RU2001995C1 - Гидравлическое устройство дл забивани свай - Google Patents

Description

напорной магистрат ью через клапан, взаимодействующий с шаботом.

Устройство может быть снабжено клапаном управлени  и дросселем, посредством которых поршнева  камера соединена с гидрораспределителем, причем управл юща  полость клапана управлени  соединена с клапаном, взаимодействующим со шток- поршнем. Полость управл ющего цилиндра соединена с гидрораспределителем через дроссель, а управл ющий цилиндр в верхней части снабжен пружиной и соединен со сливом через обратный клапан Полость управл ющего цилиндра соединена со сливом и напорной магистралью через коммутиру- щее приспособление последовательно дросселю. Устройство может быть снабжено аварийным клапаном, установленным параллельно клапану, взаимодействующему с шаботом,

На фиг.1 изображено гидравлическое устройство дл  забивани  свай в исходном положении; на фиг,2 - устройство в момент реверсировани ; на фиг.З - устройство в момент обратного реверсировани ; на фиг.4 - распределитель; на фиг.5 - гидравлическое устройство, работающее в режиме ручного управлени , в исходном положении .

Гидравлическое устройство содержит корпус 1, внутри которого перемещаетс  ударник 2, шабот 3. размещенный между ударником 2 и сваей 4. На корпусе 1 смонтирован силовой гидроцилиндр 5 двойного действи , имеющий шток-поршень 6.

Шток-поршень 6 образует две камеры гидроцилиндра 5: штоковую 7, обращенную в сторону ударника 2, и поршневую 8, Што- кова  камера 7 посто нно соединена с насосом 9 трубопроводом 10. Поршнева  камера 8 через трубопровод 11 соединена с гидрораспределителем 12, который может соедин ть ее в первом положении со сливом 13 или во втором положении со штоко- вой камерой 7. Гидравлическое устройство снабжено узлом управлени  гидрораспределителем 12, выполненным в виде управл ющего цилиндра 14 с плунжером 15. Управл ющий цилиндр 14 представл ет собой быстросъемный блок, снабженный пружиной 16. Он входит в расточку 17 силового шток-поршн  6 и образует с ней скольз щую герметизированную пару. Расточка 17 соединена с окружающей средой дренажным отверстием 18. Управл ющий цилиндр 14 крепитс  неподвижно к верхней головке силового гидроцилиндра 5. Он может быть также установлен вне силового цилиндра, главное, чтобы плунжер 15 взаимодействовал с силовым шток-поршнем 6, а управл ющий цилиндр 14 был неподвижно закреплен относительно корпуса 1.

Гидрораспределитель 12 представл ет собой два силовых клапана: перепускной 19 5 и сливной 20, имеющие штохи с поршн ми и пружинами, удерживающие их в исходных положени х. Штоки силовых клапанов имеют меньший диаметр сечени , чем седла, поэтому в закрытом положении оба клапана

0 удерживаютс  силой, равной произведению рабочего давлени  на разность площадей поперечного сечени  штока и седла. Поршни дел т охватывающие их цилиндры на полости гидроуправлени , переключающие их

5 в первое положение (холостой ход), когда поршнева  камера 8 силового гидроцилиндра 5 соединена со сливом 13, и полости гидроуправлени , переключающие их во второе положение (рабочий ход), когда пор0 шнева  камера 8 соединена со штокой камерой 7.

Полость 21 гидроуправлени  второго положени  сливного клапана 20 имеет большую площадь поперечного сечени , чем по5 лость 22 гидроуправлени  второго положени  перепускного клапана 19. Полость 23 первого положени  сливного кла- пана 20 имеет меньшую площадь поперечного сечени , чем аналогична  по0 лость 24 перепускного клапана 19. Эти полости попарно соединены между собой так, что полость 22 гидроуправлени  второго положени  перепускного клапана 19 соединена через дроссель 25 с полостью 21

5 гидроуправлени  второго положени  сливного клапана 20 и с полостью управл ющего цилиндра. Полос ги 23 и 24 гидроуправлени  первого положени  сообщаютс  в напорной магистралью или со сливом. С напорной ма0 гистралью полости 23 и 24 сообщаютс  через клапан 26 положени , который установлен на корпусе с возможностью взаимодействи  со штоком-поршнем 6 в нижнем положении, а со сливом - через клапан

5 27 сброса, управл юща  полость которого соединена с полостью управл ющего цилиндра 14.

Дл  регулировани  скорости и надежности срабатывани  клапанов гид0 рораспределител  12 полости 23 и 24 гидроуправлени  первого положени  сообщаютс  с поршневой камерой 8 через дроссель 28 и клапан 29 управлени , срабатывающий под действием клапана 26 поло5 жени  и с гидроаккумул тором 30.

