MENCK液压打桩锤工作原理

张大千等

摘 要：文章简单阐述了MENCK液压打桩锤的工作原理，使大家对于MENCK液压打桩锤有一个简单的了解，便于在使用中能及时解决设备出现的故障。

关键词：双作用液压打桩锤；液压动力站；液压系统

引言

液压打桩锤主要是应用于管桩的桩工机械。其应用范圍包括海上石油平台、桥梁、建筑、码头等桩基施工作业。随着现代科学技术不断的进步，桩工机械也由最原始的落锤发展到汽锤、柴油锤，最终发展到了现在应用广泛的液压打桩锤。

MENCK液压打桩锤整个系统包括以下五个部分：液压动力块、控制室、液压管线绞车、电缆管线绞车、锤体。将这五部分连接好以后，在控制室操作控制系统发出信号实现打桩锤锤芯的工作过程。根据实际需求的不同，可以在控制室设置系统参数来调控能量的大小，保证设备能正常运转。

1 液压控制系统

液压控制系统如图1所示。

根据现场工况设置实际所需要的能量，计算机系统会根据设置计算出锤芯需提升的高度。当按下启动按钮时，高压液压油会由液压油管路流入活塞缸的下油缸，提升锤芯达到所需要的高度。电磁换向阀控制主阀换向，根据活塞上下表面受力面积不同，锤芯自重和高压液压油推动锤芯向下运动。当需要停止这一运动时，由控制系统发出指令，电磁旁通阀打开，液压油由高压侧直接到低压侧返回油箱。在这一运行过程中，高低压蓄能器起到稳流和补压的作用，行程传感器测试出锤芯提升的高度。

2 空气系统

MENCK液压打桩锤可以在水上进行桩基作业，也可以在水下进行桩基作业。当在水下施工作业时，就需要空压机对锤体提供压缩空气。因为在水下施工作业时，一旦水面高过砧铁和钢桩的接触面，通过锤芯所传递下来的力将完全作用到水面上，不能达到钢桩上。在水下施工作业时，空压机产生的压缩空气通过气管连接到打桩锤的锤头，通过锤腔到达下法兰的单向阀处（单向阀打开压力为Δp=1.5bar）。这个单向阀的设置避免了锤套内空气的泄露，一旦空压机突然停止供气或气管破损，防止海水进入锤体内。根据打桩锤的型号不同，单向阀由2到4个不等。在控制室内的监视器上有打桩锤的模拟图，在锤套位置处有水位显示区域，当水位过高时（水位由锤体上的压差传感器传递到控制室的监视器上），必须向锤套供气，用高压空气将水从锤套的排水孔上排出。

3 打桩锤的电气系统

如图2所示，CS为卡环传感器，当卡环倒下以后，打桩锤才能正常工作。主要是防止地质松软时，管桩迅速下沉，操作者不能及时停止，当卡环像图示竖起时，打桩锤停止运动。HH11是电磁旁通阀，电磁旁通阀打开时，液压油直接由高压侧到低压侧返回油箱。HP22是压力传感器，检测液压油工作压力反馈给控制室的控制系统。HD11是主阀，控制锤芯提升和下降。HK11是检测水深的压力传感器。N是锤体上各个传感器和控制系统连接的中转站并有记忆功能。HJ21是压差传感器。MH11/MH12/MH21/MH22是接近传感器，主要功能是检测锤芯提升高度和运行速度并反馈给控制系统，控制系统通过计算得到打桩锤的实际能量。CH1也是一个接近传感器，主要功能是检测砧铁是否在钢桩上，并反馈给控制系统一个信号。如果砧铁没有和钢桩完全接触就开始打桩作业，将会对液压打桩锤造成严重损坏。

4 结束语

液压打桩锤作为一种重要的桩工设备，它集液压、电气、机械等高科技技术于一身，了解了它的工作原理及各个部分的功能，就能更好地使用它，及时发现故障并及时解决故障。

参考文献

[1]MENCK公司.Operating and Maintenance Manual[Z].

[2]雷天觉.液压工程手册[M].机械工业出版社，1991.