Гидромолот Советский патент 1992 года по МПК E02D7/10 

Изобретение относится к строительной технике и предназначено для использования в строительных и дорожных машинах для забивки свай и шпунта, рыхления мерзлого грунта, разрушения дорожных покрытий, дробления негабаритов в каменных карьерах, уплотнения грунта и других машинах, в которых используется кинетическая энергия подвижной массы.

Известны гидромолоты, состоящие из корпуса, ударной части, шабота, рабочего инструмента, распределительного устройства, аккумулятора, насоса и предохранительного клапана.

Однако, известные гидромолоты обладают недостаточно высоким КПД.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является гидромолот, включающий корпус, ударную часть, рабочий цилиндр с поршнем, распределитель, гидроаккумулятор, насос с предохранительным клапаном, напорную и сливную магистрали.

Поршень рабочего цилиндра гидромолота выполнен в виде двух усеченных конусов, обращенных друг к другу меньшими основаниями и разделенных кольцевой проточкой на наружной поверхности поршня, причем в его теле образована кольцевая камера, сообщенная с осевым каналом через клапан и посредством радиальных отверстий - с кольцевой проточкой. Это позволяет разделить поршень и цилиндр тонким слоем масла (рабочей жидкости) и заменить трение скольжения жидкостным трением, что значительно снижает величину силы трения и повышает КПД.

Недостатком указанной конструкции является то, что гидроаккумулятор подключен постоянно к полости высокого давления. Он служит для накопления жидкости при малой скорости поршня рабочего цилиндра и передачи жидкости в напорную магистраль при высокой скорости поршня. Так как предохранительный клапан нормально закрыт, то цикловые потери энергии

W

Ј

VJ О

СО СЛ

о

отсутствуют. То есть с помощью аккумулятора добиваются того, что средний расход жидкости за цикл равняется производительности насоса.

Цель изобретения - повышение энергии удара гидромолота.

Достигается это тем, что гидромолот, включающий корпус, ударную часть, рабочий цилиндр с поршнем, распределитель, гидроаккумулятор, насосе предохранительным клапаном, напорную и сливную ма- гистраль, снабжен дополнительным гидроаккумулятором, который через дополнительный распределитель включен во всасывающую магистраль насоса и напорную магистраль соответственно при холостом и рабочем ходе поршня.

На чертеже изображена схема гидромолота.

Гидромолот включает корпус 1, ударную часть 2, рабочий цилиндр 3 с поршнем 4. Гидропривод содержит насос 5 со всасывающей магистралью б, предохранительный клапан 7, гидроаккумулятор 8, включенный постоянно в напорную магистраль 9, гидрораспределитель 10 с пружиной 11, обратный клапан 12, гидрораспределитель 13 с пружиной 14, гидроаккумулятор 15 и бак 16.

Работает гидромолот следующим образом,

В исходном положении поршень 4 с ударной частью 2 находятся в крайнем нижнем положении, в золотники распределителей 10 и 13 под действием пружины 11 и 14 занимают крайнее правое положение. Рабочая жидкость засасывается насосом 5 из бака 16 через распределитель 13 и далее подается через распределитель 10 в штоко- вую полость рабочего цилиндра, а из поршневой полости по сливной магистрали через распределитель 10 уходит обратно в бак. Поршень с ударной частью поднимается.

От нижней до верхней точки поршень поднимается с ускорением, поэтому большую часть пути излишки подачи насоса будут поступать в аккумулятор 15, в котором воздух предварительно сжат до давления , где Рн - давление в напорной магистрали. Аккумулятор 15, таким образом, поддерживает давление в напорной магистрали в период подъема. Объем запасенной жидкости при этом должен быть равен объему поршневой полости рабочего цилиндра при ходе вниз. Давление предварительной зарядки аккумулятора 8 равно 2 Ра, поэтому при ходе вверх он закрыт.

Когда поршень перекроет выпускное отверстие, оставшаяся часть жидкости вытесняется в правые полости распределителей (золотников) 10 и 13. Золотники сжимают пружины 11 и 14 и занимают крайние левые положения. Рабочая жидкость от наcoca поступает в поршневую полость цилиндра и поршень ускоренно движется вниз. Распределитель 13 подключает аккумулятор 15 к всасывающей полости насоса 5, поэтому давление в напорной магистрали

возрастает до величины равной 2 Ра. В период хода вниз аккумулятор 15 представляет собой резервуар, из которого жидкость поступает в насос. Давление, развиваемое насосом, складывается с давлением в

аккумуляторе 15, в результате на выходе получается суммарное давление, равное 2Ра.

В нижнем крайнем положении ударная

часть 2 наносит удар по шаботу (на чертеже не покз,ан). Одновременно поршневая полость рабочего цилиндра через обратный клапан 2 соединяется со сливной магистралью. Давление в поршневой полости и в

правых полостях распределителей 10 и 13 падает, и пружины 11 и 14 переключают золотники распределителей в крайнее правое положение. Далее цикл повторяется. При ходе вверх происходит накопление

потенциальной энергии ударной части равной mgH. При хорде вниз происходит накопление энергии сжатой жидкости 2РН А Н. При ходе вниз потенциальная энергия ударной части и энергия сжатой жидкости переходят в кинетическую энергию ударной части. В момент удара ударная часть совершает полезную работу, которая равна энергии удара гидромолота.

40

Эу mgH+2PH- А Н

(2)

45

Сравнивая уравнения (1) и (2) нетрудно убедиться в том, что энергия удара в предлагаемом гидромолоте больше.

Как видим, энергия удара в предлагаемом варианте повышается в результате того, что

mgH+рнА- Н тдН+2РнА- Н. Наличие отличительных признаков (включение гидроаккумулятора посредством гидрораспределителя во всасывающую магистраль и в напорную магистраль) свидетельствует о соответствии технического ре- шения критерию новизна.

Сочетание указанных признаков в одном решении предлагается впервые и позволяет получить эффект, превышающий суммарный от использования каждого признака в отдельности, В связи с этим, заявленное техническое решение соответствует критерию существенные отличия.

Из вышеизложенных расчетов следует, что энергия удара в предлагаемом техническом решении по сравнению с прототипом увеличивается почти в 2 раза. Имеет место достижение цели изобретения. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует критерию положительный эффект,

0

Формула изобретения Гидромолот, включающий корпус, ударную часть, рабочий цилиндр с поршнем, распределитель, гидроаккумулятор, насос с предохранительным клапаном, напорную и сливную магистрали, отличающийся тем, что, с целью повышения энергии удара, он снабжен дополнительным гидроаккумулятором, который через дополнительный распределитель включен во всасывающую магистраль насоса и напорную магистраль соответственно при холостом и рабочем ходе поршня,

Изобретение относится к строительной и дорожной технике для забивки свай и шпунта. Гидромолот содержит корпус, ударную часть, рабочий цилиндр с поршнем, распределитель, гидроаккумулятор, насос с предохранительным клапаном, напорную и сливную магистрали, во всасывающую магистраль насоса и в напорную магистраль включен посредством распределителя гидроаккумулятор, последний при ходе вверх подключается посредством распределителя к напорной магистрали, а при ходе вниз - к всасывающей магистрали насоса. 1 ил.

f