ВИБРОПОГРУЖАТЕЛЬ
VIBRATORY PILE DRIVER

Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в строительстве для погружения свай.
Известен вибропогружатель, содержащий корпус, пригрузочные плиты, закрепленные в нижней части корпуса, электродвигатель, кинематически связанный с вибровозбудителями, установленными внутри корпуса, наголовник.
/ П.С. Гринкевич, Строительные машины, изд. 3, М., Машиностроение, 1975, с. 348, рис. 211 а /.
Недостатками известного вибропогружателя являются: воздействие вибровозбудителя на электродвигатель, большие затраты электроэнергии, большое время погружения свай.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией вибропогружателя.
Известно также вибрационное устройство для погружения свай, содержащее вибровозбудитель с дебалансными валами, присоединенный к рабочему органу посредством шарнира, расположенного на равном расстоянии от дебалансных валов. Шарнир расположен в центре параллельно дебалансным валам.
/ Авт. свид. №1150306, кл. Е02D 7 / 18 /.
Известное вибрационное устройство по авт. свид. №1150306, как наиболее близкое по технической сущности и достигаемому полезному результату, принято за прототип.
Недостатки известного вибрационного устройства, принятого за прототип, те же.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией вибрационного устройства.
Задачей настоящего изобретения является повышение технических характеристик вибрационного устройства.
Технический результат обеспечивается тем, что в вибропогружателе, содержащем корпус, закрытый верхней и нижней крышками, пригрузочные плиты, закрепленные в нижней части корпуса, электродвигатель, закрепленный на верхней крышке и кинематически соединенный с вибровозбудителями, наголовник, согласно изобретению внутри корпуса размещены в четном количестве, в два ряда, параллельно друг другу вибровозбудители однонаправленного действия, количество которых не ограничено, каждый из которых представляет собой неподвижную плоскую шестерню с зубьями на торцевой стороне, обращенной к нижней крышке, прикрепленную внутри к корпусу и имеющую центральное отверстие, через которое пропущен составной вал, на верхнем конце которого закреплена ведомая шестерня, входящая в зацепление с ведущей шестерней, закрепленной на валу электродвигателя, часть составного вала, относящаяся к соответствующему вибровозбудителю, выполнена заодно с крестовиной, на каждом из четырех концов которой установлено по одной цилиндрической шестерне с возможностью свободного вращения, входящие в зацепление с зубьями неподвижной шестерни и имеющие противовес, причем противовес каждой последующей шестерни смещен относительно предыдущей шестерни на 90 градусов.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображен общий вид вибропогружателя;
на фиг. 2 - схема привода вибровозбудителей;
на фиг. 3 - устройство вибропогружателя в разрезе;
на фиг. 4 - вид снизу на вибровозбудитель;
на фиг. 5 - развертка неподвижной шестерни вибровозбудителя и расположение противовесов относительно друг друга;
на фиг. 6 - траектория движения противовесов вибровозбудителя;
на фиг. 7 - схема создания односторонней инерционной центробежной силы на вибровозбудителе.
Вибропогружатель свай содержит корпус 1, закрытый верхней 2 и нижней 3 крышками, пригрузочные плиты 4, закрепленные в нижней части корпуса 1, электродвигатель 5, закрепленный на верхней крышке 2 и кинематически соединенный с вибровозбудителями 6, наголовник 7. Внутри корпуса 1 размещены в четном количестве, в два ряда, параллельно друг другу вибровозбудители 6 однонаправленного действия, количество которых не ограничено. Все вибровозбудители 6 одинаковы по конструкции. Каждый вибровозбудитель 6 содержит неподвижную шестерню 8 с зубьями на торцевой стороне, обращенной к нижней крышке 3, прикрепленную к корпусу 1 и имеющую центральное отверстие, через которое пропущен составной вал 9. Обе части составного вала 9 имеют выступы 10, на которые надета втулка 11. На верхней части составного вала 9 закреплена ведомая шестерня 12, входящая в зацепление с ведущей шестерней 13, закрепленной на валу электродвигателя 5. Часть составного вала 9, относящаяся к соответствующему вибровозбудителю 6, выполнена заодно с крестовиной 14, на каждом из четырех концов которой установлено по одной цилиндрической шестерне 15 с возможностью свободного вращения, входящие в зацепление с зубьями неподвижной шестерни 8 и имеющиепротивовесы 16. Противовес 16 каждой последующей шестерни 15 смещен относительно предыдущей шестерни 15 на 90 градусов. Вибропогружатель своим наголовником 7 надевается на верхнюю часть сваи 17 и закрепляется устройством, не показанным на чертеже.
Работает вибропогружатель следующим образом.
После установки сваи 17 на базовую машину, закрепления на ней наголовника 7 и подведения ее к месту забивки, включается электродвигатель 5. При этом ведущая шестерня 13 вращается и через ведомые шестерни 12 приводит составные валы 9 во вращение в противоположные стороны. Вместе с составными валами 9 вращаются крестовины 14 и цилиндрические шестерни 15, которые перемещаются по зубьям неподвижных шестерен 8. В этом случае противовесы 16 совершают движения по криволинейным траекториям, как показано на фиг. 6. Возникающие инерционные центробежные силы Fн действуют в направлении нижней крышки 3 и погружают сваю 17, а силы Fв действуют в противоположном направлении. Ввиду того что противовесы 16 установлены со смещением на 90 градусов относительно друг друга (фиг. 5), силы Fн и Fв воздействуют на них в разное время. На фиг. 7 видно, что в каждый отдельный момент времени t (на фиг. 7 это расстояние между продольными линиями) сила Fв одного из противовесов 16 уравновешивается одной из сил Fн, а две другие силы Fн являются инерционными центробежными однонаправленными силами, воздействующими на сваю 17 и вынуждающими ее погружаться в грунт. Таким образом, при работе электродвигателя 5 непрерывно создается однонаправленная сила, действующая на наголовник 7.
Изобретение позволяет достигнуть более высокой производительности, экономить электроэнергию, уменьшить время на забивку свай.