Дл  предохранени  плунжера 15 от поломок полость управл ющего цилиндра соединена со сливной магистралью через предохранительный клапан 31.

Автоматическое изменение энергии удара осуществл етс  за счет того, что полость управл ющего цилиндра 14 соединена с напорной магистралью через клапан 32 разрешенного хода, который установлен в шаботной секции корпуса с возможностью взаимодействи  с шаботом или другой подвижной деталью устройства, а предохранительный клапан 31 запараллелен дросселем 33. Дл  регулировани  энергии удара оператором имеетс  система управлени  энергией удара, состо ща  из гидравлического коммутирующего устройства 34, соедин ющего напорную 10 или сливную 13 магистрали через дроссель 33 с полостью управл ющего цилиндра 14.

Режим максимального хода обеспечиваетс  тем, что полость управл ющего цилиндра 14 соединена обратным клапаном 35 со сливом 13.

Дл  предупреждени  аварийных ситуаций клапан 32 разрешенного хода запараллелен аварийным клапаном 36.

Устройство работает следующим образом .

В исходном положении силовой шток- поршень б (молот работает в вертикальном положении или близком к нему находитс  в нижнем положении. Силовые клапаны 19 и 20 под действием пружин наход тс  в исходном положении (клапан 19 закрыт, клапан 20 открыт), таким образом поршнева  камера 8 силового гидроцилиндра 5 через сливной клапан 20 соединена со сливной магистралью. Клапаны управлени  29 и сброса 27 закрыты, клапан 26 положени  открыт, Гидроаккумул тор 30 не зар жен.

При подаче рабочего давлени  жидкость от насоса 9 через напорную магистраль 10 подаетс  в штоковую камеру 7 силового гидроцилиндра 5 и к гидропружинам (на фиг, не показано) силовых клапанов 19 и 20, придержива  их в исходном положении , Кроме того, рабоча  жидкость через открытый клапан 26 положени  подаетс  в полости 23 и 24 гидроуправлени  первого положени  клапанов 19 и 20 гидрораспределител  12 и принудительно ставит их в исходное положение (если по каким-либо причинам оказались не в исходном положении ). Перепускной клапан 19 блокируетс  в закрытом положении.

Под действием давлени  в штоковой камере 7 силовой шток-поршень 6 начинает подниматьс , вытесн   жидкость из поршневой камеры 8 гидроцилиндра 5 через сливной клапан 20 в бак, пока плунжер 15 управл ющего цилиндра 14 неупретс  в дно расточки 17 силового шток-поршн  6. Далее шток-поршень 6 и плунжер 15 управл ющего цилиндра 14 поднимаютс  вместе, Двига сь вверх, плунжер 15 управл ющего цилиндра 14 вытесн ет наход щуюс  в нем жидкость в полости гидроуправлени  второго положени  гидрораспределител  12 и управл ющую полость клапана 27 сброса.

По мере подъема движени  в перечисленных элементах начинаетс  их поочередное срабатывание. Первым срабатывает

0 клапан 27 сброса, соедин   полости гидроуправлени  первого положени  силовых клапанов гидрораспределител  12 со сливной магистралью. По достижении достаточного давлени  срабатывает сливной клапан

5 20, изолиру  поршневую камеру 8 силового гидроиилиндра 5 со сливом 13. Шток-поршень б, продолжа  движение, сжимает за- петг/ю в поршневой камере 8 жидкость, котора  блокирует сливной клапан 20 гидро0 распределител  12 в закрытом положении и действует на лобовую поверхность перепутного клапана 19. Как только суммарна  -ила от этого давлени  и давлени  в полости гидроуправлени  второго положени  кла5 пан 19 достигает достаточной величины, перепускной клапан 19 срабатывает (открываетс ) и соедин ет поршневую каме-„ ру с напорной магистралью 10(со штоковой камерой). Жидкость под давлением поступа0 ет в поршневую камеру 8 силового гидроцилиндра 5 и блокирует перепускной клапан 19 гидрораспределител  12 в открытом положении . Вследствие разницы площадей (штоковой и поршневой) шток-поршень б

5 тормозитс  и останавливаетс . Начинаетс  рабочий ход.

Жидкость из управл ющего цилиндра 14 при перебеге силового шток-поршн  6 вытесн етс  через предохранительный кла0 пан 31 и сбрасываетс  в сливную магистраль

Во врем  рабочего хода шток-поршень 6 опускаетс  и отрываетс  от плунжера 15, который остаетс  в достигнутом во врем 

5 подъема силового шток -поршн  положении Давлении в полости управл ющего цилиндра 14 падает, и клапан 27 сброса возвращаетс  в исходное положение под действием пружины

0 Такиг. образом, система реверсировани  возвращаетс  в ждущий режим, готова  к очередному срабатыванию.

