Сваебойный гидровинтовой молот Советский патент 1980 года по МПК E02D7/10 

(54) СВАЕБОЙНЫЙ ГИДРОВИНТОВОЙ МОЛОТ

I

Изобретение относится к области строительных машин, а более конкретно к машинам для погружения свай и шпунта в сложных инженерно-геологических условиях, слабый или слишком тяжелый грунт, близость строений, работа в пределах жилого массива и т. д.

Известные молоты используют в качестве ударной части поршень или боек, соединенный штоком с поршнем 1. Гидромолот позволяет в зависимости от свойств грунта регулировать, в определенных пределах, энергию удара, относительно малошумны и не загрязняют окружаюш,ее пространство. Развитие производства гидравлических экскаваторов и гидрофицированных копров позволяет использовать гидромолот в комплекте с ними, т. е. специальный источник энергии в этом случае не требуется, что позволяет достичь энергетической автономности, сравнимой с энергетической автономностью дизель-молотов.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является гидровинтовой свайный молот, включающий корпус, размещенный в нем гидроцилиндр двухстороннего действия, поршень которого

связан несамотормозящей винтовой передачей с ударной частью, шабот, нагнетательную и сливную магистрали 2.

В этой конструкции гидровинтового свайного молота винтовое движение ударной части создает реактивный момент на гайке, жестко скрепленной с корпусом молота, который передается направляющим мачты копра. Такое конструктивное решение привода ударной части является нерациональным, так как ограничивает мощность молота по условиям работы мачты копра не скручивание и устойчивость и вызывает необходимость использования специальной и неоправданно громоздкой и тяжелой мачты.

Кроме того, после нанесения ударной частью удара по шаботу неизбежен отскок

15 молота, что в значительной мере снижает эффект дожатия сваи.

Целью изобретения является повышение эффективности молота за счет устранения реактивного момента, возникающего на его корпусе.

20

Указанная цель достигается тем, что сваебойный гидровинтовой молот, включающий корпус, размещенный в нем гидроцилиндр двухстороннего действия, поршень которого

связан несамотормозящей винтовой передачей с его корпусом-ударной частью, шабот, нагнетательную и сливную магистрали, снабжен размещенным соосно основному дополнительным гидроцилиндром двухстороннего действия с поршнем, связанным несамотормозяш,ей винтовой передачей с корпусомударной частью, причем поршни обоих гидроцилиндров жестко объединены между собой и выполнены на длине между корпусами с выступами, установленными на корпус молота посредством подшипника.

На фиг. 1 показана конструктивная схема сваебойного гидровинтового молота; на фиг. 2 - схема, поясняюшая работу молота в период разгона корпусом гидроцилиндров; на фиг. 3 и 4 - схемы, поясняюшие работу молота при нанесении по шаботу последовательных ударов, соответственно, нижним и верхним корпусами гидроцилиндров; на фиг. 5 - схема, поясняющая работу молота в период дожатия сваи.

Сваебойный гидровинтовой молот включает корпус 1, с размеш.енными в нем верхним и нижним винтовыми гидроцилиндрами, поршни 2 и 3 которых соосны, жестко объединены между собой и установлены в корпусе молота своими выступами 4 и 5 посредством подшипников 6, а корпуса-ударные части . посажены на эти поршни и связаны с ними несамотормозяшей резьбой; внутренние каналы питания 9 и 10, соединяюш,иеся с внешними магистралями М и с помошью кольцевых выточек 11 в теле поршней и штуцеров 12 на корпусе молота; сальниковые уплотнения 13; ограничитель хода 14 верхнего корпуса-ударной части; шабот 15; пригруз 16.

В рабочем положении молот опирается на сваю 17 с помощью шабота 15 и поддерживается направляющими сваебойной установки (на фиг. 1 не показано).

Сваебойный гидровинтовой молот работает следующим образом.

