一种导杆式柴油打桩锤用活塞 【技术领域】
本发明涉及一种活塞，特别是一种用于导杆式柴油打桩锤的活塞。
背景技术
导杆式柴油打桩锤是建筑工程桩基础施工的常规工程机械，广泛应用于桥梁、工业、民用建筑的桩基础施工。其动力部分类似于单缸柴油机，冲击运动件缸锤制有活塞腔与活塞体，活塞每冲击一次，则闭合与分离各一次。
导杆式柴油打桩锤的结构如图1所示，它主要是由活塞总成1、桩锤2、导杆3、喷油嘴4、曲臂5、调整杠杆6、桩帽7等部件构成的，活塞部分有四道活塞环，其作用是密闭气缸中空气，使之达到压缩比，实现压燃式柴油机柴油爆炸燃烧条件，利用燃烧爆炸将锤抬起的反作用力对桩做功，将桩打入地下，而后缸锤脱离活塞运动至一定高度，为下一次做功储存重力势能，后缸锤沿导杆自由下落至接触活塞环进行下一次的压缩，压缩之前活塞环在环槽中没有水平方向的约束，呈自由的游动状态。
活塞的主要构成部件有活塞体、活塞环，活塞体上设有活塞环槽，活塞环安装于活塞环槽内，活塞环中有一个开口。通常情况下，缸锤活塞腔与活塞闭合初期由缸锤下部引导圆锥引正活塞环进入气缸中贴紧气缸壁，保证气密性。由于活塞环开口较大，且活塞环往往不是正圆，使得自由状态下的活塞环内孔与活塞环槽外径有较大的间隙，如果此间隙在环槽中均匀分布或偏心不大，便能顺利引入气缸中，而如果此间隙一旦偏向一侧，根据计算此时的活塞环一侧几乎已凸出活塞环槽。
在施工现场桩锤打桩时纵向震动很大，横向震动也较大，活塞环在环槽中间隙配合，没有横向约束的活塞环受震动影响与环槽底部间隙很难保持均匀，一旦间隙偏向一侧，在闭合时就不能顺利引入气缸，轻者损坏活塞环或环体刮坏气缸，重者将缸锤引入锥部沿两个开口之间卡断，脱离缸锤(缸锤为灰铸铁，由于结构需要在引入锥部开四个口)。此种损坏行业内称作“掉瓣”，一旦出现这种情况，整个缸锤便完全报废，造成很大损失。此种损坏形式时有发生，因其损失及危险系数极大，已成为行业内一大难题。
为解决这一问题，有些人于探索中试验了一些方案，但最终因结构复杂及加工难度大等原因没有大面积推广。
【发明内容】
本发明的目的是想克服上述现有技术中存在的不足，提供一种改进的导杆式柴油打桩锤用活塞，使用该活塞可解决活塞运动中活塞环间隙不均匀分布的问题，避免“掉瓣”的发生。
为实现本发明的上述目的所采用的技术方案是：一种导杆式柴油打桩锤用活塞，包括活塞体、活塞环，活塞体上设有活塞环槽，活塞环上设有活塞环开口，其结构特点是在每道活塞环槽底部皆设有数量相等的均匀分布的若干个等深的弹簧孔，每个弹簧孔内皆放置一各参数均相等的回位弹簧。
本发明所述的在每道活塞环槽底部设置的数量相等的均匀分布的等深弹簧孔可以是若干个，只要每道活塞所设置的等深弹簧孔数量相等且均匀分布即可，但最佳实施例为6个。
本发明由于在每道活塞环槽底部都设有数量相等的均匀分布的若干个等深的弹簧孔，每个弹簧孔均放置一个所有参数都相等的弹簧，弹簧从各个方向支承着活塞环底部。因为弹簧几何参数相等，活塞环各个方向受力基本相等，此时活塞环处在受力平衡状态，在弹簧力的作用下活塞环与环槽底部保持着同样的相对位置关系，即各方向间隙相等。在活塞环进入气缸中时，弹簧被压入弹簧孔中，同时还起到一定辅助活塞环张力的作用。此种结构在活塞工作过程中，活塞环一旦有一个方向的环底面与环槽外径间隙增大，这个位置的弹簧支承力必然减少，而对应方向的环与环槽间隙必然减少，则这个方向的弹簧必然受到压缩，对应弹簧的支撑力必然增大，使活塞环向相反的方向运动，直至回到原来的平衡位置，保持两个方向等间隙，使活塞环在任何时刻都不会出现间隙偏向一侧的现象，从而解决了间隙不均匀分布的问题，避免了“掉瓣”的发生，同时大大减少了对活塞环和活塞引入锥内表面的损坏。
本发明不改变原来活塞环及活塞体结构，也保持着原有的结构强度，实施简单易行，加工也较简单，成本低廉，可靠性高，不用特殊维护保养，无论从结构工艺性还是从成本上考虑，都值得推广与实施。
【附图说明】
图1为导杆式柴油打桩锤的结构示意图。
图2为本发明活塞结构示意图。
图3为图2的D部分放大图。
图4为图2的A-A剖面图(活塞环自由状态下)。
图5为图4的B部分放大图。
图6为图2的A-A剖面图(活塞环工作状态下)。
图7为图6的C部分放大图。
【具体实施方式】
为详细说明本发明，下面结合附图和具体实施的例子对本发明做进一步详细的描述，然而所述的实施例不应以限制地方式解释。
由图2与图3、7可以看出，本发明的活塞含有活塞体8、活塞环9，活塞体8上设有活塞环槽10，活塞环上设有活塞环开13，在每道活塞环槽10底部皆设有数量相等的均匀分布的六个等深的弹簧孔11，每个弹簧孔内11皆放置一所有参数均相等的回位弹簧12。从图4与图5中可以看出，每个活塞环9内都有一个活塞环开13，当活塞环处于自由状态时，活塞环9未被压缩，活塞环开口13较大，此时回位弹簧12压缩也较小。从图6与图7中可以看出，当活塞环9处于工作状态时，活塞环9被压缩，活塞环开口13较小，此时回位弹簧12压缩也较大。