专利名称：一种柴油锤冷却装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种柴油锤，更具体地说，涉及一种用于海上桩基施工的柴油锤冷却
装直。
背景技术：
目前,在外海筑港、人工岛建设、海上风电场、跨海大桥和海上石油平台等大型建设工程的桩基施工中，由于大吨位柴油锤具有打击能量大、操作简单、维护方便、作业效率高和经济性高等特点，仍然得到广泛运用。随着海洋工程项目的不断推进，对大型海上工 程建设项目的桩基施工提出了更高的承载能力要求，桩基施工采用了桩径更大的钢管桩，而沉桩深度趋向更深，桩径已达到Φ 1600mm、Φ 1800mm、2000mm及Φ2200mm,而沉桩深度向60m、70m和80m发展，因此，市场上对打击能量在830000Nm以上的超大吨位柴油锤有了进一步的需求。由于风冷式柴油锤在沉桩作业过程中柴油在燃烧室内爆炸使燃烧室外壁产生的温度一般要达到300°C以上，依靠柴油锤自身的燃烧室散热系统已无法及时将柴油燃烧爆炸后所产生的热量排放，从而使柴油锤得到充分的冷却，随着柴油锤工作时间的不断延长，造成柴油锤中做功的冲击体(即上活塞)因受热膨胀而被咬死在柴油锤汽缸内，引起柴油锤熄火停工，严重影响施工进度和作业效率，同时，也降低了柴油锤的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于根据现有技术中存在的不足，提供一种能使柴油锤有效冷却、充分散热、提高工作可靠性和延长使用寿命的柴油锤冷却装置。本发明通过以下技术方案来实现
一种柴油锤冷却装置，包括多组环形喷淋管、柴油锤和供水系统，其中，每组环形喷淋管包括喷嘴、进水接头、进水阀，其特征在于所述多组环形喷淋管沿柴油锤的垂直方向等距离布置在柴油锤的燃烧室外壁上，以形成自上而下、互相平行的喷淋管层；所述喷嘴沿环形喷淋管的几何中心径向均布，且相邻喷淋管层的环形喷淋管上的喷嘴在径向位置是错位布置的；所述进水接头安装环形喷淋管的外侧，其上固装进水阀并通过管路与供水系统连接，以将冷却水输送到每组形喷淋管中；所述喷嘴以设定压力将冷却水呈扇面形交叉状喷射在柴油锤的燃烧室外壁上，并形成一个雾化喷淋冷却散热带。本发明可以是，所述每组环形喷淋管可以由二个弧形空心管通过直通接头连接而成。本发明还可以是，所述每组环形喷淋管通过支架套装在与燃烧室外壁保持一定距离的同心圆位置；所述支架通过长螺杆支撑固装在燃烧室外壁上，该支架还设有沿柴油锤的垂直方向等距离布置和与环形喷淋管的组的数量相对应的凹槽，从而形成自下而上的支架层；所述每组环形喷淋管通过夹箍固定在每一支架层的凹槽内。本发明还可以是，所述每组环形喷淋管通过支架固装于用来安装柴油锤的吊笼的笼体内；所述支架的一侧通过螺栓固定在吊笼笼体内桁架结构的各连接构件上，该支架的另一侧设有沿吊笼的垂直方向等距离布置和与环形喷淋管的组的数量相对应的凹槽，从而形成自下而上的支架层；所述每组环形喷淋管通过夹箍固定在每一支架层的凹槽内；
本发明还可以是，所述喷嘴的端部切削成锥形，所述喷嘴的喷射孔有多个，I个喷射孔为设置在其中心的中心喷射孔，其余喷射孔为围绕中心均布在其端部锥形面上的锥面喷射孔。本发明还可以是，所述喷嘴的锥面喷射孔相对于喷嘴中心是倾斜的，其中心线与喷嘴的中心之间的夹角α =45 65°，中心喷射孔和锥面喷射孔的直径均为Φ，Φ=0. 3 O. 5mmο
下面结合附图和实施例对本发明柴油锤冷却装置作进一步描述
图I为本发明柴油锤冷却装置实施例I的结构示意 图2为图I中C-C剖视 图3为本发明柴油锤冷却装置实施例2的结构示意 图4为图3中A-A剖视 图5为图I和图3中的H部局部放大 图6为图2和图4中B-B局部剖视 图7为图6的G向视图。
具体实施例方式实施例I :
