Гидромолот Советский патент 1981 года по МПК E02D7/10 

(54) ГИДРОМОЛОТ

I

Изобретение относится к строительным машинам, а именно к конструкции молотов,. с гидроприводом, и может быть применено для погружения свай шпунта, фундаментных пирамид, уплотнения грунта и т. п. работ.

Известен гидромолот, включающий корпус, ударную часть, установленную в направляющих, размещенный в ней рабочий цилиндр с полым плунжером, распределительное устройство, гндроаккумулятор, напорную и сливную магистрали. В корпусе молота одним концом расположен дополнительный полый плунжер, другой конец которого введен в рабочнй цилиндр. Причем наружный диаметр дополнительного плунжера меньше диаметра внутренней поЛести основного плунжера I.

Недостатком известного гидромолота является недостаточно высокая производительность из-за потерь энергии удара. Потери обуславливаются большой длиной сливной магистрали и снижают скорость падения ударной части.

Известен сваепогружающий молот, включающий направляющие стационарного копра или самоходного сваепогружающего устройства, в которых перемещается ударная масса, рабочий гидроцилиндр с плунжером, наголовник и клапан-пульсатор, напорную н сливную магистрали, насос и аккумулятор (2).

- Однако для этого молота характерна недостаточно высокая производительность из-за потерь энергии удара, которые обусловлены большой длиной сливной магистрали и местнымн сопротнвлениями, а также расположением аккумулятора на больщом

10 расстоянии от рабочего гидроцилиндра. В результате снижается скорость истечення рабочей жидкости, что ведет к снижению энергии удара.

Молоты, выполненные по этой схеме, имеют большие габариты, так как аккуму S лятор расположен на большом расстоянии от рабочего гидроцилиндра, что требует дополнительного увеличения размеров конструкцнн и приводит к снижению энергии удара. Непосредственное действие веса ударной массы на плунжер гидроцилиндра, вызываеФ

20 большие мгновенные расходы рабочей жидкости, снижающие долговечность трубопроводов.

Наиболее близким решением к предлагаемому является гидромолот, содержащий ударную массу, рабочий цилиндр с плунжером, аккумулятор, полости которого расположены в стенках рабочего цилиндра, мультипликатор, выполненный в виде гндроцилиндра с поршнем и подпружиненным плунжером, конец которого размеш,ен в одной из полостей аккумулятора, напорную и сливную магистрали 3.

Недостатком известного гидромолота является низкая производительность, так как используется только лишь энергия ударного элемента, причем эта энергия расходуется на преодолеиие потерь в канале, соединяюш ем поршневую полость гндроаккумулятора через разделительное устройство с полостью рабочего цилиндра и подъем всего механизма вверх при разгоне ударного элемента вниз.

Цель изобретения - повышение производительности.

Эта цель достигается тем, что в гидромолоте, содержащем ударную массу, рабочий цилиндр с плунжером, аккумулятор, полости которого расположены в стенках рабочего цилиндра мультипликатор, выполненного в виде гидроцилиндра с поршнем и подпружиненным плунжером, конец которого размещен в одной из полостей аккумулятора, напорную и сливную магистрали, в ударной массе параллельно ее оси выполнено сквозное отверстие, при этом гидроцилиндр мультипликатора пропущен через отверстие ударной массы и закреплен на рабочем цилиндре, причем на дне рабочего цилиндра образован выступ, а на обращенном к нему конце плунжера рабочего цилиндра выполнено осевое ступенчатое отверстие, в большей ступени квторого размещен выступ рабочего цилиндра, прн этом его плунжер оснащен дроссель-клапаном, установленным в меньшей ступени осевого отверстия, причем полости аккумулятора сообщены посредством каналов с полостью рабочего цилиндра, которая, в свою очередь, сообщена со ступенчатым отверстием плунжера рабочего цилиндра с помощью выполненных в нем радиальных отверстий.

На чертеже изображена схема гидромолота.

Гидромолот содержит направляющие I, в которых перемещается ударная масса 2, поддерживаемая плунжером 3, размещенным в рабочем цилиндре 4. Плунжер 4 поджимается пружиной 5 к торцу выступа 6, который размещен в осевом ступенчатом отверстии 7, соединенном посредством радиальных отверстий 8 и 9 с полостью 10, рабочего цилиндра 4. В ступенчатое отверстие 7 вмонтирован дроссель-клапан 11. В корпусе рабочего цилиндра 4 выполнены полости аккумулятора 12, сообщающиеся посредством каналов 1.3 с полостью 10. На наружной поверхности 14 выполнены дроссельные канавки 15. На рабочем цилиндре 4, жестко закрепленном на наголовнике 16, размещен мульт тликатор 17, включающий гидроцилиндр 8, поршень 19, плунжер 20 и пружину 21. Гидроцилиндр 18 соединен

посредством напорного трубопровода 22 с клапаном-пульсатором 23 и иасосом 24. Гидромолот работает следующим образом.

