專利名稱：一種偏心力矩可調式液壓振動樁錘的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機械施工設備，特別是一種適于建筑物或構筑物基礎施工中
設置管樁、工字樁、板樁等鋼樁的沉拔樁和混凝土灌注樁的施工中使用的偏心力矩可調式
液壓振動樁錘。
背景技術：
目前在建筑物或構筑物的基礎施工中，特別是在設置諸如管樁、工字樁、板樁等鋼 樁的沉拔樁和混凝土灌注樁的施工過程中常用的液壓振動樁錘，由于具有振動頻率高、振 動波衰減快、影響范圍小和產生噪音也小等優(yōu)點而被廣泛用于人口密集的城市建筑物的基 礎施工中。但在實踐中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有結構形式的液壓振動樁錘目前還普遍存在二大缺陷尚待 改進其一是由于在啟動和停車時都要經(jīng)過共振區(qū)域，產生諧振頻率，除會導致產生噪聲污 染外，還會使設備承受額外載荷，影響液壓振動樁錘結構件的有效工作壽命；其二是振幅均 為固定式，使用時無法滿足針對不同地質條件選用不同最佳振幅、以實現(xiàn)最佳施工效率的 要求。這兩大不足之處，這在一定程度上制約了產品性能的充分發(fā)揮、實效的提高和工作適 用性，因而從實用性和經(jīng)濟性角度考慮尚欠理想。
發(fā)明內容本實用新型的目的是要解決現(xiàn)有液壓振動樁錘所存在的不足之處，提供一種振幅 無級連續(xù)可調，啟動和停車時可以避免產生共振現(xiàn)象，有利于提高工作適用性、確保機械構 件的正常工作壽命和提高工作效率的偏心力矩可調式液壓振動樁錘。 本實用新型的偏心力矩可調式液壓振動樁錘主體包含有液壓驅動系統(tǒng)、激振器和 減振機構，特征在于激振器中包含設置有箱體和設置在箱體內部的偏心力矩調整機構、分 振機構和包含有液壓馬達和主動齒輪的液壓驅動機構，其中所述的偏心力矩調整機構包 含有由較大端和較小端構成的調整軸，固定設置在所述調整軸較大端上的前段矩形螺旋外 花鍵和較小端上的后段矩形螺旋外花鍵，匹配安裝設置在所述的前段矩形螺旋外花鍵外圍 上、上帶內裝有包含有內帶大腔和小腔的液壓油缸，受控于液壓油缸內的大腔和小腔的活 塞桿的液壓構件設置套筒的前螺旋花鍵套和匹配設置在所述后段矩形螺旋外花鍵外圍上 的后螺旋花鍵套，以及通過圓錐滾子軸承安裝設置在前螺旋花鍵套上的前調整齒輪和設置 在后螺旋花鍵套上的后調整齒輪，此處，所述的前段矩形螺旋外花鍵的旋向與所述的后段 矩形螺旋外花鍵的旋向相反，所述的前段矩形螺旋外花鍵的內徑大于所述的后段矩形螺旋 外花鍵的外徑；所述的分振機構由箱體、設置在箱體前后側面間的兩根偏心軸A和B，由分 別固定設置在兩根偏心軸A和B的前端一側軸上的固定同步齒輪A和B和固定偏心體A和 B構成的前分振器，由分別固定設置在所述兩根偏心軸A和B后端一側軸上的固定偏心體 C、D和分別活動套裝設置在所述的兩根偏心軸A和B后端一側軸上的活動同步齒輪A和B， 以及活動套裝設置在所述的固定同步齒輪A和B及活動同步齒輪A和B之間的中間段軸 上、并通過銷和螺栓固定安裝設置在所述的活動同步齒輪側面上的活動偏心體構成的后分振器構成；所述的包含有液壓馬達和主動齒輪的液壓驅動機構設置有由前驅動馬達和前主 動齒輪構成的前組液壓驅動機構和由后驅動馬達和后主動齒輪構成的后組液壓驅動機構。 在裝配狀態(tài)下，所述的液壓驅動機構設置在偏心軸B的側邊上，其上的前主動齒 輪與設置在偏心軸B上的固定同步齒輪B相對應嚙合，后主動齒輪與設置在偏心軸B上的 活動同步齒輪B相對應嚙合；所述的偏心力矩調整機構設置在靠偏心軸A的側邊上，其上 的前調整齒輪與偏心軸A上的固定同步齒輪A相對應嚙合，后調整齒輪與偏心軸A上的活 動同步齒輪A相對應嚙合；液壓油缸上的活塞桿通過止推軸承與調整軸的較大端的端部相 連。 