Сваебойный гидравлический молот

Сваебойный гидравлический молот

Реферат

 

Изобретение относится к гидропневматическим молотам для забивки свай в грунт, поверхностного разрушения или трамбования грунта, а также для вытрамбовывания в грунте котлованов под заливку в последних бетонных или железобетонных свай. Сущность изобретения: в молоте гидравлический буфер шабота выполнен в виде двух камер, образованных боковыми поверхностями стенок осевой полости шабота и выполненного в виде перевернутого стакана подвижного в ней поршня, которые постоянно сообщены между собой через узкую кольцевую щель, образованную боковыми поверхностями стакана и профилированного выступа, выполненного на днище полости. При этом одна из камер поочередно, а другая периодически через обратный клапан сообщены с гидравлической полостью аккумулятора, максимальный объем которой равен объему поршневой полости гидроцилиндра подъема ударника. Молот также снабжен захватом для подъема, размещенным в образованном в корпусе пазу и выполненным в виде подпружиненного клина, длинная грань которого, обращенная к оси молота и образующая с последней острый угол с направленной вверх вершиной, контактирует с соответствующей ей поверхностью паза корпуса, а противолежащая ей другая грань параллельна направляющей копра и контактирует с ней. Использование изобретения позволит повысить эффективность погружения свай в грунт, расширить область применения молота, а именно применить его для ударного извлечения из грунта свай, шпунта после образования в грунте выемки требуемого размера. Молот обеспечивает высокую эффективность и оптимальные условия процесса погружения свай в грунт или разрушения и трамбования грунта с регулированием в широких пределах времени контакта соударяемых тел, энергии и частоты удара. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидропневматическим молотам для забивки свай в грунт, поверхностного разрушения или трамбования грунта, а также для вытрамбовывания в грунте котлованов под заливку в последних бетонных или железобетонных свай.

Эффективность выполнения выше перечисленных работ в общей сложности зависит от энергии единичного удара молота, его частоты, а также длительности ударного импульса, воздействующего на среду или на сваю. Кроме того, большое влияние на эффективность выполнения работ оказывает отношение масс ударяющего, промежуточного и забиваемого тела (сваи). С увеличением указанного отношения эффективность выполнения работ возрастает. Опыт показывает, что при выполнении вышеуказанных требований процессы погружения свай или трамбовки грунта улучшаются, если ударное тело и свая или грунт после соударения некоторое время находятся в контакте. Необходимое время контакта тел (выдержка) зависит как от параметров и конструкции молота, так и от параметров забиваемой сваи, грунта, и определяется отдельно для каждого конкретного случая. Наконец, для оптимизации рабочего процесса большое значение имеет возможность регулирования в широком диапазоне энергии и частоты ударов, в зависимости от свойств грунта, так как по мере погружения сваи в грунт сопротивление последнего ударному деформированию изменяется в широких пределах. Конструкция молота может быть оптимальной только при правильном выборе и учете всех факторов, оказывающих существенное влияние на рабочий процесс.

Известен гидравлический копер для погружения свай в грунт "Юттан" (JUNTTAN) фирмы Savonvarir (Финляндия) с гидропневматическим молотом, включающим корпус, в котором подвижно вдоль оси установлен ударник, шарнирно соединенный со штоком жестко закрепленного в корпусе гидравлического цилиндра, ограниченно подвижный вдоль оси корпуса шабот, через который ударный импульс передается погружаемой свае, а также электрогидравлический распределитель, впускной и выпускной клапаны, газовые аккумуляторы на сливной и напорной магистралях и источник жидкости под давлением.

Преимущество указанного молота состоит в том, что на его корпус во время рабочего хода ударника не действует направленная вверх реакция. Благодаря этому, при известной массе ударника масса корпуса может быть сколь угодно малой.

Ограниченная подвижность в корпусе шабота обеспечивает максимально возможное отношение массы ударника к массе промежуточного между ударником и сваей тела, что положительно влияет на эффективность погружения сваи в грунт.

Другое преимущество молота состоит в использовании в его конструкции электрогидравлического распределителя, позволяющего наиболее простым способом и в широком диапазоне регулировать энергию единичного удара.

Положительным свойством описываемого молота является также то, что его ударник выполнен составным, и в зависимости от размера забиваемой сваи его масса может быть изменена с целью сохранения оптимального соотношения масс ударника и погружаемой сваи.

