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蒸汽锤【蒸汽锤】蒸汽锤是指靠水蒸汽推动的机器锤，锤头和汽缸的活塞桿装置能上下活动，锤制锻件 。亦称蒸汽-空气两用锤 。与空气锤相比，蒸汽锤具有较大的打击能量 。
基本介绍中文名：蒸汽锤
外文名：steam hammer
类型：桩工机械
学科：机电工程
优点：打击能量高
发明人：J·内史密斯
介绍蒸汽锤是一种较古老的桩工机械 。由于蒸汽锤需要配备一套庞大的锅炉设备，使用不方便，所以被后来发展起来的柴油锤所代替 。但是，近来柴油锤受白重和排气污染及噪声的限制，难于向大型发展，不能满足许多大型桩基础施工的要求，蒸汽锤又重新发展起来 。蒸汽锤按用途可分为自由锻锤、模锻锤和板料冲压锤三类 。自由锻锤的机 架与砧座分开；模锻锤的机架安装在砧座上，导轨 较长，能使上下模对準并增大锤的结构刚性，以获得精确的锻件； 板料冲压锤与模锻锤的结构相仿 。蒸汽模锻锤可以锻出各种形状複杂的锻件，但锤击时振动较大，须有较沉重的砧座和巨大的基础 。发明历史英国人J·内史密斯是位多产的发明家，曾经研製过小蒸汽机车，并且发明了被称之为“内史密斯钢臂”的挫床 。儘管他的名气已经不小了，但真正令他在世界上一举成名的是他1841年发明的蒸汽锤 。人们早就在寻找一种能够锻打大块工件的工具，因为随着工业的发展，早先靠人力锻打加工零件，已不能满足社会需求 。诸如火车、轮船上的许多部件、靠人力简直不能动它分毫，再有力气的铁匠，也只能望铁兴叹 。所以人们迫切需要更有力量的臂膀和铁锤 。蒸汽机的发明，为工匠们带来一线曙光，机械师们开始考虑利用蒸汽机产生的巨大能量来实现梦想 。1836年，法国巴黎的一位叫F·卡韦的工厂厂主就已经制出了蒸汽锤，但还不是十分完善，直到1841年，内史密斯製造出了他的形如站立的“人”字的庞然大物 。内史密斯年轻时就对蒸汽机十分着迷，19岁的时候，他就自製了一台小蒸汽机车，在爱丁堡的街上行驶了好几个月 。他所发明的蒸汽锤已十分完善，锻打能力极强 。1851年，他的蒸汽锤被送到世界博览会上参加展览，在汽笛声中，许多大铁块在蒸汽锤的锻打下如同艺人手中的橡皮泥一样，人们看到这一情景禁不住发出了阵阵惊叹 。从此以后，内史密斯名扬天下 。蒸汽锤的发明，对重锤冶金工业的发展产生了极其重要的作用 。分类蒸汽锤根据其工作情况可分为：单动式——冲击体只在上升时耗用动力；下降靠自重；双动式——活塞升降均由蒸汽推动；差动式——活塞上升时由蒸汽推动，而下降时由上下压力差推动 。单动式蒸汽锤单动式蒸汽锤有：人工操纵，半自动操纵和自动操纵式 。（1）人工操纵式这种蒸汽锤构造简单，它以活塞桿通过顶心支持在桩头上，汽缸上下运动，进行锤击 。在汽缸顶部有一个三通阀 。转换三通阀，可以使汽缸的上腔接气源或接大气 。这一三通阀由操作者通过牵索控制 。当拉动牵索使三通阀接通汽源，蒸汽进入汽缸上腔，由于活塞顶在桩头上不能下降，结果蒸汽压力将汽缸顶起 。当汽缸升至一定高度以后，操作者鬆开牵索，切断汽源，并使汽缸上腔接大气 。汽缸内的废气排入大气，压力骤降，汽缸自由下落，冲击桩头 。在汽缸缸体中部有一个小孔 。当汽缸上升，小孔升至活塞上方时，蒸汽由这个小孔冲出，发出哨音，警告操作者，转换三通阀 。如果来不及变换三通阀，继续进入的蒸汽可由此孔推出，以免汽缸升起过高使它的底部与活塞相碰，将活塞桿的顶心从桩头上拔起 。人工操作单动蒸汽锤构造简单，工作可靠 。但其缺点较多：冲击频率低，只有20—25r/min；供汽软管随汽缸上下运动，容易损坏；这种桩锤生产效率低，而耗气量大 。（2）自动操纵式自动操纵式单动汽锤生产率高，可以自动工作，并能无级调节冲击能量，是一种较先进的蒸汽锤 。这种蒸汽锤中最大型的，其冲击体的重量为125t 。现以其中冲击体为80t的为例：它的冲程为1.5m，打击能量为1200kN·m，可以打480t重直径2.5m的桩 。但这种蒸汽锤的总重并不大，全锤本身仅重150t，所以除80t的冲击体外，不参加冲击的重量仅70t，小于冲击体的重量 。这种锤的冲击次数为每分钟36次，採用1.1MPa的蒸汽（或7-8MPa的压缩空气），耗汽量18.6m3/h 。双动式蒸汽锤双动式蒸汽锤与单动式的主要区别就在于冲击体下降除靠重力外，还受到蒸汽压力的推动，这给双动式带来许多优点 。图2-12是一种由活塞驱动的双动式蒸汽锤 。