柴油打樁錘是利用柴油錘的沖擊力將樁打入地下,柴油打樁錘實(shí)質(zhì)上是一個(gè)單缸二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。利用柴油在汽缸內(nèi)燃燒爆發(fā)而做功。推動(dòng)活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行錘擊打樁,柴油打樁錘和樁架合在一起稱為柴油打樁機(jī)。
1.分類
柴油打樁錘分為筒式柴油打樁錘和導(dǎo)桿式柴油打樁錘兩種。

a.筒式柴油錘 b.導(dǎo)桿式柴油錘
圖2-5 柴油打樁錘
2.打樁機(jī)構(gòu)造
(1)筒式柴油打樁錘
1)構(gòu)造
筒式柴油打樁錘依靠活塞上下跳動(dòng)來錘擊樁,構(gòu)造如圖2-6所示。它由錘體、燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和起動(dòng)系統(tǒng)等構(gòu)成。

圖2-6 D72型筒式柴油錘構(gòu)造
1-上活塞;2-燃油泵;3-活塞環(huán);4-外端環(huán);5-緩沖墊;6-橡膠環(huán)導(dǎo)向;7-燃油進(jìn)口;8-燃油箱;9-燃油排放旋塞;10-燃油閥; 11-上活塞保險(xiǎn)螺栓;12-冷卻水箱;13-燃油和潤滑油泵;14-下活塞;15-燃油進(jìn)口;16-上汽缸;17-導(dǎo)向缸;18-潤滑油閥; 19-起落架;20-導(dǎo)向卡;21-下汽缸;22-下汽缸導(dǎo)向卡爪;23-銅套;24-下活塞保險(xiǎn)卡;25-頂蓋
2)工作原理
筒式柴油樁錘是特殊的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī),工作原理為:柴油錘啟動(dòng)時(shí),由樁架卷揚(yáng)機(jī)將起落架吊升,起落架鉤住上活塞提升到一定高度,吊鉤碰到碰塊,上活塞脫離起落架,靠自重落下,柴油錘即可起動(dòng)。筒式柴油錘的工作原理及其循環(huán)參看(圖2-7)。

