Узел соединения штока гидродвигателя с ударной массой гидромолота



Узел соединения штока гидродвигателя с ударной массой гидромолота
Узел соединения штока гидродвигателя с ударной массой гидромолота
Узел соединения штока гидродвигателя с ударной массой гидромолота

 


Владельцы патента RU 2563100:

Общество с ограниченной ответственностью "РОПАТ" (RU)

Изобретение относится к конструкциям гидромолотов для погружения в грунт железобетонных и стальных свай, шпунта и других забивных элементов. Технический результат - упрощение сборки с одновременным обеспечением точной расчетной затяжки соединения штока и ударной массы гидромолота. Узел соединения штока гидродвигателя c ударной массой гидромолота содержит соединенный со штоком гидродвигателя кронштейн, эластомерные кольца и подпятники. Узел дополнительно содержит цилиндрический корпус с отверстием в дне и крышкой. Кронштейн, эластомерные кольца и подпятники расположены внутри корпуса. Кронштейн закреплен на торце штока гидродвигателя, вставленного в отверстие в дне корпуса. С обеих сторон к кронштейну примыкают кольца из эластомера, в свою очередь опирающиеся на подпятники, один из которых опирается на дно корпуса, а второй - на крышку, которая закреплена на корпусе с возможностью регулирования зазора между ними. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к конструкциям гидромолотов для погружения в грунт железобетонных и стальных свай, шпунта и других забивных элементов.

Известно техническое решение узла соединения штока с ударной массой гидромолота по патенту RU 2333316, включающее шток гидродвигателя и ударную массу, соединенные между собой посредством сферического шарнира, расположенного между верхним и нижним подпятниками скольжения, установленными с возможностью перемещения относительно ударной массы в направлении, перпендикулярном оси ударной массы.

Приведенное техническое решение позволяет компенсировать взаимные перекосы и радиальные смещения, возникающие при совместном возвратно-поступательном движении штока и ударной массы гидромолота, существенно уменьшая нагрузки на гидродвигатель, и, соответственно, увеличивая надежность и долговечность работы последнего. Однако, данное решение имеет следующий недостаток: сложность регулировки расчетного зазора в парах трения - сферический шарнир - подпятники. Данный зазор должен быть вполне определенным, порядка 0,2…0,3 мм, при больших значениях, при реверсировании хода ударной массы, наблюдаются повышенные динамические нагрузки на шарнир, шток и подпятники, при меньших - возможно заклинивание шарнира. Регулирование расчетного зазора обеспечивается набором монтажных шайб, подкладываемых под подпятник, необходим контроль данного зазора. Процесс монтажа шарнира является трудоемким, требует участия персонала высокой квалификации. Кроме того, по мере наработки молота, требуется периодическая регулировка зазора вследствие износа трущихся пар.

В этой связи, перспективным является применение для сопряжения штока гидродвигателя и ударной массы гидромолота деталей из материалов - эластомеров (резина, полиуретан): допуская большие деформации без разрушения, шарниры из таких материалов обеспечивают постоянный силовой контакт между штоком и ударной массой гидромолота, исключая при этом возникновение в зоне контакта значительных динамических нагрузок.

Примером такого решения (наиболее близкого к заявляемому) является патент GB 2472666, включающий шток, имеющий резьбовой конец, ударную массу, две стальные и две упругие (изготовленные из эластомера) шайбы, гайку, причем в теле ударной массы выполнена перемычка, к которой с обеих сторон примыкают упругие шайбы, ограниченные в свою очередь стальными шайбами, одна из которых упирается в ступень штока, а вторая ограничивается гайкой, с помощью которой производится затяжка всего соединения.

Данное техническое решение имеет следующий недостаток: сложность сборки узла и контроля усилия затяжки, которое должно быть расчетным, чтобы, с одной стороны, обеспечить нераскрытие стыков узла при совместном движении штока и ударной массы, с другой - не вызвать чрезмерных напряжений в эластомерных шайбах. Сложность заключается в том, что гидродвигатель, предварительно навешенный на корпус молота, штоком должен быть сопряжен с ударной массой (несколько тонн или даже десятков тонн), опирающейся на направляющие того же корпуса, причем соединяющие элементы - стальные и эластомерные шайбы должны быть установлены, позиционированы и затянуты гайкой расчетным моментом затяжки именно в этом положении. Такая процедура требует точного позиционирования многотонной ударной массы, что требует определенных механизмов.

