杜生猛，楊光躍

（中交一航局第一工程有限公司，天津 300456）

1 MENCK液壓錘簡(jiǎn)介

MENCK液壓錘主要應(yīng)用于施打管樁的樁基工程，我公司于2013年購(gòu)進(jìn)MHU800S型液壓打樁錘1臺(tái)，配套MHP1600型液壓動(dòng)力柜1個(gè)，該錘先后用于港珠澳大橋橋墩樁基施工、福建龍?jiān)春Ｉ巷L(fēng)電項(xiàng)目樁基施工、海油工程公司的東營(yíng)墾利項(xiàng)目導(dǎo)管架定位樁的施工。

MENCK液壓錘主要包括以下這幾個(gè)部分：液壓動(dòng)力站，控制室，液壓管線，電纜線，錘體。液壓動(dòng)力站由2臺(tái)卡特C18系列發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，各自驅(qū)動(dòng)2臺(tái)主液壓泵，主泵輸出的高壓液壓油經(jīng)合流后，經(jīng)控制機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)液壓錘錘芯的上升與下降，錘擊下方的砧鐵，再傳導(dǎo)到樁墩上，完成對(duì)鋼管樁的錘擊過(guò)程。

液壓錘工作過(guò)程如下：當(dāng)控制系統(tǒng)給出提錘信號(hào)，主閥上的電磁閥得電，閥芯換到提升側(cè)，高壓油經(jīng)過(guò)濾器、電磁閥去推動(dòng)主閥閥芯，使液壓油缸上腔室與低壓回油側(cè)連通，而高壓油從油缸下腔室進(jìn)油，將活塞連油缸杠往上頂，而將錘芯提起來(lái)。同時(shí)安裝在錘箱體上的行程傳感器，檢測(cè)數(shù)據(jù)傳遞給控制系統(tǒng)，計(jì)算錘芯提起的高度，當(dāng)高度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)給出換向信號(hào)，主閥上的電磁閥失電，閥芯回位，換到下降側(cè)，高壓油經(jīng)過(guò)濾器、電磁閥推動(dòng)主閥閥芯，將液壓油缸上腔室與高壓油側(cè)連通，高壓油迅速進(jìn)入上腔室。由于上腔室的截面積比下腔室大，所以有一個(gè)向下的推力，錘芯在重力及高壓液壓油推力的雙重作用下，加速向下落，撞擊到下方的砧鐵，再作用到樁上，完成一次錘擊過(guò)程。

2 減振環(huán)故障及維修

2.1 減振環(huán)結(jié)構(gòu)

減振環(huán)位于錘芯及砧鐵中間，是一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)，是該型液壓錘的主要緩沖裝置，吸收來(lái)自錘芯下方砧鐵的大部分反彈沖擊力，減少反彈對(duì)錘芯及錘體的沖擊磨損。減振環(huán)構(gòu)造是在一個(gè)鐵環(huán)上分布著18個(gè)減振器，每個(gè)減振器都由1個(gè)氣缸及活塞組成，每個(gè)都填充高壓氮?dú)猓秃盟埔粋€(gè)個(gè)高壓氣彈簧。該減振環(huán)總重量1．2t。

2.2 故障現(xiàn)象及診斷

在一次例行檢查液壓錘的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)減振環(huán)18個(gè)減振器中大部分氮?dú)鈮毫γ黠@不足，可能氮?dú)庑孤对斐蓧毫Σ粔?，于是?duì)壓力明顯不足的共計(jì)14個(gè)減振器補(bǔ)充氮?dú)猓瑝毫Τ渲令~定壓力270bar，并做好記錄；待第二天復(fù)測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)還有10個(gè)減振器壓力下降嚴(yán)重，后決定更換這些減振器單向閥，再進(jìn)行充氣，保壓24小時(shí)復(fù)測(cè)后發(fā)現(xiàn)仍有7個(gè)減振器壓力下降厲害，這個(gè)情況是不能進(jìn)行打樁作業(yè)的。根據(jù)這個(gè)情況，我們認(rèn)為減振環(huán)內(nèi)部磨損的可能行很大，應(yīng)該是密封件什么的磨損過(guò)度，造成氮?dú)庑孤﹨柡?，保不住壓。于是決定對(duì)減振環(huán)進(jìn)行拆解修理，檢查減振環(huán)氣缸，密封環(huán)及氣缸活塞等磨損情況，再進(jìn)行具體的維修。

2.3 維修前準(zhǔn)備

由于減振環(huán)是安裝在樁錘箱底座里面，固定在錘體上的，要對(duì)其進(jìn)行分解修理，需要將液壓錘進(jìn)行解體，從錘底座處，分離開(kāi)樁套筒，才能看到減振環(huán)。本次維修主要設(shè)備材料如下：公司起重12#200t起重船做為主起重設(shè)備，1臺(tái)16t汽車吊做為輔助起重設(shè)備，1臺(tái)3t叉車配合，額定壓力1．0MPa，0．6m3的氣泵1臺(tái)，液壓扭矩扳手1個(gè)，氣動(dòng)扳手1個(gè)，U型鋼板1塊，2m×6m路基箱4塊，20cm方木30根。

