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IHC液压打桩锤与MENCK液压打桩锤的研究分析

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摘要:液压打桩锤作为海上建造平台的的一种必不可少的工具,由于其打桩效率高,振动小,无油烟污染,其先进性已被广泛认可,液压打桩锤已经完全取代了柴油打桩锤,成为了打桩市场的绝对主力。目前国际上主流的液压打桩锤生产商为荷兰的ihc公司和德国的MENCK公司,只有这两家公司可设计制造适合水下打桩的设备。

关键字:打桩锤;液压系统;分析

中图分类号:U655.55+1 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2013)06-(页码)-页数

从图1和图2可以看出,IHC和MENCK的锤顶结构不同。IHC锤液压缸、蓄能器和控制阀在密闭的锤帽内,保护性好,特别是在打水下桩时不易与管线、电缆缠绕挂碰,但拆卸修理较麻烦;MENCK锤液压缸、蓄能器和控制阀全部在外边,易磕碰损坏、挂碰管线,但修理较IHC锤容易。

锤芯结构不同。MENCK锤锤芯与活塞杆采用弹性连接,可以减少打桩过程中锤芯对活塞的冲击作用;IHC锤锤芯与活塞为整体锻造钢性好,但对锤芯支撑的制造精度要求高。

锤芯支撑不同。IHC锤芯支撑采用上下两个滑动轴承,锤芯对中性好,打斜桩能力强,滑动轴承磨损后可以更换但比较困难;menck锤芯采用锤腔内壁支撑,打斜桩时锤芯与内壁摩擦,造成MENCK锤打倾斜角度大的钢桩的能力不如IHC,但无须更换锤芯支撑。

减震结构不同。MENCK锤减震采用多个气液阻尼缸,减震效果好,寿命短,检查维护方便;IHC锤减震采用金属骨架橡胶环,寿命长,但检查更换不方便。

2.液压系统原理图

2.1保压过程

启动柴油机带动液压泵,使的电磁阀1DT、2DT和3DT断电,此时插装阀V1开启,V2和V3关闭。液压泵输出的高压油进入液压缸下腔,并且通过阀V1进入液压缸上腔,形成差动回路,活塞向下移动,锤芯下降,直至达到最低点。之后,系统压力进一步上升,达到溢流阀压力的调定值后,溢流阀溢流,同时高压油通过单向阀进入蓄能器A,蓄能器储存系统压力。

2.2锤芯上升

阀V2上的单向节流阀用来控制主开启速度,防止液压缸上腔的回油突然流入回油箱,避免液压冲击,在回油路上安装低压蓄能器器B,它能吸收和缓冲液压油的压力脉冲。在锤芯上升过程中,可减少油管的强烈震动。

2.3锤芯下降

当锤芯上升到特定值时。使1DT和2DT断电,3DT通电,阀V1和V3开启,V2关闭。液压缸上下腔连通,形成差动连接,在液压力和重力作用下,推动锤芯快速下降,最大的加速度可达到2g,从而达到打桩的要求。

MENCK的液压系统总体和IHC的液压系统略有不同,不同的是MENCK采用的压差连接,在锤芯下落的过程中压差连接给锤芯下落提供一部分动能, IHC没有采用压差连接,但是IHC锤头中充有压缩空气,这样也能给打桩过程中提供一部分能量。

MENCK 的能量形式:液压能蓄能器势能+锤芯自重+压差连接动能=桩下沉吸收的能量+锤芯运动在内壁的摩擦力

IHC的能量形式:液压能蓄能器势能+压缩空气能+锤芯自重动能=桩下沉吸收的能量+活塞运动的摩擦力

总的来说,MENCK比IHC的液压系统先进,MENCK这样的系统流量低,功率损耗小,可以用较小的流量来控制打桩时的大能量,但是IHC锤头有压缩空气,也可以适当的弥补这个缺点

3.操作系统

MENCK打桩锤采用当前世界上最先进的MHC21系统,这个系统是基于windows系统研发而成, 操作界面清晰明朗,采用触摸屏操作, 系统的各个细节都能在显示器上显示出来,而且修改打桩参数非常方便,打桩完毕后的打桩报告也非常完善,有PDF格式、.doc格式、.xls格式等等,可以根据用户自己的需求进行选择,但由于它的自动化程度较高,所以一旦有些地方报警就导致打桩工作无法进行,排除故障也较为麻烦。IHC的操作系统简单直观,采用一个叫C-34的控制盒来操控整个打桩过程,系统反应灵敏,操作简单,故障率低而且容易排除。

4.结论

从锤体结构不同可以看出MENCK锤和IHC锤设计使用的侧重点不同。(1)IHC锤比MENCK锤容易维护和保养,但是自动化程度远不及MENCK锤。(2)IHC锤的液压管线接头采用普通的2”对丝连接,安装方便,但是打桩结束后得用压缩空气把管线里的油回收到油箱里,MENCK锤采用2”快速接头,安装较为麻烦,这样打桩结束后就不用回收液压油。(3)MENCK锤使用比IHC 使用麻烦。(4)MENCK锤的备件编号齐全,而且容易购买,IHC备件编号没有MENCK的齐全且不容易购买。使用者可以根据自己的需求来选择,IHC最大的优点在于它经济实惠。总的来说IHC锤的优点还是多于MENCK锤。

参考文献

[1] 蔡绍琚,双作用液压打桩锤液压回路[J].建筑机械,1996,(5);28-32.

[2]Operating and Maintence Manual.MENCK.

[3]Operating principle Hydrohammer S-series .IHC.

[4] 查德根等,液压打桩锤的液压回路[J].建设机械技术与管理,2002,23.