Обратное реверсирование гидрораспределител  12 происходит при срабатыва5 нии клапана 26 положени . Силовой шток-поршень 6, двига сь вниз, передуда- ром ударника 2 о шабот 3 взаимодействует с клапаном 26 положени , который в результате соедин ет напорную магистраль 10 с управл ющей полостью клапана 29 управлени , открыва  его, и через дроссель 28 с полост ми 23 и 24 .гидроуправлени  первого положени  силовых клапанов 19 и 20, к которым подсоединен гидроаккумул тор 30.

Таким образом, полости 23 и 24 гидроуправлени  оказываютс  подсоединены одновременно к напорной магистрали 10 через клапан 26 положени  и к поршневой камере 8 через клапан 29 управлени , где в данный момент - рабочее давление, блокирующее клапан 29 управлени  в открытом положении. Если при отскоке силового шток-поршн  6 клапан 26 положени  закроетс , полости 23,24 гидроуправлени  перво- го положени , силовых клапанов 19 и 20 останутс  под давлением, что обеспечивает их переключение независимо от положени  силового шток-поршн  6. После зар дки гидроаккумул тора 30 до определенного давлени  происходит поочередное срабатывание силовых клапанов 19 и 20 за счет разности площадей полостей 23 и 24 гидроуправлени  и разных усилий блокировки клапанов. Разр дка гидроаккумул тора 30 происходит после срабатывани  силовых клапанов по цепи: дроссель 28 - клапан 29 управлени  - сливной клапан 20, а после срабатывани  клапана 27 сброса - непосредственно через него.

Подбором сечени  дроссел  28 и емкости гидроаккумул тора 30 регулируетс  момент переключени  силовых клапанов 19 и 20 в первое положение, а скорость переключени  сливного клапана 20 определ етс  се- чением дроссел  25.

Гидравлическое устройство работает и в автоматическом режиме регулировани  энергии удара. Из полости управл ющего цилиндра 14 во врем  верхнего реверсирю- вани  часть жидкости сливаетс  через дроссель 33. В результате с каждым циклом плунжер 15 управл ющего цилиндра 14 занимает положение выше предыдущего, значит , силовой шток-поршень 6 с каждым циклом поднимаетс  выше, увеличива  энергию удара. Это происходит до тех пор, пока гидравлическое устройство не выйдет на режим максимальной энергии удара или проходка сваи достигает оптимальной вели- чины.

При работе на максимальной энергии плунжер 15 управл ющего цилиндра 14 сжимает пружину 16, вытесн   жидкость из

полости управл ющего цилиндра 14 При движении силового шток-поршн  б вниз плунжер 15 под действием сжатой пружины 16 уходит вниз, пока на него действует сила пружины 16, забира  жидкость из сливной магистрали через обратный клапан 35. И плунжер 15 устанавливаетс  в определенном положении. После каждого цикла плунжер 15 возвращаетс  в это положение.

Если проходка сваи за удар достигает оптимальной величины, срабатывает клапан 32 разрешенного хода, подава  в полость управл ющего цилиндра 14 порцию жидкости и перемеща  плунжер управл ющего цилиндра 14 вниз. В результате уменьшаетс  ход шток-поршн  6 и, значит, энерги  удара. Далее оп ть жидкость из полости управл ющего цилиндра 14 сливаетс , пока не достигаетс  положение, при котором объемы сливаемой и подаваемой жидкости уравниваютс , т.е. устанавливаетс  оптимальна  энерги  удара дл  данной сваи.

В случае превышени  допустимой проходки сваи вместе с клапаном 32 разрешенного хода срабатывает аварийный клапан 36 и полость управл ющего цилиндра 14 полностью заполн етс  рабочей жидкостью, чем достигаетс  переход гидравлического устройства на режим работы с минимальной энергией удара.

При объединении схем ручного и автоматического управлени  энергией удара оператор может в любой момент вмешиватьс  в режим работы гидравлического устройства , измен   энергию удара в сторону уменьшени  или увеличени .

Таким образом, гидравлическое устройство экологично, работает на воде, позвол ет регулировать энергию удара (в автоматическом режиме проходка сваи управл ет устройством) и получить наиболее полную отдачу падающего ударника. Система управлени  распределителем в гидроустройстве дает возможность последовательного переключени  клапанов, что исключает короткое замыкание нагнетательной и сливной магистралей, что, в свою очередь, повышает КПД устройства.

(56) Патент ФРГ № 2708512, кл, Е 02 D 7/10. 1982

Патент ФРГ Ms 2900221. кл. Е 02 О 7/10.

1983.

4j Ъ

см

Я

ц-П

L«jn|

t

S5I

1

3

vI

N-f

Ч V

I

f-WT N-tr$ &

4i K

с

ч |

%