К недостаткам молота JUNTTAN относится то, что его ударник во время рабочего хода движется только под действием силы тяжести, и при известной энергии удара требуется применение чрезмерно больших величин рабочего хода или размеров ударника, что отрицательно сказывается на рабочей частоте, габаритах и надежности конструкции. Другой недостаток молота JUNTTAN заключается в том, что с целью удлинения ударного импульса в его шаботе используется буфер из упругоэластичного материала, который, во-первых, слишком жесткий, во-вторых, при динамических нагрузках быстро выходит из строя, снижая надежность устройства.

Недостатком молота Юттан является также отсутствие в его конструкции механизма, обеспечивающего удлинение времени контакта ударника с погружаемой сваей. Поэтому для оптимизации процесса погружения сваи приходится использовать дополнительные средства управления работой молота, что значительно усложняет конструкцию.

Известен также свайный молот, включающий направляющую, размещенный в нем ударник, наголовник, жестко соединенный с ним силовой цилиндр со ступенчатым подпружиненным поршнем, газовый аккумулятор и распределитель [1] К преимуществам указанного молота следует отнести отсутствие шарнирной связи между ударником и гидропневматическим приводом его подъема, благодаря чему существенно уменьшается в размерах и упрощается конструкция молота при одновременном повышении ее надежности. Важное преимущество этого молота состоит в использовании в промежуточном теле (наголовнике) молота упругоэластичного буфера в виде рабочей жидкости, нагнетаемой при ударе через узкую кольцевую щель. Такой буфер позволяет легко и в широких пределах регулировать его жесткость, добиваться оптимального значения давления для конкретных условий погружения сваи. Кроме того, жидкостной буфер возобновляемое тело, и поэтому он не подвержен износу или выходу из строя, что благоприятно влияет на надежность устройства. К преимуществам молота относится заложенная в его конструкции возможность обеспечения и регулирования задержки контакта соударяемых тел, что улучшает условия погружения сваи.

Недостатком устройства является зависимость массы его корпуса от реакции в случае принудительного разгона ударника, что сужает диапазон регулирования энергии удара.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является известный гидропневматический молот [2] состоящий из цилиндрического корпуса, в котором подвижно вдоль оси установлено ударное тело (ударник), имеются устройство для передачи удара (шабот), закрепленный на оголовке сваи и установленный в корпусе между ударным телом и оголовком сваи подвижно вдоль оси. Входящий внутрь корпуса выступ на боковой стенке, направляющий ударное тело, расположенный ниже ударного тела и упруго опирающийся на устройство для передачи удара через эластичное средство, которое представляет собой расположенную в шаботе вдоль его оси заполненную газожидкостной средой герметичную полость, в которой установлен соосный с ударным телом ограниченно подвижный цилиндрический поршень, шток которого выступает над торцовой поверхностью шабота, контактирующей с ударником во время рабочего хода, а шабот опирается на вышеупомянутый выступ корпуса молота через торцы установленных в теле шабота плунжеров, свободные концы которых входят в упомянутую осевую полость шабота, заполненную газожидкостной средой.

Преимущество указанного молота состоит в том, что его шабот ограниченно подвижен вдоль оси корпуса и снабжен эластичным средством для смягчения жестких ударов.

Выполненная таким образом конструкция шабота позволяет эффективно погружать сваю в грунт, так как обеспечивается максимально возможное отношение массы ударного тела к массе устройства для передачи ударов (шабота).

Недостаток этого молота состоит в том, что эластичное средство, установленное в его шаботе, не рассчитано на передачу свае всей энергии удара. Ударное тело в конце рабочего хода входит в одновременное соударение как с поршнем эластичного средства, так и с торцовой поверхностью шабота. В результате имеющиеся преимущества данной конструкции не используются в полной мере для увеличения длительности ударного импульса при одновременном уменьшении его амплитуды.

Несмотря на наличие в шаботе эластичного средства большая часть энергии передается погружаемой свае через жесткое соударение последней с шаботом и ударным телом, что с одной стороны снижает эффективность ударного процесса погружения сваи, с другой стороны отрицательно сказывается на надежности как молота, так и погружаемой сваи. Кроме того, из-за наличия жесткого контакта ударного тела и шабота в конце рабочего хода исключается возможность регулирования жесткости удара в зависимости от массы погружаемой сваи и податливости грунта.

