Гидромолот

 

(72) Автор изобретения

В.С. Педан

Винницкий политехнический- институт (7I )" Заявитель (54) ГИДРОИОЛОТ

Изобретение относится к строи, тельным машинам, а именно к конструкции молотов с гидроприводом, и может быть использовано для погружения свай, шпунта, фундаментных пи- . рамид, уплотнения и рыхления грунтов и т.п. работ.

Известен гидромолот, включающий ударную часть, установленную в направляющих, размещенный в ней рабочий цилиндр с полым плунжером, распределительное устройство, гидроаккумулятор, напорную и сливную магистрали, дополнительный полый плунжер, один конец которого закреплен в корпусе молота, а другой введен в рабочий цилиндр, причем наружный диаметр дополнительного плунжера меньше диаметра внутренней полости основного плунжера 1 ).

Недостатком гидромолота является отскок, возникающий в результате упругого удара, так как узлы и детали молота.в этом случае рассчитываются с учетом упругого отскока, то это .приводит к увеличению габаритов, мас сы молота, снижению производительности и энергоемкости, поскольку, часть .энергии .расходуется на перемещение

"наголовника и узлов, размещенных на нем. Кроме того, снижается долговечность молота. о

Известен также гидромолот, вклю- чающий направляющие штанги, установленную в них ударную часть с гидроаккумулятором, силовые цилиндры с ппун1,жерами, рабочими и буферными полостями, распределительное устройство, насос, напорную и сливную магистрали.

Причем плунжеры закреплены в средней части направляющих штанг, пропущенных

20 через силовые цилиндры, буферные по: лости которых соединены каналами, об. разованными в ударной части с гидро, аккумулятором и насосом, а рабочиес

3 9681 .между собой и распределительным устройством (2f.

К недостаткам гидромолота относятся низкая долговечность и производительность, вызванные явлением упругого отскока в результате удара. Исходя из обеспечения необходимой жесткости конструкции узлы и детали выполняются увеличенйых размеров, что в свою очередь ведет к увеличению 10 габаритов и массы молота и снижению энергоемкости, поскольку энергия удара частично расходуется на перемещение наголовника и связанных с ним узлов, что ведет к снижению произво- 15 дительности.

Наиболее%лизким к изобретению по техни чес кой сущности я вля ет ся гидро-, молот, включающий ударную часть, рабочий цилиндр с подпружиненным порш- 2р нем, гидропружину- с плунжером, шариковый замок, подпружиненный золотник, клапан-пульсатор, напорную и сливную магистрали, направляющие и наголовник.

Кроме того, в полости рабочего цилинд-р5 ра расйоложен блок цилиндров, штоки которого взаимодействуют с шариковым замком, а поршневые полости соединены с подпружиненным золотником, при этом между блоком цилиндров и поршнем ра бочего цилиндра образована герметичная полость изменяемого объема, нижняя часть рабочего цилиндра, оснащена гидрозамком, подклапанные полости которого соединены каналами с полостью

35 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, оснащена хвостовиком, размещенным в u3a- . риковом замке, и плунжером упирается в дно поршня рабочего цилиндра (,3 J.

К недостаткам известного гидромолога относятся невысокие долговечность и производительность, обусловленные его конструкцией, так как рабочий ци- 5О линдр жестко связан с наголовником, а шариковый замок закрывается сразу же после свершения удара и удерживает ударную часть в нижнем положении, то

I возникающие при этом силы упругого возврата (отскока ударной части от наголовника) вызывают разрушение и не желательные деформации конструкции.

76 4

Заведомо увеличенйая жесткость ведет к снижению энергоеякости и КПД гидромолота, т.е. с увеличением массы наголовника и рабочего цилиндра часть энергии толчка и удара расходуется на их перемещение, что ведет к снижеwI0 производительности.

Целью изобретения является повышение производительности и договечности гидромолота.

Поставленная цель достигается тем, что гидромолот, включающий ударную часть, рабочий цилиндр с подпружиненным поршнем, гидропружину с плунжером. расположенную в ударной части, шариковый замок, подпружиненный золотник, клапан-пульсатор, напорную и сливную магистрали направляющие и наголовник, снабжен жестко закрепленным на наголовнике цилиндром торможения, на внут1 ренней стенке которого выполнена ступенчатая расточка, сообщенная трубопроводами с напорной магистралью и подпружиненным золотником, при этом рабочий цилийдр имеет на наружной поверхности .буртик и установлен с возможностью осевого перемещения в цилиндре торможения, причем между внутренней поверхностью ступенчатой расточки последнего и наружной поверхностью буртика рабочего цилиндра образован диаметральный зазор.

На чертеже представлена полуконструктивная схема гидромолота.

Гидромолот содержит перемещающуюся в направляющих 1 ударную часть 2 с размещенной в ней гидропружиной 3, плунжер 4, который упирается в дно поршня 5 рабочего цилиндра 6, подпружиненного пружиной 7. В верхней части цилиндра 6 расположен шариковый замок 8 и пружина 9, а на наружной поверхности цилиндра выполнен буртик 10.