2.4 維修過(guò)程

（1）對(duì)錘進(jìn)行解體。①首先用起重船將錘垂直吊起，放置到預(yù)先放好的路基箱上面，現(xiàn)場(chǎng)搭建好腳手架平臺(tái)，將錘底座與套筒的連接螺栓全部拆掉。②提前擺放好放錘支架，方木等，用起重船吊起錘體，放置到方木上，慢慢放倒至檢修支架上面，樁套筒及砧鐵還留在原位。③清理砧鐵上的油污，檢查發(fā)現(xiàn)密封O型圈有磨損，于是更換新的O型圈共2道，銅環(huán)不太光滑，也進(jìn)行了打磨處理。

（2）取出減振環(huán)。①液壓錘放倒后，先對(duì)錘底座內(nèi)外表面進(jìn)行清潔，然后將18個(gè)減振器進(jìn)行復(fù)放氣，將氮?dú)鈴氐追鸥蓛?，氣缸活塞推入頂部，再?條固定螺栓拆掉。②在減振環(huán)上裝上4個(gè)吊環(huán)(有專門(mén)的帶螺紋安裝孔)，用汽車吊吊著U型鋼板，下端伸到減振環(huán)內(nèi)側(cè)，由于減振環(huán)與底座孔內(nèi)壁接觸緊密，阻力很大，于是我們用5t手拉葫蘆掛著鋼絲繩，一端掛在吊環(huán)上，將減振環(huán)整個(gè)拽出，將取出的減振環(huán)放置到雙排貨車上，拉至維修車間。

（3）維修減振環(huán)。①在車間，先對(duì)減振環(huán)的表面清洗干凈。然后平放在兩根方木上，后端蓋朝上；拆掉后端蓋固定螺栓，取下18個(gè)后端蓋。②將減振環(huán)吊著立起來(lái)，把每個(gè)氣缸的活塞都推出去，然后把減振環(huán)殼體平放，端蓋口朝上放置。③檢查每個(gè)氣缸室的磨損情況，有部分氣缸室有麻點(diǎn)、燒蝕的痕跡，先用粗砂紙蘸液壓油打磨，最后用細(xì)砂紙?jiān)倌ス狻飧资业腻F形入口有幾處明顯剌手，也都一一打磨光滑。雖然減振環(huán)殼體有不同程度磨損，但是總的來(lái)說(shuō)還能用。④檢查氣缸活塞，發(fā)現(xiàn)密封環(huán)大多磨損較嚴(yán)重，于是將活塞上的密封環(huán)都去掉，活塞本體也都有不同程度磨損，但問(wèn)題不大，將異常凸起的地方用細(xì)砂紙打磨光滑。待活塞表面都處理平滑后，再用棉紗將其表面擦拭干凈，即開(kāi)始更換活塞密封環(huán)。每個(gè)活塞上有4道密封環(huán)，每道密封環(huán)是由一個(gè)O型圈及硬環(huán)組成，O型圈在內(nèi)側(cè)，主要起支撐硬環(huán)的作用，O型圈彈性大，是直接就安裝到位的，而把硬環(huán)放在加熱至80℃的液壓油里浸泡，待泡軟之后挨個(gè)安裝到活塞上。注意密封環(huán)的方向，臺(tái)階分別朝向兩端。⑤在已更換好密封環(huán)的活塞上均勻涂抹少許專用油，之后挨個(gè)將活塞安裝到減振環(huán)氣缸室里，這里用粗1寸左右的銅棒，4磅的鐵錘，將活塞砸進(jìn)去，至低于減振環(huán)的端面1cm左右，注意入口處別傷到密封環(huán)，然后每個(gè)腔室倒入少許專用油(20ml左右)。⑥每個(gè)端蓋上更換新的O型圈，并均勻涂抹少許WINIX2000二硫化鉬油脂(端蓋與環(huán)體的接觸面及O型圈上面)，然后挨個(gè)裝到每個(gè)氣缸孔上面，將固定螺栓挨個(gè)擰好，用扭矩扳手?jǐn)Q緊，扭矩950N·m。⑦充氮?dú)?，試壓：把充氮機(jī)與氮?dú)馄?、壓縮空氣軟管、充氮高壓軟管連接好，將每個(gè)減振器氣缸的壓力充至300bar。保壓24小時(shí)后，復(fù)測(cè)壓力，測(cè)得每個(gè)氣缸壓力都不低于280bar，證明減振器的密封都沒(méi)有問(wèn)題。

