РОТОРНЫЙ СВАЙНЫЙ МОЛОТ Российский патент 2005 года по МПК E02D7/08 

Изобретение относится к средствам механизации свайных работ, в частности к устройствам для погружения свай ударной нагрузкой.

Способ воздействия на погружаемую сваю ударной нагрузкой выгодно отличается от других способов простотой получения единичных ударов практически любой величины, что обусловило серийное производство более 10 типоразмеров трубчатых дизель-молотов с ударной массой от 600 до 5000 кг, чему способствовала в значительной степени и автономность этого типа молотов. Принимая во внимание тот факт, что подавляющий объем производства выполняется в условиях, когда объект обеспечен источником электроснабжения, применение дизель-молотов становится не целесообразным как по экологическим соображениям (задымление), так и по экономическим из-за низкого коэффициента полезного действия. При работе в условиях низкой температуры воздуха дизель-молоты обладают плохой пусковой способностью.

В настоящее время применяются свайные молоты с электромеханическим приводом, которые избавлены от недостатков дизель-молотов, но сохранившие возможность получения больших значений энергии единичного удара.

Известно устройство для забивки свай (а.с. СССР №1701829, Кл. Е 02 D 7/08, 1989), включающее направляющую трубу, внутри которой размещена ударная часть, связанная с приводом в виде мотор-редуктора, соединенного с рычажно-храповым механизмом, и гидравлический шабот, выполненный с центральной сквозной проточкой, в которой размещены боек и сменные вкладыши. Направляющая труба снабжена опорной рамой, с диаметрально противоположных сторон направляющей трубы выполнены охватывающие храповые колеса механизма П-образные поводки с подпружиненными собачками, ребра которых свободно установлены на валу механизма, а полка шарнирно связанна с рамой. При этом нижняя часть направляющей трубы выполнена с окном для установки вкладышей.

Устройство работает следующим образом.

После заводки и закрепления сваи в наголовнике включается в работу мотор-редуктор, в результате чего получает вращение вал и храповые колеса, с помощью которых через собачки поводки поворачиваются до тех пор, пока не окажутся в крайнем нижнем положении, где по действием массы ударной части их скорость вращения становится большей скорости вращения вала, и рабочая связь собачек с храповыми колесами прерывается, что сопровождается свободным падением ударной части до соударения с шаботом.

Известное устройство, по сравнению с дизель-молотами, позволяет повысить коэффициент полезного действия молота и снизить энергоемкость процесса погружения свай. Это достигается тем, что исключаются затраты части кинетической энергии на сжатие рабочей смеси в камере сгорания.

Недостатком устройства является то, что 50% времени электродвигатель работает вхолостую, так как за один оборот приводного вала ударная масса срабатывает только один раз.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является ударное устройство (свайный молот), авторское свидетельство №1079758, Е 02 D 7/08. Свайный молот содержит навешиваемую на стрелу копра раму, внутри которой на горизонтальной оси смонтирована с возможностью вращения направляющая труба, в которой свободно перемещается ударная масса. В нижней части рамы, между направляющей трубой и основным шаботом, установлен подпружиненный дополнительный шабот. На конце направляющей трубы установлены механизмы фиксации ударной массы в виде подпружиненных рычагов, удерживающих ударную массу от движения до выхода ее на расчетную позицию сброса и упоры. Кроме того, ударное устройство содержит привод, включающий электродвигатель, гидравлическую муфту и редуктор, выходной вал которого сочленен с валом вращения направляющей трубы.

Устройство работает следующим образом.

После установки погружаемой сваи в наголовник включается электродвигатель, который через гидромуфту и редуктор передает вращение направляющей трубе. В верхнем положении ударная масса удерживается за счет рычага. При повороте направляющей трубы рычаг упирается в консоль и поворачивается в горизонтальной плоскости, растягивая при этом пружину и освобождая ударную массу. Во время падения ударной массы направляющая труба зафиксирована с помощью своих упоров, которые прижимаются к дополнительному шаботу, и тем самым обеспечивают соосное расположение ударной массы относительно погружаемой сваи. При соударении ударной массы с дополнительным шаботом он перемещается до упора в основной шабот и освобождает направляющую трубу для дальнейшего вращения. При повороте направляющей трубы ударная масса перемещается в крайнее верхнее положение.

Известное устройство обеспечивает соосность между ударной массой и погружаемым элементом в период соударения, что позволяет повысить производительность при погружении свай.

Недостатками устройства является ненадежность механизма фиксации ударной массы в направляющей трубе, выполненного в виде подпружиненных рычагов, удерживающих ударную массу до выхода ее на позицию сброса. При “отказе” любой из четырех пружин, с помощью которых управляются рычаги механизма фиксации, создается аварийная ситуация и поломка молота, что сводит все положительные свойства к нулю.

Задачей изобретения является увеличение надежности фиксации ударной массы, т.е. получение механизма фиксации со 100% надежностью.

