筒錘隨行循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于粧基工程的筒式柴油打粧錘，尤其涉及筒式柴油打粧錘下氣缸的冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]筒式柴油打粧錘是利用燃油能量向上推動(dòng)上活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生沖擊，進(jìn)行錘擊打粧的，它以其沖擊力大，工作效率高、可靠性強(qiáng)，操作維修方便等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于海洋工程、跨海大橋、石油鉆井平臺(tái)及海上風(fēng)電場(chǎng)等基礎(chǔ)施工中。
[0003]筒式柴油打粧錘在錘擊打粧過(guò)程中，燃油燃燒爆炸所產(chǎn)生的大量熱量，需要通過(guò)打粧錘的下氣缸體表面向外散發(fā)，否則下氣缸熱量不能及時(shí)散去，必然使錘體溫度急劇升高而導(dǎo)致嚴(yán)重危害。首先下汽缸溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致打粧錘的提前點(diǎn)火，上活塞與下活塞不能相撞，燃油爆炸能量也不能有效期地轉(zhuǎn)換為對(duì)粧的沖擊作用，使打粧效率大幅度下降，甚至造成無(wú)法正常工作。同時(shí)下氣缸溫度過(guò)高，不僅會(huì)造成氣缸內(nèi)壁與活塞間的摩擦狀態(tài)變差，而且缸體材料強(qiáng)度降低，塑性增大，磨損加劇，爆炸所產(chǎn)生的高溫高壓氣體作用于氣缸、活塞壁上，導(dǎo)致氣缸、活塞的氣蝕，加劇其腐蝕性損壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成氣缸、活塞的局部熔化和拉傷，甚至形成咬缸，嚴(yán)重影響打粧錘的使用壽命。
[0004]隨著海洋工程、海上風(fēng)電、深水港碼頭、跨海大橋等大型工程項(xiàng)目的開(kāi)工建設(shè)，粧體直徑、深度及其承載能力均向著大型化方向發(fā)展。打粧錘的規(guī)格噸位和打擊力也相應(yīng)地有著極大的提高，而且每根粧連續(xù)錘擊次數(shù)也必然增多。其在打粧過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生巨大的熱量，僅依靠下氣缸體上的散熱片與空氣進(jìn)行對(duì)流換熱，顯然是不能滿足打粧錘的散熱效果的；因此人們開(kāi)始嘗試采用鋼制的焊接水箱結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)的水套殼體、吸排氣口等處連接焊縫在連續(xù)高溫和沖擊振動(dòng)的作用下，焊縫很快就會(huì)因高溫和振動(dòng)疲勞而開(kāi)裂，使冷卻水泄漏而喪失水冷效果，同時(shí)開(kāi)裂焊縫還會(huì)使水液沿吸排氣口、注油口等處焊縫流入下氣缸體內(nèi)。
[0005]為此，本申請(qǐng)人申請(qǐng)了“帶有凸筋水腔的整體式下氣缸及其筒式柴油打粧錘”(專利申請(qǐng)?zhí)?01410416982.2)，它實(shí)現(xiàn)了水腔外殼與缸體的無(wú)焊縫連接，有效解決了冷卻水腔泄漏和脫焊問(wèn)題，并增強(qiáng)了下氣缸體的剛度和強(qiáng)度，但這種水腔仍不能改變水腔容量和散熱效率，在大噸位且在近萬(wàn)次的連續(xù)工作狀況下，水腔中的冷卻水會(huì)被加熱沸騰而很快蒸發(fā)而無(wú)法及時(shí)補(bǔ)充冷卻水，冷卻水蒸發(fā)后的水腔反而會(huì)阻礙下氣缸的散熱。因此，大型筒式柴油打粧在工作過(guò)程中的快速冷卻已成為困擾業(yè)界的一道難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種散熱迅速可靠，能有效控制氣缸溫升的筒錘隨行循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。
[0007]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的筒錘隨行循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，包括下氣缸體以及固定連接于下氣缸體上的水腔外壁，下氣缸體和水腔外壁之間形成冷卻水腔，冷卻水腔的出水口和進(jìn)水口之間通過(guò)冷卻水管串聯(lián)有冷卻水箱和循環(huán)栗組，該循環(huán)栗組與控制器電連接；所述冷卻水腔的出水口連通有壓力傳感器和溫度傳感器，該壓力傳感器和溫度傳感器分別與控制器電連接。
