活塞式蓄能器在超大型液压打桩锤上的应用研究

活塞式蓄能器作为液压打桩锤补偿峰值流量的辅助动力源,对液压打桩锤的动态特性有重要影响。为了优化液压打桩锤的动态特性,对双作用液压打桩锤的工作原理进行了分析,阐述了蓄能器类型的选择依据,对蓄能器容积、充气压力参数计算进行了理论分析。针对液压打桩锤打击过程中流量、压力动态变化大及流量、压力非线性耦合的特性,基于AMESim软件平台建立液压打桩锤仿真模型,以4400 kJ超大型液压打桩锤的相关数据为基础,确定仿真参数,研究蓄能器充气压力分别为18、 14 MPa条件下,对锤芯位移、速度、加速度等动态特性的影响。仿真结果表明,蓄能器充气压力18 MPa,打击过程中液压缸无杆腔峰值流量不足,最大打击速度5.5 m/s,最大打击加速度14.1 m/s^(2);而蓄能器充气压力降低到14 MPa,无杆腔没有出现供油不足现象,最大打击速度6 m/s,最大打击加速度14.2 m/s^(2),实现了打击速度快、系统稳定性好的控制效果。

某水下打桩锤主控阀缓冲装置建模与仿真

为研究某水下打桩锤缓冲装置的结构对主控阀缓冲性能的影响,介绍缓冲装置的结构组成和缓冲原理,考虑液压油泄漏导致主控阀腔内压力和温度的变化,结合热力学和流体动力学理论建立缓冲装置的动态数学模型,基于MATLAB/Simulink软件搭建仿真模型并进行仿真分析,研究液压系统回油背压、缓冲腔直径、泄漏缝隙高度和长度等参数对缓冲性能的影响规律。结果表明:打桩锤主控阀缓冲装置的泄漏缝隙高度、泄漏缝隙长度和缓冲腔直径对缓冲性能的影响显著,液压系统的回油背压影响相对较小。研究结果为主控阀缓冲装置的设计和结构参数的优化提供理论依据。

填海陆域区大直径单节超长预应力管桩高桩架限位与液压冲锤沉桩施工技术

针对单节超长预应力管桩在填海陆域区施工受限的问题,提出采用高桩架限位和液压冲锤沉桩的施工方法。通过加装限位抱箍的沉桩限位架对大直径超长预应力管桩进行固定限位,起吊液压冲击锤对管桩进行沉桩,巨大的冲击能量配合特制的敞开式导向桩尖,管桩沉入导向性好、穿透能力强,实现管桩快速高效沉入至设计标高,形成相应的施工新技术。

NH型液压锤液压回路及其数学描述

建立了桩锤上升、下降和保压等液压锤整个工作周期的数学模型,并进行了计算机仿真,为开发液压打桩锤产品提供了理论基础.

液压桩锤性能评价体系及其试验方法的研究

在总结新型液压桩锤样机设计、制造、试验和试运行工作的基础上,参照柴油锤技术条件与试验方法国家标准,借鉴国外同类产品的样本、论文、技术说明书等文献资料,根据液压桩锤的结构组成和运行机理,对该种产品提出性能评价的指标体系和出厂台架试验方法。

基于地基特性的双作用液压锤沉桩可打入性研究

针对锤击沉桩过程中可打入性难以判断的问题,对双作用液压锤在打桩过程中桩的可打入性判据进行研究。基于双作用液压锤的工作机理以及一维行波理论,推导锤击力方程;基于地基土的地质特性,考虑沉桩过程中桩-土相互作用,得到桩端位移与桩顶荷载迭代模型,推导出桩周阻力方程;根据沉桩机理,提出双作用液压锤锤击沉桩的可打入性判据,并利用Matlab软件对沉桩能力进行数值模拟计算,并进行现场试验。研究结果表明:试验结果与模拟结果中沉桩阻力相对误差为6%~8%,锤芯落差相对误差为4%~8%,表明本文数值模拟方法能很好地预测具体地质条件下液压锤的沉桩能力,计算精度满足工程应用,可为锤-桩-土系统的匹配提供依据。

