Гидромолот

 

ПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>767283

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 290978 (21) 2668625/29-33 (51)М. Кл З

Е 02 0 7/10 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300980.бюллетень ¹ 36 (53) УДК 62 4. 155. .15 (088.8) Датв опубликования описания 300980 (72) Авторы изобретения

М. Е. Иванов, И. Б. Матвеев, P. P. Обертюх и В. С. Педан (71) Заявитель

Винницкий политехнический институт (54) ГИДРОМОЛОт

Изобретение относится к строительным машинам, а именно к конструк ции гидромолотов с гидроприводом, и может быть применено для погружения свай, шпунта, фундаментных пирамид, уплотнения грунта и т. п. работ.

Известен свайный гидромолот, содержащий ударную часть, силовой цилиндр, распределительное устройство, наголовник с амортизатором и гидрозажим (1).

К недостаткам известного гидромолота следует отнести большие потери энеРгии удара, возникающие в резуль- 15 тате преодоления разности усилий, создаваемых давлениями в поршневой и штоковой полостях силового гидроцилиндра, а также низкий КПД из-за недостаточно полного использова- И ния мощности привода, так как погружение сваи осуществляется за счет энергии, возникающей только в результате падения ударной части.

Известен и другой гидромолот, Я содержащий силовой цилиндр, гидрораспределитель с золотником, шабот, боек и направляющую бойка 121.

К недостаткам данного гидромолота следует отнЕсти большие потери З(1 энергии удара, возникающие в результате преодоления разности усилий, создаваемых давлениями в поршне вой и штоковой полостях силового цилиндра и низкий КПД, так как погружение сваи осуществляется только лишь при падении ударной части.

Ближайшим к изобретению по технической сущности является гидромолот для рыхления мерзлого грунта, содержащий перемещающуюся в направляющих ударную часть, наголовник, жестко закрепленный на нем силовой гидроцилиндр с поршнем и подпружиненным штоком, гидравлическую пружину с подпружиненным пустотелым штоком, клапан.пульсатор, напорную и сливную маги,страли (3).

К недостаткам указанного гидромолота следует также отнести большие потери энергии удара, возникающие в результате преодоления разности усилий создаваемых давлениями в поршневой и штоковой полостях силового гидроцилиндра, низкий КПД иэ-эа недостаточно полного. использования мощности привода гидромолота, так как иопользуется только энергия падения ударной части. Кроме того, неполно

3 767283 4

35

ЬО

65 исиользуется энергия сжимаемой жид коСти, находящейся в полости клина"рыхлителя," и совершенно не "используется реактивная составляющая при подъеме ударной части.

Цель изобретения — увеличение энергии удара и повышение КПД гидромолота.

Это достигается тем, что гидромолот, содержащий перемещающуюся в йаправляющих ударную часть, наголов ник, жестко закрепленный на нем силовой гидроцилиндр с поршнем и подпружиненным штоком, гидравлическую пружину с подпружиненным пустотелым

"йлуйжером, клапан-пульсатор, найор-ную и сливную магистрали, снабжен управляемиа обратным клапаном, кла паном сброса давления и гидрозам ком; выполненным в виде цилиндра, внутри которого размещен подпружиненный поршень со штоком, упертым в ударную часть, причем в поршне гидрозамка образована цилиндрическая полость, в которой размещен один конец пустотелого плунжера гидравлической пружины, а в другом конце плунжера расположен свободный конец подпружиненного штока силового гидроцилиндра, при этом полоСти гидроцилиндра и гидравлической пружины сообщены между собой посредством образованного в ударной части канала с размещенным в нем обратным клапаном, в свою очередь полость гидравлической пружины соединена с управляемым обратным клапаном, подклапанная полость которого сообщена с надклапанной полостью клапана сброса давления и штоковой полостью гидро .замка, причем подклапанная полость клапана сброса давления соединена со сливной магистралью, а управляемый обратный клапан и клапан сброса давления последовательно соединены с надклапанной полостью клапана-пульсатора .

Так как слив жидкости в процессе разрядки гидропружины осуществляется не из полости гидроцилиндра, а из штоковой полости гидрозамка, это дает воэможность более эффективно использовать энергию гидропружины.

