Гидромолот

ПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.З Е 02 0 7/10 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 62 4,155. .15(088.8) Датв опубликования описания 300980(71) Заявитель Винницкий политехнический институт(54) ГИДРОМОЛОТ Изобретение относится к строительным машинам, а именно к конструкции гидромолотов с гидроприводом, иможет быть применено для погружениясвай, шпунта, фундаментных пирамид,уплотнения грунта и т. п. работ.Известен свайный гидромолот, содержащий ударную часть, силовой цилиндр, распределительное устройство,наголовник с амортизатором и гидрозажим (11,К недостаткам известного гидромолота следует отнести большие потериэнергии удара, возникающие в резуль"тате преодоления разности усилий,создаваемых давлениями в поршневойи штоковой полостях силового гидроцилиндра, а также низкий КПД из-занедостаточно полного использова- Иния мощности привода, так как погружение сваи осуществляется за счетэнергии, возникающей только в результате падения ударной части.Известен и другой гидромолот, Ясодержащий силовой цилиндр, гидрораспределитель с золотником, шабот, боеки направляющую бойка 121.К недостаткам данного гидромолота следует отнЕсти большие потери Зо энергии удара, возникающие в результате преодоления разности усилий, создаваемых давлениями в поршневой и штоковой полостях силового цилиндра и низкий КПД, так как погру" жение сваи осуществляется только лишь при падении ударной части.Ближайшим к изобретению по технической сущности является гидромолот для рыхления мерзлого грунта, содержащий перемещающуюся в направляющих ударную часть, наголовник, жестко закрепленный на нем силовой гидроцилиндр с поршнем и подпружиненным штоком, гидравлическую пружину с подпружиненным пустотелым штоком, клапан.пульсатор, напорную и сливную маги,страли 3.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 гидроцилиндра, низкий КПД иэ-эа недостаточно полного использования мощности привода гидромолота, так как иопользуется только энергия падения ударной части, Кроме того, неполноисиользуется энергия сжимаемой жид кости, находящейся в полости клина рыхлителя и совершенно неиспользуется реактивная составляющая приподъеме ударной части.Цель изобретения - увеличение 5энергии удара и повышение КПД гидромолота.Это достигается тем, что гидромолот, содержащий перемещающуюся " " в йаправляющих ударную часть,наголоврник, жестко закрепленный на нем силовой гидроцилиндр с поршнем и подпружиненным штоком, гидравлическую пружину с подпружиненным пустотелым"Йлуйжером, клапан-пульсатор, найорную и сливную магистрали, снабженуправляемый обратным клапаном, клапаном сброса давления и гидрозамком; выполненным в виде цилиндра,внутри которого размещен подпружиненный поршень со штоком, упертым в 20ударную часть, причем в поршне гидрозамка образована цилиндрическаяполость, в которой размещен один конец пустотелого плунжера гидравлической пружины, а в другом конце 25плунжера расположен свободный конец "подпружинейного штока силового гид 30 35 40 45 роцилиндра, йри этом йолоСти гйдроцилиндра и гидравлической пружинысообщены между собой посредством образованного в ударной части каналас размещенным в нем обратным клапаном, в свою очередь полость гидравлической пружины соединена с управляемым обратным клапаном, подклапаннаяполость которого сообщена с надклапанной полостью клапана сбросадавления и штоковой полостью гидро- .замка, причем подклапанная полостьклапана сброса давления соединена сосливной магистралью, а управляемыйобратный клапан и клапан сброса дав-ления последовательно соединены снадклапанной полостью клапана-пульсатора. Так как слив жидкости в процессеразрядки гидропружины осуществляется не из полости гидроцилиндра, аиз штоковой полости гидрозамка, это -" -дает воэможность более эффективно 5 Оиспользовать энергию гидропружины,Обусловлено это тем, что жидкость,находящаяся в штоковой полости гидрозамка, имеет меньший объем и на"ходится под более высоким давлением, .чем жидкость находящаяся в поршневой полости силового гидроцилиндра, и слив ее происходит значительнобыстрее и с меньшими потерями, чем жидкости, находящейся в полостй силового гидроцилиндра. на величину разности этих потерь и увеличится энергйя"удара;а соответственйо повы=сится эффективность использования.гидропривода. Появляющаясяпри подъеме ударной части реактивная составляющая 65 в этом случае выполняет полезную работу, т, е. погружение сваи, тем са.мым повышая КПД гидромолота.На чертеже схематически изобра"жен -гидромолот.Гидромолот содержит перемещающуюсяв направляющих 1 ударную часть 2, наголовник 3, на котором жесткозакреплен силовой гидроцилиндр 4, в которомразмещеныпоршень 5, подпружиненныйпружиной 6 плунжер 7, упирающийсяутолщенным концом в днище поршня 5,а другим, более тонким, он заходитв цилиндрическую расточку пустотелого плунжера 8, который расположенв цилиндре гидропружины 9 и поджимается пружиной 10. Поршневая полостьсилового гидроцилиндра 4 при помощинапорной магистрали 11 соединена снасосом 12, а посредством трубопровода 13 - с клапаном-пульсатором 14, Полости силового гидроцилиндра 4 ийолость гидропружины 9 сообщаютсямежду собой посредством канала 15,в котором расположен обратный клапан16. Свободный конец пустотелого плунжера 8 помещается в цилиндрической по.