Соединительный адаптер
CONNECTING ADAPTER

Область технического применения
Настоящее изобретение относится к соединительным адаптерам, обеспечивающим соединение применяемого для забивки и извлечения стальных шпунтов, профилей и стальных труб захвата с гидравлическим вибропогружателем любой мощности.
Известный уровень техники
Гидравлические вибропогружатели применяются во многих сферах для забивки в грунт и извлечения из него таких деталей, как шпунтовые трубы и профили, к которым они предварительно присоединяются. Гидравлические вибропогружатели осуществляют забивку в грунт или извлечение труб или профилей за счет эксцентриковых грузов, входящих в их конструкцию. При возникновении необходимости в забивке стальной трубы в грунт, трубу приводят в вертикальное положение относительно плоскости земли, и после того как к верхней части трубы будет присоединен гидравлический вибропогружатель, под действием силы, возникающей в результате вибрации, стальная труба погружается в грунт и таким образом осуществляется ее забивка. Между гидравлическим вибропогружателем и трубой находятся захваты. Данные захваты удерживают забиваемый в грунт материал и, так как они выполняют функцию соединительной детали между материалом и гидравлическим вибропогружателем, гидравлический вибропогружатель и захват работают как единое целое. На сегодняшний день у каждого гидравлического вибропогружателя есть собственные, подходящие только данному устройству захваты. Поэтому невозможно использовать для одного гидравлического вибропогружателя захват от другого вибропогружателя. (За исключением вибропогружателей одной мощности).
Указанная в разделе «Известный уровень техники» международная патентная заявка номер WO 2013051929 компании DIESEKO связана с вибропогружателем, конструкция захвата которого позволяет двигать детали в горизонтальном и вертикальном направлении. В данной международной патентной заявке описан вибропогружатель и способ забивки материалов. Удерживающая вибрационная система с захватом обладает способностью выполнять движения в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
В указанной в разделе «Известный уровень техники» патентной заявке номер ЕР 0496167 компании KENCHO KOBE описана конструкция захвата, который можно приводить в движение в горизонтальной и вертикальной плоскостях дистанционно. Описанная конструкция захвата обеспечивает свободу движения при перемещении деталей. В данном патенте захват номер 16 размещается под деталью вибропогружателя. В патентной заявке отсутствует подробная информация о работе захвата.
Цель изобретения
Целью данного изобретения является изготовление соединительного адаптера, который легко может быть подсоединен к захватам гидравлических вибропогружателей всех видов.
Другой целью данного изобретения является изготовление соединительного адаптера, который обеспечивает соединение между любым видом захвата и любым видом вибропогружателя.
Подробное описание изобретения
Разработанный для достижения данной цели соединительный адаптер представлен на следующих рисунках, приложенных к данному документу.
Фиг. 1. Вид соединительного адаптера сбоку в закрытом положении вместе с захватом и вибропогружателем.
Фиг. 2. Вид соединительного адаптера сбоку в свободном (угол открыт) положении вместе с захватом и вибропогружателем.
Фиг. 3. Вид соединительного адаптера в перспективе.
Фиг. 4. Вид соединительного адаптера в перспективе с другого угла.
Фиг. 5. Вид нижней соединительной детали в перспективе.
Фиг. 6. Вид верхней соединительной детали в перспективе.
Фиг. 7. Вид нажимного элемента в перспективе.
Фиг. 8. Вид нажимного элемента в разрезе.
Фиг. 9. Вид нижней соединительной детали в перспективе с другого угла в разобранном состоянии.
Каждой детали на рисунках присвоен номер позиции, пояснения к которым даны ниже.
