液压打桩锤减振环损坏机理和改造.pdf

学兔兔 液压打桩锤减振环损坏机理及改造 王克文 ，程 楷 ，朱熙耕 ，夏慈军。 (1．天津市精研工程机械传动有限公司；2．中国电子科技集团公司第46研究所) 摘 要：阐述液压打桩锤工作原理及打桩锤减振环的作用，针对液压打桩锤减振环存在 气体泄漏故障，分析故障产生的原因是减振环环体材料硬度值偏低及密封瞬时承受高压，提出 采用嵌套式改造方案，成功解决了存在的问题，并提高了使用的可靠性。 关键词：液压打桩锤；减振环；损坏 钢桩贯入地层中，完成一次打击循环。其最大冲击 1 结构与工作原理 能量时的工作频率为38 Hz。减振环是液压打桩锤 液压打桩锤是海洋石油开发、风电安装中的重 中重要的部件，位于锤壳体与砧铁间，其结构见图2 要施工机械，由锤体、动力站、液压绞车和电缆绞车 所示。环体周边均匀分布18个缓冲活塞，活塞上方 等几部分组成，打桩锤的控制系统控制打桩锤锤芯 是密闭氮气室。打桩作业时，钢桩的反向作用力通 的起落，完成打桩作业【”。某型液压打桩锤工作原理 过砧铁作用在缓冲活塞上，压缩密闭氮气室的体 如图1所示。液压换向阀控制压力油进人液压缸有 积。减振环吸收钢桩对打桩锤锤体各个零部件的冲 杆腔，活塞杆带动锤芯快速沿着锤壳体向上移动； 击，因此减振环的好坏，直接影响打桩锤的使用寿 当锤芯达到一定高度，控制系统获得其位置信息后 命和使用成本。减振环主要的技术参数为：1)充气 控制液压换向阀换向，压力油同时进入有杆腔和无 压力18 MPa；2)减振环环体材料为42CrMo；3)缓 杆腔中，活塞杆带动锤芯快速向下移动(最大速度 冲活塞直径为95 mm，数量18个；4)缓冲活塞最大 5．6 m／s)冲击砧铁，冲击能通过砧铁传递到钢桩，把 行程为70mm。 1．充气接头 2．密封 3．环体 4．缓冲活塞 图2 减振环结构示意图 2 减振环失效分析 该液压打桩锤打桩作业锤击2O万次后，出现锤 1．液压缸 2．锤芯 3．锤壳体 4．减振环 5．砧铁 体噪声明显变大、锤体振动变强的现象。通过检测发 6．钢桩 现减振环18个密闭气室中的压力明显偏低。在无负 图1 液压打桩锤工作原理图 荷状态下，重新充气4 h后，检测气室气体压力明显 作者简介：王克文(1978一)，男，山东临清人，工程师，学士，研究方向：液压系统研制与开发。 一 65— 学兔兔 下降，表明密闭气室气体泄漏。由于密闭气室气体的 环环体气室内孔壁有磨损，密封运动区域尺寸公差 泄漏，降低了减振环吸收冲击的能力，因此出现锤体 范围为 95．30一 95．45 mm，大于其密封使用公差 噪声明显变大、锤体振动变强的现象，加剧锤体部分 范围rP95H9 087)。密封采用宝色霞板公司斯特封，