a)噴油;b)壓縮;c)沖擊、霧化;d)燃爆;e)排氣;f)吸氣;g)降落
1-汽缸;2-上活塞;3-燃油泵;4-下活塞
圖2-7 筒式柴油錘工作原理
a.噴油過程:上活塞被起落架吊起,新鮮空氣進(jìn)入汽缸,燃油泵進(jìn)行吸油。上活塞提升到一定高度后自動(dòng)脫鉤掉落,上活塞下降。當(dāng)下降的活塞碰到油泵的壓油曲臂時(shí),把一定量的燃油噴入下活塞的凹面。
b.壓縮過程:上活塞繼續(xù)下降 ,吸、排氣口被上活塞擋住而關(guān)閉 ,汽缸內(nèi)的空氣被壓縮 ,空氣的壓力和溫度均升高 ,為燃燒爆發(fā)創(chuàng)造條件。
c.沖擊、霧化過程:當(dāng)上活塞快與下活塞相撞時(shí) ,燃燒室內(nèi)的氣壓迅速增大。當(dāng)上、下活塞碰撞時(shí) ,下活塞沖擊面的燃油受到?jīng)_擊而霧化。上、下活塞撞擊產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力,大約有50%的沖擊機(jī)械能傳遞給下活塞,通過樁帽,使樁下沉。被稱為“第一次打擊”。
d.燃燒過程:霧化后的混合氣體,由于受高溫和高壓的作用,立刻燃燒爆炸,產(chǎn)生巨大的能量。通過下活塞對(duì)樁再次沖擊 (即第二打擊),同時(shí)使上活塞跳起。
e.排氣過程:上跳的活塞通過排氣口后 ,燃燒過的廢氣便從排氣口排出。上活塞上升越過燃油泵的壓油曲臂后,曲臂在彈簧作用下,回復(fù)到原位;同時(shí)吸入一定量的燃油,為下次噴油作準(zhǔn)備。
f.吸氣過程:上活塞在慣性作用下,繼續(xù)上升,這時(shí)汽缸內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,新鮮空氣被吸入汽缸內(nèi)。活塞跳得越高,所吸入的新鮮空氣越多。
g.掃氣過程:上活塞的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為勢(shì)能后,又再次下降,一部分新鮮空氣與殘余廢氣的混合氣由排氣口排出直至重復(fù)噴油過程,柴油錘便周而復(fù)始地工作。
(2)導(dǎo)桿式柴油打樁錘
導(dǎo)桿式柴油打樁錘和筒式柴油打樁錘的不同是導(dǎo)桿式用汽缸為錘擊部分,做升降運(yùn)動(dòng)。而筒式柴油錘則以上活塞作錘擊部分;導(dǎo)桿式柴油打樁錘的燃油用高壓霧化,筒式柴油打樁錘則用沖擊霧化;導(dǎo)桿式柴油打樁錘打擊能量比筒式錘小。但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,一般用于小型輕質(zhì)樁的施工。
1)構(gòu)造
導(dǎo)桿式柴油打樁錘(圖2-8) :由1-頂部橫梁;2-起落架;3-導(dǎo)桿;4-缸錘;5-噴油嘴; 6-活塞;7-曲臂;8-油門調(diào)整桿;9-燃油系統(tǒng);10-樁帽;11-基座;12-撞擊銷;13-燃燒室等組成。
2)工作原理
導(dǎo)桿式柴油錘的工作原理基本上相似于二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。工作時(shí)卷揚(yáng)機(jī)將汽缸提起掛在頂橫梁上。拉動(dòng)脫鉤杠桿的繩子,掛鉤自動(dòng)脫鉤,汽缸沿導(dǎo)桿下落,套住活塞后 ,壓縮汽缸內(nèi)的氣體,氣體溫度迅速上升。當(dāng)壓縮到一定程度時(shí) ,固定在汽缸的撞擊銷 12推動(dòng)曲臂7旋轉(zhuǎn),推動(dòng)燃油泵柱塞,使燃油從噴油嘴5噴到燃燒室(圖2-9)。呈霧狀的燃油與燃燒室內(nèi)的高壓高溫氣體混合 ,立刻自燃爆炸,另一方面將活塞下壓,打擊樁下沉 ,一方面使汽缸跳起 ,當(dāng)汽缸完全脫離活塞后 ,廢氣排除 ,同時(shí)進(jìn)入新鮮空氣。當(dāng)汽缸再次下落時(shí) ,一個(gè)新的工作循環(huán)開始(圖2-10)。

圖2-8 導(dǎo)桿式柴油打樁錘構(gòu)造圖
1-頂部橫梁;2-起落架;3-導(dǎo)桿;4-缸錘;5-噴油嘴; 6-活塞;7-曲臂;8-油門調(diào)整桿;9-燃油系統(tǒng);10-樁帽;11-基座;12-撞擊銷;13-燃燒室

圖2-9 燃油泵的構(gòu)造和工作原理示意圖
1-曲臂;2-頂桿;3-彈簧座;4-彈簧套;5-柱塞;6-柱塞彈簧;7-泵體;8-吸油口;9-燃油箱;10-單向閥;11-出油道

a) 壓縮;b)供油;c)燃燒;d)排氣、吸氣
1-缸錘 (汽缸 );2-活塞;3-導(dǎo)桿
圖2-10 導(dǎo)桿式柴油打樁錘的工作原理
(3)主要技術(shù)性能
筒式柴油打樁錘和導(dǎo)桿式柴油打樁錘的性能見表2-2。
表2-2 柴油打樁錘的性能

3.常見設(shè)備
1、筒式柴油打樁錘
2、導(dǎo)桿式柴油打樁錘
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