专利名称：一种液压振动桩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液压技术领域，特别是一种液压振动桩机。
背景技术：
目前，国内、外在沉桩作业中，常用的设备有气动锤、柴油锤、静压桩机、 电动锤、液压锤。以上沉桩设备利用锤体运动产生的冲击力击打桩体，将桩体 沉入地基中。以上所用的设备在沉桩中都存在不同的缺点。由于无法适应高速 沉桩的要求，随着工程行业的科技要求不断提高，各种不同角度的桩型和斜桩 技术要求越来越高，而维护桩桩体的高度也越来越高，给工程加大了难度，所 以必须要有一种在高度上不被限制，又均可对直桩、斜桩、水平桩进行施工的 一种桩机…液压振动桩机。
在地铁开挖的工程里，当向下开挖的过程中，为了防止挖掘过程中地基崩 塌，通常在施工前在工程周围打桩稳固地基，在每个施工工地，需要沉入大量 的板桩来围护地基。施工完成后再将板桩拔出进行下一步施工。
采用锤式打桩机能耗影卩li地质结构破坏大，在撞击过程中会产生很大的 噪音，污染环境。此类设备只能将桩体打入地基。如需拔出桩体反复使用，则 需另外的设备，更不能打斜桩与水平桩。施工效率低，无法将沉桩和拔桩功能 集于一身。
实用新型内容
本实用新型的目的是根据现有技术中的沉桩设备污染环境、噪音大、地质 结构破坏大、工效低、无法提供沉拔桩和斜桩功能的缺点。提供一种功能全、 噪音低、效率高、即可沉桩拔桩也能对斜桩和水平桩施工的一种液压振动桩机。 为实现以上目的，本实用新型通过以下技术实现
液压振动桩机包括振动装置、减振支架、旋转支架、摆浮支架、侧夹、综 合夹具、液电执行系等组成。其特征在于通过24V低压电作为液电控制执行机
构。通过中心回转机构，经涡轮蜗杆带动桩机旋转。通过涡轮蜗杆机构实现自 锁功能，以减少其液电执行机构的复杂性。液压振动桩机其实现沉拔桩工作方
式通过摆浮支架与挖掘机连接，将挖掘机上的备用液压管路、电气线路与液 压振动桩机相连接。经控制开关启动振动马达做旋转运动，形成激振力。启动 回转马达带动涡轮蜗杆转动，使桩机做360。的旋转运动，由侧夹或综合夹具夹
持桩体进行沉桩作业。
摆浮油缸可实现斜桩的沉拔作业。振动装置顶部连接综合夹具，两侧连接
方形减振橡胶块14件，将减振橡胶块与减振支架连接，减振支架安装4件尖形 减振橡胶块，并安装旋转涡轮。涡轮旋转中心与旋转支架连接。旋转支架安装 回转中心油缸，以传递液压能给振动装置和油缸。旋转支架安装液电执行装置。 用主轮与摆浮支架相连接，最终组成液压振动桩机。在振动装置中安装侧夹抱 瓦夹片。从而实现对桩体的夹持，并能无限延长桩体的长度，而不影响桩机的 工作效率。本实用新型中的液压振动桩机，利用振动装置内的偏心块作旋转运 动时，使振动组件相互逆旋转运动。其水平偏心分力相互抵消。而垂直偏心力叠加，处于强迫振动状态，从而使桩周围土壤强度显著降低和桩向土体软化， 破坏了桩与土体之间的粘着力，桩周土体对桩的摩擦阻力和桩尖处的土体抗力 大大减少或为零。桩在自重和激振力作用下克服惯性阻力而下沉获上升。
一种液压振动桩机，包括摆浮支架、液电执行系统、减振支架、振动装置、 综合夹具、侧夹、旋转支架，摆浮支架、旋转支架位于液压振动桩机的最上部， 连接于位于液压振动桩机中部的液电执行系统，减振支架位于液电执行系统的 下部，振动装置位于减振支架的下部，综合夹具位于振动装置的下面是液压振 动桩机最底部，侧夹位于液压振动桩机的一侧。