如图1、2、5、6和7所示，一种柴油锤冷却装置，包括多组环形喷淋管I、柴油锤4和供水系统5，其中，每组环形喷淋管I包括喷嘴13、进水接头14、进水阀16，其特征在于所述多组环形喷淋管I沿柴油锤4的垂直方向等距离布置在柴油锤4的燃烧室外壁41上，以形成自上而下、互相平行的喷淋管层；所述每组环形喷淋管I由二个弧形空心管11通过直通接头12连接而成；所述每组环形喷淋管I通过支架2套装在与燃烧室外壁41保持一定距离的同心圆位置；所述支架2通过长螺杆24支撑固装在燃烧室外壁41上，该支架2还设有沿柴油锤4的垂直方向等距离布置和与环形喷淋管的组的数量相对应的凹槽21，从而形成自下而上的支架层；所述每组环形喷淋管I通过夹箍固定在每一支架层的凹槽21内；所述喷嘴13沿环形喷淋管的几何中心径向均布，且相邻喷淋管层的环形喷淋管I上的喷嘴13在径向位置是错位布置的；所述喷嘴13的端部切削成锥形，所述喷嘴13的喷射孔131有多个，1个嗔射孔为设直在其中心的中心嗔射孔131,其余嗔射孔为围绕中心均布在其端部锥形面132上的锥面喷射孔131’，例如6个、8个、10个、12个、14个、16个、18个或20个；所述喷嘴13的锥面喷射孔131’相对于喷嘴13中心是倾斜的，其中心线与喷嘴13的中心之间的夹角α =45 65°，中心喷射孔131和锥面喷射孔131’的直径均为Φ，Φ=0. 3
O.5mm ;所述进水接头14安装在环形喷淋管I外侧，其上固装进水阀16并通过管路与供水系统5连接，以将冷却水输送到每组形喷淋管I中；所述喷嘴13以设定压力将冷却水呈扇面形交叉状喷射在柴油锤4的燃烧室外壁41上，并形成一个雾化喷淋冷却散热带。 当柴油锤在进行海上桩基施工作业时，如果采用柴油锤安装于打桩船桩架上进行钢管桩沉桩作业时，首先根据柴油锤4的燃烧室长度和周长确定所需设置的环形喷淋管I的组数及喷嘴13的数量，将各组环形喷淋管I用夹箍固定在支架2的各个弧形凹槽21内，并用长螺杆24将支架2支撑固装在燃烧室外壁41上。利用打桩船桩架的卷扬机将柴油锤4的导向板安装于桩架立柱的导轨内安装位置，再将整个柴油锤4通过桩帽就位于所需沉桩的钢管桩上。在环形喷淋管I的进水接头14处固装进水阀16并通过管路与供水系统5连接。当柴油锤4开始进行钢管桩沉桩作业时，启动供水系统5，经过管路将冷却水分流进入每组环形喷淋管1，最后由喷嘴13端部的中心喷射孔131和锥形喷射孔131’以O. 3
O.5 MPa的压力向柴油锤4的燃烧室外壁41呈扇面形交叉状喷射冷却水，并形成一个能覆盖燃烧室外壁41的雾化喷淋冷却散热带。通过关闭或打开进水阀16，可以分别控制各组环形喷淋管I的喷嘴13所喷射的冷却水流量，从而达到更加有效的雾化喷淋冷却散热带。实施例2:
如图3、4、5、6和7所示，一种柴油锤冷却装置，包括多组环形喷淋管I、柴油锤4和供 水系统5，其中，每组环形喷淋管I包括喷嘴13、进水接头14、进水阀16，其特征在于所述多组环形喷淋管I沿柴油锤4的垂直方向等距离布置在柴油锤4的燃烧室外壁41上，以形成自上而下、互相平行的喷淋管层；所述每组环形喷淋管I由二个弧形空心管11通过直通接头12连接而成；所述每组环形喷淋管I通过支架2套装在与燃烧室外壁41保持一定距离的同心圆位置；所述每组环形喷淋管I通过支架2固装于用来安装柴油锤4的吊笼7的笼体内；所述支架的一侧通过螺栓固定在吊笼7笼体内桁架结构的各连接构件上，该支架2的另一侧设有沿吊笼7的垂直方向等距离布置和与环形喷淋管的组的数量相对应的凹槽21，从而形成自下而上的支架层；所述每组环形喷淋管I通过夹箍固定在每一支架层的凹槽21内；所述喷嘴13沿环形喷淋管的几何中心径向均布，且相邻喷淋管层的环形喷淋管I上的喷嘴13在径向位置是错位布置的；所述喷嘴13的端部切削成锥形，所述喷嘴13的喷射孔131有多个，I个喷射孔为设置在其中心的中心喷射孔131，其余喷射孔为围绕中心均布在其端部锥形面132上的锥面喷射孔131’，例如6个、8个、10个、12个、14个、16个、18个或20个；所述喷嘴13的锥面喷射孔131’相对于喷嘴13中心是倾斜的，其中心线与喷嘴13的中心之间的夹角α =45 65°，中心喷射孔131和锥面喷射孔131’的直径均为Φ, Φ=0. 3 O. 5mm ;所述进水接头14安装在环形喷淋管I外侧，其上固装进水阀16并通过管路与供水系统5连接，以将冷却水输送到每组形喷淋管I中；所述喷嘴13以设定压力将冷却水呈扇面形交叉状喷射在柴油锤4的燃烧室外壁41上，并形成一个雾化喷淋冷却散热带。当柴油锤在进行海上桩基施工作业时，如果采用悬挂吊笼进行钢管桩沉桩作业时，利用打桩船的起重设备将柴油锤4固装于吊笼7笼体内安装位置后，再将整个吊笼7通过桩帽就位于所需沉桩的钢管桩上。根据柴油锤4的燃烧室长度和周长确定所需设置的环形喷淋管I的组数及喷嘴13的数量，再将各组环形喷淋管I用夹箍固定在支架2的各个弧形凹槽21内。在环形喷淋管I的进水接头14处固装进水阀16并通过管路与供水系统5连接。当柴油锤4开始进行钢管桩沉桩作业时，启动供水系统5，经过管路将冷却水分流进入每组环形喷淋管1，最后由喷嘴13端部的中心喷射孔131和锥面喷射孔131’以O. 3 O. 5MPa的压力向柴油锤4的燃烧室外壁41呈扇面形交叉状喷射冷却水，并形成一个能覆盖燃烧室外壁41的雾化喷淋冷却散热带。通过关闭或打开进水阀16，可以分别控制各组环形喷淋管I的喷嘴13所喷射的冷却水流量，从而达到更加有效的雾化喷淋冷却散热带。
