Свайный гидромолот Советский патент 1986 года по МПК E02D7/10 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для забивки в грунт свай, шпунта и тому подобных конструктивных элементов, а также для уплотнения грунтов и других строительных материалов и для рыхления плотных и мерзлых грунтов. Цель изобретения - повып-Юние эффективности в работе свайного гидромолота путем создания возможности изменения объема поршневой полости гидроцилиндра, На чертеже изображен свайный гидромолот. Свайный гидромолот состоит из корпуса 1, в котором размещены гидроцилиндр 2 с помещенными в него и имеющими возможность продольных перемещений относительно корпуса ударной части разделительной гильзой 3 с окнами 4 и 5 и поршнем-ударником 6, разделяющим гидроцилиндр на штоковую 7 и поршневую 8 полости, цилиндi)ическая полость 9, в которую помещен дополнительный поршень 10, соединенный с винтом 11, образующим совместно с кольцевым выступом 12 корпуса 1.винтовую пару, кольцевая полость 13 гидроаккумулятора, питаемая жидкостью под давлением от насоса (не показан). Поршневая полость 8 посредством канала 14 с обратным клапаном 15 и канала 16 соеди1,ена с полостью 13 гидроаккумулятора, а посредством канала 17 со сливом. Штоковая полость 7 соединена с гидроаккумулятором посредством канала 16, а со сливом юсредством канала 18. Полость 9 соединена со сливом через канал 19. Длина гильзы 3 и положение окон 4 и 5 выбраны таким образом, что при крайнем верхнем положении ее в гидроцилиндре 2 каналы 14 и 18 перекрыты наружной стенкой гильзы, окно 5 совпадает с каналом 17, канал 16 открыт, при крайнем нижнем положении гильзы 3 канал Ч открыт, каналы 16 и 17 перекрыты наружной стенкой гильзы, окно 4 совпадает с каналом 18. Исходное положение элементов гидромолота соответствует показанному на фиг. 1, а именно: посредством насоса в полости 13 гидроаккумулятора создано требуемое рабочее давление и определенный запас рабочей жидкости для совершения цикла работы; гильза 3 находится в крайнем верхнем положении и удерживается в нем разностью давлений, действующих на ее торцы в полостях 7 и 8; в полости 7 действует давление, равное давлению в гидроаккумуляторе, и стремится переместить поршень-ударник 6 вверх, вследствие чего последний своей боковой поверхностью перекрывает окно 5, совмещенное со сливным каналом 17, отсекая полость 8 от слива, в результате чего в полости 8 устаповится давление в меньше, чем в полости 7, где F Fp - плош,ади поперечных сечений штоковой 7 и поршневой 8 полостей гидроцилиндра соответственно. Поршень 10 находится в некотором положении, зафиксированном посредством винта 11. Гидромолот работает следующим образом. Ударная часть гидромолота сбрасывается с некоторой высоты. В результате контакта поршня-ударника 6 с обрабатываемой средой давление в полости 8 резко повышается, превысив давление в полости 7, и под действием разности этих давлений гильза 3 перемещается в крайнее нижнее положение, обеспечив посаупление рабочей жидкости через каналы 16, 14 и обратный клапан 15 в полость 8. Канал 17 перекрывается наружной стенкой гильзы, а окно 4 совменхается со сливом через канал 18, обеспечивая соединение полости 7 со сливом. Под действием давления в полости 8 корпус 1 начинает перемещаться относительно упирающегося в обрабатываемую среду поршня-ударника 6 вверх, приобретая некоторую скорость. В свою очередь поршеньударник 6, перемещаясь относительно гильзы 3, расположенной в крайнем нижнем положении, после совершения некоторого рабочего хода начинает перекрывать своей боковой поверхностью окно 4, совмещенное с каналом 18. Увеличение сопротивления вытекапию жидкости из полости 7 на слив вызывает замедление; движения поршняударника 6 относительно корпуса 1, поэтому гюршень-ударник 6 перестает взаимодействовать с обрабатываемой средой и соверщает движение совместно с корпусом 1 в свободном полете. Перекрытие окна 4 боковой поверхностью поршня-ударника 6 вызывает резкое увеличение давления в полости 7, так как жидкость в ней оказывается запертой. Давление в полости 7 оказывается больnie давления в полости 8, и под действием разности этих давлений гильза 3 перемещается в крайнее верхнее положение, производя реверсирование движения поршняударника 6. Полость 7 через канал 16 соединяется с полостью гидроаккумулятора 13, а полость 8 через окно 5, совмещенное с каналом 17, - со сливом. Под действием давления в полости 7 поршень-ударник 6 перемещается вверх - совершает холостой ход, перекрывает своей боковой поверхностью окно 5, соединенное с каналом 17, запирая жидкость в полости 8, и останавливается. При следующем ударе цикл работы гидромолота повторяется. При необходимости уменьшить величину максимальной амплитуды импульса силового воздействия гидромолота на обрабатываемую среду объем поршневой полости гидроцилиндра увеличивают. Для этого враш,ением винта 11 дополнительный поршень 10

перемещают в цилиндрической полости 9 вверх. Для увеличения величины максимальной амплитуды импульса силового воздействия объем поршневой полости гидроцилиндра уменьшают, перемеш,ая дополнительный поршень 10 вниз - в сторону поршневой полости.

В процессе уплотнения грунта его плотность от некоторого начального значения доводится до требуемого. Вместе с повышением плотности грунта в процессе уплотнения повышается и предел прочности грунта. Максимальная величина давлений в месте контакта трамбуюшего рабочего органа с грунтом не должна превосходить предела прочности грунта. Лучший эффект уплотнения получается, когда контактные давления близки к пределу прочности грунта. Так как по мере уплотнения повышается предел прочности грунта, следовательно, должны повышаться и контактные давления. Постепенное

повышение контактных давлений в соответствии с ростом предела прочности грунта - основное правило уплотнения, обеспечивающее получение прочной и плотной структуры. Предлагаемое устройство позволяет увеличить величину контактных давлений по мере роста предела прочности уплотняемого грунта и тем самым позволяет вести рроцесс уплотнения более эффективно, чем прототип.

Формула изобретения

Свайный гидромолот по авт. св. № 449126, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, он снабжен дополнительным поршнем, установленным с возможностью продольного перемещения посредством винтовой пары в образованной в корпусе полости, сообщенной с поршневой полостью гидроцилиндра.