所述摆浮支架包括挖掘机连接轴、摆浮支架主体、摆浮油缸、摆浮油缸定 位块、旋转支架连接轴，挖掘机连接轴在摆浮支架主体上，连接桩机与挖掘机， 摆浮油缸支承摆浮支架主体与旋转支架相连，摆浮油缸定位块固定摆浮油缸的 中心，旋转支架连接轴与连接摆浮支架与旋转支架相连。
所述旋转支架包括中心回转油缸、分配阀组、蜗杆轴承盖、蜗杆轴承、旋 转支架主体、蜗杆、旋转马达轴承盖、旋转马达，中心回转油缸位于旋转支架 主体上，分配阀组在旋转支架主体上的一侧，连接各液压执行器，蜗杆通过旋 转支架主体定位孔，经蜗杆轴承盖、蜗杆轴承将蜗杆定位于旋转支架主体中， 再将旋转马达固定在蜗杆中心。
所述减振支架包括减振支架主体、中心回转涡轮、锥形减振块、方形减振 块，中心回转涡轮固定在减振支架的上方中心位置，锥形减振块、方形减振块 位于减振支架主体的下方位置。
所述振动装置包括钢筒桩抱瓦、侧夹油缸、侧夹油缸缸套、振动轴承、振动轴、振动马达、轴承盖、振动组件、轴承拨出块、箱体，侧夹油缸与侧夹油 缸缸套组装后通过箱体中的固定孔，振动马达、振动组件与振动轴承、振动轴、 轴承盖组装后安装于箱体内，振动马达与振动组件轴连。
所述箱体内安装有两组振动组件，每件振动组件包括振动齿轮和偏心轮固 定在一起的振动组件组成，两个振动齿轮齿合，马达只与其中一个振动组件轴 连。
所述箱体上安装有侧夹，侧夹为液压油缸，通过侧夹油缸缸套固定于振动 箱侧面，侧夹数目为两个以上，最佳方式为四个液压油缸，每两个液压油缸相 对安装，利用液压油缸的伸縮夹住桩体。
所述综合夹具包括夹具主体、顶夹吊夹头、顶夹动夹头、夹具油缸，夹具 主体顶夹夹持件由顶夹动夹头和顶夹吊夹头固定连接组装，由夹具油缸直接固 定。
所述液电执行系统增设液压平衡阀和液压增流阀组，液压平衡阀和液压增 流阀组设置在分配阀组的位置。 本实用新型的有益效果为
本实用新型的液压振动桩机功能全、噪音低、效率高、即可沉桩拔桩也能 对斜桩和水平桩施工。
因此除了具有低振感、低噪音、重量轻、机动灵活等特点外，还具备
1. 采用液电系统可实现无级变速，以便适应不同的地质条件以及不同的桩 型。nj以选择最佳的振动频率和振幅。
2. 具有侧夹功能的液压振动桩机，可实现全方位沉桩，不受高度、环境以及方位的影响。
3.带有变幅油缸可实现各种余4f变的桩，并不受桩长短影响的液压振动桩机。 本实用新型产品用于地铁建设、桥梁、建筑、码头、铁路等多个行业的工 程桩丄设备。尤其涉及一种液压振动的桩工设备。
图l为本实用新型的液压振动桩机总体装配图。
图2为液压振动桩机的后视图，左视图。 图3为液压振动桩机的摆浮支架结构图。 图4为液压振动桩机的旋转支架结构图。 图5A、 B为液压振动桩机的液电执行原理图。 图6为液压振动桩机的减振支架结构图。 图7为液压振动桩机的振动装置结构图。， 图8为液压振动桩机的综合夹具结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施例做一一详细描述
图l-图2液压振动桩机，包括摆浮支架l、液电执行系统2、减振支架3、 振动装置4、综合夹具5、侧夹6、旋转支架7。摆浮支架l、旋转支架7位于液 压振动桩机的最上部，连接于位于液压振动桩机中部的液电执行系统2，减振支 架3位于液电执行系统2的下部，振动装置4位于减振支架3的下部，综合夹具5位于振动装置4的下面是液压振动桩机最底部，位于液压振动桩机的一侧。 液压振动桩机中增设调频调幅马达，可以达到桩机工作更加平稳，根据不