工作時，偏心力矩調整機構中的調整軸受液壓油缸上的活塞桿牽引控制執(zhí)行軸向 移位動作，并通過前后螺旋外花鍵及其花鍵套帶動相應的調整齒輪作相對或相背旋轉，同 時帶動相應分振器上帶偏心塊的偏心軸轉動，使兩個偏心塊間產生夾角變化，驅使其慣性 力變小或反之，達到變矩目的。在平時非工作狀態(tài)下，二個偏心塊在重力作用下都處于垂直 向下的位置上，活塞桿處于推伸到底的位置上，此時偏心力矩為最大；啟動時，由液壓油缸 向小腔供油，活塞桿受驅退回、調整軸隨之被拉出，此時調整軸上的前后矩形螺旋外花鍵各 相背旋轉90度，二個偏心塊也隨之各轉動90度，使二個偏心塊處于反向排列的同一條直線 上，慣性力互相抵消，此時偏心力矩為零，從而實現(xiàn)偏心力矩由"最大-O"的無級連續(xù)調控； 當液壓油缸改向大腔供油時，驅使活塞桿外伸、將調整軸里推，二個偏心塊返回同向向下垂 直的位置上，此時，偏心力矩為最大，實現(xiàn)偏心力矩由"O-最大"的無級連續(xù)調控。所以，通 過調節(jié)控制液壓油缸向大腔或小腔的供油量控制便可控制活塞桿的伸縮位置，實現(xiàn)偏心力 矩由"0-最大"和由"最大-0"的無級連續(xù)可調控制，從而實現(xiàn)液壓振動樁錘的工作振幅的 按需可選調節(jié)控制，滿足不同地質條件下的高效施工要求。 基于上述構思的本實用新型偏心力矩可調式液壓振動樁錘，由于將分振器設置成 雙軸并聯(lián)、同軸組合的兩個帶定向慣性的分振動器，由兩臺液壓馬達通過兩個主動齒輪分 別驅動，并相應設置了與之相適配的偏心力矩調整機構，工作時，通過調節(jié)控制油缸向大腔
或小腔的供油量控制活塞桿的伸縮位置，實現(xiàn)偏心力矩由"o-最大"和由"最大-o"的連續(xù)
無級調節(jié)控制，從而實現(xiàn)液壓振動樁錘的工作振幅的可選調節(jié)控制，滿足不同地質條件下 的高效施工要求，同時也有效解決了液壓振動樁錘在啟動和停車時都要經(jīng)過共振區(qū)域的不 足之處，有利于確保液壓振動樁錘結構件的有效工作壽命，提高工作效率和提高工作適用 性，因而具有明顯的技術進步性、很強的實用性和廣闊的市場應用前景。
圖1是本實用新型實施例的基本結構示意圖； 圖2是本實用新型實施例中偏心力矩調整機構結構示意圖； 圖3是本實用新型實施例中激振器結構示意圖。 圖中 1.液壓驅動系統(tǒng)2.激振器3.減振機構4.箱體 5.偏心力矩調整機構6.分振機構 7.液壓馬達7-1.前驅動馬達 7-2.后驅動馬達8.主動齒輪8-1.前主動齒輪8-2.后主動齒輪 9.液壓驅動機構 9-1.前組液壓驅動機構 9-2.后組液壓驅動機構[0016] 10.較大端11.較小端12.調整軸13.前段矩形螺旋外花鍵 14.后段矩形螺旋外花鍵15.液壓油缸16.活塞桿17.套筒 18.前螺旋花鍵套 19.后螺旋花鍵套20.圓錐滾子軸承 21.前調整齒輪22.后調整齒輪23.偏心軸A 24.偏心軸B 25.固定同步齒輪A 26.固定同步齒輪B 27.固定偏心體A 28.固定偏心體B 29.前固定分振器 30.固定偏心體C 31.固定偏心體D 32.活動同步齒輪A 33.活動同步齒輪B 34.活動偏心體A 35.活動偏心體B 36.后活動分振器37.止推軸承
具體實施方式