Таким образом, в этом молоте из-за недостатков конструкции не использованы в достаточной мере преимущества, возникающие в случае размещения в шаботе молота упругоэластичного средства.

Другим недостатком описанного молота является отсутствие в его конструкции средства, предотвращающего смещение корпуса молота вверх от сваи во время рабочего хода ударника. Вследствие этого потребная масса корпуса зависит от передаваемой свае энергии удара и с ростом последней оказывается недопустимо большой, что отрицательно сказывается на материалоемкости и габаритах устройства.

Техническая задача изобретения создание гидропневматического молота, обеспечивающего высокую эффективность и оптимальные условия процесса погружения свай в грунт или разрушения и трамбования грунта с регулированием времени контакта (выдержки) соударяемых тел и регулированием в широком диапазоне энергии и частоты ударов.

Технический результат достигается тем, что в сваебойном гидравлическом молоте для погружения и извлечения свай, для разрушения и трамбования грунта, включающем подвижный в направляющих копра корпус с подвижным вдоль оси ударником и гидравлическим цилиндром его подъема, ограниченно подвижный шабот с гидравлическим буфером, размещенным в его глухой осевой полости, заполненной жидкостью, пневмогидравлический аккумулятор, средства управления, напорную и сливную линии, согласно изобретению, гидравлический буфер шабота выполнен в виде двух камер, образованных боковыми поверхностями стенок осевой полости шабота и выполненного в виде перевернутого стакана подвижного в ней поршня, которые постоянно сообщены между собою через узкую кольцевую щель, образованную боковыми поверхностями стакана и профилированного выступа, выполненного на днище полости, причем одна из камер постоянно, а другая периодически через обратный клапан сообщены с гидравлической полостью аккумулятора, максимальный объем которой равен объему поршневой полости гидроцилиндра подъема ударника, при этом молот снабжен захватом для подъема, размещенным в образованном в корпусе пазу и выполненным в виде подпружиненного клина, длинная грань которого, обращенная к оси молота и образующая с последней острый угол с направленной вверх вершиной, контактирует с соответствующей ей поверхностью паза корпуса, а противолежащая ей другая грань параллельна направляющей копра и контактирует с ней.

Технический результат достигается также благодаря тому, что предлагаемый молот снабжен установленным параллельно напорной линии сливным клапаном для сообщения указанной линии со сливом при превышении расчетного максимального рабочего давления в гидравлической системе молота и изоляции напорной линии от слива при уменьшении давления жидкости.

Это позволяет расширить область применения молота, а именно применять его для ударного извлечения из грунта после образования в последнем выемки требуемого размера, а также для извлечения из грунта любого вида свай и шпунта.

На фиг. 1 представлен продольный разрез предлагаемого гидравлического сваебойного молота; на фиг.2 продольный разрез исполнения предлагаемого молота, предназначенного для разрушения или трамбования грунта.

