Гидропневмоударный грунтоуплотнитель

1Изобретение относится к строительным и дорожным машинам и предназначено для уплотнения грунтов.Известен гидравлический пробойник для образования скважин в грунте, который можно применять для формирования вертикальных скважин при уплотнении связанных грунтов. Пробойник состоит из корпуса, втулки, бойка, поршня, корпуса золотника, пружины, трубопроводов, крыльев, напорного шланга, полости, заполненной сжатым газом, напорной полости 11,Недостатком устройства является значительная реакция (сила) отдачи, причем с увеличением его диаметра и энергии удара растет и реакция отдачи.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидропневмоударный грунтоуплотнитель, содержащий корпус; напорную сливную и переливную магистрали, полости взвода и слива, инерционный элемент, поршень-боек, блок управления, пневмоаккумулятор 2,Однако в процессе работы не исключено соударение торца корпуса с задней стенкой кожуха, что отрицательно сказывается на надежности и долговечности всего уст.ройства.При работе устройства радиальный канал корпуса начинает перекрываться пояском поршня-бойка в конце рабочего хода последнего до нанесения удара по инструменту. При этом увеличивается гидравлическое сопротивление, действующее на боек, со стороны взводящей полости, вызванное вытеснением рабочей жидкости из полости взвода при уменьшающейся плошади проходного сечения радиального канала, на преодоление которого затрачивается часть энергии поршня-бойка. Жесткие условия работы золотника ведут к разбиванию кромок золотника, увеличению утечек, снижению надежности и эффективности работы устройства. Это обусловлено тем, что переключение золотника на взвод поршня- бойка осуществляется под действием суммарного расхода жидкости, вытесняемой поршнем-бойком из взводящей полости в конце рабочего хода и поступающей от источника питания по напорной магистрали. При этом золотник приобретает значительную скорость и в конце рабочего хода наносит удар по корпусу блока управления. Динамические силы, возникающие при, ударе, могут дать большие деформации, ведущие к преждевременному износу и заклиниванию золотника. А при отскоке поршня-бойка в полости взвода появляется ра зря жение, источник питания не успевает разряженный объем заполнять жидкостью, поэтому недостающее количество жидкости всасывается из золотниковой полости, при этом золотник открывает радиальные каналы блока управления, сообщая полости взвода ислива. Это увеличивает длительность закрытия золотника, что приводит к снижению КПД ударного устройства,Целью изобретения является повышение надежности, долговечности и гидропневмоударного грунтоуплотнителя.Поставленная цель достигается тем, что в гидропневмоударном грунтоуплотнителе,5 10 1520 25 30 35 40 45 50 55 содержащем корпус, напорную, сливную и переливную магистраль, полости взвода и слива, инерционный элемент, поршень- боек, блок управления, пневмоаккумулятор, инерционный элемент снабжен штоком, а корпус цилиндром, причем шток с цилиндром образуют дополнительный пневмоаккумулятор, а в напорной магистрали установлен распределительный элемент, при этом переливная магистраль постоянно сообщена с полостью взвода.На чертеже представлена схема устройства.Гидропневмоударный грунтоуплотнитель состоит из корпуса 1 с цилиндром 2, проушинами 3 и наковальней 4, гидропневмоударного устройства 5, содержащего инерционный элемент 6 со штоком 7 радиальные каналы 8-14, сообщенные с напорной 15, сливной 16 и переливной 17 магистралями, поршень-боек 18 с поясками 19 и 20 и кольцевой проточкой 21, блок 22 управления с встроенным золотником 23, за золотниковой полостью 24, полостью 25 управления. В корпусе блока 22 управления имеется радиальный канал 26, сообщенный с переливной магистралью 17. Поршень-боек 18 и инерционный элемент 6 в паре образуют взводящую 27 и сливную 28 и аккумуляторную 29 полости. Шток 7 инерционного элемента 6 с цилиндром 2 корпуса 1 образуют дополнительный пневмоаккумулятор 30, заполненный сжатым газом. К радиальному каналу 11 подключен распределительный элемент 31. Трубопроводы напорной 15, слив ной 16, переливной 17 магистралей и блок 22 управления размещаются между гидропневмоударным устройством 5 и полым рабочим инструментом 1.Перед включением гидропневмоударного грунтоуплотнителя поршень-боек 18 под действием давления газа полости 29 находится в крайнем нижнем положении, соприкасаясь с наковальней 4 корпуса 1, а инерционный элемент 6 находится в крайнем верхнем положении относительно корпуса 1 и сжимает штоком 7 газ с полости 30. Зазолотниковая полость 24 сообщается с напорной магистралью 15 через радиальный канал 12 инерционного элемента 6, кольцевую проточку 21 на поршне-бойке и радиальные каналы 9 блока 22 управления и инерционного элемента 6.