以下結合附圖及典型實施例對本實用新型作進一步說明。 在圖1、圖2和圖3中，本實用新型的偏心力矩可調式液壓振動樁錘主體包含有液 壓驅動系統(tǒng)1、激振器2和減振機構3，特征在于激振器2中包含設置有箱體4和設置在箱 體4內部的偏心力矩調整機構5、分振機構6和包含有液壓馬達7和主動齒輪8的液壓驅 動機構9，其中所述的偏心力矩調整機構5包含有由較大端10和較小端11構成的調整軸 12，固定設置在所述的調整軸12的較大端10上的前段矩形螺旋外花鍵13和設置在較小 端11上的后段矩形螺旋外花鍵14，匹配安裝設置在所述前段矩形螺旋外花鍵13外圍上、 上帶內裝有包含有內帶大腔和小腔的液壓油缸15，受控于液壓油缸15內的大腔和小腔的 活塞桿16的液壓構件設置套筒17的前螺旋花鍵套18和匹配設置在所述后段矩形螺旋外 花鍵14外圍上的后螺旋花鍵套19，以及通過圓錐滾子軸承20安裝設置在前螺旋花鍵套18 上的前調整齒輪21和設置在后螺旋花鍵套19上的后調整齒輪22，此處，所述的前段矩形 螺旋外花鍵13的旋向與所述的所述的前段矩形螺旋外花鍵14的旋向相反，所述的前段矩 形螺旋外花鍵13的內徑大于所述的后段矩形螺旋外花鍵14的外徑；所述的分振機構6由 箱體4、設置在箱體4前后側面間的兩根偏心軸A23和B24，由分別固定設置在兩根偏心軸 A23和B24的前端一側軸上的固定同步齒輪A25和B26和固定偏心體A27和B28構成的前 固定分振器29，由分別固定設置在所述兩根偏心軸A23和B24后端一側軸上的固定偏心體 C30、D31和分別活動套裝設置在所述的兩根偏心軸A23和B24后端一側軸上的活動同步齒 輪A32和B33，以及活動套裝設置在所述的固定同步齒輪A25和B26及活動同步齒輪A32和 B33間的中間段軸上、并通過銷和螺栓固定安裝設置在所述的活動同步齒輪A32和B33側面 上的活動偏心體A34和B35，以及內置滾動軸承構成的后活動分振器36構成；所述的包含 有液壓馬達7和主動齒輪8的液壓驅動機構9設置有由前驅動馬達7-1和前主動齒輪8-1 構成的前組液壓驅動機構9-1和由后驅動馬達7-2和后主動齒輪8-2構成的后組液壓驅動 機構9-2。 在裝配狀態(tài)下，所述的液壓驅動機構9設置在偏心軸B24的側邊上，其上的前主動 齒輪8-1與設置在偏心軸B24上的固定同步齒輪B26相對應嚙合，后主動齒輪8_2與設置在 偏心軸B24上的活動同步齒輪B33相對應嚙合；所述的偏心力矩調整機構5設置在靠偏心 軸A23的側邊上，其上的前調整齒輪21與偏心軸A23上的固定同步齒輪A25相對應嚙合， 后調整齒輪22與偏心軸A23上的活動同步齒輪A32相對應嚙合；液壓油缸15上的活塞桿 16通過止推軸承37與調整軸12的較大端10的端部相連。
權利要求一種偏心力矩可調式液壓振動樁錘，包含有液壓驅動系統(tǒng)(1)、激振器(2)和減振機構(3)，其特征在于激振器(2)中包含設置有箱體(4)和設置在箱體(4)內部的偏心力矩調整機構(5)、分振機構(6)和包含有液壓馬達(7)和主動齒輪(8)的液壓驅動機構(9)，其中a.所述的偏心力矩調整機構(5)包含有由較大端(10)和較小端(11)構成的調整軸(12)，固定設置在所述的調整軸(12)的較大端(10)上的前段矩形螺旋外花鍵(13)和設置在較小端(11)上的后段矩形螺旋外花鍵(14)，匹配安裝設置在所述前段矩形螺旋外花鍵(13)外圍上、上帶內裝有包含有內帶大腔和小腔的液壓油缸(15)和受控于液壓油缸(15)內的大腔和小腔的活塞桿(16)的液壓構件設置套筒(17)的前螺旋花鍵套(18)和匹配設置在所述后段矩形螺旋外花鍵(14)外圍上的后螺旋花鍵套(19)，以及通過圓錐滾子軸承(20)安裝設置在前螺旋花鍵套(18)上的前調整齒輪(21)和設置在后螺旋花鍵套(19)上的后調整齒輪(22)；b.