ГИДРОМОЛОТ
FLUID OPERATED HAMMER

Предлагаемое изобретение относится к строительным машинам для забивки в грунт свай, стальных труб, шпунта и других забивных элементов.
Известен свайный гидромолот, включающий трубчатый корпус, ударную массу с центральным глухим отверстием, напорную и сливную линии с аккумуляторами, гидрораспределитель, один гидроцилиндр со штоком, соединенным с ударной массой [1].
Гидромолот имеет следующие недостатки: сложную конструкцию ударной массы, относительно малый ход ее, необходимость иметь аккумуляторы, наличие одного гидроцилиндра, шток которого соединен с ударной массой.
Наиболее близким по техническому решению является гидромолот «Старке» [2], имеющий трубчатый корпус, цилиндрическую ударную массу с верхним фланцем и два гидроцилиндра со штоками.
Основными недостатками этого гидромолота являются некоторое снижение скорости ударной массы при падении из-за торможения при сливе гидрожидкости и отсутствие возможности смены ударной массы.
Задачей изобретения является получение максимальной скорости падения ударной массы, соответствующей скорости свободного падения, обеспечение приемлемой высоты падения для получения заданной энергии удара, обеспечение сменности ударной массы, минимального расхода гидрожидкости на один цикл удара, упрощения конструкции за счет ликвидации аккумуляторов.
Поставленная задача решается тем, что гидромолот включает трубчатый корпус, сменную цилиндрическую ударную массу с кольцевой выточкой, размещенную с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль трубчатого корпуса, шабот с амортизатором, два гидроцилиндра, на концах штоков которых шарнирно закреплены подъемно-сбрасывающие устройства с металлическими экранами, причем поршневые полости их накоротко соединены трубопроводом, а штоковые полости подсоединены трубопроводами к парораспределителю с электрогидравлическим управлением.
На фиг.1 показан общий вид гидромолота; на фиг.2 - ударная масса; на фиг.3 - подъемно-сбрасывающий механизм; на фиг.4 - гидравлическая схема молота с электроуравлением; на фиг.5 - электросхема; на фиг.6 - отключаемый выключающий упор.
Гидромолот включает трубчатый корпус 1, ударную массу 2, шабот с амортизатором 3, два подъемно-сбрасывающие устройства 4 с экранами 5, 6, гидроцилиндры 7 и 8, гидрораспределитель 9 с электрогидравлическим управлением, два бесконтактных датчика 10, пульт управления с реле 11.
Трубчатый корпус 1 имеет диаметрально расположенные продольные прорези 12, слева и справа от которых закреплены направляющие уголки 13 с выключающими упорами 14 и 15, причем выключающий упор 15 может занимать рабочее и холостое положение.
Ниже прорезей 12 на трубчатом корпусе 1 установлены два подпружиненных включающих упора 16, кронштейн 17. В его нижней части диаметрально расположены кронштейны 18 и продувочные отверстия 19.
Ударная масса 2 в нижней части имеет боек 20, а в средней - кольцевую выточку 21. Она может быть сменной с разной массой, причем извлекается и вставляется в трубчатый корпус 1 через его верхний торец.
Подъемно-сбрасывающее устройство 4 включает корпус 22 с проушинами 23, подъемный рычаг 24, две щеки 25, включающе-выключающий рычаг 26 с поворотным рычагом 27, подпружиненный фиксатор 28 и упорную ось 29.
Подъемный рычаг 20 при взаимодействии включающе-выключающего рычага 22 с подпружиненным включающим упором 13, занимает рабочее положение и через продольную прорезь 12 входит в зацепление с кольцевой выточкой 17 ударной массы 2.
Подъемный рычаг 24 при взаимодействии включающе-выключающего рычага 26 с подпружиненым выключающим упорам 16 занимает рабочее положение и через продольную прорезь 12 входит в зацепление с кольцевой выточкой 21 ударной массы 2 для ее подъема.
Подъемный рычаг 24 при взаимодействии включающее-выключающего рычага 26 с выключающими упорами 14 или 15 переходит в холостое положение, расцепляясь с кольцевой выточкой 17 ударной массы 2 и обеспечивая ее падение.