В этой связи, целесообразным представляется выполнение конструкции узла сопряжения ударной массы и штока гидродвигателя в виде отдельной сборочной единицы, при этом в ней должно быть обеспечено расчетное усилие затяжки эластомерных элементов, а сопряжение указанной сборочной единицы с ударной массой выполняется в виде простого механического соединения, не требующего точного регулирования.

Задачей изобретения является упрощение сборки с одновременным обеспечением точной расчетной затяжки соединения штока и ударной массы гидромолота.

Техническим результатом изобретения является технологичность сборки элементов гидромолота.

Технический результат достигается за счет того, что узел соединения штока гидродвигателя c ударной массой гидромолота, содержащий соединенный со штоком гидродвигателя кронштейн, эластомерные кольца и подпятники, дополнительно содержит цилиндрический корпус с отверстием в дне и крышкой, кронштейн, эластомерные кольца и подпятники расположены внутри корпуса, при этом кронштейн закреплен на торце штока гидродвигателя, вставленного в отверстие в дне корпуса, с обеих сторон к кронштейну примыкают кольца из эластомера, в свою очередь опирающиеся на подпятники, один из которых опирается на корпус, а второй - на крышку, которая закреплена на корпусе с возможностью регулирования зазора между ними.

Учитывая, что одно из эластомерных колец (верхнее), как правило, нагружено больше, чем второе (нижнее), для рационализации конструкции, эластомерные кольца могут иметь разные площади поперечного сечения (площадь поперечного сечения одного кольца может быть больше, чем у второго кольца).

На чертежах, поясняющих сущность изобретения, приведены: Фиг. 1 - схема гидромолота, отображающая взаимное расположение ударной массы, гидродвигателя и узла соединения штока гидродвигателя с ударной массой; Фиг. 2 - продольный разрез узла соединения штока гидродвигателя и ударной массы гидромолота; Фиг. 3 - вариант соединения узла и ударной массы.

Ударная масса 1, ограниченная направляющими 2 корпуса гидромолота, на котором установлен гидродвигатель 3, соединяется с последним штоком 4 посредством узла 5 соединения.

Узел 5 соединения содержит цилиндрический корпус 6 с отверстием 7 и крышкой 8, и расположенные внутри цилиндрического корпуса 6 кронштейн 9, эластомерные кольца 10 и подпятники 11.

Соединение гидромолота с ударной массой 1 с помощью узла 5 производят следующим образом.

Шток 4 через отверстие 7 вводят внутрь цилиндрического корпуса 6 узла 5 соединения. Далее на шток надевают последовательно подпятник 11 и эластомерное кольцо 10, после чего закрепляют на торце штока 4 кронштейн 9 (например, с помощью резьбового элемента). Затем вкладывают под кронштейн 9 последовательно эластомерное кольцо 10 и подпятник 11, ставят крышку 8 и прикручивают ее к цилиндрическому корпусу 6 (например, с помощью группы винтов), обеспечивая необходимую затяжку колец 10. Требуемые параметры затяжки колец 10 обеспечиваются начальным зазором между фланцем крышки 8 и корпусом 6, поскольку расчетный зазор составляет величину порядка 3…10 мм и имеет большой допуск, применение монтажных шайб не требуется. Собранный и предварительно затянутый в соответствие с фиг. 2 узел 5 соединяют с ударной массой 1, например, путем установки его в глухое отверстие в ударной массе до упора, с последующей фиксацией его с помощью фланца 12 и группы резьбовых соединений.

Узел соединения штока гидродвигателя с ударной массой гидромолота работает следующим образом.

