УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ШТОКА ЦИЛИНДРА ГИДРОПРИВОДА С УДАРНОЙ МАССОЙ ГИДРОМОЛОТА

Полезная модель относится к строительной технике и может быть использовано в гидроударных механизмах (гидромолотах) для погружения в грунт длинномерных стержневых элементов, например, свай, арматурных стержней, труб.
Известно устройство соединения штока цилиндра гидромолота с ударной массой механизма, описанное в патенте №2233364 «Способ забивки свай гидромолотом и устройство для его осуществления» (МПК E02D 7/10), которое выполнено посредством применения цилиндрического или шарового шарнира.
Недостатком данного устройства является то, что при возвратно-поступательного движении ударной массы по направляющим возникает радиальное смещение осей штока и ударной массы, что приводит к изгибу штока, к интенсивному износу уплотнений между штоком и гидроцилиндром и как следствие, к недолговечности устройства в целом.
Известен «Узел соединения штока гидродвигателя с ударной массой гидромолота» по патенту на полезную модель №147676 (МПК E02D 7/10), представленный в виде отдельной сборочной единицы, состоящей из штока, на конце которого закреплен кронштейн с эластомерными кольцами, заключенный в цилиндрический корпус, соединенный с ударной массой.
Недостатком данного устройства является то, что в результате ударных нагрузок эластичные кольца будут подвержены деформации, что со временем приведет к появлению зазора между эластичными кольцами и кронштейном, а отсутствие возможности регулировки зазора вызовет перекос штока относительно ударной массы и как следствие - снижение срока службы устройства.
Известно устройство соединения штока цилиндра гидромолота с ударной массой механизма по патенту №2333316 «Гидромолот» (МПК E02D 7/10), в котором шток гидроцилиндра соединен с ударной массой механизма посредством сферического шарнира, расположенного между верхним и нижним подпятниками скольжения, которые установлены с возможностью перемещения относительно ударной массы в направлении перпендикулярном оси ударной массы.
Недостатком данного технического решения является то, что изготовить конструктивно точный сферический шарнир сложно, таким образом, динамические нагрузки приводят к возникновению изгибающих нагрузок на шток, радиальным смещениям между осью штока и ударной массой, износу и заклиниванию деталей.
Задачей предлагаемого изобретения является создание надежного, долговечного и простого соединения штока цилиндра гидропривода с ударной массой гидромолота за счет снижения изгибающей нагрузки на шток цилиндра гидропривода.
Поставленная задача решается тем, что в конструкции узла соединения штока цилиндра гидропривода с ударной массой гидромолота, содержащей шток цилиндра гидропривода, ударную массу гидромолота, подпятник, между основанием штока цилиндра гидропривода, которое выполнено с уступом, и крышкой, установленной на основании штока перед уступом, жестко соединенной с ударной массой, расположены, как минимум, две тарельчатые пружины, причем внутренняя упорная поверхность основания штока имеет форму усеченного конуса и сопряжена со сферической стороной подпятника, расположенного с возможностью радиального смещения относительно ударной массы, а противоположная сторона подпятника выполнена плоской.
На фиг. 1 схематично представлен узел соединения штока цилиндра гидропривода с ударной массой. На фиг. 2 представлен вид А узла соединения штока цилиндра гидропривода с ударной массой.
Узел соединения штока цилиндра гидропривода с ударной массой гидромолота содержит гидропривод 1, шток цилиндра гидропривода 2, основание штока 4 с уступом, имеющее упорную поверхность 3, выполненную в виде усеченного конуса, ударную массу 5, которая по направляющим 6 совершает возвратно-поступательные движения, подпятник 7, расположенный, например, в корпусе 8, который жестко соединен с телом ударной массы 5.
Крышка 9, установленная на основании штока 4 перед уступом, жестко соединена с корпусом 8 и ударной массой 5. Между крышкой 9 и уступом основания штока 4 установлены, как минимум, две диаметрально расположенные тарельчатые пружины 10. Поверхность 11 подпятника 7 со стороны основания штока 4 выполнена сферической и сопряжена с упорной поверхностью 3 основания штока 4. Подпятник 7, установлен в корпусе 8 с зазором, обеспечивающим возможность радиального смещения вдоль плоскости соединения подпятника 7 с корпусом 8 и соответственно с ударной массой 5.
Узел соединения штока цилиндра гидропривода с ударной массой гидромолота работает следующим образом.
В процессе работы ударного механизма ударная масса 5 совершает возвратно-поступательные движения, при этом основание штока 4 цилиндра гидропривода 2 оказывает силовое воздействие на ударную массу 5 через подпятник 7. При работе ударного механизма и проявлении технологических неточностей сборки ударного механизма могут возникать угловые смещения штока гидропривода 2 относительно оси движения ударной массы 5, что приводит к возникновению изгибающих моментов на штоке гидропривода 2. Возникающие изгибающие моменты компенсируются за счет смещения упорной поверхности 3 основания штока 4 по сферической поверхности 11 подпятника 7 и радиального смещения подпятника 7 в плоскости перпендикулярной движению ударной массы 5.
Тарельчатые пружины 10 обеспечивают постоянный контакт упорной поверхности 3 основания штока 4 со сферической поверхностью 11 подпятника 7 и выполняют роль компенсатора жесткости при угловых смещениях штока цилиндра гидропривода 2 относительно оси движения ударной массы 5. Сила прижатия тарельчатой пружины 10 к основанию штока 4 должна быть пропорциональна ударной массе 5 и влияет на выбор требуемых параметров тарельчатой пружины.
Предложенная конструкция узла соединения штока цилиндра гидропривода с ударной массой гидромолота за счет установки тарельчатых пружин и смещения основания штока относительно подпятника позволяет снизить изгибающие нагрузки на шток цилиндра гидропривода, возникающие в процессе работы.