所述的前段矩形螺旋外花鍵(13)的旋向與所述的所述的前段矩形螺旋外花鍵(14)的旋向相反；c.所述的前段矩形螺旋外花鍵(13)的內徑大于所述的后段矩形螺旋外花鍵(14)的外徑；d.所述的分振機構(6)由箱體(4)、設置在箱體(4)前后側面間的兩根偏心軸A(23)和B(24)，由分別固定設置在兩根偏心軸A(23)和B(24)的前端一側軸上的固定同步齒輪A(25)和B(26)，以及固定偏心體A(27)和B(28)構成的前固定分振器(29)，由分別固定設置在所述兩根偏心軸A(23)和B(24)后端一側軸上的固定偏心體C(30)、D(31)和分別活動套裝設置在所述的兩根偏心軸A(23)和B(24)后端一側軸上的活動同步齒輪A(32)和B(33)，以及活動套裝設置在所述的固定同步齒輪A(25)和B(26)及活動同步齒輪A(32)和B(33)間的中間段軸上、并通過銷和螺栓固定安裝設置在所述的活動同步齒輪A(32)和B(33)側面上的活動偏心體A(34)和B(35)，以及內置滾針軸承構成的后活動分振器(36)構成；e.所述的包含有液壓馬達(7)和主動齒輪(8)的液壓驅動機構(9)設置有由前驅動馬達(7-1)和前主動齒輪(8-1)構成的前組液壓驅動機構(9-1)和由后驅動馬達(7-2)和后主動齒輪(8-2)構成的后組液壓驅動機構(9-2)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的偏心力矩可調式液壓振動樁錘，其特征在于所述的液壓驅動 機構(9)設置在偏心軸B(24)的側邊上，其上的前主動齒輪(8-1)與設置在偏心軸B(24) 上的固定同步齒輪B(26)相對應嚙合，后主動齒輪(8-2)與設置在偏心軸B(24)上的活動 同步齒輪B(33)相對應嚙合。
3. 根據(jù)權利要求1所述的偏心力矩可調式液壓振動樁錘，其特征在于所述的偏心力矩 調整機構(5)設置在靠偏心軸A(23)的側邊上，其上的前調整齒輪(21)與偏心軸A(23)上 的固定同步齒輪A(25)相對應嚙合，后調整齒輪(22)與偏心軸A(23)上的活動同步齒輪 A (32)相對應嚙合。
4. 根據(jù)權利要求1所述的偏心力矩可調式液壓振動樁錘，其特征在于所述的液壓油缸 (15)上的活塞桿(16)通過止推軸承(37)與調整軸(12)的較大端(10)的端部相連。
專利摘要本實用新型涉及一種偏心力矩可調式液壓振動樁錘，激振器中包含設置有箱體、偏心力矩調整機構、分振機構和包含有液壓馬達和主動齒輪的液壓驅動機構，分振機構設置成雙軸并聯(lián)、同軸組合的前后兩個帶定向慣性的分振動器，由兩臺液壓馬達通過兩個主動齒輪分別驅動，并相應設置了與之相適配的偏心力矩調整機構，通過控制液壓油缸向大腔或小腔的供油量控制活塞桿的伸縮位置，實現(xiàn)偏心力矩由“0-最大”和“最大-0”的連續(xù)無級調節(jié)控制，從而實現(xiàn)液壓振動樁錘的工作振幅的可選調節(jié)控制，滿足不同地質條件下的高效施工要求，解決了液壓振動樁錘在啟動和停車時都要經(jīng)過共振區(qū)域的不足之處，有利于確保液壓振動樁錘結構件的有效工作壽命，提高工作效率和工作適用性，具有很強的實用性。
文檔編號E02D7/18GK201437589SQ20092007637
公開日2010年4月14日 申請日期2009年6月16日 優(yōu)先權日2009年6月16日
發(fā)明者曹榮夏, 王振元 申請人:上海振中機械制造有限公司