液压打桩锤是用于建筑、码头等桩基础施工的预制桩施工机械。与传统打桩锤相比具有噪声低、无污染、振动小、打击能量高等优点,符合环保要求,并具有良好的动力学特性。目前国内外使用的液压打桩锤皆为行程反馈式,即提锤油缸活塞上移到油缸顶部后,接近开关将电信号传送给电液换向阀使其换向,油缸下腔与回油管路接通,锤头转为冲程。这种行程反馈工作原理决定了它的技术特性,不能实现打击能的无级调节。所以,研究一种新型的可无级调能的液压打桩锤具有重要意义。首先,本文在分析了国内外现有液压打桩锤设计理论和设计方法的基础上,突破了液压打桩锤传统的行程反馈控制原理,提出了一种采用压力反馈原理的新型气液联合作用液压打桩锤,分析了这种液压打桩锤的结构特点和工作机理,对其压力反馈液压油路进行了研究。其次,本文在对“脱桩”问题发生的原因进行分析后,对解决这一问题的方案进行了研究,选择了合理的液压缸缓冲方案,并对液压缸缓冲装置进行了优化设计和仿真研究。通过计算机仿真研究论证了这一缓冲装置结构的可行性。再次,为适应压力反馈原理,在对新型控制阀结构和原理进行分析后又对其结构进行了优化,并建立了新型液压打桩锤的仿真模型,系统、深入地研究了系统中各参数对液压打桩锤工作性能的影响。通过对正常工作过程和脱桩保护过程的仿真研究可知,该系统能够达到利用压力反馈实现对打击能无级调节的目的。最后,在湖南长河机械有限公司生产的ZCY70型液压打桩锤上进行了实验研究,通过实验测试表明,实验结果与仿真结果基本吻合,实验达到了预期的效果,证明了理论研究的正确性。新型气液联合驱动打桩锤在工作原理、机械结构、控制方法等方面的一系列创新使其具有了更高的性能。