RU2588994C1

RU2588994C1 - Hydraulic hammer

Info

Publication number: RU2588994C1
Application number: RU2015116989/03A
Authority: RU
Inventors: Евгений Геннадьевич Мочкин; Артур Викторович Рычагов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Технологический институт горно-обогатительного машиностроения" (ЗАО "ТИГОМ")
Priority date: 2015-05-05
Filing date: 2015-05-05
Publication date: 2016-07-10

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to designs of breakers for immersion into soil long rod elements. Hydraulic hammer comprises body with guides supporting shock mass fixed on the housing of hydraulic cylinder rod is coupled with impact weight via thrust bearing installed in the body of impact weight to displace relative to impact weight, fixed on impact weight limiting cover. At that part of rod in contact with thrust bearing is made in the form of spherical head with protruding relative to the stock bearing surface to support thrust limiting cover plate springs, and conjugated with spherical head surface end thrust bearing is made in the form of truncated cone.

EFFECT: higher reliability and durability of the hydraulic hammer due to reduced bending load on the piston rod of hydraulic drive.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к строительной технике, а именно к конструкциям гидромолотов для погружения в грунт длинномерных стержневых элементов, например железобетонных и стальных свай, арматурных стержней, труб.The invention relates to construction equipment, and in particular to the design of hydraulic hammers for immersion in the soil of long rod elements, such as reinforced concrete and steel piles, reinforcing bars, pipes.

Известен «Свайный гидромолот» авторское свидетельство №186336 (МПК E02D), включающий корпус, ударную часть, рабочий цилиндр, шток которого шарнирно соединен с ударной частью через подпятник и упругий элемент, выполненный в виде тарельчатых пружин.Known "Pile breaker" copyright certificate No. 186336 (IPC E02D), comprising a housing, a shock part, a working cylinder, the rod of which is pivotally connected to the shock part through a thrust bearing and an elastic element made in the form of cup springs.

Недостатком данного устройства является то, что в результате отсутствия возможности перемещения штока в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, шток в данной конструкции будет испытывать изгибающие нагрузки, что приведет к частым поломкам штока, снижает надежность гидромолота.The disadvantage of this device is that due to the lack of the ability to move the rod in a plane perpendicular to the axis of the housing, the rod in this design will experience bending loads, which will lead to frequent damage to the rod, reduces the reliability of the hydraulic hammer.

Известен «Гидромолот» по авторскому свидетельству №1043260 (МПК E02D 7/10), содержащий корпус, ударную часть, рабочий цилиндр с поршнем, шток которого сопряжен по сферической поверхности с подпятником, опертым на ударную часть посредством тел качения, которые в свою очередь опираются на диск, установленный на упругий элемент (резиновый амортизатор).The well-known "hydraulic hammer" according to copyright certificate No. 1043260 (IPC E02D 7/10), comprising a housing, a shock part, a working cylinder with a piston, the rod of which is mated on a spherical surface with a thrust bearing supported on the shock part by rolling bodies, which in turn are supported on a disk mounted on an elastic element (rubber shock absorber).

Недостатком данного устройства является то, что при отскоке ударной части, головка штока испытывает сосредоточенную точечную нагрузку, что приводит к частым поломкам штока и недолговечности устройства.The disadvantage of this device is that when the shock part bounces, the rod head experiences a concentrated point load, which leads to frequent rod failures and the device’s fragility.

Известен «Гидромолот» по патенту №2333316 (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.Known "Hammer" according to patent No. 2333316 (IPC E02D 7/10), in which the hydraulic cylinder rod is connected to the shock mass of the mechanism by means of a spherical joint located between the upper and lower sliding thrust bearings, which are mounted with the possibility of movement relative to the shock mass in the direction perpendicular to the axis shock mass.

