Гидромолот

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 927902

Союз Советских

Социалистических

Респубпнн (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24. 01. 79 (21) 2715604/33 с присоединением заявки М— (23)Приоритет— (51)М. Кл.

E 02 D 7/10

3Ьауаарствсииый каиитвт

СССР по делаи изабретаиий и открытий

Опубликовано 15 .05. 82, Бюллетень Лй 18

Дата опубликования описания15 .05 . 82 (53) УДК 624.155 ° .15(OS8.8) (72) Автор:. изобретенн,я

В.С.педан (73) Заявитель

Винницкий политехнический институт (54) ГИДРОМОЛОТ

Изобретение относится к строительным машинам, а именно к конструкции молотов с гидроприводом и может быть использовано для погружения свай, фундаментных пирамид, шпунта, трамбования, рыхления. грунта и других подобных работ.

Известен гидромолот, включающий ударную часть, .пустотелый шток с распределительным золотником, напорную и сливную магистрали, гидроt0 аккумулятор с поршнем L13 .

Недостатком этого молота являются значительные потери энергии уда" ра, вызванные большой длиной сливной

15 магистрали с многочисленными переходами, из-за чего снижается скорость разрядки аккумулятора, что при-, водит к уменьшению энергии удара.

Кроме того, известному молоту присущи большие сопротивления при сливе жидкости, которые тормозят падение ударной части, что также сказывается на энергии удара. В итоге

7 снижается производительность молота.

Значительная трудоемкость изготовления, вызванная большим числом уплотняемых посадочных мест, существенно удорожает конструкцию молота.

Известен гидромолот, включающий ударную часть, направляющие штанги, распределительное устройство с золотником, размещенным в корпусе, напорную и сливную магистрали, гидроаккумулятор с рабочей полостью и поршнем, через который пропущен подвижный стержень, другой конец которого проходит через концевую часть золотника, причем между последним и его корпусом установлен упор с отверстиями, сообщающими напорную магистраль с рабочей полостью аккумулятора. Золотник выполнен пустотелым с радиальными отверстиями, соединяющими его внутреннюю полость со сливной магистралью и полостью, oC)разованной золотником и упором(2) .

Недостатком этого молота являет" ся использование аккумуляторов, так как конструкция его не позволяет разместить аккумулятор непосредственно у силового цилиндра. Аккумулятор помещается на некотором расстоянии от этого цилиндра,, что приводит к увеличению габаритов молота и потерям энергии удара. Потери энергии обусловлены гидравлическим сопро- 10 тивлением, которое возникает при прохождении рабочей жидкости по каналу, соединяющему аккумулятор с силовым гидроцилиндром. Потери увеличиваются с увеличением длины кана- 15 ла и скорости течения жидкости по нему. Увеличение проходных сечений каналов для снижения потерь не всег да возможно,так как связано с большими конструктивными затруднениями.

Наиболее близким к изобретению является гидромолот, включающий ударную часть, рабочий цилиндр с поршнем, шток которого подпружинен, гидропружину с плунжером, жестко связанным со штоком плунжера рабочего цилиндра, шариковый замок, подпружиненный золотник, клапан- пульсатор, напорную и сливную магистрали 13) .

К недостаткам известного гидРомоло"в та относятся потери энергии удара, которые зависят, в первую очередь от соотношения масс ударной части и корпуса, т.е. при разрядке гидропружины корпус гидромолота и ударная часть взаимоотталкиваются. В результате снижается долговечность гидромолота.

Увеличение массы корпуса с целью повышения энергии удара нецелесообразно, так как это приводит к увеличению стоимости гидромолота, перерас40 ходу дорогостоящих материалов и снижению энергоемкости.

Цель изобретения — повышение производительности и регулирование энергии удара.