Молот (фиг. 1) состоит из полого корпуса 1, который свободно скользит в направляющих 2 копровой установки и с подъемным механизмом последней постоянно соединен при помощи гибкого звена 3 (трос, цепь и т.п.). В корпусе 1 подвижно установлен ударник 4, в осевой выточке которого размещен гидравлический цилиндр 5 подъема ударника с поршневым штоком 6, жестко закрепленным в верхней части корпуса 1. В поршневом штоке 6 образованы каналы 7 и 8 для подвода рабочей жидкости к поршневой А и штоковой Б полостям гидравлического цилиндра 5. На нижнем конце корпуса 1 закреплен ограниченно подвижный вдоль оси, в пределах зазора а шабот 9, нижний торец которого через упругоэластичную прокладку 10 постоянно контактирует с оголовником 11 погружаемой в грунт сваи. В верхнем торце шабота 9 выполнена глухая полость 12, на днище которой образован выступ 13 с профилированной боковой поверхностью. Внутри полости 12, как в направляющих, скользит полый стакан 14 с днищем на верхнем свбодном конце. Выступ 13 и стакан 14 разделяют полость 12 шабота 9 на верхнюю 15 и нижнюю 16 камеры, заполненные жидкостью. Нижняя камера 16 через образованную боковыми поверхностями выступа 13 и стакана 14 кольцевую щель 17 и через каналы 18 и 19 постоянно сообщена с верхней камерой 15, гидравлической полостью 20 газового аккумулятора 21 и источником 22 жидкости под давлением (насосом). В кронштейне 23 на боковой поверхности корпуса 1 образован паз 24, в котором размещены клинья 25, снабженные пружинами 26, под действием которых они занимают в пазу крайнее нижнее положение. Скошенной гранью каждый клин 25 контактирует с соответствующей ей поверхностью паза, а своей противолежащей гранью постоянно скользит по поверхности направляющей 2 копра. При смещении корпуса 1 молота вверх относительно направляющей 2 зазор между поверхностями клина 25 и соответствующими ему поверхностями корпуса 1 и направляющей 2 уменьшается, что приводит к фиксированию положения корпуса 1 на направляющих 2, в результате чего предотвращается возможность движения корпуса в направлении вверх. При смещении корпуса 1 вниз относительно направляющей 2 зазор между клином 25 и взаимодействующими с ним поверхностями увеличивается, корпус 1 освбождается и может беспрепятственно перемещаться по направляющим вниз. Таким образом, клинья 25 служат для обеспечения свободного перемещения корпуса молота 1 только в направлении на сваю и предотвращают перемещение корпуса в обратном направлении. Для управления работой устройства служат размещенный в днище корпуса 1 клапан 27, электрогидравлический распределитель 28, напорный клапан 29, сливной клапан 30, регулируемый дроссель 31, один или несколько последовательно расположенных по длине хода ударника 4 конечных выключателей 32, конечный выключатель 33 и соединяющие каналы. Для оптимизации работы молота в осевой выточке выступа 13 размещен обратный клапан 34, который пружиной 35 постоянно прижат к верхнему торцу выступа 13, при этом каналы 36, сообщающие камеру 15 с гидравлической полостью 20 газового аккумулятора 21, закрыты.

Молот работает следующим образом.

В исходном положении гидропневматический молот нижним торцом шабота 9 свободно опирается на оголовник 11 погружаемой сваи под действием собственного веса. Корпус 1 молота своим нижним торцом контактирует с верхним торцом шабота 9. Ударник 4 молота под действием собственного веса занимает крайнее нижнее положение, а его нижний торец контактирует с днищем стакана 14, предельно смещенного внутрь глухой полости 12.

Клапан 27, распределитель 28, напорный клапан 29, сливной клапан 30 и обратный клапан 34 находятся в положении, показанном на фиг.1. При включении молота в работу рабочая жидкость от насоса 22 по напорной линии 37, каналам 8 и 19 поступает в штоковую полость Б гидроцилиндра 5 и в нижнюю камеру 16 глухой полости 12. Одновременно по каналу 38 жидкость от насоса поступает в управляющую полость 39 клапана 27, удерживая последний в показанном на фиг.1 запертом положении. Из нижней камеры 16 глухой полости 12 рабочая жидкость через каналы 18 и 36, кольцевую щель 17 и обратный клапан 34 поступает в верхнюю камеру 15 и гидравлическую полость 20 газового аккумулятора 21. Давление газа в газовом аккумуляторе 21 задано таким образом, что в исходном положении, когда разделительная мембрана занимает крайнее верхнее положение, в гидравлической полости аккумулятора, а следовательно, и в полости Б гидроцилиндра 5, установится давление жидкости, недостаточное для преодоления веса и, следовательно, для подъема ударника 4 вверх.

Поэтому жидкость от насоса 22 поступает вначале только в гидравлическую полость 20 аккумулятора 21, перемещая разделительную мембрану последнего и дополнительно сжимая находящийся в нем газ. При этом давление жидкости в напорной линии 37 молота повышается. При заданном давлении жидкости уравновешивается действие сил на стакан 14 и последний под действием жидкости, поступающей по щели 17 и обратному клапану 34, перемещается в крайнее верхнее положение, увлекая за собою ударник 4, при этом обратный клапан 34 закрывается. Наконец, в момент, когда разделительная мембрана аккумулятора 21 достигнет крайнего нижнего положения, давление жидкости в гидравлической полости 20 и, следовательно, в штоковой полости Б гидроцилиндра 5 становится достаточным для преодоления веса ударника 4 и последний перемещается вверх. Происходит холостой ход молота. При этом жидкость из поршневой полости А гидроцилиндра 5 по каналам 7 и 40 поступает в сливной бак 41.

