Гидромолот Советский патент 1980 года по МПК E02D7/10 

(54) ГИДРОМОЛОТ

Изобретение относится к строительным машинам, а именно к конструк ции гидромолотсв с гидроприводом, и может быть применено для погружения свай, шпунта, фундаментных пирамид, уплотнения грунта-и т. п. работ. Известен свайный гидромолот, содержащий ударную часть, силовой цилиндр, распределительное устрсзйство наголовник с амортизатором и гидрозажим 1J . К недостаткам известного гидррмолота следует отнести большие потери энергии удара, возникающие в результате преодоления разности усилий, создаваемых давлениями в поршневой, и штоковой полостях силового гидроцилиндра, а также низкий КПД из-за недостаточно полного использования мощности привода, так как погру жение сваи осуществляется за счет энергии, возникающей тольков резул тате падения ударной части. Известен и другой гидромолот, содержащий силовой цилиндр, гйдрора пределитель с золотником, шабот, бо и направляющую бойка 2. К недостаткам данного гидромолота следует отнести большие потери энергии удара, возникающие в результате преодоления разности усилий, создаваемых давлениями в поршневой и штоковой полостях силового цилиндра и низкий кпд, так как погружение сваи осуществляется только лишь при падении ударной части. Ближайшим к изобретению по технической сущности является гидромолот для рыхления мерзлого грунта, содержащий перемещакидуюся в направляющих ударную часть, наголовник, жестко , закрепленный на нем силовой гидроци,линдр с поршнем и подпружиненным штоком, гидравлическую пружину с подпружиненным пустотельом штоком, клапанпульсатор, напорную и сливную магистрали З . К недостаткам указанного гидромолота следует также отнести большие потери энергии удара, возникающие в результате преодоления разности усилий создаваемых давлениями в поршневой и штоковой полостях силового гид-, роцилиндра, низкий КПД из-за недостаточно ПОЛНОГО использования мощности привода гидромолота, так как используется только энергия падения ударной части. Кроме того, неполно |используется энергия сжимаемой жидкости, находящейся в полойти клина рыхЯйтёЯя, и с 51вершё;ннойё используется реактивная составляющая при подъеме ударной части. -. Цель изобретения - увеличение энергии удара и повышение КПД гидромолота. Это достигается тем, что гидромолбт, сбдержаищй перемещающуюся в направляющйх ударную часть , на:гЬл ник, жестко закр.епленный на нем сил вой гидроцилиндр с поршнем и подпру жиненным штоком, гидравлическую пру жину с подпружиненным пустотелым Йлунжёрбму клапан-пульсатор,Ifanop. ную и сливную магистрали, снабжен управляемым обратным клапаном, клаtiaHOM сброса давления и гидроЭам ком, выполненным в виде цилиндра, внутри которого размещен подпружине ный поршень со штоком, упертьм в ударную часть, йричем в поршне гидрозамка образована цилиндрическая полость, в крторой размещен один ко нец пустотелого плунжера гидравлической пружины, а в другом конце плунжера расположен свободный конец подпружиненного 1йтока;сйл роцйлиндра,прйэт6м п6лости гйдроцилиндра и гидравлической пружины сообщены между собой посредством об разованнЪго в ударной части канала с размещенным в нем обратным клапаном, в свою очередь полость гидравлической пружины соединена с управляемым обратным клапаном, подклапан ная полость которого сообщена с над клапанной полостью клапана сброса давления и штоковой полостью гидрозамка, причем подклапанная полость клапана сброса давления соединена с сливной магистралью, а управляемый обратный клапан и клапан сброса дав ления последовательно соединены с надклапанной полостью клапана-пульс тара:: --- - - - -- Так как слив жидкости в процессе разрядки гидропружины осуществляется не из полости гидроцилиндра, а из штоковой полости гидрбзамка, это Дает возможность более эффективно использо вать энергию гидропружины. Обусловлено это тем, что жидкость, находящаяся в штоковой полости гидрозамка, имеет меньший объем и находится под более высоким давлением чем жидкость находящаяся в поршневой полости силового гидроцилиндра, и слив ее происходит значительно быстрее и с меньшими потерями, .