И

Цель достигается тем, что гидромолот, включающий ударную часть, рабочий цилиндр с подпружиненным поршнем, гидропружину с плунжером, шариковый замок, подпружиненный золотник, клапан-пульсатор, напорную и сливную магистрали, снабжен расположенным в полости рабочего цилиндра блоком цилиндров, штоки которых взаимодействуют с Шариковым замком, а И поршневые полости соединены с подпруI жиненным золотником, при этом между блоком и плунжером рабочего цилиндра образована герметичная полость изменяемого объема, нижняя часть рабочего цилиндра оснащена гидрозамком, подклапанные полости которого соединены каналами с полостью рабочего цилиндра, надклапанные полости сообщены с герметичной полостью посредством трубопроводов с присоединенными к ним обратными клапанами; соединенными со сливной магистралью, а плунжерные полости гидрозамка — с напорной магистралью, причем гидропружина расположена в ударной части и оснащена хвостовиком, размещенным в шариковом замке и плунжером уперта в поршень рабочего цилиндра.

На фиг. 1 представлена полуконструктивная схема гидромолота, на фиг. 2 - управляемый шариковый замок, узел 1 на фиг.1. о

Гидромолот содержит перемещающуюся в направляющих 1 ударную часть 2, внутри которой расположена гидропружина 3, плунжер 4 которой свободным концом расположен внутри рабочего цилиндра 5, а хвостовик 6, расположенный также в полости рабочего цилиндра 5, удерживается шариками 7, расположенными в сепараторе 8. Движение сепаратора 8 еверх обеспечивается штоками 9, расположенными в блоке 10 и ограничивается стопорным акольцом 11. Поршневые полости 12 блока 10 соединены с управляемыми подпружиненным золотником 13 посредством трубопроводов 14. Золотник 13..соединен с помощью трубопроводов 15 с напорным трубопроводом 16. К сепаратору..8 с помощью болтов 17 крепится нажимное кольцо 18< устанавливаемое на пружине 19. В цилиндрической расточке нажимного кольца 18 размещена пружина 20, свободный конец которой упирается в ударную часть 2.

В нижней утолщенной части рабочего цилиндра 5 расположены управляемые обратные клапаны 21, шарики которых поджимаются плунжерами 22, причем их подклапанные полости 23 ñîåдинены каналами с поршневой полостью 24 цилиндра 5, а надклапанные полости 25 трубопроводами 26, к которым присоединены обратные клапаны 27, соединены со сливом - герметичной полостью 28. Плунжерные полости 29 управляемых обратных клапанов 21 соединены при помощи трубопроводов 30 с напорным трубопроводом 16.

Герметичная полость 28 образует— т.е. замок открывается. Освобожденная от удерживания ударная часть 2 под действием гидропружины 3 поднимается вверх, отталкиваясь плунжером 4 от поршня 32, который в этот момент удерживается в верхнем положении давлением жидкости, находящейся в полости 24. Как только ускорение подъема ударной части достигает наибольшего значения, а давление в полости 24, в результате толчка плунжера 4 о дно поршня 32, резко поднимается и превышает усилие настройки пружины клапана-пульсатора 35, последний открывается и соединяет напорные трубопроводы со сливным трубопроводом 36. Давление в напорных трубопроводах 16 и полостях 29 управляемых обратных клапанов снижается до давления слива.

Под действием пружины 33 поршень 32 опускается вниз, выдавливая жидкость из полости 24 на слив. Под действием давления жидкости, находящейся в полости 24, открываются клапаны 21 и соединяют полость 24 с полостью 28.

Так как обратные клапаны 27 в данный момент закрыты, а s полости 28 давление снижается, часть жидкости,из полости 24 по трубопроводам 26 поступает в полость 28. В результате ускоряется слив из полости 24, а рубопроводы 16 и 36 предохраняются от перегрузки.

В момент толчка усилие передает" ся через систему гидроцилиндр-наголовник на сваю, которая погружается в грунт.

Достигнув наивысшей точки подъема, ударная часть опускаясь вниз, наносит удар по наголовнику и вторич: но погружает сваю в грунт. 3а это время жидкость иэ полости 24 удаляется полностью, клапан-пульсатор 35 закрывается, управляемый золотник 13 возвращается в исходное положение и соединяет напорный трубопровод 16 с полостями 12. Давление в этих полостях снова возрастает. Штоки 9 поднимают сепаратор 8 с шариками 7 и нажимным кольцом 18 вверх до упора в стопорное кольцо 11. Ударная часть 2, падая вниз, надавливает посредством пружины 20 на кольцо 18 и закрывает замок. Обратные клапаны 21 снова закрываются и цикл повторяется.

