РАБОЧИЙ ОРГАН К УСТРОЙСТВУ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ Российский патент 1994 года по МПК E02D3/46 E01C19/34 

Изобретение относится к строительной технике и предназначено для уплотнения грунтов.

Известен рабочий орган к машине для уплотнения грунтов, содержащий корпус, ударник, наковальню, центрально расположенный в корпусе приводной вал и механизм подъема ударника в виде подпружиненных кулачковых полумуфт, нижняя из которых закреплена на валу [1].

Недостатком известного рабочего органа является ненадежность его работы и необеспеченность устойчивости рабочего режима.

Наиболее близким к изобретению является рабочий орган к машине для уплотнения грунтов, содержащий корпус, ударник, наковальню, центральный расположенный в корпусе приводной вал, привод и механизм подъема ударника в виде подпружиненных кулачковых полумуфт, нижняя из которых закреплена на валу, причем ударник и верхняя полумуфта выполнены соответственно с конусным гнездом и выступом [2].

Недостатком известного рабочего органа является низкая эффективность его работы.

Цель изобретения - повышение эффективности работы рабочего органа за счет увеличения срока службы, повышения устойчивости режима работы и расширения технологических возможностей его применения в строительстве.

Поставленная цель достигается тем, что рабочий орган к устройству для уплотнения грунтов, содержащий корпус, ударник, наковальню, центрально расположенный в корпусе посредством опоры приводной вал, рабочий уплотняющий элемент, привод и механизм подъема ударника в виде примыкающих одна к другой посредством втулки и пружины двух кулачковых винтовых полумуфт с возможностью взаимодействия между собой, а ударник и верхняя полумуфта выполнены соответственно с конусным отверстием и выступом.

Рабочий орган снабжен герметичной камерой, заполненной смазкой, верхняя полумуфта и втулка выполнены с дополнительными винтовыми кулачками с возможностью взаимодействия между собой, а основные кулачки полумуфты размещены в герметичной камере.

На фиг.1 показан предлагаемый рабочий орган, общий вид; на фиг.2 - узел А на фиг.1; на фиг.3 - узел II на фиг.1; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3; на фиг. 5 - сменный рабочий уплотняющий элемент в виде наголовника, клина и теряемого башмака.

Рабочий орган содержит корпус 1, ударник 2, наковальню 3, центральный расположенный в корпусе посредством опоры 4 приводной вал 5, рабочий уплотняющий элемент 6, привод 7 и механизм подъема ударника в виде примыкающих одна к другой посредством втулки 8 и пружины 9 двух кулачковых винтовых полумуфт 10 и 11 с возможностью взаимодействия между собой. Ударник 2 и верхняя полумуфта 10 выполнены соответственно с конусным отверстием 12 и выступом 13. Рабочий орган снабжен герметичной камерой 14, заполненной смазкой, верхняя полумуфта 10 и втулка 8 выполнены с дополнительными винтовыми кулачками 15 и 16 с возможностью взаимодействия между собой, а основные кулачки полумуфт 10 и 11 размещены в герметичной камере 14. Ударник со стороны привода 7 снабжен роликами 17, а приводной вал 5 выполнен с шлицами 18, взаимодействующими с роликами 17. Рабочий орган снабжен дополнительной опорой 19, размещенной между ударником 2 и основной опорой 4, а вал 5 соединен с приводом 7 посредством упругой муфты 20. Рабочий уплотняющий элемент выполнен сменным в виде наголовника 21, клина 22 и теряемого башмака 23. Наковальня 3 и корпус 1 имеют шлицевое соединение 24. В нижней части корпуса 1 установлена гайка 25 для ограничения хода наковальни 3. Вал 5 установлен на подшипниках 26 качения. Между верхней частью ударника 2 и промежуточной опорой 19 установлена пружина 27.

Рабочий орган работает следующим образом.

