Вибрационная машина

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Сееетеыык

Сецыааыстычеевык

Респубпыы (и>653338

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сви)1-ву (22) ЗаЯвлено 160473(2l) 1906851/29-33 с присоединением заявки Мв (23) Приоритет— (53) В. Ма

E 02D 7/18

Гоеуааретвеяиый «омнтет

СССР яо делам изобретения м открнтма (63) gag 624.155.5 (088. 8) Опубликовано 25037% Бюллетень 34 11

Дата опубликования описания 25.03.79

A.Ñ. Головачев, Я. A. Бара з, Ю.А. Кривко, В. E. Лившиц, И.A,Ïàíèí и В.Л.Солдатов

Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (54) ВИБРАЦИОННАЯ МАШИНА

Изобретение касается вибрационных машин, например вибропогружателей свай — оболочек, имеющих изменяемые параметры статического момента дебалансов.

Известен вибропогружатель, в котором выдвижение дебаланса до максимальнбй величины производится в начальный период работы машины, а обратное прижатие его к валу производится после остановки грузового вала с помощью гидропривода. Это облегчает запуск вибропогружателя при минимальном эксцентриситете массы дебаланса с последующим увеличением его до предельного. Однако подобная конструкция не обеспечивает возможности регулирования и фиксации промежуточного положения дебаланса и осуществления в ходе работы плавного изменения статического момента на требуемую величину (1) .

Известна вибрационная машина, являющаяся наиболее близкой по технической сущности к изобретению, содержащая корпус, привод, валы с дебалансами, каждый из которых выполнен составным иэ двух частей, причем одна из частей дебаланса жестко закреплена на валу и снабжена силовым цилиндром, а другая соединена со штоком силового цилиндра (2) . В такой машине использован метод синхронного поступательного движения дебалансов и командных гидроцилиядров за счет механической связи штоков гидроцилиндров и резьбовых валов дебалансов через зубчатые рейки и шестерни. Механическая связь дебалансов вибропогружателя сложна по конструкции и миогозвенна, так как включает длинномерные полые валы и зубчатые рейки, винтовые валы, многочисленные подшипниковые опоры, направляющие.

Ввиду большого количества зазоров при выдвижении или втягивании дебалансов "в конструкции возникают перекосы, приводящие к заеданию отдельных сочленений, возникновению внутренних напряжений в узлах и снижению КПД машины. Кроме того, движение дебалансов происходит в целом синхронно, однако в процессе изменения эксцентриситета из-за перекосов они движутся с постоянно наблюдаемым взаимным перемещением, что приводит к появлению в вибропогружателе нежелательных крутильных колебаний.

3 .65333

Предлагаемая вибрационная машина, . является конструктивно более простой.

В ней отсутствуют сложные механические узлы и передачи, требующие высокого класса точности в изготовлении, сборке и регулировке.

Цель изобретения - повышение точ- 5 ности регулирования эксцентриситета масс дебалансов в процессе работы.

Это достигается тем, что вибрационная машина, преимущественно для погружения свай-оболочек, содержащая корпус,,привод, валы с дебалансами, каждый из которых выполнен составным из двух частей, причем одна из частей дебаланса жестко закреплена на валу и снабжена силовым цилиндром, а другая — соединена со .штоком силового цилйндра, снабжена основным и вспомогательным насосами, а также многосекционным гидроцилиндрсм и гидрозамками, причем каждая секция многосекционного гидроцилиндра через гидрозамок соединена с полостью силового цилиндра соответствующего дебаланса и с основным насосом, а поршневые полости гидроэам- 25 ков подсоединены к вспомогательному насосу, причем шток многосекционного гидроцилиндра может быть кинематически связан с основным насосом посредством реверсивного распредели- 3Q теля; кроме того, вибрационная машина может быть снабжена указателем эксцентриситета масс дебалансов, взаимодействующим с концом штока многосекционного гидроцилиндра. 35

На фиг.l показана вибрационная машина, вид спереди; на фиг.2 то же, вид в плане; на фиг.3 принципиальная схема гидропривода машины; на фиг.4 — принципиальная схема работы одного виброблока; на фиг.5 - узел подвода жидкости к гидроцилиндрам каждого из виброблоков; на фиг.б - дебаланс с изменяемым эксцентриситетом массы, на фиг.7 то же, вид в плане; на фиг.8 — то же, 45 вид сбоку; на фиг.9 — то же, разрез

A-A на фиг.б.