Сливная магистраль 16 и сливная полость 28 сообщаются с полостью 27 взвода через радиальный канал 1 О, полость 25 управления золотника 23, радиальный канал109380026 , переливную магистраль 17 и радиальный Под воздействием возрастающего давканал 8. Зазолотниковая полость 24 отсе- ления жидкости в полости 25 золотник 23 чена от взводящей полости 27 пояском 19, перемещается на открьна открытие радиального поршня-бойка 18 и распределительным эле- канала 26, соединяя полости взвода 27 и ментом слива 28. Гидродинамическая сила, возниПри включении грунтоуплотнителя ра- кающая при перетечен бчении ра очеи жидкости бочая жидкость от источника питания по из взводящей полостиполости в слнвную 28, довонапорной магистрали 15 из-за наличия рас- дит золотник 23 додо краинего положения. пределительного элемента 31 поступает пер- Давление жидкости вкости в полостях 27 и 28 вывоначально через проточку 21 в зазолотни- равнивается и поя и под деиствием сжатого газа ковую полость 24 и воздействует на золот аккумулятора 29м лято а, поршень-боек и инерционник 23, вследствие чего золотник 23 пере- ный элемент 6 начинначинает двигаться ускоренмещается вверх (по чертежу) и перекрывает но в противоположные стороны (рабочий радиальный канал 26, разъединяя тем са- ход поршня-бойкапо шня- ойка и холостой ход инерционмым полость 27 взвода от полости 28 слива. ного элемента). ВПол племента). конце рабочего хода пор,осле перемещения золотника 23 во взво- шень-боек наносит уда15 носит удар по наковальне 4 дящеи магистрали 15 начинает возрастать корпуса 1. Инерционерционныи элемент 6 движет- давление рабочей жидкости, срабатывает ся сжимая газимая газ в дополнительном пневмоакраспределительный элемент 31 и жидкость кумуляторе 30ято е до тех пор, пока поясок 19 поступает во взводящую полость 27. ня- ойка не окажется в промежутПод воздействием давления жидкости ке между радиальными каналами 11 и 12, в полости 27 и газа в полости 29 и 30 инер не доходя до ради 8. Ррадиального канала 8. Распренаправляет рабочую ционный элемент 6 перемещается вниз до делительный элемент 31Юсоударения с наковальней 4 корпуса 1 (ра- жидкость от источнь от источника питания через проазолотниковую полость 24. Зобочии ход инерционного эЛемента), а за- точку 21 в зазолотник тем поршень-боек 18 начинает перемещать- лотник 23 под действиед действием давления поступаюся вверх (по чертежу), сжимая газ в пнев- щей жидкости пер моаккумуляторе 29 и вытесняя из сливной тежу), разъединяя тем самым полость 27 полости 28 в сливную магистраль 16 (взвод взвода от поло 28 . Пп лости слива. осле переили холостой ход поршня-бойка).Толотника распределительныйправляет ра очую жидкостьолько начальный период взвода порш- элемент 31 направляет бод деиствием ня-бойка 18 осуществляется под действием во взводящую полость 27. П жидкости, поступающей через распреде- ЭО жидкости, поступающей во взводящую полительный элемент 31, как только поясок лость 27, и газа в, и газа в пневмоаккумуляторе 30 ла 12 жи кость в19 окажется выше радиального кана- инерционный элемент 6ый элемент останавливается начинаетла, жидкость во взводящую полость 27 (конец холостого хода инерционт поступать через радиальный ка- та). Под действием давленияерционного элеменнал 12 мин я аспу р спределительныи элемент 31 муляторе 30 и жидкости в полости 27 инернавления газа в аккуПоследовательность движения подвиж- З 5 ционный элемен 6т совершает рабочий ход, ных масс гидропневмоударника 5 обуслов- в конце котороторого наносит удар по наколена воздействием газа в полости 30 че- вальне 4 корпу 1, До пуса , Далее цикл повторяетрез шток 7 на инерционный элемент 6 при ся.равенстве усилий, действующих со стороны Применение гидропневмоударного грунпневмоаккумулятора 29, взводящей 27 и тоуплотнителя позволяет повысить долго- сливной 28 полостей на инерционный эле- вечность и надежность узлов за счет исклю мент 6 и поршень-боек 18, чения ударов инерционного элемента по задЪннеи стенке корпуса, что обеспечивается наВ конце холостого хода поршень-боек личием дополнительного аго аккумулятора.8 пояском 20 перекрывает верхнее сливное Введение распределитесп еделительного элемента отверстие, соединяющее сливную полость 45 обеспечивает эффективнофф тивность переключения 28 со сливной магистралью 16. золотникаПостоянное сообщение взводяри дальнейшем перемещении поршня- щей полости с переливной магистралью исбойка 18 увеличивается давление жидкости ключает возникающие ранщие ранее сопротивления в отсеченной полости 28, вследствие чего при вытеснении жидкостиидкости в напорную мажидкость вытесняется в полость 25 управле- гистраль что в совокупнос)совокупности с введением ния золотника 23 через радиальный канал 50 дополнительного пневмоаккумулятора повышает КПД устройства.Составитель В. Гриценко дактор Н. Бобкова Тех ед И. Ве ес Заказ 3392/27 Корректор А. Тяско Тираж 564 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г,. Ужгород, ул. Проектная, 4