1. Соединительный адаптер
2. Верхняя соединительная деталь
2.1. Верхняя платформа
2.2. Верхнее соединительное отверстие
2.3. Верхняя соединительная опора
2.4. Гнездо поворотного элемента
2.5. Гнездо фиксирующего элемента
2.6. Отверстие для смазки
3. Нижний соединительный элемент
3.1. Нижняя платформа
3.2. Нижнее соединительное отверстие
3.3. Нижняя соединительная опора
3.4. Опора фиксирующего элемента
3.5. Соединительное устройство
3.6. Накладка
3.7. Элемент с зубчатой поверхностью
3.8. Соединительный элемент
3.9. Контактный элемент
4. Нажимной элемент
4.1. Корпус
4.2. Поршень
4.3. Держатель
4.4. Нажимной элемент с зубчатой поверхностью
4.5. Зазор
4.6. Отверстие для жидкости
4.7. Крепежные отверстия
4.8. Отверстие для слива
5. Вал
5.1. Держатель вала
С. Захват
V. Вибропогружатель
В общем виде соединительный адаптер (1), обеспечивающий соединение любого вида захвата (С), применяемого при забивке и извлечении стальных шпунтов, профилей и труб, с гидравлическим вибропогружателем (V), состоит из:
- не менее одной верхней соединительной детали (2), устанавливаемой на захват (С) или вибропогружатель (V),
- не менее одной нижней соединительной детали (3), устанавливаемой на вибропогружатель (V), если верхняя соединительная деталь (2) присоединена к захвату (С), либо устанавливаемой на захват (С), если верхняя соединительная деталь (2) присоединена к вибропогружателю,
- не менее одной верхней платформы (2.1), имеющей определенную толщину и верхние соединительные отверстия (2.2), в которые устанавливаются соединительные элементы, предназначенные для присоединения платформы к захвату (С) или вибропогружателю (V), одна поверхность платформы соприкасается с захватом (С) или вибропогружателем (V), а другая направлена в сторону нижней соединительной детали (3),
- не менее одного нажимного элемента (4), обеспечивающего взаимное сцепление верхней соединительной детали (2) и нижней соединительной детали (3) в результате приложения силы в тех случаях, когда существует необходимость во взаимном сцеплении верхней соединительной детали (2) и нижней соединительной детали (3),
- не менее одной нижней платформы (3.1), имеющей определенную толщину и нижние соединительные отверстия (3.2), в которые устанавливаются соединительные элементы, предназначенные для присоединения платформы к захвату (С) или вибропогружателю (V), одна поверхность платформы соприкасается с захватом (С) или вибропогружателем (V), а другая направлена в сторону верхней соединительной детали (2),
- не менее одного вала (5), обеспечивающего угловое движение верхней соединительной детали (2) и нижней соединительной детали (3) по отношению друг к другу.
В одном из исполнений изобретения в соединительном адаптере (1) предусмотрена одна верхняя соединительная деталь (2). Верхняя соединительная деталь (2) может по-своему усмотрению быть присоединена или к захвату (С), или к вибропогружателю (V). В верхней соединительной детали (2) предусмотрена верхняя платформа (2.1). Данная верхняя платформа (2.1) имеет определенную толщину и предпочтительно прямоугольную форму. В верхней платформе (2.1) предусмотрено более одного верхнего соединительного отверстия (2.2) для присоединения верхней соединительной детали (2) к захвату (С) или вибропогружателю (V). При помощи соединительного элемента, который размещается в верхних соединительных отверстиях (2.2) верхняя соединительная деталь (2) устанавливается на захват (С) или вибропогружатель (V), в результате эти две детали функционируют как единое целое. На другой стороне верхней платформы (2.1), не соприкасающейся с захватом (С) или вибропогружателем (V), находится более одной верхней соединительной опоры (2.3), расположенной перпендикулярно верхней платформе (2.1). Верхние соединительные опоры (2.3) размещаются параллельно и симметрично друг другу, предпочтительно на равном расстоянии от центра верхней платформы (2.1). В каждой верхней опоре (2.3) предусмотрено гнездо поворотного элемента (2.4) для установки вала (5) и совмещения центральных осей. Вал (5) устанавливается в гнезда данных поворотных элементов (2.4). Гнезда поворотных элементов (2.4) должны иметь достаточную для обеспечения свободного движения вала (5) ширину. Кроме того, в верхних соединительных опорах (2.3) предусмотрено гнездо фиксирующего элемента (2.5). Центральные оси гнезд фиксирующих элементов (2.5) также совпадают друг с другом, а в данные гнезда фиксирующих элементов (2.5) устанавливается нажимной элемент (4). Для того чтобы обеспечить свободное движение нажимного элемента (4) в гнездах фиксирующих элементов (2.5), рядом с гнездами фиксирующих элементов (2.5) предусмотрено отверстие для смазки (2.6). Впрыскиваемое в отверстие для смазки (2.6) смазочное вещество обеспечивает свободное движение нажимного элемента (4) в гнезде фиксирующего