В процессе работы гидромолота ударная масса 1 совершает возвратно-поступательное движение, периодически, в конце рабочего хода нанося удар по шаботу молота, передающего ударное воздействие на сваю. В фазе подъема, шток 4 перемещается вверх, подъемное усилие посредством штока 4, кронштейна 9, верхнего эластомерного кольца 10, верхнего подпятника 11, корпуса 6 и фланца 12 передается ударной массе 1, при этом совершается холостой ход. При рабочем ходе - движении вниз, усилие гидродвигателя 3 штоком 4 передается ударной массе через кронштейн 9, нижнее эластомерное кольцо 10, нижний подпятник 11 и крышку 8, упирающуюся в дно глухого отверстия ударной массы 1.

Таким образом, как при холостом, так и рабочем ходе, шток 4 и ударная масса 1 могут испытывать взаимные перекосы, осевые и радиальные смещения - они компенсируются деформациями эластомерных колец 10.

Выполнение узла соединения совместно со штоком в виде отдельной сборочной единицы обеспечивает простое и технологичное присоединение к гидромолоту ударной массы. Также конструкция предлагаемого узла соединения штока с ударной массой гидромолота позволяет исключить раскрытие стыков между эластомерными кольцами и подпятниками путем обеспечения расчетного усилия затяжки, обеспечиваемого монтажным зазором между корпусом и крышкой, какие-либо манипуляции с ударной массой при этом не требуются.

1. Узел соединения штока гидродвигателя c ударной массой гидромолота, содержащий соединенный со штоком гидродвигателя кронштейн, эластомерные кольца и подпятники, отличающийся тем, что дополнительно содержит цилиндрический корпус с отверстием в дне и крышкой, кронштейн, эластомерные кольца и подпятники расположены внутри корпуса, при этом кронштейн закреплен на торце штока гидродвигателя, вставленного в отверстие в дне корпуса, с обеих сторон к кронштейну примыкают кольца из эластомера, в свою очередь опирающиеся на подпятники, один из которых опирается на дно корпуса, а второй - на крышку, которая закреплена на корпусе с возможностью регулирования зазора между ними.

2. Узел соединения штока гидродвигателя c ударной массой гидромолота по п. 1, отличающийся тем, что эластомерные кольца имеют разные площади поперечного сечения.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относиться к области строительства, а именно к устройствам, используемым для забивки в грунты свай, шпунта, труб и других строительных элементов.

Изобретение относится к горной и строительной технике, применяется для забивания вертикальных стальных труб и при бестраншейной прокладке трубопровода для забивания труб-кожухов в грунт.

Изобретение относится к гидромолотам для погружения в грунт железобетонных и стальных свай, шпунта и других забивных элементов. Способ управления сваебойным гидромолотом заключается в переключении двух двухпозиционных клапанов, один из которых периодически сообщает поршневую полость гидроцилиндра со сливной магистралью, другой периодически сообщает поршневую полость гидроцилиндра со штоковой полостью.

Изобретение относится к строительным машинам для забивки в грунт свай, стальных труб, шпунта и других забивных элементов. Гидромолот для забивания свай содержит трубчатый корпус, ударную массу, два гидроцилиндра для подъема ударной массы, гидрораспределитель для управления потоками гидрожидкости, напорную и сливную гидролинии.

Группа изобретений относится к строительной технике и может быть использована под водой на больших глубинах для установки свай, крепежных свай и скважинных направлений в грунте морского дна и отбора образцов грунта на больших глубинах с возможностью использования на мелководье и на земле.

Изобретение относится к горному делу, строительству и геофизике - к гидравлическим ударным устройствам импульсного действия, применяется при разрушении горных пород и других твердых материалов и при сейсморазведке в качестве импульсного невзрывного источника сейсмических колебаний.

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в горном деле при отбойке монолитов, в строительстве, а также в сейсморазведке как механический источник возбуждения сейсмических волн на малых глубинах.

Изобретение относится к горным машинам и предназначено для ударного разрушения крепких породоподобных материалов и мерзлого грунта, для забивки свай и трамбования грунта и т.д.

Изобретение относится к горной и строительной технике, а именно к пневмоударным устройствам, и может быть использовано для забивания в грунт, в шпуры горных пород и искусственных каменных материалов клиновых инструментов различного профиля.

Изобретение относится к строительной и горной промышленности, а именно к пневматическим ударным устройствам для забивания в грунт стержневых элементов, например труб, и может найти применение также в других областях промышленности, где требуется ударное воздействие.