同地质调整不同振幅，以达到最佳激振效果。
参看图3，摆浮支架主体由高强度钢板经过严格的焊接技术加工而成，其结
构件强度能承受较大的振动冲击力。
摆浮支架1包括挖掘机连接轴l一l、摆浮支架主体l一2、摆浮油缸l一3、 摆浮油缸定位块l一4、旋转支架连接轴1—5。挖掘机连接轴l一l在摆浮支架 主体l一2上，连接桩机与挖掘机。摆浮油缸1—3支承摆浮支架主体l一2与旋 转支架7相连，摆浮油缸定位块l一4固定摆浮油缸l一3的中心，旋转支架连 接轴l一5与连接摆浮支架1与旋转支架7相连。
由摆浮油缸l一3支承摆浮支架主体l一2与旋转支架1相连以调整桩机的 不同角度的工作机构。摆浮油缸定位块l一4固定摆浮油缸1—3的中心支架机 构。旋转支架连接轴l一5是连接摆浮支架与旋转支架相连。挖掘机连接轴l一l 是连接桩机与挖掘机相连而形成作业。
液压振动桩机摆浮支架增设变幅油缸，以便桩机在植入斜桩时保证角度。 从而保证工程质量。
参看图4，旋转支架主体7 — 10由高强度钢板经特殊工艺加工而成。旋转支 架7包括中心回转油缸7 — 6、分配阀组7 — 7、蜗杆轴承盖7 — 8、蜗杆轴承7 — 9、旋转支架主体7—10、蜗杆7—11、旋转马达轴承盖7 — 12、旋转马达7—13， 中心间转油缸7 — 6位于旋转支架主体7—10上，分配阀组7 — 7在旋转支架主 体7—10上的一侧，连接各液压执行器。由中心回转油缸7 — 6转换液压能供振动马达和夹具油缸做功，经分配阀组 7 — 7将液压能送达各液压执行器。蜗杆7 — 11通过旋转支架主体7—10定位孔， 经蜗杆轴承盖7 — 8、蜗杆轴承7 — 9将蜗杆7 — 11定位于旋转支架主体7 — 10中， 再将旋转马达7—13固定在蜗杆7—11中心处以带动涡轮进行360。旋转。
液压振动桩机涡轮蜗杆的旋转平稳，其特征为自锁机构，能保证在植桩过 程屮的稳定性。
参看图5，根据液压原理图A和电器原理图B进行安装。
图A中，8是挖掘机，9是电液换向阀，IO是电磁换向阀，ll是电磁换向 阀，12是叠加式溢流阀，13是电磁换向阀，14是摆浮油缸，15是回转马达， 16是振动马达，17是夹紧油缸，18是侧夹油缸。
液压振动桩机液电执行系统中增设液压平衡阀，是保护液压马达在任何负 载运动工作时能平稳工作。为防止旋转运动或超越负载存在而使执行器及其拖 动的工作机构的运动速度超过供油能力所达到的速度值，致使运动部件超速失 控，发生意外。可在液压系统中设置平衡回路。平衡回路是在超速方向上设置 一个适当的阻力，使之产生足够的背压，以使与旋转运动方向同向的负载相平 衡。在液压平衡阀在运动时背压存在，所以运动比较平稳，从而保护了液压马 达长效使用，使液压马达的使用寿命比无平衡阀大几倍或更长的时间。保护马 达在运行中受启动、关闭脉冲的工作进而达到长期工作。
液压振动桩机液电执行系中增设液压增流阔组，是用比例带流调速回路来实 现调频振幅马达以控制桩机的振幅。由液压增流阀组即电液比例流量阀，通过 改变节流口开度，实现改变进/出执行器的流量来调整，并用运程电流的大小而实现控制。进行振动频率调整，以达到最佳的激振力和振幅。
液压平衡阀和液压增流阀组在液电执行系统图中的位置，就是设置在图4 中的分配阀组7-7的位置。