Подъем ударника 4 продолжается до тех пор, пока своим скосом ударник 4 не нажмет на один из конечных выключателей 32. При этом замыкается электрическая цепь электромагнита электрогидравлического распределителя 28 и золотник последнего перемещается в крайнее правое (фиг.1) положение, преодолевая усилие пружины. В результате полость 39 клапана 27 по каналам 38 и 40 сообщается со сливным баком 41. Вследствие этого клапан 27 под действием давления жидкости, находящейся в напорной линии 37, перемещается вверх, отсекая поршневую полость А гидроцилиндра 5 от сливного бака 41 и сообщая ее со штоковой полостью Б. Теперь рабочая жидкость от насоса 22, из гидравлическoй полости 20 аккумулятора 21 и штоковой полости Б гидроцилиндра 5 по каналам 7 и 8, каналу 19 и напорной линии 37 поступает в поршневую полость А гидроцилиндра 5 молота.

При этом во всех вышеупомянутых полостях устанавливается давление жидкости, равное давлению газа в газовой полости 20 аккумулятора 21. Под действием указанного давления клапан 27 и стакан 14 занимают крайнее верхнее положение, а ударник 4 под действием веса и направленной вниз силы давления жидкости, действующей на положительную площадь ударника 4 со стороны поршневой полости А гидроцилиндра 5, ускоренно перемещается вниз, совершая рабочий ход. Во время рабочего хода ударника 4 на корпус 1 молота через поршневой шток 6 со стороны полости А также действует сила, сдвигающая корпус 1 молота на некоторое расстояние вверх. Вследствие указанного сдвига уменьшается зазор между рабочими гранями клиньев 25 и соответствующими им поверхностями направляющей 2 и паза 24 на боковой поверхности корпуса 1. В результате происходит заклинивание корпуса 1 относительно направляющей 2, чем предотвращается нежелательный сдвиг корпуса 1 вверх во время рабочего хода ударника 4.

В конце рабочего хода ударник 4 своим нижним торцом ударяет в верхнее днище стакана 14, увлекая последний в движение. При этом жидкость, находящаяся в верхней камере 15 шабота 9, через кольцевую щель 17, обладающую большим гидравлическим сопротивлением, вытесняется в нижнюю камеру 16, откуда по каналам 18 в гидравлическую полость 21 газового аккумулятора. В конце рабочего хода аккумулятор разряжен, и его разделительная мембрана находится в верхнем предельном положении, поэтому жидкость, вытесняемая из верхней камеры 15 после соударения ударника 4 и стакана 14, беспрепятственно поступает в аккумулятор 21, дополнительно сжимая находящийся в нем сжатый газ. За счет большого гидравлического сопротивления потоку жидкости в кольцевой щели 17 в верхней камере 15 шабота 9 устанавливается высокое давление жидкости, которое в виде силового импульса через днище глухой полости 12 передается шаботу, а через нижний торец последнего оголовнику 11, вызывая погружение сваи в грунт.

Величина свободного хода стакана 14 от его крайнего верхнего положения до упора в выступ 13 глухой полости 12 и гидравлическое сопротивление щели 17 подобраны таким образом, что на пути свободного хода вся кинетическая энергия ударника 4 преобразуется в потенциальную энергию жидкости, вытесняемой из верхней камеры 15 в нижнюю камеру 16 шабота 9 и гидравлическую полость 20 аккумулятора 21. В свою очередь потенциальная энергия, приобретенная жидкостью, практически без потерь расходуется на погружение сваи 11 в грунт. Скорость совместного движения ударника 4 и стакана 14, а также скорость вытесняемой из камеры 15 жидкости, вследствие преобразования кинетической энергии непрерывно уменьшаются, однако гидравлическое сопротивление щели 17 остается неизменным благодаря тому, что радиальный размер щели 17 тоже заданным образом непрерывно уменьшается за счет профилированной боковой поверхности выступа 13.