[0008]在上述結(jié)構(gòu)中，由于冷卻水腔的出水口和進(jìn)水之間通過(guò)冷卻水管串聯(lián)有冷卻水箱和循環(huán)栗組，該結(jié)構(gòu)通過(guò)循環(huán)栗組將下氣缸缸體表面熱量隨冷卻水不斷地從冷卻水腔栗入冷卻水箱，經(jīng)冷卻的冷卻水再被重新送至冷卻水腔吸收下氣缸缸體熱量，打粧錘工作時(shí)冷卻水腔中的冷卻水總是不斷循環(huán)地將燃燒爆炸產(chǎn)生的熱量栗至冷卻水箱進(jìn)行冷卻，一方面這種循環(huán)冷卻水能迅速及時(shí)地帶走氣缸體的大量熱量，提高了氣缸體的換熱效率，另一方面由于蒸發(fā)散熱集中發(fā)生于位于地面的冷卻水箱中，并可隨時(shí)向冷卻水箱補(bǔ)充冷卻水，使得處于粧頂且打擊位置不斷變化的下氣缸體上的冷卻水腔中總是充滿冷卻水，而不形成脫水干燒，因此這種循環(huán)冷卻結(jié)構(gòu)不僅能可靠地控制打粧錘氣缸的溫升，保證打粧錘的正常點(diǎn)火和穩(wěn)定工作，而且能保證打粧錘在各種施工環(huán)境中長(zhǎng)期連續(xù)工作。還由于循環(huán)栗組與控制器電連接，控制器又與壓力傳感器和溫度傳感器電連接，這樣整個(gè)冷卻系統(tǒng)可以根據(jù)筒錘的實(shí)際打擊高度和實(shí)際缸體溫度，來(lái)適時(shí)地調(diào)節(jié)和控制冷卻系統(tǒng)中循環(huán)冷卻水揚(yáng)程高度和循環(huán)流量，當(dāng)筒錘位于粧頂高度較高時(shí)，其冷卻系統(tǒng)中水栗的栗出壓力較大，隨著筒錘標(biāo)高的下降水栗栗出壓力也隨之下降；當(dāng)筒錘打擊力加大和打擊時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)，冷卻系統(tǒng)中水栗的栗出水流量隨之增加，以增強(qiáng)冷卻系統(tǒng)的散熱速度，因此在該冷卻系統(tǒng)中能夠智能地根據(jù)筒錘高度和氣缸溫升來(lái)調(diào)節(jié)氣缸缸體溫度，確保筒錘持續(xù)高效工作，并且有效地降低打粧錘的故障率，延長(zhǎng)其使用壽命。
[0009]本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式，所述冷卻水管至少有一段為軟水管。由于在實(shí)際使用中，筒錘總是位于粧頂上部，其工作位置會(huì)隨著粧的沉入深度而不斷變化其實(shí)際高度，柔性冷卻水管保證了對(duì)筒錘的跟隨循環(huán)冷卻，也便于對(duì)循環(huán)水栗系統(tǒng)進(jìn)行操作控制。
[0010]本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施方式，所述循環(huán)栗組為一臺(tái)水栗。采用一臺(tái)水栗結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。
[0011]本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施方式，所述循環(huán)栗組包括兩臺(tái)相互并聯(lián)的水栗，每臺(tái)水栗均與控制器相電連接。該結(jié)構(gòu)能保證足夠冷卻水流量，從而適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作筒錘大流量冷卻水的要求。
[0012]本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式，所述循環(huán)栗組包括至少兩臺(tái)相互串聯(lián)的水栗，每臺(tái)水栗均與控制器相電連接。該結(jié)構(gòu)有效保證循環(huán)冷卻水具有足夠的揚(yáng)程，從而適應(yīng)筒錘高位打擊的循環(huán)冷卻需要。
[0013]本發(fā)明再一優(yōu)選實(shí)施方式，所述循環(huán)栗組包括有三臺(tái)水栗，其中兩臺(tái)水栗相互串聯(lián)后再與另一臺(tái)水栗并聯(lián)，每臺(tái)水栗均與控制器相電連接。該結(jié)構(gòu)可以適應(yīng)于筒錘不同工作溫度和工作高度的冷卻要求。
[0014]本發(fā)明還一優(yōu)選實(shí)施方式，所述循環(huán)栗組包括有至少兩列相互并聯(lián)的水栗，每列水栗至少包括兩臺(tái)相互串聯(lián)的水栗，每臺(tái)水栗均與控制器相電連接。該結(jié)構(gòu)既能保證足夠循環(huán)冷卻水流量，又能保證足夠的循環(huán)冷卻水揚(yáng)程。
[0015]本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式，所述冷卻水箱中設(shè)置有制冷裝置。制冷裝置的設(shè)置使整個(gè)制冷系統(tǒng)具有更好的冷卻效果。
【附圖說(shuō)明】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明筒錘隨行循環(huán)水冷卻系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]圖1是本發(fā)明筒錘隨行循環(huán)水冷卻系統(tǒng)一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明筒錘隨行循環(huán)水冷卻系統(tǒng)另一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)框圖；
圖3是本發(fā)明筒錘隨行循環(huán)水冷卻系統(tǒng)又一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)框圖；
圖4是本發(fā)明筒錘隨行循環(huán)水冷卻系統(tǒng)再一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)