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便携式液压护栏打桩机现状分

  防洪抢险过程中,传统捆抛柳石枕、桩柴护岸、柳石楼厢等抢险技术发挥着巨大无比的作用,在这些应急抢险方法中,需要大量木桩以便固定柳枕和厢埽。在公路建设工程中,两边护栏的建设维护也需要大量钢管桩。由此可见,打桩是各种抢护方法中不可缺少的一道工序。而在抗洪抢险,汛期前后的堤防加固,维护江、湖、河、塘等堤岸以及公路建设维护的打桩作业中,由机械劳动代替人力打桩作业是一次技术性革命。本文通过对国内各类便携式护栏打桩机现状、原理进行研究总结,明确国内便携式液压护栏打桩机技术水平及存在的缺陷,为设计研发新型便携式液压护栏打桩机奠定理论基础。

便携式液压护栏打桩机现状分


  在防洪抢险过程中,运用传统的抢护方法,需要大量的木桩[1],在公路建设工程中,两边护栏的建设与维护,同样需要大量的钢管桩等,由此可见,打桩是各种抢护方法中不可缺少的一道工序。目前设计的护栏打桩机主要是用于桩基工程与桥梁工程,护栏打桩机的激振力大,整机重量大,运输不方便,适用的场地受限制。国内所用的便携式护栏打桩机主要有落锤式护栏打桩机、机械式护栏打桩机、气动式护栏打桩机。落锤式护栏打桩机主要用于一般土层、黏土或者砾石土层,该机结构简单,使用方便,冲击力大,但是锤击速度太慢,效率较低。机械式护栏打桩机主要用于防汛抗洪抢险等场合的打桩作业,使用方便,缺点是相对于液压式护栏打桩机冲击能量小,打桩效率低。而气动式护栏打桩机动力装置零件种类繁杂,维修成本高而且维修时间长,费时费力,能源效率随着工作时间的延长而逐渐下降。国外所用的便携式液压护栏打桩机较为先进,该机具有功效高,噪音小,可靠性高等优点,但是价格相当昂贵[2-3]。

  1 落锤式护栏打桩机

  小型护栏打桩机中常见的是落锤式护栏打桩机。落锤式护栏打桩机,一般采用柴油机提供动力或者用电机带动卷扬机使桩锤运动,然后让桩锤自由下落,凭借桩锤重量打击木桩顶部使得桩进入土中。这种方法一般适用于打击木桩或者细长的混凝土桩等。另外在一般土层、黏土或砾石土层均可采用。落锤式护栏打桩机的结构简单,使用方便,冲击力较大,并且还可以随意调整落距,缺点是锤击速度过慢,效率较低[4]。


便携式液压护栏打桩机现状分


  机械式护栏打桩机

  机械式护栏打桩机是由华北水利水电大学和三门峡水工机械厂根据水利工程的需要,联合研发了DZF-120型便携式防汛抢险护栏打桩机。该机主要是由主机和动力装置组成,并且两者相互分离,通过借助传动软轴来连接。其中主机主要是由激振器、振动弹簧、机座、主副夹桩器与手扶架等组成。动力装置主要是由小型二冲程汽油、离心式蝶形离合器、减速器、油箱与机架等组成。动力装置是通过软轴驱动主机激振器主动轴,然后使激振器主、从动轴上对称布置的 4 个偏心块以相同角速度反向旋转,使其离心力的水平分力大小相等,而方向相反,从而抵消剩下的垂直分力,使激振器做垂直上下的振动[5]。激振器借助振动弹簧的耦合作用,带动机座、夹桩器与桩体一起上下振动,从而实现打桩目的。该机主要用于防汛抗洪抢险等场合的打桩作业,使用方便,缺点是相对于液压式护栏打桩机冲击能量小,打桩效率低。

  气动护栏打桩机

  目前,国内使用较为先进的便携式护栏打桩机由河北五星电力设备有限公司生产的 WX-KY2012 型气动护栏打桩机。该气动护栏打桩机主要是由机体与动力装置组合而成,其中机体是由三多个精密部件组成,附加把手和固桩卡盘等外用组合部件。动力装置选用配套设备,即国产气压泵和进口双螺杆空压两种,进口的空压机最大的优点是气量较足、故障率较低、工作效率较高、运行稳定。设有通电启动装置与快装气动接头,省工省时省人力,拆装便捷,并可迅速开展防汛抢险工作。其中高压胶管在范围内可自由延伸,从而实现了远距离作业。自制移动小车,配置了静音胶轮,可以摞放堆置,轻松实现了搬倒移动与立体化仓储等功能。活塞式空压机的分类与型号表示方法、结构特点及工作原理的介绍如下:瑞安市艾特机电生产的静音无油空压机是微型往复式活塞式压缩机的一种,活塞式空压机的工作原理如下:当活塞式空压机的电机单轴驱动空压机压缩机的曲轴旋转时,由于连杆转动,使带有自润滑但是没有添加润滑剂的活塞做往复运动,并且使由气缸内壁、气缸盖与活塞顶面构成的工作空间体积发生周期循环性的变化。当活塞式空气压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时,空气压缩机的气缸内工作空间体积变大,此时,气体便会沿着进气管推动进气阀运动,打开进气阀,从而进入气缸,直到工作空间体积达到最大时为止,此时,进气阀关闭[6-7]。当活塞式压缩机活塞第二次反向运动时,上述工作过程便会重复出现。即活塞式压缩机的曲轴旋转了一周,活塞往复运动一次,气缸内则相应实现进气、压缩、排气的一系列过程,即完成了一个工作循环。此外单轴双缸的结构设计会使压缩机的气体流量在转速一定时是单缸的两倍多,并且能很好地控制振动噪音。

  气动护栏打桩机的优点为:①进排气压力的涵盖范围非常大,甚至能满足 4000PSIG(280kg/cm2G)以上的要求;②风量的包涵范围也是相当大的,在大风量场所的应用上虽已逐渐退出市场,但是在小风量的使用范围仍具有相当大的优势。③在风量小、压力高的领域应用,来回往复式的空气压缩机可以视空气压缩机为增压机来运用。

  ④空气压缩机的气密性相当好,所以比较适用于压缩除空气和氮气以外的特殊气体。⑤当运用高强度的设计计算时,低转速,耐用,坚固,持续使用时的故障率比较低。


便携式液压护栏打桩机现状分


  ⑥如果设计每一段多缸式双动式的空气压缩机,能采用多阶容积控制的形式,对于压缩空气消耗量极不稳定的压缩空气系统可以使用 0-50-100%的三阶控制式或%的五阶控制,对节流控制的效益相当显著[8]。

   



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