Вибрационная машина включает корпус 1 с наголовником 2, виброблоки 3,,электродвигатели 4, которые через 50 шестерни 5 вращают валы 6 с закреп-, ленными на них дебалансами 7. Деба лансы состоят из частей, жестко закрепленных на валах и подвижных частях, способных перемещаться относительно закрепленных частей в направлении, перпендикулярном осям валов, . изменяя тем самым эксцентриситет массы дебаланса. Выдвижение и втягивание подвижных маховых масс дебалансов осуществляется с помощью гидропривода, состоящего иэ насосных установок

8, блока 9 гидроаппаратуры, синхронизатора 10, трубопроводов ll и уплотнительных узлов 12, через которые масло подводится к каналам в груэовых валах и далее к полостям гидроцилиндров дебалансов.

Система гидропривода работает следующим образом.

Для втягивания дебалансов насос

l3 получает вращение от электродвигателей 14 и нагнетает рабочую жидкость к синхронизатору 10. Синхронизатор представляет собой порциоиер поступательного действия, выполнен-. ный в виде многосекционного гидроцилиндра, состоящего из корпуса 15 с внутреннийи перегородками, и штока

l6, на котором закреплены поршни 17 одинакового диаметра. Взаимное расположение поршней фиксируется с помощью промежуточных втулок 18 и на-. тяжного узла 19. Рабочая жидкость поступает в левые полости секций порционера и приводит в движение шток с поршнями. Масло от правых полостей порционера вытесняется равными по объему порциями через шарики 20 обратных клапанов 21 в гидроцилиндры

22 дебалансов 7. Для выдвижения дебалансов насос 13 отключается и вклю- чается электродвигатель 23 вспомогательного насоса 24. Давление, соэ» даваемое насосом, открывает с помощью поршеньков 25 и 26 клапаны гидроэамков 27 и 28. Под действием центробежных сил дебалансы начинают выдвигаться и масло из полостей гидроцилиндров выталкивается обратно в порционер, заставляя его шток с поршнями втягиваться внутрь цилиндра. Замкнутость участков гидросистемы между дебалансами и порционером и равенство объемов рабочей жидкости, поступающей в полости порционера, обеспечивают синхронность происходящего процесса. Ограничение скорости обратного хода и регулирование ее в требуемых пределах при выдвижении дебалансов производится с помощью дросселя 29 (например, дросселя с регулятором) .

Для ликвидации накапливаемого в результате внутренних утечек и перетечек масла, рассогласования во взаимном положении дебалансов предусмотрена автоматическая система компенсации положения, которая также получает питание от насоса 13 и управляется золотником 30. После окончания каждого цикла работы с помощью штока порционера производится реверсирование золотника 30.

Масло через обратные клапаны 31 подается к гидроцилиндрам 22, выравнивая положение их штоков.

Гидросистема снабжена также баком

32 для рабочей жидкости, обратным клапаном 33, перепускным дросселем

34, предохранительными клапанами 35 и манометром 36.

Для контроля положения дебалансов и скорости их перемещения, а также для обеспечения воэможности

5,65 регулирования статического момента дебалансов в автоматическом режиме к штоку порционера присоединен датчик 37. С помощью конечных включателей 38, связанных с цепью управления электродвигателей насосных установок, ограничивают предельные положения дебалансов.

3338 6 дебалансов включает траверсу 51, выполйенную эа одно целое "с двумя плунжерами гидроцилиндров, v. два ползуна 52. Все элементы подвижной части дебаланса скреплены болтами 53.

Таким образом, при заполнении полостей гидроцилиндров жидкостью, подаваемой насосом, плунжеры перемещаются по направлению к валу и

Каждый из виброблоков 3 внбро возбудителя вибропогружателя содержит два синхронно вращающихся вала б, на которых закреплены дебалансы

7 с подвижными частями. С помощью гидроцилиндров 22 они могут перемещаться относительно жестко закрепленных на валах частей перпендикулярно осям валов. Тем самым достигается изменение зксцентриситета неуравновешенных масс и осуществляется регулирование статического момента дебалансов и вынуждающей силы.

Гидравлические замки 27 одностороннего действия служат для запирания рабочих полостей гидроцилиндров во избежание самопроизвольного движения дебалансов при утечках во внешней части гидросистемы.