С помощью базовой машины рабочий орган устанавливается на грунт, затем включают привод 7, который приводит во вращение через упругую муфту 20 приводной вал 5, который, в свою очередь, через ролики 17 приводит во вращение ударник 2 и верхнюю кулачковую полумуфту 10. В результате чего происходит проскальзывание зубьев основных кулачковых полумуфт 10 и 11 относительно друг друга, при этом ударник 2, поднимаясь вверх на высоту зубьев, вводит в зацепление зубья дополнительных кулачков 15 и 16 под действием сжатой пружины 9. В этот момент происходит подъем ударника 2 и одновременно под действием пружины 9 вводятся в зацепление зубья основных кулачков, полумуфт 10 и 11, т.е. механизм подъема приходит в исходное положение. Затем при падении ударника 2 конусное его гнездо 12 входит в конусный выступ 13 верхней полумуфты 10 и, таким образом, кинетическая энергия удара ударника 2 передается через кулачковый механизм подъема на уплотняющую плиту 6. Одновременно в момент удара происходит мгновенное торможение верхней полумуфты 10, в результате чего ударник 2 поднимается вверх, сжимая пружину 27. Затем ударник падает вниз и цикл повторяется.

В момент удара упругая муфта 20 смягчает скручивающее усилие, возникающее между ударником 2 и приводным валом 5. Наличие дополнительных торцовых зубьев 15 и 16 обеспечивает постоянный и надежный контакт основных торцовых зубьев 24 в момент удара, за счет чего повышается ресурс и устойчивость работы рабочего органа.

Наличие герметичной камеры 14 обеспечивает постоянную и надежную смазку винтовых торцовых зубьев 24, за счет чего повышается надежность работы рабочего органа. Оснащение ударника роликами 17 повышает КПД рабочего органа за счет снижения сил трения при падении и взлете ударника. Промежуточная опора 19 повышает жесткость приводного вала 5, за счет чего повышается надежность работы рабочего органа. Снабжение рабочего органа сменным инструментом 21, 22 и 23 расширяет технологические его возможности, так как рабочий орган можно использовать также для забивки свай, шпунта, труб, металлических стержней, рыхления мерзлых и скальных грунтов, разрушения твердых покрытий, устройства вертикальных скважин и пр.

Применение предлагаемого органа позволит повысить эффективность его работы за счет повышения энергии удара и срока его службы, а также расширить технологические возможности его применения в строительстве, а именно использование его не только для уплотнения грунтов, но также и для забивки свай и шпунта, рыхления мерзлых и скальных грунтов, разрушения твердых покрытий, образования вертикальных скважин и пр.

Использование: для уплотнения грунтов. Сущность изобретения: рабочий орган содержит корпус, ударник, наковальню, приводной вал, рабочий уплотняющий элемент, привод, механизм подъема ударника в виде втулки, пружины, двух кулачковых винтовых полумуфт, кулачки которых размещены в герметичной заполненной смазкой камере. Ударник и верхняя полумуфта выполнены соответственно с конусным отверстияем и выступом. Верхняя полумуфта и втулка выполнены с дополнительными винтовыми кулачками. 3 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. РАБОЧИЙ ОРГАН К УСТРОЙСТВУ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ, содержащий корпус, ударник, наковальню, центрально расположенный в корпусе посредством опоры приводной вал, рабочий уплотняющий элемент, привод и механизм подъема ударника в виде примыкающих одна к другой посредством втулки и пружины двух кулачковых винтовых полумуфт с возможностью взаимодействия между собой, ударник и верхняя полумуфта выполнены соответственно с конусным отверстием и выступом, отличающийся тем, что он снабжен герметичной камерой, заполненной смазкой, верхняя полумуфта и втулка выполнены с дополнительными винтовыми кулачками с возможностью взаимодействия между собой, а основные кулачки полумуфт размещены в герметичной камере. 2. Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что ударник со стороны привода снабжен роликами, а приводной вал выполнен со шлицами, взаимодействующими с роликами. 3. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной опорой, размещенной между ударником и основной опорой, а вал соединен с приводом посредством упругой муфты. 4. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что рабочий уплотняющий элемент выполнен сменным в виде наголовника, клина и теряемого башмака.