集成式卷扬打桩锤及其一种专用卷扬和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程桩施工使用的设备，属于工程机械领域。
【背景技术】
[0002]目前工程上常用的柴油打桩锤，是用柴油混合燃烧产生气体压力提升重锤，其优点是能量较大、辅助设备较少、操作较方便，但噪音、振动、油烟污染大。
[0003]液压打桩锤用液压油缸提升重锤，是一种新型的低噪音、低能耗、无油烟打桩锤，但价格高、落距小、对使用要求高、后期保养复杂。
[0004]最早是用落锤打桩，即用安装在桩机底盘上的卷扬，用绕过桩机立杆顶端的钢丝绳，将重锤吊至一定高度后自由下落打桩。其优点是价低、耐用、落距不受限制；但因钢丝绳过放等问题，导致落锤打桩的效率较低。以下把这种打桩锤称为分离式卷扬打桩锤。
[0005]对此，在申请号为201310324107.7的“一种用自由下放卷扬机驱动重锤的液压全自动打桩机”的发明专利中，提供了提高分离式卷扬打桩锤打桩效率的方法:在提锤和落锤的过程中，用钢丝绳的拉力将卷扬机的一端抬起；重锤到底后，卷扬机抬起的一端回落，触碰开关，发出信号，再刹车，离合器接合，卷筒再转动提锤，落锤打桩，各步骤自动衔接、循环。
[0006]从卷扬机向上到桩机立杆顶端，再向下到重锤顶端，这两段钢丝绳的总长度一般要超过30m，再加上各步骤的反应时间等情况，这个方法只能在一定程度上解决钢丝绳过放问题，也就是说，分离式卷扬打桩锤的打桩效率还能进一步提高。
[0007]另外，在申请号为201210531962.0的“沉管压灌桩的做桩方法和专用装置及应用”的发明专利和其它涉及沉管压灌桩施工装置的专利中，均未提供用于沉管压灌桩施工装置的、坐在桩管上端的、用卷扬提锤的提升器的具体构成。
【发明内容】
[0008]为进一步提高落锤打桩效率，借鉴液压打桩锤的思路，本发明提供了集成式卷扬打桩锤，和为此设计的一种专用卷扬。
[0009]下面先介绍专用卷扬，再介绍集成式卷扬打桩锤。
[0010]1.专用卷扬
本发明为集成式卷扬打桩锤提供的专用卷扬是卷轮转不到一圈即可完成重锤预定最大落距的卷扬，如图1、图2所示，其构成和使用方法如下:
1.1包含有马达2、减速器3、离合器4、滑轮形状的卷轮5、底座6和钢丝绳7在内的专用卷扬I上的卷轮5侧面固定有径向设置的挡板8，底座6上固定有可有限压缩或拉伸或弯曲并反弹的限位器9;
1.2挡板8与限位器9的相对位置和功能关系是:
1.2.1离合器4接合，卷轮5正转，缠绕钢丝绳7 ；
1.2.2卷轮5正转不到一圈，挡板8碰到限位器9前，离合器4松开，卷轮5在钢丝绳7向下的拉力作用下反转，释放钢丝绳7 ；
1.2.3卷轮5反转到挡板8碰到限位器9，并进一步压缩或拉伸或弯曲限位器9，直至卷轮5停转；
1.2.4限位器9反弹，离合器4接合，使卷轮5正转，缠绕钢丝绳7，再接续完成下一个工作循环。
[0011]专用卷扬上的卷轮不称之为现有卷扬上的卷筒，是因为卷轮的实际转动不到一圈，所以它不需要做成筒状，它与滑轮类似，厚度较小，外径较内径大得多。卷轮可做成轿车轮毂的形式，以减小转动惯量。
[0012]如果卷轮正转超过一圈，挡板将碰坏限位器。
[0013]现有卷扬是靠制动器制动，专用卷扬没有制动器，是用挡板和限位器制动。
[0014]通过挡板，限位器起到给卷轮限位、缓冲、反弹的作用。
