ДИЗЕЛЬ-МОЛОТ ТРУБЧАТЫЙ Российский патент 2004 года по МПК E02D7/12 

Изобретение относится к средствам механизации сваебойных работ, в частности к группе дизель-молотов одиночного действия.

Известен штанговый дизель-молот с неподвижными штангами, состоящий из цилиндра - ударной части, поршневого блока, кошки - механизма подъема и сбрасываемой ударной части, топливного насоса, механизма регулирования подачи топлива, шарнирной опоры, направляющих штанг и верхней траверсы (Сваебойное оборудование / Под ред. М.И.Смородинова. - М.: Машиностроение, 1967. С.35-37).

Этот молот применяется для погружения свай, шпунта, рыхления грунта, а также для выдергивания свай.

Основными достоинствами являются: независимость от постороннего источника энергии, небольшая стоимость изготовления, простота и удобство эксплуатации, а также высокая производительность.

Недостатком известного штангового дизель-молота является то, что при эксплуатации энергия удара часто недостаточна для забивки свай до проектных отметок. Основными причинами этого является высокая степень сжатия (ε=30) и незначительная высота подъема ударной части. Последнее обуславливается недостаточной прочностью узлов молота.

Наиболее близким по технической сущности является трубчатый дизель-молот, состоящий из направляющего цилиндра (трубы) и сочлененного с ним рабочего цилиндра, на котором закреплены топливный бак, топливный насос с гибкими шлангами, ударной части в виде поршня, камеры сгорания и шабота (Сваебойное оборудование / Под ред. М.И. Смородинова. - М.: Машиностроение, 1967. С.41-47).

Работает такой трубчатый дизель-молот следующим образом. Впрыснутая порция топлива на сферическую поверхность верхнего торца шабота при соударении свободно падающего поршня с шаботом распыляется (разбрызгивается) в кольцевой камере сгорания, образованной поверхностями рабочего цилиндра, поршня и шабота, и воспламеняется. Топливо, сгорая, создает в камере сгорания давление, под действием которого поршень подбрасывается вверх по направляющему цилиндру к верхней мертвой точке. Кинетическая энергия падающего поршня расходуется на сжатие рабочей смеси в камере сгорания и на работу по погружению сваи при непосредственном соударении поршня и шабота.

Известный трубчатый дизель-молот позволяет увеличить энергию единичного удара по сравнению со штанговым дизель-молотом в 2 -3 раза за счет снижения степени сжатия (ε=13-14) при непосредственном соударении поршня и шабота и соответственно повысить производительность дизель-молота.

Недостатком известного устройства является то, что при отрицательных температурах пусковая способность молота настолько неудовлетворительна, что сводит к нулю ранее отмеченные положительные особенности, и его производительность в зимний период из-за потерь времени на запуск оказывается ниже, чем у штангового дизель-молота. Кроме того, при “отказе” сваи, близком к нулю, бетон в голове сваи очень часто разрушается. Это отмечается тогда, когда упругая прокладка (из твердых пород дерева) между оголовками сваи и наголовником спрессовалась и не демпфирует, вследствие чего в бетоне сваи возникают разрушающие напряжения.

Затраты на устранение таких случаев часто не оправдывают отмеченные положительные характеристики трубчатого дизель-молота.

Задачей изобретения является повышение пусковой способности трубчатого дизель-молота при работе в зимних условиях и устранение разрушения бетона в оголовке сваи при “отказе” сваи, близком к нулю.

Для решения поставленной задачи в известном устройстве, содержащем направляющий цилиндр, сочлененный с ним рабочий цилиндр, на котором закреплены топливный бак, топливный насос с гибкими шлангами, ударную часть в виде поршня, камеру сгорания и шабот, шабот выполнен в виде плунжерной пары, включающей плунжер, установленный по оси рабочего цилиндра и жестко закрепленный на нижней неподвижной относительно рабочего цилиндра части шабота, и подвижный цилиндр, подпружиненный относительно нижней части шабота и установленный с возможностью взаимодействия с плунжером, причем полость подвижного цилиндра с помощью каналов, выполненных в его теле, соединена с камерой сгорания.