Недостатком данного технического решения является то, что сопряжение сферической головки штока и подпятника со сферической поверхностью теоретически возможно только в точке, что вызывает неосевое сжатие штока и дополнительную нагрузку на шток. Изготовить конструктивно точный сферический шарнир сложно. Таким образом, динамические нагрузки приводят к возникновению внецентренного сжатия штока, радиальным смещениям между осью штока и ударной массой, износу и заклиниванию деталей.The disadvantage of this technical solution is that the coupling of the spherical head of the rod and the thrust bearing to the spherical surface is theoretically possible only at the point, which causes non-axial compression of the rod and additional load on the rod. Making a structurally accurate spherical joint is difficult. Thus, dynamic loads lead to the occurrence of eccentric compression of the rod, radial displacements between the axis of the rod and the shock mass, wear and jamming of parts.

Задачей предлагаемого изобретения повышение надежности и долговечности работы гидромолота за счет снижения изгибающей нагрузки на шток цилиндра гидропривода.The task of the invention is to increase the reliability and durability of the hydraulic hammer by reducing the bending load on the cylinder rod of the hydraulic actuator.

Поставленная задача решается тем, что в гидромолоте, включающем корпус с направляющими, установленную на направляющих ударную массу, закрепленный на корпусе гидроцилиндр, шток которого связан с ударной массой через подпятник, установленный в теле ударной массы с возможностью перемещения относительно ударной массы, неподвижно закрепленную на ударной массе крышку, часть штока, контактирующая с подпятником, выполнена в виде сферической головки с выступающей относительно штока опорной поверхностью, на которой установлены поджатые ограничительной крышкой тарельчатые пружины, а сопряженная со сферической головкой поверхность подпятника выполнена в виде усеченного конуса.The problem is solved in that in a hydraulic hammer comprising a housing with rails mounted on the guides of the shock mass, a hydraulic cylinder mounted on the housing, the rod of which is connected to the shock mass through a thrust bearing mounted in the body of the shock mass with the possibility of movement relative to the shock mass, fixedly mounted on the shock the mass of the cover, the part of the rod in contact with the thrust bearing is made in the form of a spherical head with a supporting surface protruding relative to the rod, on which the pre-mounted edges are mounted cup lid springs, and the mating surface of the thrust bearing made with a spherical head is made in the form of a truncated cone.

На фиг. 1 схематично представлен заявленный гидромолот.In FIG. 1 is a schematic representation of the claimed breaker.

Гидромолот содержит корпус 1 с жестко закрепленным на нем гидроцилиндром 2, ударную массу 3, совершающую возвратно-поступательное движение по направляющим 4. Основание штока 5 гидроцилиндра 2 выполнено в виде сферической головки 6, которая сопряжена с подпятником 7, имеющим сопрягаемую поверхность, выполненную в виде усеченного конуса 8. Сферическая головка 6 имеет выступающую относительно штока 5 кольцевидную опорную поверхность 9, на который установлены как минимум две тарельчатые пружины 10, которые поджимаются крышкой 11, жестко соединенной с ударной массой 3. Узел соединения штока 5 с ударной массой расположен в теле ударной массы 3 в цилиндрической проточке 12.The hydraulic hammer comprises a housing 1 with a hydraulic cylinder 2 rigidly fixed thereon, a shock mass 3 reciprocating along the guides 4. The base of the rod 5 of the hydraulic cylinder 2 is made in the form of a spherical head 6, which is paired with a thrust bearing 7 having a mating surface, made in the form truncated cone 8. The spherical head 6 has an annular supporting surface 9 protruding relative to the rod 5, on which at least two disk springs 10 are mounted, which are pressed by the cover 11, rigidly connected st with shock mass 3. The node connecting the rod 5 with the shock mass is located in the body of the shock mass 3 in a cylindrical groove 12.

Гидромолот работает следующим образом.The hydraulic hammer works as follows.