Для решения поставленной задачи в известном свайном молоте, содержащем раму, направляющую трубу для ударной массы, выполненную с упорами на концах, подвижно установленную в раме на ее горизонтальной оси и соединенную с приводом поворота, основной шабот, дополнительный шабот, подпружиненный относительно рамы и расположенный между основным шаботом и направляющей трубой, и механизм фиксации ударной массы в направляющей трубе, механизм фиксации ударной массы выполнен в виде лотка, продольная ось, которого выполнена в виде круговой кривой с центром, совмещенным с центром вращения направляющей, причем нижний конец лотка жестко закреплен на нижнем поясе рамы, а верхний на верхнем поясе, при этом стенки лотка выполнены с лапками для осуществления фиксации ударной массы в направляющей трубе при ее вращении.

На фиг.1 показана принципиальная схема роторного свайного молота; на фиг.2 - вид А на фиг.1 молота; на фиг.3 - сечение I-I на фиг.2.

Роторный свайный молот состоит из расположенной на мачте 1 с возможностью перемещения рамы 2, внутри которой установлена с возможностью вращения в вертикальной плоскости направляющая труба 3, на торцах которой закреплены упоры 4 ударной массы 5, которая помещена в направляющей трубе 3 и свободно перемещается относительно нее, привода вращения направляющей трубы 3, который включает мотор-редуктор 6 и гидротрансформатор 7, установленные в средней части рамы 2 на полке 8, дополнительного шабота 9, подпружиненного относительно нижнего пояса 10 рамы 2, основного шабота 11, лотка 12, выполненного по круговой кривой с центром, совмещенным с центром вала 13, с помощью которого направляющая труба 3 получает вращение от мотор-редуктора 6, и свайного наголовника 14, установленного в нижнем поясе 10 рамы 2.

Роторный свайный молот работает следующим образом.

После установки погружаемой сваи 15 в наголовник 14 включается электродвигатель 6, который через гидротрансформатор 7 передает вращение направляющей трубе 3. При совмещении осей направляющей трубы 3 и основного шабота 11 упоры 4 упираются в дополнительный шабот 9. В результате чего направляющая труба 3 совершает кратковременную остановку на время свободного падения ударной массы 5 из верхнего положения до соударения с дополнительным шаботом 9, который, опускаясь до соударения с основным шаботом 11, освобождает направляющую трубу для дальнейшего вращения. Кратковременная (доли секунды) остановка направляющей трубы воспринимается гидротрансформатором без отрицательных последствий на работу мотор-редуктора 6.

После соударения с основным шаботом ударная масса с помощью направляющей трубы 3 выводится на лоток 12, в котором торец ударной массы своей проточкой 16 зависает на лапках 17 лотка 12. Выход направляющей трубы 3 на вертикаль совпадает с контактом упоров 4 в дополнительный шабот 9 и выходом ударной массы своей проточкой 16 из лапок 17 лотка 12, в результате чего ударная масса при зафиксированном положении направляющей трубы 3 свободно падает, реализуя потенциальную энергию на погружение сваи 15. Оснащение молота гидротрансформатором позволяет в широком диапазоне менять при необходимости число ударов молота, а выполнение механизма фиксации в виде лотка достигается высокая надежность работы молота.

Изобретение относится к средствам механизации свайных работ, в частности к устройствам для погружения свай ударной нагрузкой. Задачей изобретения является получение надежного механизма фиксации ударной массы, гарантирующего удержание ударной массы при вращении направляющей трубы, что повышает надежность работы молота в целом. Роторный свайный молот содержит раму, направляющую трубу для ударной массы, выполненную с упорами на концах, подвижно установленную в раме на ее горизонтальной оси и соединенную с приводом поворота, основной шабот, дополнительный шабот, подпружиненный относительно рамы и расположенный между основным шаботом и направляющей трубой, и механизм фиксации ударной массы в направляющей трубе, выполненный в виде лотка, продольная ось которого представляет собой круговую кривую с центром, совмещенным с центром вращения направляющей. Нижний конец лотка жестко закреплен на нижнем поясе рамы, а верхний - на верхнем поясе. Стенки лотка выполнены с лапками для осуществления фиксации ударной массы в направляющей трубе при ее вращении. 3 ил.

Роторный свайный молот, содержащий раму, направляющую трубу для ударной массы, выполненную с упорами на концах, подвижно установленную в раме на ее горизонтальной оси и соединенную с приводом поворота, основной шабот, дополнительный шабот, подпружиненный относительно рамы и расположенный между основным шаботом и направляющей трубой и механизм фиксации ударной массы в направляющей трубе, отличающийся тем, что механизм фиксации ударной массы выполнен в виде лотка, продольная ось которого выполнена в виде круговой кривой с центром, совмещенным с центром вращения направляющей, причем нижний конец лотка жестко закреплен на нижнем поясе рамы, а верхний - на верхнем поясе, при этом стенки лотка выполнены с лапками для осуществления фиксации ударной массы в направляющей трубе при ее вращении.