До начала рабочего цикла верхний корпус-ударная часть 7 находится в крайнем верхнем положении и упирается в ограничитель хода 14, нижний корпус-ударная часть 8 - в крайнем верхнем положении и упирается в выступ 5 поршня 3. При подаче под давлением Р рабочей жидкости в магистраль М и далее в канал питания 10, и соединении канала питания 9 и магистрали N со сливом, одновременно, нижний корпус-ударная часть 8 свинчивается, а верхний корпус-ударная часть 7 навинчивается, соответственно, на поршни 3 и 2. При этом поршни 2 и 3 остаются неподвижными, так как каналы питания 9 и 10, являясь общими для винтовых гидроцилиндров, создают условия для автоматического уравнивания вращающих моментов М и М , возникающих на корпусах гидроцилиндров и, соответственно, компенсируются реактивные моменты Мр и М/э. возникающие на nopuiнях 2 и 3 (см. фиг. 2).

При своем движении в крайние нижние положения, корпусы-ударные части 7 и 8 наносят последовательные удары, сначала

нижний корпус-ударная часть 8 по щаботу 15 и далее по свае, затем верхний корпусударная часть 7 по выступу 4 поршня 2 (см. фиг. 3). Временной интервал при нанесении ударов определяется величиной хода верхнего корпуса-ударной части 7 и регулируется ограничителем хода 14.

Кинетическая энергия, накопленная нижним корпусом-ударной частью 8 за счет поступательной составляющей винтового движения, расходуется при ударе на преодоление сил инерции сваи 17 и сил сопротивления грунта, часть ее рассеивается в шаботе 15, а часть трансформируется в реактивную силу Рр . Действие реактивной силы R компенсируется за счет силы удара Р верхнего корпуса-ударной части 7 по выступу 4 поршня 2 (см. фиг. 4).

Кинетическая энергия, накопленная нижним и верхним корпусами-ударными частями 7 и 8 за счет угловой составляющей их винтового движения, расходуется при ударе

J на выворачивание нижнего поршня 3 из ниж него корпуса-ударной части 8 под действием вращающих моментов М и М, что, при одновременном воздействии на шабот 15 сил собственного веса молота и пригруза FJ, приводит к расходу этой энергии на

дожатие (вдавливание) сваи 17 (см. фиг. 5).

После нанесения ударов нижним и верхним корпусами-ударными частями 7 и 8 и их прижатии, соответственно, к шаботу 15 и к выступу 4 поршня 2, давление в магистрали М и канале питания 9 снимается.

Для осуществления обратного хода корпусов-ударных частей 7 и 8, рабочая жидкость подается под давлением Р в канал N, а канал М соединяется со сливом. Торможение в конце обратного хода осуществляется противодавлением в канале М.

Наличие двух противоположно вращающихся корпусов-ударных частей, посаженных на соосные и жестко объединенные между собой поршни и связанных с ними несамотормозящей резьбой, позволяет избежать передачи реактивного момента на корпус молота и, тем самым, на мачту копра, что дает возможность использовать свае бойный гидровинтовой молот в комплекте с серийно выпускаемыми копрами и, особенно, с гидравлическими экскаваторами и гидрофицированными копрами.

Изменение положения ограничительного упора позволяет наносить удары нижним и верхним корпусами-ударными частями последовательно, тем самым, компенсируется реактивная сила, приводящая к отскоку молота и увеличивается коэффициент передачи энергии свае.

Формула изобретения

Сваебойный гидровинтовой молот, включающий корпус, размещенный в нем гидроцилиндр двухстороннего действия, поршень которого связан несамотормозящей винтовой передачей с его корпусом-ударной частью, шабот, нагнетательную и сливную магистрали, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности молота за счет устранения реактивного момента, возникающего на его корпусе, он снабжен размещенным соосно основному дополнительным гидроцилиндром двухстороннего действия с поршнем, связанным несамотормозящей винтовой передачей с корпусом, причем поршни

обоих гидроцилиндров жестко объединены между собой и выполнены на длине между корпусами с выступами, установленными на корпусе молота посредством подшипника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Морогов В. М., Аристов О. Н., Беккер Н. Ф. Пути повышения эффективности свайного оборудования , сборник трудов «Вопросы проектирования оснований и фундаментов зданий и сооружений, КуИСИ, К-, 1974, с. 86-87.