В результате давление жидкости в верхней камере 15 шабота 9 во время совместного движения ударника 4 и стакана 14 остается одинаково высоким, что обеспечивает наиболее эффективный силовой импульс воздействия ударника 4 на погружаемую сваю 11. Благодаря заданному свободному ходу стакана 14 процесс передачи кинетической энергии от ударника 4 свае 11 совершается не мгновенно, а растянут на определенное расчетное время. В результате предотвращается возникновение в поперечных сечениях сваи чрезмерных напряжений сжатия и оптимизируется процесс погружения сваи в грунт.

Таким образом, камеры 15 и 16 шабота 9, стакан 14, выступ 13, гидравлическая полость 20 аккумулятора 21, кольцевая щель 17 и каналы 18 в совокупности выполняют функцию упругоэластичного буфера, в котором вместо упругого материала используется неизнашиваемая, постоянно возобновляемая рабочая жидкость. При совместном движении ударника 4 и стакана 14, обратный клапан 34 в выступе 13 закрыт давлением жидкости, находящейся в камере 15 шабота 9 и течение жидкости помимо регулируемой кольцевой щели 17 исключается.

Очевидно, что жесткость буфера, и следовательно, характер ударного импульса, действующего на сваю, целенаправленно можно регулировать в широких пределах путем подбора профиля боковой поверхности выступа 13 при неизменных прочих параметрах устройства.

После упора стакана 14 в выступ 13 глухой полости 12, вытеснение рабочей жидкости из камеры 15 прекращается, и жидкость, накопленная в аккумуляторе 21, в конце рабочего хода возвращается в поршневую полость А гидроцилиндра 5, оказывая дополнительное воздействие на погружаемую сваю 11.

В конце рабочего хода ударник 4 своим скосом на переднем конце воздействует на конечный выключатель 33, размыкая электрическую цепь электромагнита, и золотник распределителя 28 пружиной возвращается в исходное положение. Однако, следующий за этим повторный подъем ударника 4 молота наступает только тогда, когда аккумулятор 21 заполняется жидкостью до предельного положения. Во время заполнения аккумулятора 21 жидкостью ударник 4, шабот 9 и свая 11 находятся в постоянном контакте. Таким образом, автоматически обеспечивается требуемая по условиям эффективности процесса погружения сваи задержка контакта ударника 4 и сваи 11 после их соударения.

Представленный на фиг.2 молот предназначен не для забивки свай в грунт, а для непосредственного воздействия на грунт с целью его деформации (трамбования, разрушения). Молот по фиг.2 от выше описанного отличается отсутствием ограниченно подвижного относительно корпуса шабота 9. В данном случае ударный импульс от ударника 4 обрабатываемой среде передается непосредственно через нижнюю часть корпуса 1 молота. При этом для обеспечения достаточной эффективности ударного процесса необходимо, чтобы масса корпуса 1 по меньшей мере не превышала массу взаимодействующего с ним ударника 4.

При наличии подвижного шабота 9 указанное ограничение на массу корпуса 1 не распространяется. В остальном устройство по фиг.2 аналогично вышеописанному.

Кроме погружения свай и деформации грунта в устройстве предусмотрена возможность выполнения работ по извлечению из грунта как самого устройства, так и погруженных свай. Для этой цели в схеме управления молота предусмотрены напорный 29 и сливной 30 клапаны с управляемым дросселем 31, а на верхнем днище корпуса 1 закреплен упругоэластичный буфер 42.

Работа молота в режиме извлечения сваи происходит следующим образом.

В данном случае электрическая цепь электромагнита обесточена, и распределитель 28 после воздействия ударника 4 на конечный выключатель 32 остается в исходном положении, и следовательно, холостой ход молота продолжается до тех пор, пока ударник 4 своим верхним торцом не упрется в поверхность буфера 42.

После этого движение ударника 4 вверх прекращается, а в полости Б гидроцилиндра 5 повышается давление. Это давление воздействует на напорный клапан 29 и последний, преодолевая усилие пружины, перемещается в другое положение, сообщая тем самым управляющую полость сливного клапана 30 по линии 43 с напорной линией 37. В результате, клапан 30, преодолевая усилие пружины, перемещается в другое положение и соединяет напорную линию 37 со сливным баком 41.