参看图6，减振支架3包括减振支架主体3 — 17、中心回转涡轮3 — 14、锥 形减振块3 — 15、方形减振块3 — 16。中心回转涡轮3 — 14固定在减振支架3的 上方中心位置，锥形减振块3 — 15、方形减振块3 —16位于减振支架主体3 —17
的下方位置。
减振支架主休3 — 17由高强度钢板经特殊工艺加工而成。由中心回转涡轮3 一14，固定在减振支架3的中心位置，方形减振块3 — 16和锥形减振块3 — 15 共同组成，将振动装置4强大的振动力减弱达90%以上。
参见图7，振动装置4包括钢筒桩抱瓦4一18、振动箱盖板4一19、侧夹油 缸4一20、侧夹油缸缸套4一21、振动轴承4一22、振动轴4一23、振动马达4 一24、轴承盖4一25、振动组件4—26、轴承拨出块4一27、箱体4—28。侧夹 油缸4一20与侧夹油缸缸套4一21组装后通过箱体4一28中的固定孔。
振动马达4一24、振动组件4一26与振动轴承4一22、振动轴4一23、轴承 盖4一25组装后安装于箱体4一28内。振动马达4一24与振动组件4一26轴连， 振动马达4一24的转动带动振动组件4—26转动，以提供振动动能。
箱体4一28内安装有两组振动组件4一26，每件振动组件包括振动齿轮和偏 心轮固定在一起的振动组件4一26组成。两个振动齿轮齿合，由此马达4一24 只与其中一个振动组件4一26轴连，可实现马达4一24转动带动两个振动组件4 一26转动。箱体4一28上安装有侧夹6，侧夹6为液压油缸，通过侧夹油缸缸套4一21 固定于振动箱侧面，侧夹数目为两个以上，最佳方式为四个液压油缸，每两个 液压油缸相对安装，利用液压油缸的伸縮夹住桩体。
参考图8，综合夹具5包括夹具主体5—29、顶夹吊夹头5—30、顶夹动夹 头5—31、夹具油缸5—32。
夹具主体5—29顶夹夹持件由顶夹动夹头5—31和顶夹吊夹头5 — 30固定 连接组装。由夹具油缸5—32直接固定，形成直线运动，可将桩体夹住。当需 要松开桩体时，利用同样原理将桩体松开。
权利要求1、一种液压振动桩机，包括摆浮支架(1)、液电执行系统(2)、减振支架(3)、振动装置(4)、综合夹具(5)、侧夹(6)、旋转支架(7)，其特征在于，摆浮支架(1)、旋转支架(7)位于液压振动桩机的最上部，连接于位于液压振动桩机中部的液电执行系统(2)，减振支架(3)位于液电执行系统(2)的下部，振动装置(4)位于减振支架(3)的下部，综合夹具(5)位于振动装置(4)的下面是液压振动桩机最底部，侧夹(6)位于液压振动桩机的一侧。
2、 根据权利要求1所述的液压振动桩机，其特征在于，所述摆浮支架(1)包 括挖掘机连接轴(l一l)、摆浮支架主体(l一2)、摆浮油缸(l一3)、摆浮油 缸定位块(l一4)、旋转支架连接轴(l一5)，挖掘机连接轴(l一l)在摆浮支 架主体(l一2)上，连接桩机与挖掘机，摆浮油缸(l一3)支承摆浮支架主体(l一2)与旋转支架(7)相连，摆浮油缸定位块(T一4)固定摆浮油缸(1 — 3)的中心，旋转支架连接轴(l一5)与连接摆浮支架(1)与旋转支架(7) 相连。