Группа изобретений относится к машиностроению, применяется в горном деле при отбойке монолитов, в строительстве, а также в сейсморазведке. Технический результат - повышение эффективности и надежности работы регулируемой ударной машины (РУМ) за счет четкого и надежного ее запуска путем снижения перетечек рабочей среды между камерами прямого и обратного хода и камерой управления и, как следствие, увеличения мощности регулируемой ударной машины, а также путем расширения возможностей ее использования. Управляющее устройство РУМ по второму варианту в отличие от управляющего устройства РУМ по первому варианту не имеет источника рабочей среды и дросселя, имеет блок управления и ресивер, соединенный с химическим источником рабочей среды, электроклапаном запуска, при этом блок управления связан с упомянутым датчиком давления и электроклапаном запуска, соединенным с камерой обратного хода. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной и строительной технике, а именно к пневматическим машинам ударного действия, и предназначено для забивания в грунт длинных стержней. Технический результат - увеличение ресурса работоспособности и экономичности машины, повышение технологичности и удобства в эксплуатации. Пневматическая машина ударного действия включает корпус с выпускным каналом, расположенные в нем ударник, охватывающий центральную трубку, наковальню с конусными кулачками для захвата длинного стержня, камеры рабочего и обратного хода с питающими каналами. В задней части центральной трубки выполнена ступень большего диаметра. Базирование ударника выполнено по наружной поверхности центральной трубки и ее ступени. Камера рабочего хода образована внутренней поверхностью ударника и наружной поверхностью центральной трубки. При этом по меньшей мере один питающий канал камеры рабочего хода выполнен в упомянутой ступени центральной трубки и постоянно соединен с магистралью. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к строительной технике, а именно к конструкциям гидромолотов для погружения в грунт длинномерных стержневых элементов. Технический результат - повышение надежности и долговечности работы гидромолота за счет снижения изгибающей нагрузки на шток цилиндра гидропривода. Гидромолот содержит корпус с направляющими, установленную на направляющих ударную массу, закрепленный на корпусе гидроцилиндр, шток которого связан с ударной массой через подпятник, установленный в теле ударной массы с возможностью перемещения относительно ударной массы, неподвижно закрепленную на ударной массе ограничительную крышку. При этом часть штока, контактирующая с подпятником, выполнена в виде сферической головки с выступающей относительно штока опорной поверхностью, на которой установлены поджатые ограничительной крышкой тарельчатые пружины, а сопряженная со сферической головкой поверхность подпятника выполнена в виде усеченного конуса. 1 ил.

Изобретение относится к ударным устройствам. Технический результат - быстрое отведение гидравлической жидкости из цилиндра. Ударное устройство, функционирующее со средой под давлением, такой как сжатая текучая среда гидравлической системы, содержащее удлиненный корпус (19), прикрепляемый к рабочей машине, подвижную ударную массу (10) для опирания на корпус (19), снабженный частью линейного регулирования, и механизм для поднятия вверх подвижной массы (10) для удара. Ударная масса (10) содержит первый цилиндр (20) с пространствами (6) и (4) цилиндра и поршень (16), который может перемещаться в нем посредством сжатой текучей среды и штока (1) поршня. При этом в механизме шток (1) поршня прикреплен к указанной массе (10) и дополнительно содержит клапанный механизм (15), имеющий находящуюся под давлением подводящую магистраль (22) и не находящуюся под давлением обратную магистраль (23). С помощью клапанного механизма (15) давление гидравлической жидкости может быть направлено через трубу (14) в первое пространство (6) цилиндра в первом цилиндре (20) к другой стороне поршня (16) для поднятия массы (10) и образования газа в пространстве (4) под давлением. При этом указанное давление в пространстве (6) может быть быстро понижено при направлении массы (10) для удара. Во время удара массы (10) гидравлическая жидкость или ее часть, возвращающаяся из пространства (6) цилиндра первого цилиндра (20), может быть направлена к расширяющемуся пространству (2) внутри штока (1) поршня посредством клапанного механизма (15), в результате чего вредное противодавление, вызванное гидравлической жидкостью, отводимой из пространства (6) цилиндра, существенно уменьшается. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх