Устройство для погружения свай Советский патент 1980 года по МПК E02D7/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ СВАЙ

Изобретение относится к механизации строительных работ, а именно к машинам для погружения свай. Известны устройства для забивки свай падающим грузом с блочно-троссовым приводом подъема этого груза 1. Однако это устройство не обеспечивает надежности работы. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для погружения свай, включающее наголовник, ударную часть, расположенную между направляющими колоннами и содиненную канатом с барабаном лебедки, и первый асинхронный приводной двигатель. Это устройство выполнено с силовым цилиндром, на конце штока которого закреплен дополнительный блок 2. Недостаток данного устройства заключается в конструктивной сложности, связанной с необходимостью применения для изменения направления движения ударной части либо дифференциального редуктора с тормозным устройством на одном из звеньев, либо обычного редуктора, нереверсивного приводного двигателя с устройствами автоматики для осуществления реверса. Цель изобретения - повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что устройство для погружения свай, включающее наголовник, ударную часть,, расположенную между направляющими колоннами и соединенную канатом с барабаном лебедки, и первый приводной асинхронный двигатель, снабжено вторым приводным асинхронным двигателем, наголовник соединен направляющими колоннами с основанием лебедки, асинхронные приводные двигатели установлены с двух сторон барабана лебедки, а их статорные обмотки соединны последовательно и подключены к источнику питания. На чертеже схематически изображено устройство для погружения свай. Устройство состоит из наголовника 1, направляющих колонн 2, ударной части 3, каната 4, барабана 5, двух асинхронных короткозамкнутых двигателей б и 7, основания 8, демпферных пружин 9. Наголовник 1 соединен направляющими колоннами 2 с основанием 8. Ударная часть перемещается по направляющим колоннам 2 и связана с барабаном 5 канатом 4, длина ления и ударной части при ее контакте с насоловннком до точки крендения к барабану (Лл ..:1о больаю). Барабан 5 имеет канавку, для навивки каната многослойно по одному витку в слое, т. е. ширина канавки несколько больше диаметра каната (или ширине каната, если последний плоский) . Барабан 5 соединен непосредственно или через редуктор (на чертеже не показан) с двумя асинхронными двигателями 6 и 7. Если можно обойтись без редуктора, то двигатели располагаются по обе стороны барабана 5. Двигатели 6 и 7 однотипные, как статорные обмотки соединены последовательно в «обшую звезду, если их номинальные напряжения больше номинального напряже1шя источ/ ика в ударной части 3. Кроме того, фазировка статорных обмоток двигателей такова, что они враш;ают барабан 5 в противоположные стороны. Устройство вместе с закрепленной в каголовнике сваей поднимается любым грузоподъемным устройством и устанавливается вертикально (или под некоторым углом). При этом ударная часть 3 должна занимать верхнее положение, а барабан 5 заторможен. Если это ме сделано, то двигатели 6 и 7 включают параллельно и согласно и осупдествляют подъем у.царной части 3 до верхнего положения, после чего двигатели отключаются от сети и снова переключаются на последовательное соединение, а барабан 5 затормаживается. Подается напряжение на последовательно соединенные двигатели 6 и 7, которое распределяется между неподвижными двигателями поровну, так как их полные внутренние сопротивления равны. При этом пусковые моменты двигате.аей равны 0,25 М пускового каталожного, пусковой ток равен 0,5 пускового каталожного, а суммарный момент от двигателей при.ложенный к барабану 4 равен нулю, так как составляющие моменты двигателей направлены встречно (по отношению к ма.ховику). С барабана 5 снимается тормоз и он начинает вращаться под действием момента от силы тяжести ударной части, который имеет максимальную величину, так как радиус навивки каната на маховик максимальный. При этом начинает вращаться согласно с .маховиком, например, двигатель б, вследствие чего его полное сопротивление увеличивается. Это вызывает увеличение напряжения на зажимах двигателя 6 и момента на его валу, и уменьшение напряжения на зажимах двигателя 7 и момента на его валу. Поэтому разностный момент двигателей 6 и 7 уже не равен нулю, а увеличивается по мере разгона двигателя 6 и совпадает с движущим моментом от силы тяжести. После того как скольжение двигателя 6 станет меньше критического, напряжение сети между двигатслями распределяется таким образом, что на двигателе 6 оно равно (0,85-0,9) L, а на двигателе 7 (0,15-0,1) U При этом моментом двигателя 7 можно пренебречь, так как он становится на два порядка меньше момента двигателя 6. Двигаясь с максимальной скоростью ударная часть 3 встречает наголовник 1. Происходит удар. Кинетическая энергия ударной части 3 отдается через наголовник свае, погружая ее. Вместе со сваей опускается и все устройство. Канат полностью сходит с барабана и так как его длина выбрана с небольшим запасом, то ударная нагрузка на канат и маховик не передается. После удара под действием сил упругой деформации ударная часть 3 начинает движение в сторону подъема. Так как барабан 5 продолжает вращать ся в том же направлении с максимальной скоростью, то канат 4 начинает навиваться на барабан 5 в направлении, обратном начальному, и после выборки провисания осуществляет подъем ударной части, так как вместе с изменением направления навивки каната изменился знак вращающегося момента двигателей по отношению к моменту от силы тяжести ударной части. В начале подъема ударной части момент от силы тяжести имеет минимальную величину, так как радиус навивки минимальный. Однако с каждым оборотом барабана 5 радиус навивки увеличивается на величину диаметра каната и момент от силы тяжести растет, Это приводит к снижению скорости барабана 5 и первого приводного асинхронного двигателя 6, а следовательно, и к уменьшению напряжения и момента этого двигателя и увеличению напряжения и момента второго приводного асинхронного двигателя 7. После того как скольжение первого асинхрон ного двигателя 6 станет больше 0,25, подъем ударной части в основном происходит за счет энергии вращающихся масс. Если к моменту касания ударной частью 3 демпферных пружин 9 барабан 5 не остановился, то при сжатии этих пружин он останавливается. При этом напряжения двигателей 6 и 7 снова равны и суммарный их момент равен нулю. Под действием момента от силы тяжести (и от упругих сил пружин, если они сжаты) барабан 5 начнет вращаться в направлении обратном начальному и уже согласно с ним начинает вращаться второй приводной асинхронный двигатель 7, а первый приводной асинхронный двигатель 6 вращается в обратном направлении. Формула изобретения Устройство для погружения свай, включающее наголовник, ударную часть, расположенную направляющими колоннами и соединенную канатом с барабаном лебедки, и первый приводной асинхронный двигатель, отличающееся тем, что, с целью повышения

надежности, устройство снабжено вторым приводным асинхронным двигателем, наголовник соединен направляющими колоннами с основанием лебедки, асинхронные приводные двигатели установлены с двух сторон барабана лебедки, а их статорные обмотки соединены последовательно и подключены к источнику питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 332167, кл. Е 02 D 7/02 (прототип).

J