Производительность предлагаемого гидромолота выше чем у извест5 927902 6 ся между наружной поверхностью ци" линдра 31 и кольцевой крышкой поршня 32. Крышка уплотнена по наружной поверхности цилиндра 31 и имеет возможность свободно перемещаться по этой поверхности. Поршень 32 расположен в полости рабочего цилиндра 5 и поджимается к дну цилиндра 5 пружиной 33. Поршневая полость 24 соединена посредством трубопрово- 10 дов 16 с насосом 34 и клапаном-пульсатором 35, соединенным со сливным трубопроводом 36.

Гидромолот работает следующим образом. 15

Рабочая жидкость от насоса 34 по напорному трубопроводу 16 поступает в полость рабочего цилиндра и одновременно по трубопроводам .30 в полости 29 управляемых обратных 2о клапанов 21. Так как площадь торца плунжера 22, на которую действует рабочая жидкость, больше чем площадь у шарика клапана 21, то этот клапан закрывается. Одновременно рабочая жидкость по трубопроводу 15 через управляемый золотник 13 и трубопроводы 14 поступает в полости 12 блока 10. Под действием рабочей жидкости штоки 9 поднимают сепаратор 8 с шариками 7 вверх до упора в сто,порное кольцо 11. В исходном положении ударная часть 2 покоится на наголовнике, а хвостовик 6 и плунжер

4 - в полости рабочего цилиндра 5.

Нажимное кольцо 18 своим буртиком прижато пружиной 20 к торцу цилинд" ра 5. Поднимаясь вверх, сепаратор 8 сжимает пружины 19, а шарики 7, скользя по конической поверхности нажимного кольца 18, зажимают хвостовик 6 гидропружины, т.е . замок закрывается. В это время давление в поршневой полости .24 рабочего цилиндра 5 возрастает и поршень 32 начинает подниматься, сжимая пружину 33, поднимая плунжер 4 и тем самым затягивая гидропружину 3. Жидкость, находящаяся в полости 28, выдавливается по трубопроводу через обратный клапан

27 на слив. Как только давление в полостях 12 превышает усилие настройки пружины золотника 13, последний срабатывает и жидкость из полостей

12 идет на слив. Пружины 19 распрямляясь, возращают сепаратор 8 в исход. 55 ное положение. Шарики 7 освобождаясь от действия на них нажимного кольца 18 освобождают хвостовик 6, 7 9279 ных. в 1,5-2 раза. Выше также его энергоемкость и КПД. Это можно объяснить более полным использованием энергии толчка и энергии падения ударной части. Регулирование энер- 5 гии удара способствует более.качест венному погружению сваи в грунт при нивелировании их по высоте. а l0 формула изобретения

Гидромолот., включающий ударную часть,. рабочий цилиндр с подпру" жиненным поршнем, гидропружину с плунжером, шариковый замок, подпружиненный золотник, клапан-пульсатор,- напорную.и сливную магистрали, о т л и ч -а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и регулирования энергии уда" ра,:он снабжен расположенным в. полости рабочего цйлиндра блоком цилиндров, штоки которых взаимодействуют с шариковым Ьамком, а поршневые полости соединены с подпружиненным золотником, при этом между блоком

02 8 и плунжером рабочего цилиндра образована герметичная полость изменяемого объема, нижняя часть рабочего цилиндра оснащена гидрозамком, подклапанные полости которого соединены каналами с полостью рабочего цилиндра, нвдклапанные полости сообщены с герметичной полостью посредством трубопроводов с присоединенными к ним обратными клапанами, соединенными со сливной магистралью, а плунжерные полости гидрозамка- - с напорной магистралью, причем гидропружина расположена в ударной части и оснащена хвосто виком, размещенным в шариковом замке, и плунжером уперта в поршень рабочего цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 375347, кл. Е .02 0 7/10 1973 °

2. Авторское свидетельство СССР

М 421734, кл. Е 02 D 7/10, 1974.

3, Авторское свидетельство СССР

Ио заявке М 2695785/39-33, кл. Е 02 9 7/10, 12.12.78.