一种一体式液压打桩锤锤芯的制作方法

1.本实用新型涉及液压打桩锤技术领域，具体地说是一种一体式液压打桩锤锤芯。


背景技术：

2.海上风电建设过程中，需要将大型风电设备的钢桩利用锤击原理击打进入海床的下层，使其牢固固定，从而保证安装在其上的风电机组稳定安装。
3.使用液压打桩锤进行风电机组钢桩的安装工作，相比传动打桩锤具有节能环保、打击能量大、安全可靠等优点。
4.锤芯作为液压打桩锤最为核心的部件，是实现打击能量的载体。当锤芯在液压缸的作用下提升后，锤芯在下压力和重力的作用下运动，运动产生的作用力是液压打桩锤的打击力。而在锤芯提升和产生打击力的过程中，锤芯要不断被拉伸和压缩，因此锤芯在工作过程中要不断承受抗拉和抗压的双重作用力，同时还要受到锤芯自身振动的影响。锤芯在这个受力过程中不断受到交变载荷的影响，很容易在锤芯的薄弱环节出现结构损坏问题。
5.现有技术中，大型液压打桩锤的锤芯采用分体式结构，为的是控制液压缸的直径，使整个液压系统能够实现快速进出油的功能。因此锤芯在设计时将锤芯分为活塞杆和配重两个独立的部分，既能满足油缸直径要小的要求，又能满足配重要大，实现更大打击能量的需求。但是在实际应用过程中，由于打击能量大导致的振动大，使得在活塞杆和配重在连接结构上经常会出现问题，成为该结构的薄弱环节。主要是连接螺栓松脱、连接断裂等导致的无法提锤的问题。这些问题严重影响了产品功能和施工效率，给施工方带来很大烦恼。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一体式液压打桩锤锤芯，能够解决现有技术中分体式锤芯使用一段时间后活塞杆和配重的连接处容易发生连接失效的技术问题。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
8.一种一体式液压打桩锤锤芯，包括活塞杆、配重部和锤击部，活塞杆、锤击部和配重部为共轴线的一体式结构；
9.锤击部设在配重部下方，锤击部顶端与配重部连接，锤击部底端设有用于锤击砧铁的锤头；
10.活塞杆设在配重部上方，活塞杆底部与配重部连接，活塞杆顶部设有用于和打桩锤的液压缸配合的活塞组件。
11.进一步地，活塞杆、锤击部和配重部为锻造成型的一体结构。
12.进一步地，活塞组件包括同轴设置的活塞环、支撑环、定位环、限位环和密封圈。
13.活塞环安装在活塞杆上的密封圈活塞环安装槽中。
14.支撑环套设在活塞杆上，支撑环位于活塞环上方且与活塞环紧密贴合，支撑环在与活塞环接触的一端的内径和外径处均设有密封圈安装槽，密封圈安装槽中均设有密封圈。
15.定位环套设在活塞杆上，定位环位于支撑环上方且与支撑环紧密贴合，定位环在与支撑环接触的一端的外径处设有密封圈安装槽，密封圈安装槽中设有密封圈，定位环上端的内径处设有定位槽。
16.限位环安装在活塞杆上的限位环安装槽中且与定位槽相配合，用于将支撑环和定位环压紧在活塞环上。
17.进一步地，活塞环、支撑环和限位环的外径相同。
18.采用上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：
19.1、本实用新型的活塞杆和配重部是利用锻造成型的一体式结构，活塞杆和配重部之间无需连接结构，整体结构强度高，具有耐震动和耐疲劳特能，不会发生活塞杆和配重部脱离导致无法提锤的现象；
20.2、本实用新型活塞组件向上运行时压缩液压缸上部空气，起到缓冲作用，减少缓冲装置的应用，降低故障率；
21.3、整体结构简单，维护工作量小，有效降低施工成本。
附图说明
22.图1是本实用新型的整体结构示意图（不包括活塞组件）。
23.图2是本实用新型的整体结构示意图。
24.图3是图1中a处的放大示意图。
25.图4是图2中b处的放大示意图。
26.附图说明：1、活塞杆、11、活塞环安装槽，12、限位环安装槽，2、配重部，3、锤击部，4、活塞组件，41、活塞环，42、支撑环，43、定位环，44、限位环，45、密封环，5、液压缸，6、机架。
具体实施方式
27.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型中一种一体式液压打桩锤锤芯的特征和性能作进一步详细说明。
28.如图1～4所示，一种一体式液压打桩锤锤芯，包括活塞杆1、配重部2和锤击部3，特别地，活塞杆1、锤击部3和配重部2为共轴线的一体式结构，采用整体锻造一体成型工艺制成。
29.活塞杆1设在配重部2的上方，活塞杆1的底部与配重部2相连接，活塞杆1的顶部设有用于和打桩锤的液压缸5密封滑动配合的活塞组件4。
30.其中，活塞组件4包括同轴设置的活塞环41、支撑环42、定位环43、限位环44和密封圈45，活塞环41、支撑环42和定位环43的外径相同。
31.具体地，活塞环41安装在活塞杆1上的密封圈活塞环安装槽11中。支撑环42套设在活塞杆1上，支撑环42位于活塞环41上方且与活塞环41紧密贴合，支撑环42在与活塞环41接触的一端的内径和外径处均设有密封圈安装槽，密封圈安装槽中均设有密封圈45。定位环43套设在活塞杆1上，定位环43位于支撑环42上方且与支撑环42紧密贴合，定位环43在与支撑环42接触的一端的外径处设有密封圈安装槽，密封圈安装槽中设有密封圈45，定位环43上端的内径处设有定位槽。限位环44安装在活塞杆1上的限位环安装槽12中且与定位槽相配合，用于将支撑环42和定位环43压紧在活塞环41上。
32.锤击部3设在配重部2的下方，锤击部3的顶端与配重部2相连接，锤击部3的底部设有用于锤击砧铁的锤头。
33.进一步地，活塞杆1和锤击部3整体均呈圆柱形，活塞杆1和锤击部3与打桩锤的机架6均通过直线轴承滑动连接，使锤芯整体能够相对于机架6沿轴线方向相对滑动，以实现提锤和落锤动作。
34.特别地，活塞杆1和锤击部3的圆柱面在精加工时表面粗糙度均需要达到ra0.4级别或以上，以保证活塞杆1和锤击部3与直线轴承的良好配合。
35.具体使用时，将打桩锤固定在工作地点，在钢桩和锤头之间放置砧铁。
36.启动液压系统，液压油注入液压缸5中位于活塞组件4下方的腔体，在液压油的压力下，活塞组件4带动锤芯整体向上运动。在运动过程中，活塞组件4能够压缩液压缸5位于活塞组件4上方的腔体内的空气。在液压系统的作用下，锤芯提升至最高点，液压缸5位于活塞组件4上方的腔体内的空气被压缩至最小体积，提锤完成。
37.释放液压系统的压力，锤芯在重力和压缩空气的共同作用下加速下落，直至锤头撞击砧铁，砧铁将冲击力传递至钢桩，一次撞击结束。重复上述过程直至钢桩到达预定深度，作业完成。
38.需要说明的是，上述实施例仅用来说明本实用新型，但本实用新型并不局限于上述实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型的保护范围内。