[0015]限位器可用片簧形式的，也可用线簧或气簧等其它形式的。
[0016]2.集成式卷扬打桩锤
本发明提供的是将卷扬与重锤集成在一个框架内，用卷扬提锤打桩的集成式卷扬打桩锤，包括使用本发明提供的专用卷扬的A型集成式卷扬打桩锤，和使用现有卷扬的B型集成式卷扬打桩锤两种。
[0017]2.1 A型集成式卷扬打桩锤，如图3所示，其构成和使用方法如下:
2.1.1包含有马达2、减速器3、离合器4、卷轮5、底座6、钢丝绳7、挡板8和限位器9在内的专用卷扬I，安装在框架10上端；
2.1.2沿卷轮5铅垂下来的钢丝绳7下，吊有可在框架10内上下滑动的柱形重锤11 ； 2.1.3离合器4接合，卷轮5正转，缠绕钢丝绳7，上提重锤11 ；
2.1.4重锤11上提到预定高度后，卷轮5正转不到一圈，离合器4松开，
卷轮5在重锤11的重力作用下反转，释放钢丝绳7，重锤11自由下落；
2.1.5在重锤11锤击到位于框架10底端的桩帽12前，卷轮5反转到挡板8碰到限位器9，并进一步压缩或拉伸或弯曲限位器9 ;在卷轮5停转前，重锤11锤击到桩帽12上；
2.1.6卷轮5停转后，限位器9反弹，离合器4接合，使卷轮5正转，缠绕钢丝绳7，再接续完成上提重锤11等下一个工作循环。
[0018]卷轮转不到一圈的专用卷扬，是现有卷扬的特例。现有卷扬是基于要转多圈，分离式卷扬打桩锤只能用现有卷扬。专用卷扬是基于:不管哪一种打桩锤，打桩时，锤的最大落距一般都不超过3m，且卷扬与重锤是集成在一个框架内的，也就是说，专用卷扬只能用于集成式打桩锤。
[0019]专用卷扬的卷轮直径相对要大一点。如果要卷轮转的多于一圈，只要简单地改变卷轮或限位器的设计，即可把卷轮直径减小，与卷轮转不到一圈的设计思路没有本质的不同，仍可用卷轮上的挡板碰撞限位器来制动卷轮。
[0020]2.2 B型集成式卷扬打桩锤，如图4所示，其构成和使用方法如下:
2.2.1包含有马达22、减速器23、离合器24、制动器25、卷筒26、底座27和钢丝绳28在内的现有卷扬21，安装在框架29上端；
2.2.2钢丝绳28下吊有可在框架29内上下滑动的柱形重锤30 ；
2.2.3通过安装在框架29上部的导向轮32，使钢丝绳28转折，让卷筒26的圆心与重锤30的轴心在一条铅垂线上；
2.2.4离合器24接合，卷筒26正转，缠绕钢丝绳28，上提重锤30 ；
2.2.5重锤30上提到预定高度后，离合器24松开，卷筒26在重锤30的重力作用下反转，释放钢丝绳28，重锤30自由下落；
2.2.6重锤30锤击到桩帽31后，用制动器25刹住卷筒26，再接续完成上提重锤30等下一个工作循环。
[0021]与在A型集成式卷扬打桩锤上的位置和作用类似，专用卷扬可用作沉管压灌桩施工装置中的、坐在桩管上端的提升器。
[0022]B型集成式卷扬打桩锤上的现有卷扬也可用作沉管压灌桩施工装置中的提升器。
[0023]A型集成式卷扬打桩锤的卷轮与重锤是偏位的；B型集成式卷扬打桩锤的卷筒与重锤是对位的。A型集成式卷扬打桩锤也可以像B型的那样设计成对位的，
钢丝绳是转折的；同样，B型集成式卷扬打桩锤也可以像A型的那样设计成偏位的，钢丝绳不转折；当然也可以通过平移卷扬，钢丝绳不同角度转折，改变卷轮或卷筒与重锤的位置关系。
【附图说明】
[0024]图1是专用卷扬的侧面示意图；图2是图1的竖向剖面