Гидрозамок состоит из обратного клапана 21, корпус 39 которого соединен с торцовой частью вала б, гидроцилиндра 40 и крышки 41, закрепленной на корпусе виброблока. Уплот- нительный Узел 12 изолирует дебалансную полость виброблока от гидрозамка как при вращении грузового вала, так и при его неподвижном состоянии.

Для уменьшения эксцентриситета масс рабочая жидкость от насоса подается к магистралям Б (штуцер 42), протекает через каналы 43 и 44, отодвигает влево шарики 20 обратных клапанов 21, по каналам 45 заполняет полости гидроцилиндров 22 и перемещает дебалансы к грузовым валам (показано пунктирными стре!чками на фиг.4 и 5). Для увеличения эксцентриситета масс рабочая жидкость подается через магистраль управления В (штуцер 46) к поршенькам 25 гидрозамков. Давление жидкости через поршеньки передается толкателям 47, которые открывают обратные клапаны

21 и соединяют полости гидроцилиндров со сливом (показано сплошными стрЕлками на фиг.4 и 5) . В результате плунжеры гидроцилиндров движутся под действием центробежных сил вращающихся масс и эксцентриситет увеличивается.

Схематический чертеж дебаланса приведен на фиг.6-9. Дебаланс включает неподвижную часть 48, жестко закрепленную на грузовом валу с помощью шпоночного соединения и оттяжек болтов 49. В неподвижной части дебаланса высверлены каналы 50, по которым рабочая жидкость от каналов

45 вала поступает к полостям гидроцнлиндров 22. Подвижная часть эксцентриситет уменьшается; при сообщении полостей со сливом подвижная часть движется по направлению от вала. Максимальный эксцентрнситет достигается тогда, когда грани траI0 версы подвижной части дебаланса дойдут до упоров 54, выполненных в неподвижной части. При фиксации любого промежуточного положения усилие, создаваемое вращающейся массой подвижной части; воспринимается столбом жидкости, заключенной между плунжером

Формула изобретения

1. Вибрационная машина, преимущественно для погружения свай-о6олочок, содержащая корпус, привод, валы с дебалансами, каждый из которых выполнен составным из двух частей, причем одна из частей дебаланса жестко закреплена на валу и снабжена силовым цилиндром, а другая соединена со штоком силового цилиндра, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования эксцентриситета масс дебалансов в процессе работы, машина снабжена основным к вспомогательным насосами а также многосекционным гидроцилиндром и гидрозамками, причем каждая секция многосекционного гидроцилиндра через гидрозамок соединена с полостью силового цилиндра соответствующего дебаланса и с осгидроцилиндра и обратным клапаном гидрозамка.

Преимуществами предлагаемой вибрационной машины перед известными являются: а) возможность бесступенчатого

25 дистанционного регулирования величины эксцентриситета масс дебалансов при ручном или автоматическом управлении; б) применение гидропривода для

30 управления дебалансами обеспечивает возможность создания полностью гидрофицированных свайных вибропогружателей, являющихся наиболее прогресси- вными и экономически эффективными,i благодаря возможности их частотногб и амплитудного регулирования в широком диапазоне; ,в) осуществление регулирования параметров достаточно простым конст40 руктивным решением, лишенным сложным механических узлов и составленным из серийно изготавливаемых элементов гидропривода.

ЬЖ%2дйха=:.—. .: .«:;....,,«., «; ;.: .,- С:Ж=-:"«-.— ..". I, л6 (ФЫ .* =":а -.Ф.«4 - - Л. «- .. -«-Ы=.

653338 новным насосом, а поршневые полости гидроэамков подсоединены к вспомогательному насосу.

2. Машина по п.l, о т л и ч - ющ а я с я тем, что шток многосекционного ги) роцилиндра кинематически связан с основным насосом посредст- 5 вом реверсивного распределителя.

3. Машина по пп.l и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена указателем эксцентриситета масс дебалансов, взаимодействующим с концом многосекционного гидроцилиидра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 278502, кл. В 28 В 1/08, 1969, Авторское свидетельство СССР

М 156486, кл. E 02D 7/18, 1962.

653338

4-4 фмг. д фиг.b 4 фиг 7

Составитель В.Мастяев

Редактор A.Ìîðoçoâà Техред З.Фанта Корректор В.Куприянов

Заказ 1239/24 .Тираж 776 Подписное

ЦНИЙПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Ужгород, ул.Проектная,4