技术特征：
1.一种一体式液压打桩锤锤芯，包括活塞杆（1）、配重部（2）和锤击部（3），其特征在于：活塞杆（1）、锤击部（3）和配重部（2）为共轴线的一体式结构；锤击部（3）设在配重部（2）下方，锤击部（3）顶端与配重部（2）连接，锤击部（3）底端设有用于锤击砧铁的锤头；活塞杆（1）设在配重部（2）上方，活塞杆（1）底部与配重部（2）连接，活塞杆（1）顶部设有用于和打桩锤的液压缸（5）配合的活塞组件（4）。2.如权利要求1所述的一体式液压打桩锤锤芯，其特征在于：活塞杆（1）、锤击部（3）和配重部（2）为锻造成型的一体结构。3.如权利要求1所述的一体式液压打桩锤锤芯，其特征在于：活塞组件（4）包括同轴设置的活塞环（41）、支撑环（42）、定位环（43）、限位环（44）和密封圈（45）；活塞环（41）安装在活塞杆（1）上的密封圈活塞环安装槽（11）中；支撑环（42）套设在活塞杆（1）上，支撑环（42）位于活塞环（41）上方且与活塞环（41）紧密贴合，支撑环（42）在与活塞环（41）接触的一端的内径和外径处均设有密封圈安装槽，密封圈安装槽中均设有密封圈（45）；定位环（43）套设在活塞杆（1）上，定位环（43）位于支撑环（42）上方且与支撑环（42）紧密贴合，定位环（43）在与支撑环（42）接触的一端的外径处设有密封圈安装槽，密封圈安装槽中设有密封圈（45），定位环（43）上端的内径处设有定位槽；限位环（44）安装在活塞杆（1）上的限位环安装槽（12）中且与定位槽相配合，用于将支撑环（42）和定位环（43）压紧在活塞环（41）上。4.如权利要求3所述的一体式液压打桩锤锤芯，其特征在于：活塞环（41）、支撑环（42）和限位环（44）的外径相同。

技术总结
本实用新型公开了一种一体式液压打桩锤锤芯，包括活塞杆、配重部和锤击部，活塞杆、锤击部和配重部为锻造成型的共轴线一体式结构。锤击部设在配重部下方，锤击部顶端与配重部连接，锤击部底端设有用于锤击砧铁的锤头。活塞杆设在配重部上方，活塞杆底部与配重部连接，活塞杆顶部设有用于和打桩锤的液压缸配合的活塞组件。活塞组件包括同轴设置的活塞环、支撑环、定位环、限位环和密封圈。本实用新型通过锻造成型的一体式锤芯，取消了活塞杆、配重部和锤击部相互之间的连接结构，整体结构强度高，具有耐震动和耐疲劳特能，解决了现有技术中分体式锤芯使用一段时间后活塞杆和配重的连接处容易发生连接失效的技术问题。连接处容易发生连接失效的技术问题。连接处容易发生连接失效的技术问题。


技术研发人员：王琳 苗军克 曹立钢 黄兆军 胡国辉 高亚丽 张红军 赵大帅 陈明 黎飞 安玉良 李娟 赵红红 蔺志泽
受保护的技术使用者：中信重工机械股份有限公司
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2022/9/13