液压打桩锤主控阀换向性能的动态特性分析

为满足液压打桩锤高频工作下对换向快速性的要求,设计采用主控阀控制的快速换向柔性冲击系统。该阀通过4个控制口压力的变化控制阀芯的运动,通过内部反馈油孔实现对换向状态的记忆。根据主控阀换向工作基本原理,建立主控阀换向过程的动态数学模型,采用Stateflow处理换向过程的状态转换结合Simulink建立换向过程的仿真模型。结合实验的相关参数对主控阀换向过程进行仿真分析,仿真得到的换向所需时间和实验结果基本一致。利用仿真模型,分析内腔直径,内部反馈孔直径和长度以及弹簧刚度4个主要因素对主控阀换向性能的影响。研究结果表明:主控阀内腔直径对主控阀换向快速性的影响最大,内部反馈油孔直径和长度次之,弹簧刚度影响最小。

新型气液联合液压打桩锤的仿真研究

液压系统是液压打桩锤的核心部分,其性能直接影响液压打桩锤打桩的质量及打桩效率。为了建立系统主要插装阀及桩锤系统的数学模型,并运用AMESim建立了仿真模型,根据液压系统的工作原理运用AMESim对新型气液联合打桩锤的动态过程进行了仿真研究。结果表明系统的最大打击能,最大冲击力和频率等参数均符合设计要求,通过对插装阀启闭时的响应时间及锤头下降时间的比较,系统也可以实现一定条件下的急停。仿真结果对于新型气液联合液压打桩锤的研究和开发具有一定的指导意义。

高频液压振动锤打桩的应用概况与研究进展

高频液压振动锤有很多技术优势,可应用于沉桩和拔桩。但当前还是缺乏规范性的指导方法来解决使用高频振动技术打桩可打入深度的确定问题和高频振动打入桩的承载力计算。分早期研究、试验研究和数值分析三个方面对高频振动打桩的研究概况进行了综述。分别从力学、运动学、能量守恒方程和运动规律积分方程等方面阐述了国外各种高频液压振动锤打桩的可打入性模型的相应原理、假设条件、判断方法。指出了若干有待进一步研究的几个问题,包括在高频振动打桩下桩周土的强度变化、可打入性及打入桩的承载力等等。

ZCY系列液压打桩锤

介绍了一种新型高效低公害桩工机械———ZCY系列液压锤 ,对其功能结构和性能特点进行了深入分析。该机采用气液联合控制 ,将氮气爆炸能和重力势能作为对预制桩的打击能量 ,实现冲击能和冲击频率的无级调节 ,提高了控制性能和打击能力 ,提高了设备的适应性。

全套管大直径振动取土灌注桩施工新技术

介绍了全套管大直径振动取土灌注桩的施工机械及施工原理。并结合实际工程应用情况,详细阐述了该施工技术的工艺流程、存在的问题以及处理方法。工程检测和实践效果表明,该桩型具有工效高、质量可靠及环境影响小等优点。

新型液压桩锤气液驱动系统

以缩减结构尺寸、简化制造工艺、降低制造成本、提高传动效率为目标,在分析、比较国内外同类产品优缺点的基础上,经反复论证、改进,提出一种不同于国内外同类产品的液压桩锤气液驱动系统设计方案。该方案以应用双杆单作用氮气储能式液压缸和中转油箱为基本结构特征,选用插装阀为主控元件实施"先关后开"设计准则,使产品具有传动效率高、结构紧凑、工作平稳可靠等明显技术优势。首台样机实验的成功不仅证明了它的可行性和优越性,并且为自主开发适应我国建筑业需求的液压桩锤产品奠定了技术基础。

