Гидромолот

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЫДЕТЕЛЬСТВУ (n)962456

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 081280 (21) 3239926/29-33 5 М Кд з

Е 02 0,7/10 с присоединением заявки Но»

ГосударствеииыЯ комитет

СССР ио делам изобретеииЯ и открытиЯ (23) ПриоритетОпубликовано 30.09.82. Бюллетень HP 36

Дата опубликования описания 3009.82

РЗ) УДК 624.155, .15(088.8) А.И,Руппель, В.А.Сергеев, Л.В.Ерофеев и (72) Авторы изобретения,Омский политехнический институт и Всесоюзный исследовательский институт строительного д машиностроения. (71) Заявители (54) ГИДРОИОЛОТ

Изобретение относится к строитель- ной технике и предназначено для использования в строительных н дорожных машинах для забивки свай и шпунта, рыхления мерзлого грунта, разрушения дорожных покрытий, уплотнения грунта и других машинах, в которых используется кинетическая энергия подвижной массы.

Известны гидромолоты, состоящие из корпуса, ударной части, шабота, рабочего инструмента, рабочего гид. роцилиндра, распределительного уст-. ройства, сливной и на»орной магистрали. !

5 . Чаще всего гидромолоты применяются в качестве сменного оборудования к копрам, экскаваторам, самоходным шасси и питаются от насосной установки этих машин. Гидромолоты имеют более высокий КПД, чем дорожные и строительные ударные машины с другим видом привода (например паровоэдушные) (1 j.

Однако указанные гидромолоты обла 25 дают недостаточно высоким КПД и имеют резервы для его повышения.

Наиболее близким к предлагаемому является свайный гидромолот, включающий корпус, ударную часть, рабочий 30 цилиндр с направляющей втулкой и штоком с поршнем, гидроаккумулятор, распределительное устройство, напорную и сливную магистрали f2).

Недостатком известной конструкции является то,что шток с поршнем в рабочем цилиндре уплотняется контактными уплотнениями, расположенными во втулке штока, которые создают значйтельную силу трения, пропорциональную давлению энергоносителя и составляющую 10-15@ от движущей силы гидро4. цилиндра. Сила трения снижает КПД гндромолота н вызывает износ сопрягаеьнх поверхностей.

Цель изобретения — повышение КПД и снижение износа сопрягаемых поверхностей штока и направляющей втулки рабочего цилиндра гидромолота.

Поставленная цель .достигается тем, что в гидромолоте, включащем корпус, ударную часть, рабочий цилиндр с направляющей втулкой и штоком с поршнем, гидроаккумулятор, распределительное устройство, напорную и сливную магистрали, на внутренней поверхности направляющей втулки выполнены радиальные углубления равных размеров, .равнораспределенные по окружности и соединен962456

Для Предотвращения утечек жидкости через крышку гидроцилиндра в ней размещено плавающее чугунное кольцо, притертое по штоку.

На фиг. 1 показан гидромолот, продольный разрез; на фиг. 2 - направляющая втулка, поперечное сечение .(показано расположение, например, четырех углублений по внутреннему диаметру направляющей втулки), 60 ные с напорной магистралью через дроссели равного сопротивления.

При этом в направляющей втулке со стороны нижнего торца на расстоянии

9 = 0,03-0,2 внутреннего диаметра направляющей. втулки от углубления выполнена кольцевая проточка, к которой подсоединен дренажный трубопровод.

Таким образом, рабочая жидкость иэ напорной магистрали поступает в углубления, выполненные во втулках, 10 а иэ углублений через щЕли, образо-. ванные внутренней цилиндрической поверхностью втулки и поверхностью штока, проходит в кольцевую проточку и далее по дренажному трубопроводу в бак, Образуется система гидравлических потенциометров, у которой дроссели имеют равное сопротивление, при этом цели имеют равное сопротивление только в случае хонцентричного расположения штока во втулке.

При концентричном расположении штока давление рабочеи жидкости во всех углублениях одинаково и, поскольку .размеры их равны и расположены они на равнбм друг от друга расстоянии, шток находится в равновесии. Если под действием внешней силы шток сместится в радиальном направлении, то высота щели с одной стороны втулки окажется меньше, а с противоположной стороны — больше. Тогда со стороны меньшей щели давление в углублении окажется большим, чем с противоположной стороны, так как гидравлическое сопротивление с мень- 35 шей высотой щели больше по сравнению с гидравлическим сопротивлением противоположной щели, имеющей большую высоту: Вследствие этой разности давлений шток вернется s 4Q соосное со втулкой положение, в результате чего между штоком и втулкой вновь образуется концентричная цель, заполненная рабочей жидкостью. Контактное трение здесь 45 уступает глесто чисто жидкостному, коэффициент которого на три порядка гленьше. Общие потери глощности. на жидкостное трение и продавливание жидкости через щели в предлагаемой конструкции опоры штока ничтожно малы и составляют десятые доли процента, что в 50-100 раз меньше, чем в контактном уплотнении..