3、 根据权利要求1所述的液压振动桩机，其特征在于，所述旋转支架(7)包 括中心回转油缸(7 — 6)、分配阀组(7 — 7)、蜗杆轴承盖(7 — 8)、蜗杆轴承(7—9)、旋转支架主体(7 — 10)、蜗杆(7 — 11)、旋转马达轴承盖(7 — 12)、 旋转马达(7 — 13)，中心回转油缸(7—6)位于旋转支架主体(7 — 10)上，分配阀 组(7 — 7)在旋转支架主体(7 — 10)上的一侧，连接各液压执行器，蜗杆(7 — U)通过旋转支架主体(7 — 10)定位孔，经蜗杆轴承盖(7 — 8)、蜗杆轴承(7 一9)将蜗杆(7 — 11)定位于旋转支架主体(7 — 10)中，再将旋转马达(7 — 13)同定在蜗杆(7 — 11)中心。
4、 根据权利要求1所述的液压振动桩机，其特征在于，所述减振支架(3)包括减振支架主体(3 — 17)、中心回转涡轮(3 — 14)、锥形减振块(3 — 15)、方形减振块(3 — 16)，中心回转涡轮(3 — 14)固定在减振支架(3)的上方中心位置，锥形减振块(3 — 15)、方形减振块(3 — 16)位于减振支架主体(3—17)的下方位置。
5、 根据权利要求1所述的液压振动桩机，其特征在于，所述振动装置(4)包括钢筒桩抱瓦(4一18)、侧夹油缸(4一20)、侧夹油缸缸套(4一21)、振动轴承(4一22)、振动轴(4一23)、振动马达(4一24)、轴承盖(4一25)、振动组件(4一26)、轴承拨出块(4_27)、箱体(4一28)，侧夹油缸(4一20)与侧夹油缸缸套(4一21)组装后通过箱体(4一28)中的固定孔，振动马达(4一24)、振动组件(4一26)与振动轴承(4一22)、振动轴(4一23)、轴承盖(4一25)组装后安装于箱体(4一28)内，振动马达(4一24)与振动组件(4一26)轴连。
6、 根据权利要求5所述的液压振动桩机，其特征在于，所述箱体(4一28)内安装有两组振动组件(4一26)，每件振动组件包括振动齿轮和偏心轮固定在一起的振动组件(4一26)组成，两个振动齿轮齿合，马达(4一24)只与其中一个振动组件(4一26)轴连。
7、 根据权利要求5所述的液压振动桩机，其特征在于，所述箱体(4一28)上安装有侧夹(6)，侧夹(6)为液压油缸，通过侧夹油缸缸套(4一21)固定于振动箱侧面，侧夹(6)数目为两个以上，最佳方式为四个液压油缸，每两个液压油缸相对安装，利用液压油缸的伸縮夹住桩体。
8、 根据权利要求1所述的液压振动桩机，其特征在于，所述综合夹具(5)包括夹具主体(5 — 29)、顶夹吊夹头(5 — 30)、顶夹动夹头(5 — 31)、夹具油缸(5 — 32)，夹具主体(5 — 29)顶夹夹持件由顶夹动夹头(5 — 31)和顶夹吊夹头(5一30)固定连接组装，由夹具油缸(5 — 32)直接固定。
9、 根据权利要求1所述的液压振动桩机，其特征在于，所述液电执行系统(2)增设液压平衡阀和液压增流阀组，液压平衡阀和液压增流阀组设置在分配阀组(7-7)的位赏。
专利摘要本实用新型提供一种液压振动桩机，包括摆浮支架、液电执行系统、减振支架、振动装置、综合夹具、侧夹、旋转支架，摆浮支架、旋转支架位于液压振动桩机的最上部，连接于位于液压振动桩机中部的液电执行系统，减振支架位于液电执行系统的下部，振动装置位于减振支架的下部，综合夹具位于振动装置的下面是液压振动桩机最底部，位于液压振动桩机的一侧。本实用新型产品用于地铁建设、桥梁、建筑、码头、铁路等多个行业的工程桩工设备。尤其是液压振动的桩工设备。
文档编号E02D7/00GK201276704SQ20082015337
公开日2009年7月22日 申请日期2008年9月23日 优先权日2008年9月23日
发明者张淑春, 虞冬华 申请人:张淑春;虞冬华