Свайный гидромолот Советский патент 1982 года по МПК E02D7/10 

(54) СВАЙНЫЙ ГЙДРОМОЛОТ

1

изобретение относится к строительству и может быть использовано при погружении различных конструктивных элементов в грунт и для уплотнения грунтов и других материалов.

Известны устройства,, включающие ударную часть, силовой цилиндр, распределительное устройство,, насос, напорную и сливную магистрали 1.

Недостатком известных установок является существенное снижение КПД в результате гидравлических сопротивлений сливных магистралей, препятствующих перемещающемуся рабочему органу при разгоне его до скорости 5-8 м/с для удара по погружаемому э 1ементу.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является гидромолот, содержащий ударную часть, рабочий цилиндр, напорную и сливную магистрали, двухходовой клапан-пульсатор, установленный в напорной магистрали, сообщающейся со щтоковой полостью рабочего цилиндра, насос 2.

Однако у такого гидромолота снижено КПД, так как ударная масса при соверщении ударного воздействия испытывает сопротивление жидкости вынужденно вытесняемой обратным ходом плунжеров по данным магистралям (порядка 7-10 м) на слив со скоростями потока до 15-25 м/с (что характерно, например, для навесных устройств, наващиваемых на базовые гидрофицированные мащины типа экскаватора Э-2543 и др.).

Цель изобретения - повыщение КПД устройства за счет устранения слива во время рабочего хода через сливные магистрали привода.

Поставленная цель достигается тем, что в свайном гидромолоте, содержащем ударную часть, рабочий цилиндр, напорную и сливную магистрали, двухходовой клапан15 пульсатор, установленный в напорной магистрали, сообщающейся со щтоковой полостью рабочего цилиндра, насос, выход двухходового клапана-пульсатора соеди.нен с порщневой полостью рабочего ци2Q линдра, которая связана со сливной магистралью посредством подключенных параллельно друг другу подпорного клапана и дросселя.

На чертеже изображена схема свайного гидромолота. Свайный гидромолот включает в себя: насос постоянной производительности 1; силовой гидроцилиндр, состоящий из корпуса 2 и поршня 3, который своим штоком 4 связан с ударной массой 5; упругий возвратный элемент (механическая или жидкостная пружина) 6; управляемый двухходовой клапан-пульсатор 7; подпорный клапан 8 и регулируемый дроссель 9. Напорная магистраль 10 подсоединена к штоковой полости силового гидроцилипдра 11, а трубопровод высокого давления 12 связывает между собой гптоковую полость силового гидроцилипдра 11 с входом клапана-пульсатора 7. Выход клапана-пульсатора 7 подсоединен к поршневой полости 13 посредством трубопровода 14. Поршневая полость 13, в свою очередь, посредством сливной магистрали 15, подпорного клапана 8 и дросселя 9 связана со сливом в бак. Свайный гидромолот работает следующим образом. При включении привода насоса 1 рабочая жидкость под давлением нагнетается в штоковую полость 11 и, воздействуя на рабочую плош,адь поршня 3, осушествляет его перемещение вверх и сжатие упругого элемента 6, накапливающего энергию для обратного хода поршня вниз. По мере сжатия упругого элемента 6 в Ц токовой полости 1 и подводящих магистралях 10 и 12, давление повышается, что приводит к автоматическому открытию двухходового клапана-т1ульсатора 7, настроенного на заданное давление срабатывания 1 . Напорная магистраль 10 и штоковая полость 11 посредством трубопровода 2 через клапан-пульсатор 7, трубопровод 14 соединяются с поршневой полостью силового цилиндра 13. При падении давления в штоковой полости поршень 3 под действием разряжающегося упругого элемента 6 и под действием веса ударной массы 5 ускорено перемещается вниз. В начале движения вниз, когда скорость ударной массы 5 равна или близка нулю, расход через клапан-пульсатор 7 равен практически производительности насоса 1 и устремляется через дроссель 9 и подпорный клапан 8 в бак. Давление в главной магистрали 15, обеспечиваемое подпорным клапаном 8 и дросселем 9 (порядка 0,1-0,2 МПа), удерживает клапан-пульсатор в открытом состоянии. По мере нарастания скорости движения ударной массы 5 вниз расход через подпорный клапан 8 и дроссель 9, за счет пополнения жидкостью аорщневой полости 3, уменьшается до значения, при котором подпорный клапан 8 закрывается, а перепад давления на дросселе 9 недостаточен для удержания клапана-пульсатора 7 открыты.м и он закрывается. Причем настройкой дросселя 9 добиваются указанного закрытия клапана-пульсатора 7 в момент,-близкий моменту удара так, чтобы дальнейшее перемещение ударной массы 5 до соприкосновения с погружаемым объектом обеспечивало к мо.менту удара давление в штоковой полости 11, достаточное для начала перемещения ударной массы 5 вверх. После того как ударная масса 5 передала накопленную кинетическую энергию на погружение, начинается повторение рабочего цикла, т. е. ход вверх. Поднимающийся вверх поршень выталкивает накопленную в поршневой полости 13 жидкость по сливной магистрали 15 через подпорный клапан 8 и дроссель 9 в бак, освобождая при этом порщневую полость 13 для последующего прие.ма рабочей жидкости, периодически выбрасываемой клапаном-пульсатором 7 из штоковой полости 11 во время рабочего хода (хода вниз). Энергия ударов из.меняется настройкой клапан-пульсатора 7 и дросселя 9. При этом потеря энергии на гидравлическое сопротивление сливной магистрали сведена к минимуму за счет того, что основной расход из штоковой полости 11 и от насоса 1, пропускаемый клапаном-пульсатором 7, направляется через сравнительно короткую .магистраль большого проходного сечения в поршневую полость 13 рабочего цилиндра, объем которой увеличивается по .мере перемещения поршня 3 и связанной с ним ударной массы 5 вниз. Применение описываемого технического решения позволяет увеличить КПД привода, особенно для устройств используемых в качестве павесного оборудования на базовых гидрофицированных машинах, например экскаваторах типа Э-2543, Э-1514. Формула изобретения Свайный гидромолот, содержащий ударную часть, рабочий цилиндр, напорную и сливную магистрали, двухходовой клапанпульсатор, установленный в напорной .магистрали, сообщающейся со щтоковой полостью рабочего цилиндра, насос, отличающийся тем, что, с целью повыщения КПД устройства, выход двухходового клапанапульсатора соединен с порщневой полостью рабочего цилиндра, которая связана со сливной магистралью посредством подк тюченных параллельно друг другу подпорного клапана и дросселя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . Авторское свидетельство .СССР № 402614, кл. Е 02 D 7/10, 1971. 2. Матвеев И. Б. Гидропривод машин ударного и вибрационного действия. М., «Машиностроение, 1974, с. 118.