чем жидкости,, находящейся в полости силового гидроцилйндра. На величину ра нрсти этих потерь и увеличится энер йГ1дащ а:еоЪт«ётетвШ|ШТ1Ш№ :гсится эффективйость использования ги ропривода. Появляющаясяпри подъеме ударной части реактивная составляюща в этом случае выполняет полезную работу, т. е. погружение сваи, тем ca-v мым повышая КПД гидромолота. На чертеже схематически изображен гидромолот. Гидромойот содержит перемещающуюся в направляющих 1 ударную часть 2, наголовник 3, на котором жестко закреплен силовой гидроцилиндр 4, в котором размещеныпоршень 5, подпружиненный пружиной б плунжер 7,, упирающийся утолщённым концом в днище поршня 5, а другим, более тонким, он заходит в цилиндрическую расточку пустотелого плунжера 8, который расположен в цилиндре гидропружины 9 и поджимается пружиной 10. Поршневая полость силового гидроцилиндра 4 при помощи напорной магистрали 11 соединена с насосом 12, а посредством трубопровода 13 - с клапаном-пульсатором 14. Полости силового гидроцилиндра 4 и полость гидропружины 9 сообщаются между собой посредством канала 15, В котором расположен обратный клапан 16. Свободный конец пустотелого плунжера 8 помещается в цилиндрической полости поршня со штоком 17, расположенного в цилиндре гидрозамка 18, и поджимается пружиной 19. Свободный конец штЪка 17 поддерживает ударную часть 2. С помощью канала 20 соединяются между собой полость цилиндра гидропружины 9 и надклапанная полость .21 управляемого обратного клапана. в очередь подклапанная полость 22управляемого обратного клапана сообщается с. помощью канала 23 со штоковой полостью цилиндра гидрозамка 18, а при помощи канала 24 с надклапанной полостью 25 клапана сброса давления. Подклапанная полость 26 этого клапана соединена со СЛИВНЫМ каналом 27, а его полость 28 посредством канала 29 - с полостью 30 управляемого обратного клапана и каналом 31 с надклапанной полостью Клапана-пульсатора 14. Гидромолот работает следующим образом. Рабочая жидкость от насоса 12 по напорной магистрали 11 поступает в полость цилиндра 4, а по трубопроводу (каналу) 15 - в полость гидропружины 9 и далее пО каналам 20 и 23- в штоковую полость гидрозамка 18. По каналу 31 жидкость поступает в полости 28 и 30. В результате клапан 32 сброса давления будет закрыт , а управляемый обратный клапан 33 открыт. В исходном положении поршень 5 с плунжером 7 под действием пружины б, а шток 17. под действием пружины 19 находятся в нижнем крайнем положе.нии. .Под действием жидкости, поступающей от насоса 12 по трубопроводу {напорной магистрали) 11, поршень 5 и плунжер 7 поднимаются вверх, сжимая пружину 6. Одновременно плунжер 7 сжимает объем жидкости, находящейся в полости цилиндрической расточки пустотелого плунжера 8. Часть жидкости, поступающей от насос 12 по напорной магистрали 11, каналам 15, 20 и 23, поступает в полость гидрозамка 18 и тем самым удерживает поршень со штоком 17 в нижнем крайнем положении. Происходит процесс сжатия гидропружины 9 и аккумулирова ние энергии для подъема ударной части 2 вверх., При достижении давления в напорной магистрали 11 и полости гидроцилиндра 4 выше давления, на которое настроен клапан-пульсатор 14, срабатывает клапан первого каскада клапан пульсатора. Надклапанная полость пул сатора 14 соединяется со сливом, и давление в полостк снижается до давления слива. Одновременно снижается давление и в полостях 28 и 30. В этом случае клапан 32 сброса давления откроется, соединив полость гидрозамка 18 посредством каналов 23, 24 и 27 со сливом, а управляемый обратный клапан 33 закроется, заперев объем жидкости в полости гидропружины 9, находящейся под высоким давлением. Сжатая в