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多功能筒式柴油打桩锤液压测试系统研发


筒式柴油打桩锤性能测试系统研究 筒式柴油打桩锤性能测试系统研究 性能测试系统研
作者 某某某 摘要: 摘要 :本文介绍了该公司研制的筒式柴油打桩锤性能测试系统的内容和性能特 点,重点介绍了试车架和柴油锤性能测试数据处理系统。 关键词: 关键词:筒式柴油打桩锤 试车架 性能测试 数据处理

目前国内最大的 多功能筒式柴油打桩锤 性能测试系统于 2006 年 5 月通过上级部门验 收。该测试系统从研制 到验收历时一年多,耗 资数百万元。它由筒式 柴油打桩锤试车架承载 桩基础、带美国式导向 架的全液压试车架、50 吨落地式龙门行车和柴 油锤性能测试数据处理系统等四部分组成。能涵盖从 0.8 吨到 18 吨 等 16 种规格的筒式柴油打桩锤的性能测试和出厂试验,同时也能满 足我公司最新研发的打击能量为 733000Nm 的世界上最大的筒式柴油 打桩锤的性能测试, 为我公司尽快填补国内超大型筒式柴油打桩锤的 空白, 继续保持本公司筒式柴油打桩锤产品的设计和制造方面处于国 际先进和国内领先水平提供了必要的技术装备。 在某种程度上也体现
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了本公司在筒式柴油打桩锤产品开发、研制、整机测试和产品创新等 方面的整体实力。同时对进一步降低国家特大型桩基施工建设成本、 减少进口施工设备的社会效益意义重大。 本测试系统的基本功能是为产品研发提供性能参数,为产品型 式试验提供试验报告,为产品出厂提供检验报告。同时兼有中国式打 桩和美国式打桩两种完全不同施工风格的测试功能, 满足国内外不同 用户的特殊需求。 该测试系统的测试技术具有很多创新点:1、能满足目前世界上 最大的打击能量为 800kNm 以上的筒式柴油打桩锤的性能测试。2、试 车架采用了液压控制技术。3、兼有中国式打桩和美国式打桩两种完 全不同施工风格的测试功能 4、具有目前国内唯一的计算机控制的柴 油锤性能测试数据处理系统。 一、 筒式柴油打桩锤试车架承载桩基础 该承载桩基础由直径为 1.3 米的钢管桩和桩帽组成,用本公司生 产的筒式柴油打桩锤及其相应的打桩架直接将钢管承载桩击入试验 场的地下,直至贯入度为零为止。以此作为筒式柴油打桩锤试车的承 载桩基础。 并能满足本公司生产的最大的筒式柴油打桩锤在整个试车 过程中,桩基不下沉。 二、 带美国式导向架的全液压试车架 该试车架是整个筒式柴油打桩锤性能测试系统的核心部分, (1) 能满足各种规格的筒式柴油打桩锤试车要求; (2)能满足配有美式导 向架筒式柴油打桩锤的试车要求。 采用液压卷扬机及液压油缸完成对

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柴油锤的各种提升、整机前后位移及美式导向架的定位等功能。可根 据不同的筒式柴油打桩锤的规格调整导轨中心至承载桩基础的中心 距。其主卷扬最大的提升能力为 26 吨,能满足超大吨位筒式柴油打 桩锤上活塞的提升。此外,在前部立柱有一个可承载 200kg 的载人电 梯,便于试车人员的调试、操作和维修。 试车架基本参数 立柱总长度 立柱导轨中心距 适用试车的柴油锤型号 主卷扬机单绳拉力 主卷扬机绳速 主卷扬机容绳量 电梯卷扬机单绳拉力 电梯卷扬机绳速 电梯卷扬机容绳量 试车架纵向移动速度 试车架纵向移动步长 电动机功率 系统压力 试车架总重量 三、50 吨落地式龙门行车 本测试系统的起重设备选用跨度为 12 米、高度为 12.5 米的双梁
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m mm

11.28 600×Φ101.6 全系列

kN m/min m kN m/min m m/min mm kW Mpa t

90 max 26 max 85 10 max 13 30 <2.0 650 45 25 22

门式导轨起重机,主钩最大起重量为 50 吨,起升速度 3.3m/min,最 大起升高度 12.5 m 副钩最大起重量为 3 吨,起升速度 18.5m/min, 最大起升高度 14.5 m。运行速度,小车 25 m/min,大车 30 m/min。 能满足各种规格的测试柴油锤的运输起吊和试车起吊, 并具有顺利通 过试车架的良好通过性能。 四、柴油锤性能测试数据处理系统 该性能测试数据处理系统为国内首创, 其技术参数和测试软件有 许多技术创新点,解决了柴油锤测试过程中的技术难点,同时为柴油 锤的进一步设计优化提供了理论依据。 性能测试数据处理系统主要测试内容 1、 直接参数测量 1.1 落锤打击力 1.2 爆炸冲击力 1.3 桩冲击位移 1.4、燃烧室爆炸压力 1.5 燃烧室爆炸温度 1.6 上活塞跳起高度 1.7、落锤打击力作用时间 1.8、爆炸冲击力作用时间 2、间接参数测量 2.1 桩冲击加速度 2.2 桩冲击速度

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2.3 每分种打击次数 性能测试示意图

3、数据处理 3.1 各种性能参数波型记录 3.2 产品性能参数数据存储

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3.3 性能参数波型输出 3.4 产品性能参数数据输出 3.5 产品性能试验报告 3.6 产品出厂试验报告 五、结束语 我国的风冷式筒式柴油打桩锤生产始于上世纪八十年代, 主要标 志性特征是我公司从德国公司引进该柴油锤系列产品的先进技术。 二 十多年来,通过消化、吸收已形成本公司自己的主导产品。我公司柴 油锤产品遍布全国各地和美国、欧洲、中东、非洲及东南亚。广泛应 用于国家基本建设重点项目和大型或特大型建筑工程, 如上海内环线 高架、上海大剧院、南浦大桥、杨浦大桥、浦东磁悬浮、浦东国际机 场、东方明珠和金茂大厦等。2002 年以来,为适应和满足国家特大 型建设项目的需要, 我公司又自行开发了具有自主知识产权的四项超 大型筒式柴油打桩锤产品,相继用于洋山深水港、东海大桥、杭洲湾 大桥、海洋石油钻井平台、海上风电等。已申请和获准了多项国家专 利。柴油打桩锤以其结构简单、使用方便、价格低廉,深受国内外施 工单位的青睐。然而,随着社会经济的飞速发展,人民生活水平的不 断提高,人们对环境质量提出了更高的要求。用户对柴油打桩锤性能 优点十分突出加以赞赏的同时,对它日益显现的高噪音和油烟污染的 缺点倍受关注。限制了其对环保要求相对较高的大城市施工作业。因 此, 国外许多研究机构和供货商围绕环保正在着手研究柴油锤的低噪 音和低油烟污染、高压雾化、提高冲击频率、配备多种规格上活塞等

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研究课题, 改进柴油锤的结构和性能, 改善柴油锤的噪音和油烟污染。 而这些改进除了应用先进的设计理念和制造技术外, 也离不开筒式柴 油打桩锤性能测试系统的精心测试。它的建成,无疑是为柴油锤的结 构和性能的改进提供科学的测试依据。经了解,该测试系统的测试技 术目前处于国内同行领先水平。 2006.7.30

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