Подъемно-сбрасывающие устройства 4 располагаются подвижно между направляющими уголками 13 и с помощью проушин 23 шарнирно закрепляются к концам штоков гидроцилиндров 7 и 8.
Гидроцилидры 7 и 8 проушинами 27 шарнирно закреплены к кронштейнам 18. Поршневые полости гидроцилиндров 7 и 8 накоротко соединены трубопроводом 28, имеющим заливной патрубок 29.
Гидрораспределитель 9 с электрогидравлическим управлением установлен на кронштейне 17 с помощью плиты 30 и через нее подключен к напорной 31 и сливной 32 магистралям, ведущим к гидронасосной станции 33, а также к магистралям 34 и 35, ведущим к штоковым полостям гидроциндров 7 и 8.
Два бесконтактных датчика 10 закреплены на трубчатом корпусе 1. На фиг.1 один датчик показан пунктиром, так как закрыт экраном 5 подъемно-сбрасывающего механизма 4, а другой находится на противоположной стороне. Таким образом, при нижнем положении соответствующего подъемно-сбрасывающего устройства 4 его экран 5 или 6 оказывался против соответствующего бесконтактного датчика 10.
Выносной пульт управления 11 имеет электрокатушку 36 с контактами 37 и электрокатушку 38 с контактами 39. Питание выносного пульта 11 осуществляется от аккумуляторной батареи напряжением 12 В при включенном выключателе 40.
Подключение пульта управления 11 к бесконтактным датчикам 10 (КВП-16) и к электромагнитам 41 и 42 гидрораспределителя 9 осуществляется с помощью штепсельных разъемов ШР1, ШР2, ШР3, ШР4.
Гидромолот может работать с навеской его на копер с помощью захватов (на чертежах не показано) или в бескопровом варианте.
После установки гидромолота на сваю 43, включения выносного пульта управления 11 выключателем 40 и подаче гидрожидкости в гидрораспределитель 9 в зависимости от положения золотника 44 одно подъемно-сбрасывающее устройство 4 с экраном 5 или 6 опускается вниз до упирания подъемно-сбрасывающего рычага 26 в подпружиненный упор 16. При этом подъемный рычаг 24 входит в зацепление с кольцевой выточкой 21 ударной массы 2, а его экран 5 или 6 становится против бесконтактного датчика 10. Электрический ток происходит по катушке 36 или 38 и замыкаются контакты 37 или 39 электроцепи электромагнита. Происходит переключение золотника пилотного гидрораспределителя 45 и соответственно золотника 44 гидрораспределителя 9. Шток гидроцилиндра 7 или 8 с подъемно-сбрасывающим устройством 4 и ударной массой 2 движется вверх под давлением перемещаемого замкнутого объема поршневых полостей, которое находится под давлением одновременно двигающегося вниз поршня противоположной штоковой полости (противоположное подъемно-сбрасывающее устройство 4 в холостом положении движется вниз) до момента взаимодействия включающее-выключающего рычага 26 с выключающим упором 14 или 15. Подъемный рычаг 24 подъемно-сбрасывающего устройства 4 разобщается с ударной массой 2, которая падает под собственным весом и ударяет бойковой частью 20 по амортизатору шабота 3. Время падения ударной массы 2, время движения вверх освободившегося подъемно-сбрасывающего устройства 4 до полного перемещения рабочей жидкости в гидроцилиндр 7 или 8 и время движения вниз противоположного подъемно-сбрасывающего устройства 4 должно быть примерно равно. Экран 10 этого противоположного подъемно-сбрасывающего устройства 4, установившись против своего бесконтатного датчика 5 или 6, обеспечивает переключение гидрораспределителя 9 и падение ударной массы 2 с нанесением удара после взаимодействия уже с этим вторым подъемно-сбрасывающим устройством в соответствии с уже описанными процессами. Холостого хода вверх у обоих подъемно-сбрасывающих устройств нет. Каждый ход сопровождается последующим ударом.
Выключающий упор 15 в рабочем положении обеспечивает падение ударной массы 2 с половинной высоты. Его включение или выключение достигается перемещением рычага 45 по прорези 46 в обойме 47 с помощью каната 48.
Источники информации
1. Патент №2333317, «Гидромолот».
2. Проспект компании «Старке» (Китай). Гидравлические молоты серии HHP.