ГИДРОИМПУЛЬСНАЯ СВАЕБОЙНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к установкам гидроимпульсного действия, служит для погружения свай.
Известно устройство для погружения в грунт свай, защищенное патентом РФ 2170794. Механизм относится к строительной технике, а именно к устройствам для погружения в грунт свай. Устройство состоит из жесткого корпуса, днище которого соединено гофром с наружными боковыми стенками. Внутри корпуса, над отверстием в днище, размещен наголовник с захватом, выполненным в виде гибкого кожуха, охватывающего голову сваи и соединенного нижней частью с днищем. Торец кожуха прикреплен к перфорированной диафрагме, а сама диафрагма жестко соединена со стенками корпуса. Свободное пространство между кожухом и корпусом и над диафрагмой заполнено жидкостью через штуцер. Над перфорированной диафрагмой в корпус введены электроды импульсного разряда. В верхней части корпуса над жидкостью размещен отражатель ударной волны, который выполнен в виде воздушной подушки между жидкостью и стенкой верхней части корпуса или в виде отделенной от полости корпуса эластичной диафрагмой камеры, заполненной губчатой резиной.
Недостатками данного устройства являются: расход электродов и изменение свойств рабочей жидкости во время работы; необходимость создания импульсов за счет больших электрических разрядов; требуется отдельная электрическая силовая установка.
Известен молот сваебойный гидравлический, защищенный патентом РФ 2184811. Устройство относится к конструкциям сваебойных молотов, применяемым для забивки железобетонных свай в промышленном и гражданском строительстве. Молот сваебойный гидравлический содержит размещенные на верхней и нижней опорах направляющие, на которых установлен с возможностью перемещения ударник, связанный упругой связью с шарниром штока гидроцилиндра, корпус которого дополнительным шарниром связан с верхней опорой. Упругая связь образована несущей указанный шарнир штока траверсой, соединенной с ударником посредством верхних и нижних амортизаторов, а указанный дополнительный шарнир выполнен карданным. Ударник выполнен съемным с возможностью замены его ударниками различной массы. Гидроцилиндр снабжен верхним штоком, диаметр которого меньше, чем диаметр штока с шарниром. Молот снабжен системой управления движения поршня гидроцилиндра, включающей электрическую и гидравлическую части, последняя из которых включает в себя гидрораспределитель, пневмогидроаккумулятор и гидроаппаратуру, подводящими и отводящими шлангами сообщенные с соответствующими полостями гидроцилиндра.
Недостатки устройства - высокий уровень шума, разрушение головки сваи.
За прототип взята вибромашина, защищенная патентом РФ 2383396. Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к эксцентриковым возбудителям механических колебаний для погружения строительных элементов или создания мощных регулируемых вибросейсмоисточников.
Вибромашина содержит корпус с подшипниковыми узлами, эксцентриковый генератор гармонических колебаний, который является генератором импульсов, приводные электродвигатели. В вибромашине расположено гидравлическое согласующее устройство между генератором механических колебаний и погружаемым элементом. Генератор импульсов выполнен по крайней мере из двух эксцентриковых узлов с двумя парами инертных масс, эксцентрики которых помещены на одной оси и смещены на ±45° по отношению к направлению создаваемых усилий колебаний, каждый эксцентриковый узел имеет по крайней мере два подшипниковых узла, установленных в первом корпусе вибромашины, этот корпус подвижно установлен через амортизирующие устройства во втором корпусе, сверху через амортизатор, в виде пружины, связанном с погрузочной массой, в нижней части этого второго корпуса установлен гидроцилиндр меньшего диаметра, поршень которого своим штоком связан с нижней площадкой первого корпуса вибромашины. Гидроцилиндр меньшего диаметра установлен на гидроцилиндр большего диаметра, поршень которого своим штоком жестко связан с корпусом шабота через свои амортизаторы, подвижно связанным со вторым корпусом вибромашины. Нижняя часть этого шабота установлена на погружаемый элемент. Образованная верхняя полость гидроцилиндра меньшего диаметра и нижняя полость гидроцилиндра большего диаметра связаны между собой гидрогазовым аккумулятором через обратный клапан гидропроводами, верхняя полость гидроцилиндра большего диаметра своим гидропроводом через обратный клапан связана с быстроразъемным штуцером.