элемента (2.5). В соединительном адаптере (1) помимо верхней соединительной детали (2) предусмотрена также нижняя соединительная деталь (3). Нижняя соединительная деталь (3) может так же, как и верхняя соединительная деталь (2), по своему усмотрению устанавливаться на захват (С) или вибропогружатель (V). В нижней соединительной детали (3) аналогично верхней соединительной детали (2.1) предусмотрена нижняя платформа (3.1), в которой имеется несколько соединительных отверстий (3.2), предназначенных для присоединения данной нижней платформы (3.1) к захвату (С) или вибропогружателю (V). Соединительные элементы, устанавливаемые в данные нижние соединительные отверстия (3.2), обеспечивают полную фиксацию нижней платформы (3.1) к захвату (С) или вибропогружателю (V). На нижней платформе (3.1), на поверхности, не соприкасающейся с захватом (С) или вибропогружателем (V), перпендикулярно нижней платформе (3.1) расположена нижняя соединительная опора (3.3), в которой имеется отверстие для установки вала (5). Кроме того, на нижней платформе (3.1) предусмотрена опора фиксирующего элемента (3.4), которая расположена в вертикальной плоскости параллельно нижней платформе (3.1) и при соединении верхней соединительной детали (2) и нижней соединительной детали (3) находится между верхними соединительными опорами (2.3) и лежит параллельно верхней соединительной опоре (2.3). Нижняя соединительная опора (3.3) и опора фиксирующего элемента (3.4) расположены параллельно друг другу. На одном конце опоры фиксирующего элемента (3.4) находится соединительное устройство (3.5), размещенное таким образом, что в закрытом положении соединительного адаптера (1) центр соединительного устройства (3.5) совпадает с центром гнезда фиксирующего элемента (2.5). Предпочтительно с двух сторон данного соединительного устройства (3.5) находится по одной накладке (3.6). Рекомендуется использовать заменяемую накладку (3.6), то есть должна быть предусмотрена возможность легкой замены данной насадки при возникновении каких-либо деформаций. На другой стороне накладки (3.6), которая не направлена в сторону соединительного устройства (3.5), находится элемент с зубчатой поверхностью (3.7). Этот элемент с зубчатой поверхностью (3.7) находится в постоянном контакте с нажимным элементом с зубчатой поверхностью (4.4), что в значительной степени улучшает сцепление. Соединение накладок (3.6), расположенных с двух сторон соединительного устройства (3.5) обеспечивается при помощи соединительно элемента (3.8). Благодаря тому, что накладки (3.6) фиксируются при помощи соединительного элемента (3.8), их можно с легкостью снять или заменить в любое время. На поверхности опоры фиксирующего элемента (3.4), направленной в сторону верхней платформы (2.1), находится контактный элемент (3.9). Когда верхняя платформа (2.1) и нижняя платформа (3.1) расположены параллельно друг другу, или другими словами, при соединении верхней соединительной детали (2) и нижней соединительной детали (3) при помощи данного контактного элемента (3.9), на нижнюю платформу (3.1) оказывается давление, благодаря этому верхняя соединительная деталь (2) и нижняя соединительная деталь (3) выступают в качестве единого целого. Верхняя соединительная деталь (2) и нижняя соединительная деталь (3) функционируют также как единое целое, когда нажимной элемент (4) оказывает давление на накладки (3.6). Указанный выше нажимной элемент (4) устанавливается в гнездо фиксирующего элемента (2.5) при помощи фиксирующих элементов, установленных в крепежные отверстия (4.7), и состоит из корпуса (4.1), поршня (4.2), совершающего внутри корпуса (4.1) возвратно-поступательное движение, и удерживающего элемента (4.3), направляющего поршень (4.2) при его попеременном движении взад и вперед. На конце поршня (4.2) находится нажимной элемент с зубчатой поверхностью (4.4), который при возникновении давления крепко сцепляется с элементом с зубчатой поверхностью (3.7). Под действием нажимного элемента (4) элемент с зубчатой поверхностью (3.7) и нажимной элемент с зубчатой поверхностью (4.4) сцепляются друг с другом, в результате этого возникает сила сопротивления, противодействующая любой сдвигающей силе. Кроме того, между корпусом (4.1) и поршнем (4.2) имеется зазор (4.5). В данном зазоре (4.5) под действием жидкости, поступающей из отверстия для жидкости (4.6) возникает давление, которое приводит поршень в движение (4.2). Также если необходимо снять с поршня (4.2) нагрузку, жидкость сливается через отверстие для слива (4.8) и обеспечивает движение поршня (4.2) в обратном направлении. Вал (5), устанавливаемый в гнездо поворотного элемента (2.4), а также в отверстие, предусмотренное на нижней соединительной опоре (3.3), фиксируется при помощи держателя вала (5.1), движение вала в месте его расположения ограничивается.