В исходном положении ударная масса 2 находится на наголовнике 16 и поддержи° Бается плунжером 3. Рабочая жидкость от насоса 24 по напорной магистрали 22 поступает в гидроцилиндр мультипликатора 1-7. Под действием рабочей жидкости поршень 19 с плунжером 20 опускаются вниз, сжимая

пружину 21 и жидкость, находящуюся в полостях аккумулятора 12. Плунжер 3 удерживается в нижнем положении под действием усилия

Р Gj« -f Gn + Рпр, гдеОум-сила тяжести ударной массы 2;

On -сила тяжести плунжера 3; Рпр - усилие пружины 5. Как только давление в полости 10 достигнет установленной величииы, а усилие, действующее на площадь плунжера 3, равную

где d| -диаметр плунжера 3;

dz - диаметр большой ступени расточки7, начнет повыщать усилие Р, то плунжер 3

0 вместе с ударной массой 2 начнут подниматься вверх. В момент выхода выступа 6 из ступенчатого отверстия 7 жидкость будет действовать уже на полную поверхность, сообщив плунжеру 3 дополнительное ускорение. Произойдет резкий толчок, в результате которого ударная масса 2 полетит вверх, а цилиндр 4, действуя через наголовник 16 на сваю, погрузит ее в грунт.

Достигнув задаиной величины хода, плунжер 3 затормаживается, в результате наличия канавок 15, тем самым смягчается удар плунжера 3 о головку рабочего цилиндра 4. В это время давление в полости гидроцилиндра мультип 1икатора 17 достигнет давления настройки клапана-пульсатора 23, последний откроется и жидкость под действием распрямляющейся пружины 21 на поршень 19, будет выдавливаться на слив. Одновременно плунжер 3 под действием пружины 5 возвратится в исходное положение. В конце хода плунжера 3 затормаживается посредством жидкости, находящейся в полости большой ступени отверстия 7, которая будет выдавливаться выступом 6 через дроссель-клапан 11 и отверстие 9.

Достигнув наибольшей высоты подъема ударная масса 2 начнет падать вниз, нанося

5 удар по наголовнику 16. погружая сваю в грунт.

Таким образом свая погружается в грунт дважды.

После окончания слива рабочей жидкости из полости гидроцилиидра 18 клапан пульсатор 23 закроется и-цикл повторится.

Наличие мультипликатора, содержащего гидроцилиидр, поршень и подпружиненный плунжер, выступа, выполненного на дне рабочего цнлнндра, полостей аккумулятора, размещенных в корпусе рабочего цилиндра, ступенчатого осевого отверстня, выполненного в утолщенной частн плунжера рабочего цилиндра, с расположенным в нем дроссельклапаном и расположенне ударной массы, с выполненным в ней сквозным отверстием над рабочнм цилиндром дает возможность повысить производнтельность гидромолота в 1,5-1,8 раза, уменьшить габариты н повысить долговечность.

В предлагаемом гндромолоте используются энергия отдачи н более эффективно энергия падения ударной массы. Отсутствуют потери энергии удара на преодоление сил сопротивлеиия при сливе рабочей жндкости во время удара. Слнв рабочей жидкости из полости цилиндра осуществляется независимо от падения ударной массы, снижаются скорости истечения жидкости по сливному трубопроводу и применяется гидроаппаратура, рассчнтанная на более низкое давленне н с меньшнм условным проходом.

Формула изобретения

Гидромолот, содержащий удариую массу, рабочий цилиндр с плунжером, аккумулятор

полости которого расположены а стенках рабочего цилиндра, мультипликатор, выполненный в виде гидроцилиндра с поршнем и подпружиненным плунжером, конец которого размещен в одной из полостей аккумулятора, напорную н сливную магистрали, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, в ударной массе параллельно ее оси выполнено сквозное отверстие, прн этом гидроцилиндр мультипликатора пропущен через отверстие ударной массы и закреплен на рабочем цнлнндре, причем на дне рабочего цилиндра образован выступ, а на обращенном к нему конце плунжера рабочего цилиндра выполнено осевое ступенчатое отверстне, в большей ступени которого размещен выступ рабочего цилиндра, прн этом его плунжер оснащен дроссельклапаном, установленным в меньшей ступени осевого отверстня, причем полости аккумулятора сообщеиы посредством каналов с полостью рабочего цнлнндра, которая,

в свою очередь, сообщена со ступенчатым отверстием плунжера рабочего цнлиндра с помощью выполненных в нем раднальных отверстий.

Источники информацни,

5 принятые во внимание прн экспертизе

0 3. Авторское свидетельство СССР № 279447, кл. Е 02 D , 1968.