Недостатки данной машины - большое количество подвижных элементов, сложность конструкции, относительно большие габаритные размеры, а дебалансы разбивают опоры качения.
Задача полезной модели - упрощение конструкции, повышение надежности за счет уменьшения числа подвижных деталей.
Поставленная задача решена в полезной модели. Гидроимпульсная сваебойная машина содержит гидропульсатор, являющийся генератором импульсов, включающий приводной электродвигатель, соединенный с плунжером посредством вращательного узла и гидравлического цилиндра(гидроцилиндр меньшего диаметра). Устройство для коррекции формы гидравлических импульсов содержит полый упругий элемент, инерционную массу, расположенную на верхней части силового гидроцилиндра и поджатую пружиной, силовой гидроцилиндр (гидроцилиндр большего диаметра), сменный захват для удержания погружаемого элемента, расположенный на нижней части силового гидроцилиндра. Плунжер, гидравлический цилиндр, полый упругий элемент и силовой гидроцилиндр сообщаются между собой посредством рабочей жидкости, заполняющей их.
Полезная модель поясняется схемой на фигуре 1.
Гидроимпульсная сваебойная машина содержит гидропульсатор 1 (генератор импульсов), устройство для коррекции формы гидравлических импульсов 7 и сменный захвата свай 12.
Гидропульсатор 1 содержит приводной электродвигатель 2, соединенный через вращательный узел 3 с плунжером 4 и гидравлический цилиндр 5 (гидроцилиндр меньшего диаметра), соединенный с полым упругим элементом 6.
Устройство для коррекции формы гидравлических импульсов 7 содержит силовой гидроцилиндр 8 (гидроцилиндр большего диаметра), заполненный рабочей жидкостью 9 и расположенную на нем инерционную массу 10, поджатую пружиной 11.
Полый упругий элемент 6 соединяет гидравлический цилиндр 5 и силовой гидроцилиндр 8. К нижней части силового гидроцилиндра 8 прикреплен сменный захват 12, удерживающий погружаемый элемент 13, который погружается в грунт 14.
Работа гидроимпульсной сваебойной машины осуществляется следующим образом. При включении приводного электродвигателя 2 вращение передается через вращательный узел 3 к плунжеру 4, в свою очередь, совершающему в гидравлическом цилиндре 5 возвратно-поступательные движения, которые вызывают образование гидравлических импульсов. Эти гидравлические импульсы вызывают вынужденные колебания рабочей жидкости 9 в силовом гидроцилиндре 8. Так как гидравлический импульс в процессе перемещения по полому упругому элементу 6 преодолевает сопротивление рабочей жидкости 9, то в момент его прохождения, полый упругий элемент 6 расширяется, что сопровождается перемещением инерционной массы 10 в радиальном направлении относительно жидкости 9, находящейся в силовом гидроцилиндре 8. После прохождения гидравлического импульса инерционная масса 10 под воздействием пружины 11 возвращаются в исходное положение. Таким образом, инерционная масса 10 совершают поперечные колебания, причем, частота этих колебаний близка к частоте вынужденных колебаний рабочей жидкости 9. Это означает, что плунжер 4 гидропульсатора 1 и инерционная масса 10 работают на частотах, близких к резонансным. Импульсы передаются на погружаемый элемент 13, который, в свою очередь, погружается в грунт 14.
Полезная модель относится к строительству и может быть применена при изготовлении железобетонных фундаментов зданий, домов и других инженерных сооружений, для погружения и извлечения металлических труб, ограждающих котлованы строящихся домов, или погружения свай-оболочек в грунт, для погружения призматических железобетонных свай в грунт и других свайных элементов. Обеспечивает повышение производительности оборудования.