Ударное устройство Советский патент 1992 года по МПК E02D7/12 

Изобретение относится к сейсморазведке и предназначено для возбуждения сейсмических волн (продольных и поперечных) путем невзрывных ударноимпульсных воздействий и может быть использовано в строительстве при погружении свай. .

Известны устройства, типа дизельных молотов, предназначенные для забивки в грунт железобетонных и металлических свай в строительстве, которые могут возбуждать интенсивные упругие колебания.

Устройства такого типа были применены для возбуждения сейсмических волн.

Основными недостатками существующих устройств являются громоздкость, низкая частота воздействия, возможность наносить удары исключительно в вертикальном направлении (с отклонением от вертикали не более 5°), а также то, что из-за работы в режиме свободного падения ударной части дизель-молота частота и сила воздействия не подлежит регулировке.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ударное устройство, включающее направляющие штанги, подвижно установленный вдоль них цилиндр-ударник, верхний и нижний поршневые блоки, топливную систему.

Недостатком данного дизель-молота является то, что он не предназначен для возбуждения сейсмических волн и в нем не предусмотрена возможность изменения частоты и силы ударов, изменение ориентировки угла воздействия, нет ударной платформы и др.

Целью изобретения является расширение, функциональных возможностей путем изменения направления, частоты и силы удара.

. Поставленная цель достигается тем, что ударное устройство, включающее подвижно

XI

О)

§

чэ со

установленный вдоль них цилиндр-ударник с двумя камерами сгорания, верхний и нижний поршневые блоки, топливную систему, снабжено закрепленными на плите дугообразной зубчатой рейкой и полуцилиндрической опорой, к последней присоединен с возможностью поворота посредством горизонтальной оси нижний поршневой блок с направляющими штангами, верхние концы которых имеют возможность перемещения по дугообразной зубчатой рейке посредством зубчатого механизма, причем верхний поршневой блок установлен на направляющих штангах с возможностью перемещения и фиксации в заданном положении.

На фиг. 1 изображено устройство, разрез, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; фиг. 3 - механизм поворота дизель-молота.

Устройство содержит плиту 1, полуцилиндрическую опору 2 с осью 3, закреплен- ную на плите 1, дизель-молот 4 двойного действия, закрепленный направляющими штангами 5 на оси 3, дугообразную направляющую зубчатую рейку 6 с механизмом ориентации 7 дизель-молота 4 по углу наклона. Дизель-молот 4 включает направляющие штанги 5, нижний поршневой блок 8 с топливным насосом 9, цилиндр-ударник 10с нижней 11 и верхней 12 камерами сгорания, верхний поршневой блок 13 с топливным насосом верхнего поршневого блока 14, фиксатором положения поршневого блока, например, штифтом 15 и амортизирующей подушкой 16. Направляющие штанги 5 в верхней части соединены между собой траверсой 17, чем обеспечивается их жесткое параллельное положение между собой и соосность нижнего 8 и верхнего 13 поршневых блоков, а также нижней 11 и верхней 12 камер сгорания. На траверсе 17 расположен механизм ориентации по углу наклона дизель-молота 7, выполненный из электродвигателя 18, редуктора 19 и входящей в зацепление с дугообразной зубчатой рейкой 6 шестерней 20.

Устройство работает следующим образом.

Плита 1 с установленным на ней дизель- молотом 4 задавливается в грунт.

На начальной точке возбуждения верхний поршневой блок 13 устанавливают в заданном положении, цилиндр-ударник 10, поднятый в крайнее верхнее положение под действием собственного веса, падает на нижний поршневой блок, сжимая воздух в камере 11 сгорания, что сопровождается повышением температуры в камере. При нижнем крайнем положении цилиндра- ударника 10 срабатывает топливный насос 9

и в камеру сгорания цилиндра 11 впрыскивается топливо. Происходит взрыв рабочей смеси и цилиндр-ударник 10 подбрасывается вверх, сжимает воздух в верхней камере

12 сгорания при помощи верхнего поршневого блока 13. При крайнем верхнем положении цилиндра-ударника срабатывает топливный насос 14 верхнего поршневого блока 13. Впрыскнутое топливным насосом

14 горючее вспыхивает и расширяющимися газами отбрасывает цилиндр-ударник 10 вниз на нижний поршневой блок 8. Таким образом, цикл повторяется. Цилиндр-ударник 10 посылается вниз не только под действием собственного веса, но и расширяющимися газами, что дает возможность регулировать частоту и силу ударов. Для возбуждения продольных волн дизель- молот 4 устанавливается в вертикальном положении, а для нанесения наклонных ударов при возбуждении поперечных в.олн дизель-молот 4 устанавливается под заданным углом. Для этого через редуктор 19 приводят во вращение находящуюся в

зацеплении с дугообразной зубчатой рейкой 6 шестерню 20 и закрепляют дизель-молот 4 в нужном наклонном положении.

Таким образом, с помощью устройства можно возбуждать упругие колебания в режиме накопления воздействия с переменной частотой посылки импульсов, а также возбуждать продольные (при вертикальном положении дизель-молота) и разнонаправленные поперечные (при наклонных положениях дизель-молота) сейсмические волны.

Формула изобретения Ударное устройство, включающее, плиту, направляющие штанги, подвижно установленный вдоль них цилиндр-ударник с двумя камерами сгорания, верхний и нижний поршневые блоки, топливную систему, отличающееся тем. что, с целью

расширения функциональных возможностей путем изменения направления частоты и силы удара, оно снабжено закрепленными на плите дугообразной зубчатой рейкой и полуцилиндрической опорой, к последней

присоединен с возможностью поворота посредством горизонтальной оси нижний поршневой блок с направляющими штангами, верхние концы которых имеют возможность перемещения по дугообразной зубчатой

рейке посредством зубчатого механизма, причем верхний поршневой блок установлен на направляющих штангах с возможностью перемещения и фиксации в заданном положении.

9

Использование: сейсморазведка, погружение свай. Сущность изобретения: ударное устройство содержит цилиндр-ударник с двумя камерами, плиту, закрепленные на ней дугообразную зубчатую рейку и полуцилиндрическую опору. К опоре присоединен с возможностью поворота нижний поршневой блок с направляющими штангами, верхние концы которых имеют возможность перемещения по зубчатой рейке. Верхний поршневой блок установлен на направляющих штангах с возможностью перемещения и фиксации в заданном положении. Для возбуждения продольных волн штанги, перемещаясь по рейке, устанавливаются в вертикальном положении, а для нанесения наклонных ударов устанавливаются под заданным углом. 3 ил.

wr

oz 6i 9i а ы

20

П

Фиг.З