本发明能有效降低柴油锤的燃烧室温度，使其得到充分冷却和散热，确保柴油锤工作可靠，提高桩基施工的作业效率。
权利要求
1.一种柴油锤冷却装置，包括多组环形喷淋管(I)、柴油锤(4)和供水系统(5)，其中，每组环形喷淋管(I)包括喷嘴(13)、进水接头(14)、进水阀(16)，其特征在于所述多组环形喷淋管(I)沿柴油锤(4)的垂直方向等距离布置在柴油锤(4)的燃烧室外壁(41)上，以形成自上而下、互相平行的喷淋管层；所述喷嘴(13)沿环形喷淋管的几何中心径向均布，且相邻喷淋管层的环形喷淋管(I)上的喷嘴(13)在径向位置是错位布置的；所述进水接头(14)安装在环形喷淋管(I)外侧，其上固装进水阀(16)并通过管路与供水系统(5)连接，以将冷却水输送到每组形喷淋管(I)中；所述喷嘴(13)以设定压力通过将冷却水呈扇面形交叉状喷射在柴油锤(4)的燃烧室外壁(41)上，并形成一个雾化喷淋冷却散热带。
2.根据权利要求I所述的柴油锤冷却装置，其特征在于所述每组环形喷淋管(I)由二个弧形空心管(11)通过直通接头(12 )连接而成。
3.根据权利要求I或2所述的柴油锤冷却装置，其特征在于所述每组环形喷淋管(I)通过支架(2)套装在与燃烧室外壁(41)保持一定距离的同心圆位置；所述支架(2)通过长螺杆(24)支撑固装在燃烧室外壁(41)上，该支架(2)还设有沿柴油锤(4)的垂直方向等距离布置、与环形喷淋管的组的数量相对应的凹槽(21)，从而形成自下而上的支架层；所述每组环形喷淋管(I)通过夹箍固定在每一支架层的凹槽(21)内。
4.根据权利要求I或2所述的柴油锤冷却装置，其特征在于所述每组环形喷淋管(I)通过支架(2)固装于用来安装柴油锤(4)的吊笼(7)的笼体内；所述支架的一侧通过螺栓固定在吊笼(7)笼体内桁架结构的各连接构件上，该支架(2)的另一侧设有沿吊笼(7)的垂直方向等距离布置和与环形喷淋管的组的数量相对应的凹槽(21)，从而形成自下而上的支架层；所述每组环形喷淋管(I)通过夹箍固定在每一支架层的凹槽(21)内。
5.根据权利要求I所述的柴油锤冷却装置，其特征在于所述喷嘴(13)的端部切削成锥形，所述喷嘴(13)的喷射孔(131)有多个，I个喷射孔为设置在其中心的中心喷射孔(131)，其余喷射孔为围绕中心均布在其端部锥形面(132)上的锥面喷射孔(131’)。
6.根据权利要求I或5所述的柴油锤冷却装置，其特征在于所述喷嘴(13)的锥面喷射孔(131’)相对于喷嘴(13)中心是倾斜的，其中心线与喷嘴(13)的中心之间的夹角α =45 65°，中心喷射孔(131)和锥面喷射孔(131’)的直径均为Φ，Φ=0. 3 O. 5mm。
全文摘要
一种柴油锤冷却装置，包括多组环形喷淋管、柴油锤和供水系统；多组环形喷淋管沿柴油锤的垂直方向等距离布置在柴油锤的燃烧室外壁上，以形成自上而下、互相平行的喷淋管层；喷嘴沿环形喷淋管的几何中心径向均布，且相邻支架层的环形喷淋管上的喷嘴在径向方向是错位布置的；喷嘴的喷射孔有多个，1个在其中心，其余围绕中心均布在其端部锥面上；柴油锤固装于吊笼的笼体内安装位置，其燃烧室外壁处于多组环形喷淋管喷射的冷却水射程区域，喷嘴能以设定压力将冷却水呈扇面形交叉状喷射在柴油锤燃烧室外壁上，并形成一个雾化喷淋冷却散热带。本发明能有效改善柴油锤燃烧室的散热和冷却条件，进一步提高工作可靠性和使用寿命。
文档编号E02D7/14GK102943475SQ20121048139
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者龚秀刚, 刘玉霞, 张慧颖, 俞凌霏, 齐建明 申请人:上海工程机械厂有限公司