新型液压桩锤气液驱动系统设计

以新型液压桩锤样机设计技术参数为原始数据 ,对系统流量、压力、传动效率、散热能力等进行了理论计算。

新型氮爆式液压桩锤设计与分析

在分析、比较国内外各种同类液压桩锤优缺点的基础上,设计一种新型氮爆式液压桩锤产品。该产品采用气液联合控制,将氮气爆炸能和锤头的重力势能作为对桩的打击能,并实现冲击能和打击频率的无级调节,从而降低制造成本,提高设备的适应性。最后应用状态空间法对冲击过程建立数学模型,并进行仿真分析。首台ZCY70样机的实验成功,证明其优越性和仿真分析的正确性,并为自主研发适应我国国情的液压桩锤奠定技术基础。

具有高压蓄能器的液压打桩锤性能研究

高压蓄能器是氮爆式液压打桩锤液压系统中的关键部件之一,为深入研究高压蓄能器与主油路不同连接形式对液压打桩锤系统压力波动幅度、打击频率以及系统工作稳定性的影响,现以ZCY70液压打桩锤为例,采用MATLAB/Sim-ulink/Simscape基于原理图的物理仿真工具模块进行建模仿真。通过对有、无高压蓄能器时系统的对比仿真分析,得出高压蓄能器对减小系统压力波动幅度和直接提高打击频率具有积极作用;通过对有、无单向节流阀时系统的对比仿真分析,得出单向节流阀对提高系统工作稳定性具有重要作用。研究结果对更进一步研究液压打桩锤的工作机理,以及国产液压打桩锤整体性能的提升具有重要意义。

液压锤打桩过程的土壤与桩接触分析

液压锤利用锤体自重和液压力的共同作用来实现锤和桩的撞击并将桩贯入土层.据此分析锤和桩撞击过程以及结束后,桩和土壤之间的接触情况.利用软件ANSYS建立桩和土壤接触过程的数学模型,进行仿真计算,得出桩和土壤接触时的位移、应力、剪切力和应变的分布图.分析结果和现场应用情况的对比表明,所提出的理论和方法很好地解释了桩的贯入过程以及土壤参数的变化趋势.根据研究结果还可对打桩施工中出现的桩压溃和断桩现象进行预测、预防和评估,为桩基础工程施工提供技术支撑.

液压振动锤振动沉桩土体参数辨识与仿真

介绍了液压振动锤的工作原理。建立了锤-桩-土系统的单自由度模型。以共振理论为依据,为实现自适应振动沉桩,提出一种在线测量土体参数的方法。仿真研究结果表明:采用带遗忘因子的增广最小二乘算法模型能够较好地辨识出土体的参数。

新型氮爆式液压打桩锤的仿真研究

液压打桩锤是一种新型的打桩设备,其动态性能的好坏直接影响打桩质量及打桩效率;在分析新型氮爆式液压打桩锤工作原理的基础上,建立桩锤上升和下降阶段的数学模型;并对同一控制压力、不同氮气初始压力下的几种工况进行仿真,通过对比、分析,确定该控制压力下的最佳氮气初始压力;为开发液压打桩锤产品和优化桩锤参数提供理论依据。

气动液压锤锤击系统建模与分析

双作用气动液压锤利用锤芯重力和活塞顶部的氮气压力共同作用,实现锤的快速打击并使桩贯入土层。基于冲击动力学原理和波动理论,分析沉桩施工过程中从锤与桩的撞击,直至桩贯入土层的全过程,建立了沉桩系统各部件间的相互作用关系模型,并通过拉氏变换推导出了打桩过程中锤击力的解析解。从理论方面对实际施工过程中“重锤轻击”的合理性进行了验证,最后针对两种土体介质模型分别建立了锤-桩-土系统动力学方程。

低空间落锤式液压自动打桩机的研究

本文介绍了一种新型低空间落锤式液压自动打桩机的工作原理及组成结构，阐述了液压系统的设计要点．给出了液压系统的工作原理图及动作循环表，列举了该打桩机的工程应用实例。该打桩机较好的克服了在旧房加高、建筑物纠偏扶正、建筑物地基加固等建筑腋工中低空间打桩的难题。