Обусловлено это тем, что жидкость, находящаяся в штоковой полости гидрозамка, имеет меньший объем и находится под более высоким давлением, .чем жидкость, находящаяся в поршневой полости силового гидроцилиндра, и слив ее происходит значительно быстрее и с меньшими потерями, чем жидкости, находящейся в полостй силового гидроцилиндра. На величину раз ности этих потерь и увеличится энергйя"ударЪ;" а соответственйо повы= " сится эффективность использования.гид ропривода. Появляющаяся при подъеме ударной части реактивная составляющая в этом случае выполняет полезную работу, т. е. погружение сваи, тем са. мым повышая КПД гидромолота.

На чертеже схематически изобра жен -гидромолот.

5 Гидромолот содержит перемещающуюся в направляющих 1 ударную часть 2, наголовник 3, на котором жестко закреплен силовой гидроцилиндр 4, в котором размещены поршень 5, подпружиненный пружиной 6 плунжер 7,. упирающийся утолщенным концом в днище поршня 5, а другим, более тонким, он заходит в цилиндрическую расточку пустотелого плунжера 8, который расположен в цилиндре гидропружины 9 и поджимается пружиной 10. Поршневая полость силового гидроцилиндра 4 при помощи напорной магистрали 11 соединена с насосом 12, а посредством трубопровода 13 - с клапаном-пульсатором 14. По20 лости силового гидроцилиндра 4 и йолость гидропружины 9 сообщаются между собой посредством канала 15, в котором расположен обратный клапан

16. Свободный конец пустотелого плун25 жера 8 помещается в цилиндрической полости поршня со штоком 17, расположенного в цилиндре гидрозамка 18, и поджимается пружйной 19. Свободный конец штока 17 поддерживает ударную часть 2. С помощью канала 20 соединяются между собой полость цилиндра гидропружины 9 и надклапанная полость .21 управляемого обратного клапана. В свою очередь подклапанная полость.

22 управляемого обратного клапана сообщается с.помощью канала 23 со штоковой полостью цилиндра гидрозамка 18, а при помощи канала 24 с надклапанной полостью 25 клапана

40 сброса давления. Подклапанная полость 26 этого клапана соединена со сливным каналом 27, à его полость

28 посредством канала 29 — с полостью

30 управляемого обратного клапана и каналом 31 с надклапанной полостью клапана-пульсатора 14.

Гидромолот работает следующим образом.

Рабочая жидкость от насоса 12 по напорной магистрали 11 поступает в полость цилиндра 4, а по трубопроводу (каналу) 15 — в полость гидропружины 9 и далее по каналам 20 и

23 - в штоковую полость гидрозамка

18. По каналу 31 жидкость поступает

55 в полости 28 и 30. В результате клапан 32 сброса давления будет зак- . рыт, а управляемый обратный клапан

33 открыт.

В исходном положении поршень 5 с плунжером 7 под действием пружины

6, а шток 17.под действием пружины 19 находятся в нижнем крайнем положении.

Под действием жидкости, поступающей от насоса 12 по трубопроводу

767283 (напорной магистрали) 11, поршень

5 и плунжер 7 поднимаются вверх, сжимая пружину б. Одновременно плунжер 7 сжимает объем жидкости, находящейся в полости цилиндрической расточки пустотелого плунжера 8. 5

Часть жидкости, поступающей от насоса

12 по напорной магистрали 11, каналам 15, 20 и 23, поступает в полость гидрозамка 18 и тем самым удерживает поршень со штоком 17 в нижнем крайнем положении. Происходит процесс сжатия гидропружины 9 и аккумулирование энергии для подъема ударной части 2 вверх.

При достижении давления в напорной магистрали 11 и полости гидро15 цилиндра 4 выше давления, на которое настроен клапан-пульсатор 14, срабатывает клапан первого каскада клапанапульсатора. Надклапанная полость пульсатора 14 соедийяется со сливом, и 20 давление в полости снижается до давления слива. Одновременно снижается давление и в полостях 28 и 30. В этом случае клапан 32 сброса давления откроется, соединив полость 25 гидрозамка 18 посредством каналов

23, 24 и 27 со сливом, а управляемый обратный клапан 33 закроется, заперев объем жидкости в полости гидропружины 9, находящейся под ЭО высоким давлением.