Эксплуатация и функционирование соединительного адаптера (1) осуществляется в указанном выше порядке. Предусмотренная в соединительном адаптере (1) верхняя соединительная деталь (2) может быть (2.2) по своему усмотрению установлена на захват (С) или на вибропогружатель (V) при помощи соединительных элементов, размещенных в соединительных отверстиях. При этом нижняя соединительная деталь (3) устанавливается на элемент конструкции, к которому не присоединена верхняя соединительная деталь (2) (захват (С) или вибропогружатель (V). Нижняя соединительная деталь (3) закрепляется таким же способом, как и верхняя соединительная деталь (2). В открытом положении соединительного адаптера (1) соединение между верхней соединительной деталью (2) и нижней соединительной деталью (3) обеспечивается только при помощи вала (5). Осью поворота при угловом движении верхней соединительной детали (2) и нижней соединительной детали (3) относительно друг друга также является место расположения вала (5). В открытом положении соединительного адаптера (1), другими словами, в том случае, когда нажимной элемент (4) не оказывает на элемент с зубчатой поверхностью (3.7) давления, верхняя соединительная деталь (2) и нижняя соединительная деталь (3) находятся в свободном положении и обладают неограниченной подвижностью вокруг точки нахождения вала (5). В данном положении между верхней платформой (2.1) и нижней платформой (3.1) образуется определенный угол. Если затем, при нахождении системы в данном положении в захват (С) помещается какой-либо предмет (стальные шпунты, профили или стальные трубы), данный предмет приводится в положение, перпендикулярное плоскости земли, и когда предмет готов к забивке в грунт, верхняя платформа (2.1) и нижняя платформа (3.1) занимают по отношению друг к другу параллельное положение. Когда верхняя платформа (2.1) и нижняя платформа (3.1) занимают по отношению друг к другу параллельное положение, центральная ось нажимного элемента (4) совпадает с центральной осью элемента с зубчатой поверхностью (3.7), поршень (4.2) под действием жидкости, поступающей через отверстие для жидкости (4.6) в зазор (4.5), продвигается в сторону элемента с зубчатой поверхностью (3.7). В конечной точке данного поступательного движения ребристая поверхность нажимного элемента с зубчатой поверхностью (4.4) и элемента с зубчатой поверхностью (3.7) полностью смыкаются и занимают такое положение, которое обеспечивает сильное противодействие сдвигающей силе. В данном положении верхняя соединительная деталь (2) и нижняя соединительная деталь (3) функционируют как единое целое и реагируют на создаваемую вибропогружателем (V) сильную вибрацию как единый элемент конструкции. В открытом положении соединительного адаптера (1) образующаяся в нажимном элементе (4) сжимающая сила устраняется, в результате этого место соединения верхней соединительной детали (2) и нижней соединительной детали (3) сводятся к одной точке и снова обеспечивается их неограниченное угловое движение.