Гидрогюлот включает корпус 1, ударную часть 2, рабочий цилиндр 3 с втулкой 4, штоком 5 с поршнем и крышкой 6. Втулка 4 иглеет углубления 7, которые посредством отверстий 8 соединены с радиальными от-. верстиями 9, и кольцевую проточку 10, соединенную через радиальное отверстие 11 с дренажным трубопроводом 12.

Отверстия 9, в которые плотно вставлены пробки 13 с нарезанной на их поверхности винтовой дроссельной канавкой, соединены с кольцевой проточкой 14, подключенной к напорной гидролинии 15. A в крышке помещается плавающее кольцо 16. Гидропривод содержит насос 17 и предохранительный клапан 18, принадлежащие базовой машине, аккумулятор 19, распределитель 20 с пружиной 21, обратный клапан 22, сливную ггагистраль 23 и бак 24.

Гидромолот работает следующим образом.

В исходной позиции шток 5 с поршнем и ударная часть 2 находятся в крайнем нижнем положении, а золотник распределителя 20 под действием пружины 21 занимает крайнее правое положение. Рабочая жидкость, подаваемая насосом 17 иэ бака 24, через распределитель 20 поступает в штоковую полость рабочего цилиндра 3, а из поршневой полости по сливной магистрали 23 уходит в бак. 2ток 5 с поршнем с ударной частью 2 поднимается. Когда поршень перекроет выпуск.ное отверстие, оставшаяся часть жидкости вытесняется в правую полость золотника 20. Золотник 20 сжимает пружину 21 и занимает крайнее левое положение. Рабочая жидкость поступает в поршневую полость цилиндра 3 и шток 5 с поршнем вместе с ударной частью 2 ускоренно движется вниз.

В нижнем крайнем положении ударная часть 2 наносит удар по шаботу (не йокаэан). Одновременно верхняя полость рабочего цилиндра 3 через обратный клапан 22 соединяется со сливной магистралью. Давление в пориневой полости рабочего цилиндра и в правой полости распределителя 20 падает, и пружина 21 переключает золотник распределителя 20 в крайнее правое положение. Далее цикл повторяется.

Так как проточка 14 во .втулке 4 постоянно соединена с напорной магистралью 15, то жидкость под давлением через дроссельные пробки 13 поступает в углубления 7, в результате чего возникают гидростатические силы, центрирующие шток относительно втулки 4. Далее жидкость через щели, образованные внутренней поверхностью втулки 3 и поверхностью штока, попадает в штоковую полость

962456 рабочего цилиндра (при ходе поршня вниз) и в кольцевую проточку 10, из которой через отверстие 11 по дренажному трубопроводу 12 в бак 24, при ходе поршня вверх вся жидкость из углублений 7 пройдет

Через нижнюю (по схеме) щель в кольцевую проточку 10 (так как давление рабочей жидкости в штоковой полости рабочего цилиндра при ходе вверх будет больше, чем давление в углуб- IG лениях направляющей втулки). Когда шток находится в соосном со втулкой положении, равнодействующая гидростатических сил равна нулю. Если шток вывести из соосного положения, то появляется радиальная равнодействующая гидростатических сил, которая стремится восстановить соосное положение штока.

Таким образом, появившаяся возму- .О щающая радиальная сила уравновешивается равнодействующей гидростатических сил. Слой жидкости, разделяющий втулку 4 и шток 5 имеет высокую степень упругости, которая зависит от площади углублений, высоты щелей и давления рабочей жидкости..Контактное трение уступает место жидкостному.

Так как величина жидкостного трения ничтожна, то повышается КПД гидромолота. Кроме того, отсутствие контакта между штоком и втулкой исключает взнос последних, повышая их долговечность. формула изобретения

1. Гидромолот, включающий корпус, ударную часть, рабочий цилиндр с направляющей втулкой и штоком с поршнем, гидроаккумулятор, распределительное устройство, напорную и сливную магистрали, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения КИД и снижения износа сопрягаемых поверхностей штока и направляющей втулки рабочего цилиндра на внутренней поверхности направляющей втулки выполнены радиальные углубления, равных размеров, равнораспределенные по окружности н соединенные с напорной магистралью через дроссели равного сопротивления.

2. Гидромолот по п. 1, о т л и« ч а.ю шийся тем, что со стороны нижнего торца направляющей втулки на расстоянии Р = 0 03-0,2 внутреннего диаметра направляющей втулки от углубления выполнена кольцевая про очка, к которой подсоединен дренажный трубопровод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дмитревич Ю.B. Аналитическое исследование рабочего процесса свайного гидромолота двойного действия"

Труды ВНИИстройдормаша", вып. 52

"Исследование сваебойного оборудования", И., 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 279447, кл. E 02 0 7/10, 1968..962456

Составитель В.Чесноков

Техред И.Коштура Корректор О.Билак

Редактор Л.Филь

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4

Закаэ 7459/45 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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