Благодаря выполнению шабота в виде плунжерной пары, включающей плунжер, установленный и жестко закрепленный на нижней неподвижной относительно рабочего цилиндра части шабота, и подвижный цилиндр, подпружиненный относительно нижней части шабота и установленный с возможностью взаимодействия с плунжером, причем полость подвижного цилиндра с помощью каналов, выполненных в его теле, соединена с камерой сгорания, достигается более качественное распыление рабочей смеси в камере сгорания, а давление в камере повышается, что приводит к повышению пусковой способности дизель-молота. Так как предлагаемая конструкция шабота делает его упругой прокладкой между молотом и сваей, то при нулевом “отказе сваи” не будет происходить разрушение бетона в ее оголовке.

На чертеже схематично показан дизель-молот трубчатый.

Молот состоит из направляющего цилиндра (трубы) 1, сочлененного с ним рабочего цилиндра 2, на котором закреплены топливный бак 3, топливный насос 4, гибкие шланги 5, по которым топливо из бака 3 с помощью насоса 4 подается в камеру сгорания 6, ударной части в виде поршня 7, шабота 8, выполненного в виде плунжерной пары, включающей плунжер 9, установленный по оси рабочего цилиндра и закрепленный на нижней части шабота 8, и подвижный цилиндр 10, расположенный в рабочем цилиндре и подпружиненный относительно нижней части шабота 8, полость которого сообщается с камерой сгорания 6 с помощью каналов 11, выполненных в его теле, и двух штырей 12, жестко закрепленных в теле подвижного цилиндра 10, которые вместе с цилиндром свободно перемещаются в пределах прорезей 13, выполненных в нижней части рабочего цилиндра 2.

Дизель-молот работает следующим образом.

При соударении поршня 7 с рабочим торцом подвижного цилиндра 10 ранее впрыснутая на этот торец порция топлива разбрызгивается ударом, и далее при совместном движении поршня 7 и цилиндра 10 топливо в камере сгорания 6 дополнительно и более качественно распыляется струями воздуха, поступающего по каналам 11. Воздух нагнетается плунжером 9 под высоким давлением, повышая при этом степень сжатия газа в камере сгорания. В результате этого повышается пусковая способность трубчатого дизель-молота при работе в зимнее время года, а следовательно, повышается и производительность сваебойного агрегата в целом за счет исключения потерь времени на запуск.

Изобретение относится к средствам механизации сваебойных работ, в частности к группе дизель-молотов одиночного действия. Дизель-молот трубчатый содержит направляющий цилиндр, сочлененный с ним рабочий цилиндр, на котором закреплены топливный бак, топливный насос с гибкими шлангами, ударную часть в виде поршня, камеру сгорания и шабот. Шабот выполнен в виде плунжерной пары, включающей плунжер, установленный по оси рабочего цилиндра и жестко закрепленный на нижней, неподвижной относительно рабочего цилиндра, части шабота, и подвижный цилиндр, подпружиненный относительно нижней части шабота и установленный с возможностью взаимодействия с плунжером. Полость подвижного цилиндра с помощью каналов, выполненных в его теле, соединена с камерой сгорания. Повышается пусковая способность трубчатого дизель-молота при работе в зимнее время года, а следовательно, повышается производительность сваебойного агрегата в целом за счет исключения потерь времени на запуск. 1 ил.

Дизель-молот трубчатый, содержащий направляющий цилиндр, сочлененный с ним рабочий цилиндр, на котором закреплены топливный бак, топливный насос с гибкими шлангами, ударную часть в виде поршня, камеру сгорания и шабот, отличающийся тем, что шабот выполнен в виде плунжерной пары, включающей плунжер, установленный по оси рабочего цилиндра и жестко закрепленный на нижней, неподвижной относительно рабочего цилиндра, части шабота и подвижный цилиндр, подпружиненный относительно нижней части шабота и установленный с возможностью взаимодействия с плунжером, причем полость подвижного цилиндра с помощью каналов, выполненных в его теле, соединена с камерой сгорания.