（4）安裝減振環(huán)。將減振環(huán)運(yùn)至修錘現(xiàn)場(chǎng)，準(zhǔn)備安裝減振環(huán)；安裝之前，先將錘足筒子里面用抹布擦拭干凈，安裝位置均勻涂抹二硫化鉬油脂，然后用吊車掛上U型板，吊著減振環(huán)往里對(duì)位，口入進(jìn)去之后，用叉車將減振環(huán)頂進(jìn)去，然后將U型板撤走，再對(duì)減振環(huán)的安裝孔與里面的螺栓孔位置，微調(diào)也用叉車挑，對(duì)正之后，即將減振環(huán)固定螺栓穿入，進(jìn)行安裝，緊固扭矩是7400N·m，分三步進(jìn)行緊固，逐步加大扭矩，液壓扳手對(duì)應(yīng)的最終壓力為555bar。

（5）組裝錘體與樁套筒。減振環(huán)安裝緊固完畢，即著手準(zhǔn)備最后的總裝，用現(xiàn)場(chǎng)起重船配合組裝，從船上引下一根尼龍繩做輔助纜繩，繞一圈牽引到錘底座的吊點(diǎn)上，用卡環(huán)鎖住。然后用起重船將錘吊著立起來(lái)，目測(cè)錘底座高過(guò)套筒上砧鐵的位置后，將錘體往套筒方向移動(dòng)，穩(wěn)當(dāng)后，調(diào)整錘體位置，至砧鐵能進(jìn)去減振環(huán)內(nèi)時(shí)，然后下放錘體到套筒上方，至有5公分左右縫隙，對(duì)底座安裝孔與錘套筒上螺栓孔的位置，牽引纜繩調(diào)整對(duì)正后，將錘體完全落到套筒上面，然后安裝螺栓，先用氣動(dòng)扳手進(jìn)行初步緊固，然后用液壓扳手緊固，也是分三步進(jìn)行，逐步加大扭矩，最后緊固扭矩是5000N·m，對(duì)應(yīng)壓力375bar，最后復(fù)緊1遍。

至此，整個(gè)維修過(guò)程就結(jié)束了，過(guò)程中改進(jìn)了檢測(cè)減振環(huán)氮?dú)鈮毫Φ姆椒ǎ郧暗姆椒ㄊ怯贸涞獧C(jī)直接打壓，然后看充氮機(jī)上表針壓力快速上升結(jié)束，轉(zhuǎn)為緩慢上升時(shí)的壓力，即為減振器氮?dú)鈮毫?，這種方法測(cè)得的壓力值存有一定的誤差。現(xiàn)在的方法是先用充氮機(jī)打壓到比預(yù)定壓力低20bar左右的壓力，然后將充氮工具尾部的旋桿往里頂，頂開(kāi)單向閥，讓里面的氮?dú)庖绯?，此時(shí)表針上的壓力即為減振器氮?dú)鈮毫Γ^為準(zhǔn)確。

3 結(jié)語(yǔ)

減振環(huán)作為MENCK液壓錘的一個(gè)重要部件，相對(duì)來(lái)說(shuō)也是比較容易磨損的部件，更換一次密封環(huán)后能使用多久，還得看后續(xù)實(shí)際使用情況?，F(xiàn)在該錘維修完畢后已經(jīng)施打了3000多錘，對(duì)18個(gè)減振器測(cè)壓，結(jié)果亦都在正常范圍內(nèi)。但是在錘的后續(xù)使用過(guò)程中，我們不可掉以輕心，操作人員要密切關(guān)注減振環(huán)各個(gè)減振器的壓力值，經(jīng)常性的測(cè)壓，及時(shí)補(bǔ)充氮?dú)?；同時(shí)，由于在海上風(fēng)電項(xiàng)目樁基工程中，多施打斜樁，對(duì)樁套筒內(nèi)支撐筋板進(jìn)行改造的時(shí)候，應(yīng)嚴(yán)格將樁與套筒的間隙量控制在25mm以內(nèi)，以20mm到25mm之間為好，減少樁與錘之間的軸心角度，這樣會(huì)盡量減少錘的偏擊，以使錘芯、減振環(huán)、砧鐵受力均衡。

好的設(shè)備需要我們?nèi)ゾ木S護(hù)和保養(yǎng)，了解以及熟悉設(shè)備是第一步，熟悉它的工作原理，熟知它的維護(hù)保養(yǎng)方法，才能更好地使用好設(shè)備，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候，也能快速的解決故障，保證設(shè)備的正常使用，使我們的機(jī)械設(shè)備更好地服務(wù)于工程建設(shè)，充分發(fā)揮它的價(jià)值，對(duì)于MENCK液壓打樁錘這種重要的大型樁基設(shè)備來(lái)說(shuō)，尤其如此。

[1]《MHU800S液壓錘操作和維護(hù)手冊(cè)》(MENCK公司)．

[2]《MHP1600操作和維護(hù)手冊(cè)》(MENCK公司)．

[3]《MHU800S裝配圖紙合集》(MENCK公司)．