图7是缸锤自动脱钩器的又一种实施方式的结构示意图；

图8是提锤销轴转套的装配结构示意图。

图中标号，1—缸锤钩，2—锤钩销轴，3—锤钩摆杆，4—钩锤弹簧，5—摆杆销轴，6—摆杆复位弹簧，7—摆动限位支撑面，8—脱钩摆杆，9—脱钩碰块，10—碰块支架，11—顶横梁，12—导杆，13—起落架起吊滑轮，14—起落架，15—提锤销轴，16—销轴转套，17—缸锤，18—活塞。

具体实施方式

如图1所示的导杆式柴油打桩锤，该打桩锤包括有顶横梁11、导杆12、缸锤17和活塞18，顶横梁11和活塞18分别固定安装于相互平行的两根导杆12的上下两端，在活塞18的底面可安装桩帽。缸锤17滑动安装于导杆12上，打桩时缸锤17沿导杆12作上下滑动弹跳打击。如图8所示，在缸锤17上固定安装有提锤销轴15，在提锤销轴15上活动套装有销轴转套16，在提锤销轴15和销轴转套16的滑动面上可填充润滑油脂，以减少钩锤阻力。在导杆12上还滑动安装有起落架14，起落架14位于缸锤17顶面和顶横梁11之间。在起落14上安装有起落架起吊滑轮13，卷扬机通过钢索连向该起落架起吊滑轮13，以实现缸锤17或打桩锤的提升起吊。在起落架14上通过锤钩销轴2安装有缸锤自动脱钩器。

如图1所示，缸锤钩1随起落架14滑向缸锤17，缸锤钩1的顶面滑过销轴转套16而钩向提锤销轴15和销轴转套16，此时铰支的脱钩摆杆8受脱钩碰块9的作用而向上抬起。如图2所示，随着缸锤17和缸锤钩1的继续下行，缸锤钩1完全钩住提锤销轴15及销轴转套16，铰支的脱钩摆杆8抬起而越过脱钩碰块9。

如图3所示，缸锤钩1随着起落架14沿导杆12上行而提起，脱钩摆杆8的外伸端与脱钩碰块9相碰触而阻止脱钩摆杆8外伸端的继续上行，迫使脱钩摆杆8和锤钩摆杆3带动缸锤钩1一起摆动，使缸锤钩1脱离销轴转套16和提锤销轴15，完成自动脱钩。如图4所示，缸锤17脱离缸锤钩1后，在重力的作用下缸锤17的气缸孔罩向带活塞环的活塞18，完成打桩锤的启动。

如图5、图6所示的缸锤自动脱钩器，该自动脱钩器包括缸锤钩1和锤钩摆杆3，缸锤钩1和锤钩提杆3既可以采用整体式结构，也可以是相互焊接而固定连为一体的结构，锤钩摆杆3和缸锤钩1呈L型，相互固连的缸锤钩1和锤钩摆杆3转动支承于锤钩销轴2上，该锤钩销轴2固定安装于起落架14上，使得锤钩摆杆3和锤钩1能够绕着锤钩销轴2的轴心线进行同步摆动。

锤钩摆杆3的伸出端通过摆杆销轴5铰连有脱钩摆杆8，在锤钩摆杆3的该伸出端还设置有一摆动限位支撑面7，脱钩摆杆8可通过其上的搁承面搁承于该摆动限位支承面7上，从而限制脱钩摆杆8在锤钩摆杆3上向下的摆动角度，但并不限制脱钩摆杆8的上摆；摆动限位支撑面7与摆杆销轴5的销轴中心线相隔一定距离，也即摆动限位支撑面7与脱钩摆杆7的铰支轴线是相距设置的，这样就使得锤钩摆杆3能对脱钩摆杆8产生限位力距。在脱钩摆杆8与锤钩摆杆3伸出端之间还安装有摆杆复位弹簧6，当脱钩摆杆8越过脱钩碰块9上抬后，在摆杆复位弹簧6和自重的作用下会重新摆至初始状态。在锤钩摆杆3和起落架14之间安装有钩锤弹簧4，钩锤弹簧4使得缸锤钩1能够钩牢提锤销轴15，在锤钩摆杆3上侧面对应位置的起落架14上还设置有摆动限位块，以限制锤钩摆杆3的摆动幅度。

在脱钩摆杆8的外伸端设置有脱钩碰块9，该脱钩碰块9采用固定销轴结构，该固定销轴固定于碰块支架10上。本实施例中碰块支架10为两根相互平行的杆件，两根杆件的上端固定安装于顶梁11上，下端则固定安装于活塞18的座体上。在碰块支架10上安装有三个脱钩碰块9，以适应不同打桩环境的缸锤启动高度要求。

如图7所示，脱钩碰块9采用活动的摆板结构，碰块支架10仍为两根相互平行的杆件，呈摆板结构的脱钩碰块9铰支于两平行杆件之间，摆板面向起落架一端上侧固定焊接有摆板限位挡块，该摆板限位挡块也可以焊接于碰块支架10上。当起落架14带着脱钩摆杆8从下向上被提升至脱钩碰块9该端部位置时，脱钩碰块9受到摆板限位挡块的阻挡而阻止脱钩杆8上行，从而迫使脱钩摆杆8和锤钩摆杆3撬动缸锤钩3作脱钩摆动。脱钩碰块9背向起落架一端上侧与碰块支架10之间安装有摆板复位弹簧，该端的下侧装有可下拉的操纵绳或操作杆。当脱钩摆杆8越过该脱钩碰块9后该弹簧使摆板复位而不会与上行或下行的脱钩摆杆8相碰触。在碰块支架10上安装有若干个呈铰支板状结构的脱钩碰块9，这样就可以通过操纵绳或操纵杆控制脱钩碰块9处于工作状态或非工作状态，以满足不同的缸锤启动高度要求。

上述举出了本发明的优选实施方式，但本发明并不局限于此，在不违背本发明基本原理的情况下还可以有许多的改进和变换。如相互固定连接的缸锤钩和锤钩摆杆与锤钩销轴相互固连，而锤钩销轴则摆动安装于起落架上。碰块支架除采用杆式结构，还可以是拉索及其他相应的支架结构，该碰块支架还可以是一端安装于顶横梁上，或者一端安装于活塞上。碰块支架上的脱钩脱钩碰块数量和安装间距均应根据打桩环境和打击能量等因素选择确定。锤钩摆杆与铰连端相对的另一端还可以设置配重。脱钩碰块9采用活动式结构时，既可采用摆动板式结构，还可以滑块结构或连杆控制的伸缩结构等。这些改进和变换均落入本发明的保护范围内。