При этом штоковая полость Б гидроцилиндра 5 сообщается со сливом, давление жидкости в ней падает, и ударник 4 под действием собственного веса начинает перемещение вниз. При падении в полости Б и напорной линии 37 давления жидкости напорный клапан 29 пружиной возвращается в исходное положение, отсекая от источника давления управляющую полость сливного клапана 30, и последний пружиной также возвращается в исходное положение, вытесняя на слив жидкость из управляющей полости через регулируемый дроссель 31. После возврата в исходное положение клапана 30 штоковая полость Б гидроцилиндра 5 снова подключается к источнику давления 22 и ударник 4 под действием давления жидкости перемещается вверх до очередного соударения с буфером 42. Далее цикл повторяется. Ход ударника 4, энергия и частота нанесения ударов по буферу 42 определяются временем переключения сливного клапана 30, которое в свою очередь зависит от настройки регулируемого дросселя 31. При нанесении по корпусу 1 устройства направленных вверх ударов со значительной частотой, наблюдается поступательное перемещение устройства вверх. Если к устройству присоединить погруженную в грунт сваю, то последнюю можно извлечь из грунта.

Из вышеизложенного следует, что в предлагаемом устройстве реализована возможность простейшим образом и в широком диапазоне регулировать энергию единичного удара как путем изменения давления сжатого газа в аккумуляторе, так и изменением длины рабочего хода ударника. В последнем случае достаточно вместо одного конечного выключателя 32 установить несколько последовательно расположенных по длине рабочего хода конечных выключателей. При этом в электрическую цепь электрогидравлического распределителя по выбору включается только один конечный выключатель.

В предлагаемом устройстве использован высокоэффективный, упругоэластичный буфер, предназначенный для формирования благоприятного, ударного импульса. Буфер отличается высокой долговечностью. Кроме того, в отличие от известных, использованный в устройстве буфер допускает простейшим образом регулирование жесткости в широком диапазоне, что позволяет оптимизировать ударный процесс в любых условиях.

В предлагаемом устройстве предусмотрено средство, предотвращающее сдвиг корпуса под действием реакции разгона ударника во время рабочего хода. Благодаря этому появляется возможность делать корпус молота как угодно легким независимо от энергии единичного удара.

Кроме того, предусмотрен ограниченно подвижный шабот для передачи импульса от ударника на обрабатываемый объект, что позволяет обеспечить максимальное отношение массы забиваемой сваи к массе промежуточного тела (наковальни).

Благодаря особым образом подобранному давлению сжатого газа и объему гидравлической полости аккумулятора автоматически обеспечена задержка во времени контакта сваи с ударником после рабочего хода.

Таким образом, в предлагаемом устройстве решены все поставленные задачи, обеспечивающие высокую надежность и эффективность гидропневматического молота для забивки свай.

Формула изобретения

1. СВАЕБОЙНЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ МОЛОТ для погружения и извлечения свай и для разрушения и трамбования грунта, включающий подвижный в направляющих копра корпус с подвижным вдоль оси ударником и гидравлическим цилиндром его подъема, ограниченно подвижный шабот с гидравлическим буфером, размещенным в его глухой осевой полости, заполненной жидкостью, пневмогидравлическим аккумулятором, средства для управления работой молота, напорную и сливную линии, отличающийся тем, что гидравлический буфер шабота выполнен в виде двух камер, образованных боковыми поверхностями стенок осевой полости шабота и подвижного в ней поршня, выполненного в виде перевернутого стакана, постоянно сообщенных между собой через узкую кольцевую щель, образованную боковыми поверхностями стакана, и выполненного на днище полости профилированного выступа, причем одна из камер постоянно, а другая через обратный клапан периодически сообщены с гидравлической полостью аккумулятора, максимальный объем которой равен объему поршневой полости гидравлического цилиндра подъема ударника, при этом молот снабжен захватом для подъема, размещенным в образованном в корпусе пазу и выполненным в виде подпружиненного клина, длинная грань которого, обращенная к оси молота и образующая с последней острый угол с направленной вверх вершиной, контактирует с соответствующей ей поверхностью паза корпуса, а противолежащая ей другая грань параллельна направляющей копра и контактирует с ней.

2. Молот по п.1, отличающийся тем, что он снабжен установленным параллельно напорной линии сливным клапаном для сообщения указанной линии со сливом при превышении расчетного максимального рабочего давления в гидравлической системе молота и изоляции напорной линии от слива при уменьшении давления жидкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2