Рабочий цилиндр 6 размещен в цилиндре торможения 11 с возможностью осевого перемещения. Причем цилиндр 11 жестко закреплен на наголовнике 12.

Полость 13 рабочего цилиндра 6 соединена с напорной магистралью 14 и клапаном пульсатором 15. Ступенчатая расточка 16 тормозного цилиндра 1.1 посредством трубопровода 17 сообщается с подпружиненным золотником 18, соединенным с напорной магистралью 14.Между наружной поверхностью буртика 10 и внутренней поверхностью расточки

16 выполнен зазор 19, величина которо го рассчитывается исходя из длины пу176 6

968 опускании вниз цилиндр 6 предохраняется от удара о наголовник 12 путем торможения при выдавливании жидкости из нижней части расточки 16 через диаметральный зазор 19. Величина усилия торможения зависит от величины диаметрального зазора 19 и длины пути торможения.

Использование цилиндра торможения, жестко закрепленного на наголовнике со ступенчатой расточкой, расположенного в нем с возможностью перемещения в осевом направлении, рабочего цилиндра с буртиком на наружной поверхности при наличии расчетного диаметрального зазора между внутренними поверхностями ступенчатой рас" точки и наружной поверхностью буртика, устраняет действие энергии отскока на конструкцию, В результате удается снизить массу наголовника и расположенных на нем узлом, так как энергия расходуется прямо пропорционально массе подвижных частей, то за счет этого удается повысить производительность и увеличить долговечность молота.

Формула изобретения

Гидромолот, включающий ударную часть, рабочий цилиндр с подпружинен- ным поршнем, гидропружину с плунжером шариковый замок, подпружиненный золотник, клапан-пульсатор, напорную и сливную магистрали, направляющие и наголовник, отличающийся тем, что, с целью повышения произ" водительности и долговечности гидрой молота, он снабжен жестко закреплен ным на наголовнике цилиндром торможения, на внутренней стенке которого

; выполнена ступенчатая расточка, сооб- . щенная трубопроводами с напорной магистралью и подпружиненным золотником, при.,этом рабочий цилиндр имеет, на наружной поверхности буртик и ус-! тановлен с возможностью осевого перемещения в цилиндре торможения, при- чем между внутренней поверхностью ступенчатой расточки последнего и наружной поверхностью буртика рабочего цилиндра образовандиаметральный зазор.

Источники йнформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 633983, кл. E 02 D 7/10, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 639994, кл. Е 02 0 7/10; 1978.

3. Авторское свйдетельство СССР по заявке tf 2715604/33, кл. Е 02 D 7/10, 1979 (прототип).

5 ти и величины усилия торможения.

Плунжерные полости 20 шарикового замка 8 сообщаются посредством трубопровода 21 с подпружиненным золотником 18.

Гидромолот работает следующим образом.

В исходном положении ударная часть

2 покоится на наголовнике 12 и удерживается шариковым замком 8, кото- 1ф рый закрыт. Золотник 18 настроен на несколько меньшее давление, чем клапан-пульсатор 15;

Рабочая жидкость по напорной магистрали 14 поступает в полость 13, 15 действует на поршень 5 и посредством плунжера 4 сжимает гидропружину 3.

При достижении в напорной магистрали

14 давления, на которое настроен золотник 18, последний переключается и щ направляет рабочую жидкость в расточку 16 и полость 20. В результате за- . мок 8 открывается и освобождает ударную часть 2 от удерживания. Последняя под действием усилия разряжающей- 25 ся гидропружины 3 резко поднимется

:вверх. Реактивная составляющая погружает сваю в грунт. Как только дав ление в полости 13 достигнет величины настройки клапана-пульсатора l5, щ последйий открывается и соединяет по лость 13 со сливной магистралью. Жидкость под действием пружины 7 пойдет по трубопроводу 14, через клапан-пуль сатор 15 на слив. По окончании слива рабочей жидкости из полости 13 клапан-пульсатор 15 закрывается, и цикл . повторяется.Падая, ударная часть 2 наносит удар по наголовнику 12, вторично погружая сваю в грунт,, и одновременно посредством пружины 9 закрывает замок 8. После свершения удара, в виду упругих деформаций наголовника 12, ударной части 2 и уплотненного грунта, ударная часть .12 отскакивает от наголовника 12, увлекая за собой рабочий цилиндр 6. Так как цилиндр 6 имеет возможность свободно перемещаться в осевом направлении, т.е. жесткая связь между цилиндром 6 и наголовником 12 отсутствует, то энергия отскока не будет передаваться на раму молота, следовательно будет увеличиваться его долговечность. Энергия

55 отскока также снижается за счет торможения при выдавливании жидкости из верхней меньшей ступеньки расточки

16 через диаметральный зазор 19. При