При работе гидромолота шток 5 цилиндра 2 оказывает силовое воздействие на ударную массу 3 через сферическую головку 6, которая упирается в подпятник 7. При движении штока 5 под действием усилия ударная масса 3 перемещается по направляющим 4. В результате того, что практически невозможно обеспечить идеально точную соосность штока 5 и движущейся в направляющих 4 ударной массы 3, как правило, возникает разворот ударной массы 3 в направляющих 4, данный перекос компенсируется за счет имеющегося зазора между подпятником 7 и ударной массой 3. Зазор между подпятником 7 и ударной массой 3 выполняется большим, чем зазор между ударной массой 3 и направляющими 4. Кроме того, в процессе работы шток 5 испытывает большие циклические нагрузки, которые совместно с технологическими неточностями сборки ударного механизма приводят к появлению неосевого сжатия штока 5, и образующийся эксцентриситет неосевого сжатия штока 5 компенсируется за счет смещения сферической головки 6 по конической поверхности 8 подпятника 7. Контакт сферической головки 6 с конусообразной поверхностью подпятника 7 всегда будет проходить по замкнутой линии, т.е. значительно уменьшается эксцентриситет неосевого сжатия штока. В процессе работы гидромолота соединение штока 5 с ударной массой 3 всегда находится в «закрытом» состоянии, т.к. тарельчатые пружины 10 обеспечивают постоянный контакт сферической головки 6 штока 5 с конической поверхностью 8 подпятника 7. Тарельчатые пружины 10 выполняют роль компенсатора жесткости при угловых смещениях штока 5, тем самым снижается динамическая нагрузка на шток 5.During operation of the hydraulic hammer, the rod 5 of cylinder 2 exerts a force on the impact mass 3 through a spherical head 6, which abuts against the thrust bearing 7. When the rod 5 moves under the action of force, the impact mass 3 moves along the guides 4. As a result, it is practically impossible to provide perfectly accurate the alignment of the rod 5 and the shock mass 3 moving in the guides 4, as a rule, a turn of the shock mass 3 in the guides 4 occurs, this skew is compensated by the existing gap between the thrust bearing 7 and the shock mass 3. The gap between the thrust bearing 7 and the impact mass 3 is larger than the gap between the impact mass 3 and the guides 4. In addition, during operation, the rod 5 experiences large cyclic loads, which, together with technological inaccuracies in the assembly of the impact mechanism, lead to the appearance of a non-axial compression of the rod 5, and the resulting the eccentricity of the non-axial compression of the rod 5 is compensated by the displacement of the spherical head 6 along the conical surface 8 of the thrust bearing 7. The contact of the spherical head 6 with the conical surface of the thrust bearing 7 will always be walk in a closed line, i.e. the eccentricity of the non-axial compression of the rod is significantly reduced. During operation of the hydraulic hammer, the connection of the rod 5 with the shock mass 3 is always in the “closed” state, because Belleville springs 10 provide constant contact of the spherical head 6 of the rod 5 with the conical surface 8 of the thrust bearing 7. Belleville springs 10 act as a stiffener for angular displacements of the rod 5, thereby reducing the dynamic load on the rod 5.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает снижение изгибающей нагрузки на шток и, соответственно, увеличивает надежность и долговечность гидроцилиндра и соответственно самого гидромолота.Thus, the proposed device provides a reduction in the bending load on the rod and, accordingly, increases the reliability and durability of the hydraulic cylinder and, accordingly, of the hydraulic hammer itself.

Claims

A hydraulic hammer, comprising a housing with rails mounted on the guides of the shock mass, a hydraulic cylinder fixed to the housing, the rod of which is connected to the shock mass through a thrust bearing mounted in the body of the shock mass with the possibility of movement relative to the shock mass, a cover fixedly mounted on the shock mass, characterized in that the part of the rod in contact with the thrust bearing is made in the form of a spherical head with a supporting surface protruding relative to the rod, on which are mounted preloaded by the restrictive cover arelchatye spring, and conjugated with a spherical head thrust bearing surface is formed as a truncated cone.