Сжатая в полости пустотелого плунжера 8 жидкость, действуя на плунжер, будет поднимать его вверх и одновременно с ним поршень со штоком 17 и ударную часть 2, выдавливая жидкость из полости гидрозамка 18 на слив по каналам 23, 24 и 27.

Так как клапан второго каскада клапана-пульсатора 14 открывается несколько позже чем клапан первого

f каскада, то жидкость, находящаяся в полости гидроцилиндра 4, будет оставаться некоторое время под давлением, равным давлению настройки клапанапульсатора. A это даст возможность гидропружине сообщить необходимое ускорение ударной части 2, которая в этом случае будет ускоренно, подниматься вверх.

Во время толчка появившаяся реак- 50 тивная составляющая, действуя через гидроцилиндр 4 и наголовник 3 на сваю, совершит полезную работу, т. е. погрузит сваю в грунт. После открытия клапана второго каскада, жидкость иэ 55 полости гидроцилиндра 4 под действием пружины б выдавливается на олив.

Достигнув наибольшей высоты. подъема, ударная часть 2 под действием силы тяжести опустится вниз и нанесет удар по наголовнику 3, погружая сваю в грунт.

По окончании слива жидкости из

-- :,полости гидроцилиндра 4 клапан-пуль- á5 сатор 14 снова закроется и цикл повторится.

Применение гидрозамка с управляемым обратным клапаном сброса давления позволяет устранить влияние слива из полости силового гидроцилиндра на энергию удара, так как слив происходит независимо от падения ударной части, осуществить ускоренный слив жидкости из полости гидрозамка и тем самым более полно использовать энергию гидропружины благодаря тому, что жидкость, находящаяся в штоковой полости гидрозамка, имеет меньший объем и находится под более высоким давлением, чем жидкость, находящаяся в поршневой полости силового гидроцилиндра; таким образом, разрядка гидропружины будет происходить с меньшими потерями.

В связи с этим увеличивается высота подъема ударной части, а соответственно и энергия удара.

Возникающая в процессе подъема ударной части реактивная составляющая используется на погружение сваи в грунт.

Все перечисленные мероприятия в комплексе позволяют более экономично использовать привод гидромолота

1 и соответственно повысить его КПД

1 и производительность.

Формула изобретения

Гидромолот, содержащий перемещающуюся в направляющих ударную часть, наголовник, жестко закрепленный на нем силовой гидроцилиндр с поршнем и подпружиненным штоком, гидравлическую пружину с подпружиненным пустотелым плунжером, клапан-пульсатор, напорную и сливную магистрали, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения энергии удара и повышения КПД гидромолота, он снабжен управляемым обратным клапаном, клапаном сброса давления и гидрозам- ком, выполненным в виде цилиндра, внутри которого размещен подпружиненный поршень со штоком, упертым в ударную часть, причем в поршне гидрозамка образована цилиндрическая полость, в которой размещен один конец пустотелого плунжера гидравлической пружины, а в другом конце плунжера расположен свободный конец подпружиненного штока силового гидроцилиндра, при этом полости гидроцилиндра и гидравлической пружины сообцены между собой посредством образованного в ударной части канала с размещенным в нем обратным клапаном, в свою очередь полость гидравлической пружины соединена с управляемым обратным клапаном, подклапанная по767283

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе t

Составитель Н. Заболоцкая

Редактор T. Кузьмина Техред Ж.Кастелевич Корректор С. Мекмар

Заказ 7155/27 Тираж 713

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное, Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 лость которого сообщена с надклапанной полостью клапана сброса давления к стоковой полостью гидроэамка, причем подклапанная полость клапана сброса давления соединена -co слив,ной магистралью, а управляемый обратный клапан и клапан сброса давления последовательно соединены с надклапанной полостью клапана-пульсатора.

1. Авторское

М 293097, кл. Е

2. авторское

Р 326291, кл. Е

3. авторское

Р 393402, кл. Е свидетельство СССР

02 0 7/10, 1969. свидетельство СССР

02 0 7/10, 1972. свидетельство СССР

02 0 7/10, 1970.