[发明专利]能强制冷却的筒式柴油打桩锤

说明书

技术领域

本发明涉及用于建筑工程施工的筒式柴油打桩锤，尤其涉及筒式柴油打桩锤汽缸的冷却装置。

背景技术

筒式柴油打桩锤是利用燃油爆炸能量向上推动上活塞往复运动产生冲击，进行锤击打桩的，它以其冲击力大、工作效率高、可靠性强、操作维修方便等优点而得到广泛应用。近年来随着我国经济建设的发展，特别是现代海洋工程、跨海大桥、石油钻井平台和海上风电场等基础施工的需要，筒式柴油打桩锤越来越朝着大型化的方向发展。

筒式柴油打桩锤在进行施工作业时，上活塞从起落架上脱落而自由下落，当上活塞下落经过下汽缸的吸排口时，开始压缩下汽缸内的空气，当上活塞头部撞击下活塞冲击面并使柴油雾化飞溅到燃烧室内，同时将桩打下；燃烧室内的油雾被点燃爆炸，所产生的爆炸力继续将桩往下打，并使上活塞向上弹跳，然后上活塞再次下落点燃油雾，如此循环往复，实现打桩施工的作业。

在上述过程中，柴油燃烧爆炸所产生的大量热量，需要通过柴油打桩锤的下汽缸缸体外表面向外散发。目前柴油打桩锤的冷却散热结构大多是在下汽缸的下部设有多片散热片，下汽缸通过这些散热片与空气进行对流换热，但这种自然风冷结构的散热效果很不理想，且易受到外部条件的影响，如下汽缸周围空气温度较高、风速较小等因素。而下汽缸热量不能及时散去，必然使锤体温度急骤升高导致诸多危害，首先下汽缸温度过高，会导致打桩锤的提前点火，燃油爆炸能量不能有效期地转换为对桩的锤击作用，使打桩效率大幅度下降，甚至造成无法正常工作，只得停止打桩等待打桩锤体冷却后再行启运。同时下汽缸温度过高，不仅会造成汽缸内壁与活塞间的摩擦状态变差，而且缸体材料强度降低，塑性增大，磨损加剧，爆炸所产生的高温高压气体作用于汽缸、活塞壁上，导致汽缸、活塞的气蚀，加剧其腐蚀性损坏，严重时会造成汽缸、活塞的局部熔化和拉伤，甚至形成咬缸，严重影响打桩锤的使用寿命。尤其是桩锤吨位的提高、桩直径和长度的日益增大，每根桩连续锤击次数的增多，汽缸温度升高更快。目前自然风冷的方式已难以满足打桩锤的施工要求。

发明内容

针对现有技术所存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种散热迅速及时，能有效控制汽缸温升的能强制冷却的筒式柴油打桩锤。

为了解决上述技术问题，本发明能强制冷却的筒式柴油打桩锤，包括下汽缸，该下汽缸的缸体上设置有燃油泵和吸排气口，该燃油泵与喷油嘴相连通，吸排气口从下汽缸的缸体内壁通向缸体外壁，所述下汽缸的缸体外周设置有冷媒强制流动装置，该冷媒强制流动装置引导冷媒流过下汽缸的缸体外表面，冷媒强制流动装置与带压冷媒源相连通。

在上述结构中，由于在下汽缸缸体外周设置了冷媒强制流动装置，且该冷媒强制流动装置强制地引导冷媒流过下汽缸缸体外表面，从而依靠冷媒强制地从下汽缸带走热量，大大提高了换热效率，下汽缸的冷却能力增大。又由于冷媒强制流动装置引导冷媒流过下汽缸的缸体外表面，这样就可以根据打桩锤及缸体工作时间的长短、热量的多少和温度的高低，来调节冷媒在打桩锤及缸体上流动掠过速度，以控制和稳定下汽缸及其打桩锤的温升。也由于采用本发明的技术方案，其冷却效果不受打桩锤周围环境温度的影响，使得打桩锤能在各种施工环境中长期连续地工作。缸体热量的迅速及时散发，不仅保证了打桩锤的正常点火和稳定工作，而且降低了打桩锤的故障率，延长了使用寿命。

本发明的一种优先实施方式，所述冷媒强制流动装置包括冷媒喷淋管，该冷媒喷淋管包括若干相互平行设置的环状管道，该环状管道有间隔地套于下汽缸的缸体外侧，相邻的环状管道通过连通竖管相连通；至少有一环状管道通过带压冷媒输送管道与带压冷媒源相连通；在环状管道上设有开口朝向下汽缸缸体的冷媒喷淋口。所述带压冷媒源为风机或水泵；所述带压冷媒输送管道为送风管或水管；所述冷媒喷淋口为空气喷射口或水喷淋口。冷媒喷淋管采用环状管道结构便于制造安装，环状管道的冷媒喷淋口直接将冷媒喷射到汽缸缸体上，从而迅速及时地带走缸体热量，散热效率高，冷却效果稳定。采用空气作为冷媒使用方便安全、对环境无害；采用水作为冷媒，其热容量大、吸热快、散热效率高。

本发明的另一种优先实施方式，所述冷媒强制流动装置包括冷媒喷淋管，该冷媒喷淋管为一螺旋状管道，螺旋状管道有间隔地套于下汽缸的缸体外侧，该螺旋状管道上设有开口朝向下汽缸缸体的冷媒喷淋口，螺旋状管道下端连接于带压冷媒源上。所述带压冷媒源为风机或水泵；所述带压冷媒输送管道为送风管或水管；所述冷媒喷射口为空气喷射口或水喷淋口。冷媒喷淋管采用螺旋状管道作为冷媒强制流动装置，不仅制造容易，而且冷媒流动喷射顺畅，加快了换热散热效果。