лости поршня со штоком 17, расположенного в цилиндре гидрозамка 18, и поджимается пружйной 19. Свободный конец штока 17 поддерживает ударнуючасть 2. С помощью канала 20 соединяются между собой полость цилиндрагидропружины 9 и надклапанная полость.21 управляемого обратного клапана.В свою очередь подклапанная полость22 управляемого обратного клапанасообщается с.помощью канала 23 соштоковой полостью цилиндра гидрозамка 18, а при помощи канала 24с надклайанной полостью 25 клапанасброса давления. Подклапанная полость 26 этого клапана соединена со" "сливным каналом 27, а его полость28 посредством канала 29 - с полостью30 управляемого обратного клапана иканалом 31 с надклапанной полостьюклапана-пульсатора 14,Гидромолот работает следующимобразом.Рабочая жидкость от насоса 12по напорной магистрали 11 поступает в полость цилиндра 4, а по трубопроводу (каналу) 15 - в полость гидропружины 9 и далее по каналам 20 и23 - в штоковую полость гидрозамка18, По каналу 31 жидкость поступаетв полости 28 и 30. В результатеклапан 32 сброса давления будет зак- .рыт, а управляемый обратный клапан33 открыт,В исходном положении поршень 5 сплунжером 7 под действием пружины6, а шток 17.под действием пружины 19находятся в нижнем крайнем положении.Под действием жидкости, поступающей от насоса 12 по трубопроводу(напорной магистрали) 11, поршень5 и плунжер 7 поднимаются вверх,сжимая пружину б. Одновременно плунжер 7 сжимает объем жидкости, находящейся в полости цилиндрическойрасточки пустотелого плунжера 8. 5Часть жидкости, поступающей от насоса12 по напорной магистрали 11, каналам 15, 20 и 23, поступает в полостьгидрозамка 18 и тем самым удерживаетпоршень со штоком 17 в нижнем крайнем положении. Происходит процесссжатия гидропружины 9 и аккумулирование энергии для подъема ударной части 2 вверх.При достижении давления в напорной магистрали 11 и полости гидро 15цилиндра 4 выше давления, на котороенастроен клапан-пульсатор 14, срабатывает клапан первого каскада клапанапульсатора. Надклапанная полость пульсатора 14 соедийяется со сливом, и 20давление в полости снижается до давления слива. Одновременно снижаетсядавление и в полостях 28 и 30. Вэтом случае клапан 32 сброса давления откроется, соединив полость 25гидрозамка 18 посредством каналов23, 24 и 27 со сливом, а управляемый обратный клапан 33 закроется,заперев объем жидкости в полостигидропружины 9, находящейся под ЭОвысоким давлением,Сжатая в полости пустотелого плунжера 8 жидкость, действуя на плунжер, будет поднимать его вверх и одновременно с ним поршень со што-ком 17 и ударную часть 2, выдавливаяжидкость из полости гидрозамка 18на слив по каналам 23, 24 и 27.Так как клапан второго каскадаклапана-пульсатора 14 открываетсянесколько позже чем клапан первого)каскада, то жидкость, находящаяся вполости гидроцилиндра 4, будет оставаться некоторое время под давлением,равным давлению настройки клапанапульсатора. А это даст возможностьгидропружине сообщить необходимоеускорение ударной части 2, котораяв этом случае будет ускоренно, подниматься вверх.Во время толчка появившаяся реак:тивная составляющая, действуя черезгидроцилиндр 4 и наголовник 3 насваю, совершит полезную работу, т. е.погрузит сваю в грунт. После открытияклапана второго каскада, жидкость иэ 55полости гидроцилиндра 4 под действием пружины б выдавливается на олив.Достигнув наибольшей высоты. подъема, ударная часть 2 под действиемсилы тяжести опустится вниз и нанесет удар по наголовнику 3, погружаясваю в грунт. По окончании слива жидкости из;полости гидроцилиндра 4 клапан-пуль- б 5 сатор 14 снова закроется и цикл повторится.Применение гидрозамка с управляемым обратным клапаном сброса давления позволяет устранить влияниеслива 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 вкомплексе позволяют более эКонОмиЧно использовать привод гидромолота;и соответственно повысить его КПД1и производительность,Формула изобретенияГидромолот, содержащий перемещающуюся в направляющих ударную часть, наголовник, жестко закрепленный на нем силовой гидроцнлиндр с поршнем и подпружиненным штоком, гидравлическую пружину с подпружиненным пусто телым плунжером, клапан-пульсатор, напорную и сливную магистрали, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения энергии удара и повышения КПД гидромолота, он снабжен управляемым обратным клапаном, клапаном сброса давления и гидрозам- ком, 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 плунжера расположен свободный конец подпружиненного штока силового гидроцилиндра, при этом полости гндроцилиндра и гидравлической пружины сообцены 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, подклапанная по767283 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе7 Составитель Н. ЗаболоцкаяКузьмина Техред Ж.Кастелевич ектор С. Мекмар акт ж 713ного комитета ний и открыти аушская наб.,Заказ 7155/27 ВНИИПИ Гос по делам 113035, Москва, филиа лость которого сообщена с надклапанной полостью клапана сброса давленияк Ютьковой полостью гидроэамка, причем подклапанная полость клапанасброса давления соединена -со слив,ной магистралью, а управляемый обратный клапан и клапан сброса давленияпоследовательно соединены с надклапанной полостью клапана-пульсатора. 1. Авторское 9 293097, кл. Е2. Авторское 9 326291, кл. Е