полости пустотелого плун жера 8 жидкость, действуя на плунжер, будет поднимать его вверх и одновременно с ним поршень со штоком 17 и ударную часть 2, выдавливая жидкость из полости гидроэамка 18 на слив по каналам 23, 24 и 27. Так как клапан второго каскада клапана-пульсатора 14 открывается несколько позже чем клапан первого каскада, то жидкость, находящаяся в полости гидроцилиндра 4, будет оставаться некоторое время под давлением равным давлению настройки клапанапульсатора. А это даст возможность гидропружине сообщить необходимое ускорение ударной части 2, которая в этом случае будет ускоренно, подниматься вверх. Во время толчка появившаяся реак;тивная составляющая, действуя через гидроцилиндр 4 и наголовник 3 на сваю, совершит полезную работу, т. е погрузит сваю в грунт. После открыти клапана второго каскс1да, жидкость из полости гидроцилиндра 4 под действием пружины б выдавливается на слив. Достигнув наибольшей высоты.подъе ма, ударная часть 2 под действием силы тяжести опустится вниз и нанесет удар по наголовнику 3, погружая сваю в грунт. j По окончании слива жидкости из ;полости гидроцилиндра 4 клапан-пульcaTop 14 снова закроется и цикл повторится. Применение гидрозамка с управляемым обратным клапаном сброса давления позволяет устранить влияние слива из полости силового гидроцилиндра на энергию удара, так как слив происходит независимо от падения ударной части, осуществить ускоренный слив жидкости из полости гидрозамка и тем самым более полно, использовать энергию гидропружины благодаря тому, что жидкость, находящаяся в штоковой полости гидрозамка, имеет меньший объем и находится под более высоким давлением, чем жидкость, находящаяся в поршневой полости силового гидроцилиндра; таким образом, разрядка гидропружины будет происходить с меньшими потерями. В связи с этим увеличивается высота подъема ударной части, а соответственно и энергия удара. Возникающая в процессе подъема ударной части реактивная составляющая используется на погружение сваи в грунт. .. ( . . Все перечисленные мероприятия в комплексе позволяют более экономично использовать привод гидромолота )и соответственно повысить его КПД и производительность. Формула изобретения Гидромолот, содержащий перемещающуюся в направляющих ударную часть, наголовник, жестко закрепленный на нем силовой гидроцилиндр с поршнем и подпружиненным штоком, гидравлическую пружину с подпружиненным пустотелым плунжером, клапан-пульсатор, напорную и сливную магистрали, о тличающийся тем, что, с целью увеличения энергии удара и повышения КПД гидромолота, он снабжен управляемым обратным клапаном, клапаном сброса давления и гидрозамком, выполненным в виде цилиндра, внутри которого размещен подпружиненный поршень со штоком, упертым в ударную часть, причем в поршне гидрозамка образована цилиндрическая полость, в которой размещен один конец пустотелого плунжера гидравлической пружины, а в другом конце ллунжера расположен свободный конец подпружиненного штока силового гидроци51индра, при этом полости гидроцилиндра и гидравлической пружины сообщены между собой посредством образованного в ударной части канала с размещенным в нем обратным клапаном, в свою очередь полость гидравлической пружины соединена с управляемым обратным клапаном, подклппанная полость которого сообщена с надклапанной полостью клапана сброса давления к штЬкбвой полостью гидроэамка, причем подклапанная полость клапана сб|Хх:а давления соединена со слив)Ной магистралью, а управляемый обрат- 5 ный клапан и клапан сброса давления последовательно соединены с надклапанной полостью клапана-пульса;тора.

31 767283 пр № № № Источники информации, инятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 293097, кл. Е 02 О 7/10, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР 326291, кл. Е 02 D 7/10, 1972. .3. Авторское свидетельство СССР 393402, кл. Е 02 О 7/10, 1970.