專利名稱：偏心力矩可調式液壓振動樁錘的制作方法
技術領域：
本發明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。但在實踐中發現，現有結構
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 和停車時都要經過共振區域，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 能的充分發揮、實效的提高和工作適用性，因而從實用性和經濟性角度考慮 尚欠理想。

發明內容
本發明的目的是要解決現有液壓振動樁錘所存在的不足之處，提供一種 振幅無級連續可調，啟動和停車時可以避免產生共振現象，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。
本發明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、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簡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 現偏心力矩由"最大-0"的無級連續調控；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，實現偏心力矩由"0-最大"的無級連續調控。所以，
通過調節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，實現偏心力矩由"0-最大"和由"最大-0"的無級連續可調控制，從 而實現液壓振動樁錘的工作振幅的按需可選調節控制，滿足不同地質條件下的高效施工要求。
基于上述構思的本發明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、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， 實現偏心力矩由"0-最大"和由"最大-o"的連續無級調節控制，從而實 現液壓振動樁錘的工作振幅的可選調節控制，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過共振區域 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 巿場應用前景。


圖l是本發明實施例的基本結構示意圖2是本發明實施例中偏心力矩調整機構結構示意圖3是本發明實施例中激振器結構示意圖。
圖牛
l.液壓驅動系統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-l.前驅動馬達 7-2.后驅動馬達8.主動齒輪8-l.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
10. 較大端 ll.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.套簡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A26.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
具體實施例方式
下面結合附圖及典型實施例對本發明作進一步說明。 一 在圖l、圖2和圖3中，本發明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l、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的液壓構件設置套簡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和固定偏 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；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；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。
10
權利要求
1.一種偏心力矩可調式液壓振動樁錘，包含有液壓驅動系統(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. 根據權利要求l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. 根據權利要求l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.根據權利要求l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。
全文摘要
本發明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、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，實現偏心力矩由“0-最大”和“最大-0”的連續無級調節控制，從而實現液壓振動樁錘的工作振幅的可選調節控制，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過共振區域的不足之處，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E02D7/00GK101581096SQ200910053148
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月16日 優先權日2009年6月16日
發明者曹榮夏, 王振元 申請人:上海振中機械制造有限公司