Гідравлічні молоти
У цьому виді свабібних занурювачів рух ударної частини здійснюється під дією тиску рідини в гідросистемі. За принципом роботи гідравлічні молоти аналогічні пароповітряним, але відрізняється від них порівняно високим ККД (0,55...0,65), меншою (у 8...10 разів) масою приводної станції, компактністю, надійністю, простотою в експлуатації, слабким шумом при роботі, можливістю встановлення як на базових машинах (екскаватори, крани), так і на всіх різновидах копрових установок. Гідромолоти використовуються для забивання паль та металевого шпунта у складних геологічних умовах при чергуванні шарів ґрунту різної щільності.
Для приводу гідромолот використовується гідравлічна станція, потужність якої залежить від зусилля тиску молота.
За принципом роботи розрізняють гідромолоти простої та подвійної дії. У перших, підйом ударної частини відбувається під впливом робочої рідини в гідросистемі, а робочий хід-під дією її власної сили тяжіння; у других - вплив робочої рідини на ударну частину молота здійснюється протягом повного циклу роботи.
Гідромолот простої дії (рис. 19.11) складається з ударної частини 1, що переміщається по трьох напрямних трубчастих штанг 2,4 і 5, верхній 3 і нижній 7 траверс штовхачів 6 і наголовника 8, підвішеного до нижньої траверси на канатах. Молот піднімається за допомогою римболта, встановленого у верхній траверсі. У штангах молота розміщені гідроакумулятор, механізм керування, зливний акумулятор та механізм замовника газу. Відмінними рисами такого гідромолота є: наявність гідроакумулятора, що дозволяє знизити настановну потужність станції; застосування імпульсної дії на ударну частину молота при її підйомі (на відстані 0,15...0,3 від повного)ходу), що сприяє протягом фази розгону впливу на палю виниклого імпульсу сили, що збільшує ефект занурення; наявність автоматичного дистанційного керування рас граничним золотником, що значно підвищує частоту ударів молота (до 55 за хвилину); відсутність компресора для закачування у штанги інертного газу (повітря). Розглянемо призначення та влаштування окремих вузлів молота.
Товкачі (рис. 19.12,а) призначені для розгону ударної частини вгору і складаються з поршня 1, циліндра 2, штока 3, зворотних клапанів 5 і 7. Товкачі встановлені в нижній траверсі 6 і закріплені гайкою 4 Робота штовхачів відбувається наступним чином. При висуванні штовхачів робоча рідина надходить через канал під зворотний клапан 7 і поршень починає рух вгору. При цьому відкривається вікно Б через яке починає надходити весь потік рідини, змушуючи штовхач рухатися прискорено. При цьому рідина, що знаходиться в штоковій порожнині, витісняється через канал в напірну магістраль. Після перемикання механізму керування канал А з'єднується із зливною магістраллю, а канал В-з напірною. Під тиском рідини в штоковій порожнині поршень з штовхачем опускається донизу, поки не перекриє вікно Б. Після цього цикл повторюється. Зворотний клапан 5 оберігає поршень від поломок при дії на удар ударної частини під час падіння. У цьому випадку клапан спрацьовує рідину через канал В витісняється в гідроакумулятор.
Мал. 19.11. Гідромолот простої дії
Акумулятор зливу (рис. 19.12,6) призначений зменшення швидкості руху рідини в зливної магістралі при падінні ударної частини. Надмірна швидкість руху викликає коливання трубопроводів, що знижує їхню довговічність. Акумулятор зливу змонтованов одній зі штанг між верхньою 4 і нижньою 5 траверсами і складається з двох порожнин: підпоршневої А і газової Б. При опусканні штовхачів рідина з поршневих порожнин надходить у зливну магістраль і через механізм управління - в канал і далі в підпоршневий простір А. Під тиском рідини поршень 1 починає рухатися вздовж гільзи 2 вгору, долаючи тиск газу в порожнині Б, яке діє на шток 3. Після того як акумулятор наповниться рідиною, її частина, що залишилася, витісняється в зливну магістраль. Газ у порожнину Б посту пає з балонів за допомогою механізму закачування. Газові порожнини штанг з'єднані між собою трубопроводом. При підйомі штовхачів тиск у зливальній магістралі знижується, а акумулятор розряджається (тиск газу в порожнині Б змушує шток з поршнем опуститися вниз, витісняючи рідину в зливну магістраль).
Механізм закачування (рис. 19.12, в) призначений для закачування газу газові порожнини штанг. При цьому балон підключається до штуцера 2 і газ через порожнину між штангою і 5 гільзою, клапани 3 і /, порожнистий шток 4 потрапляє у верхню частину штанги. Після того як тиск у балоні та штанзі зрівняється, включається механізм
РНР. 19.12. Основні вузли гндромолота простої дії
Закачування, що працює при тиску в балоні не менше 0,7. . 1,0 МПа. При цьому порожнину під поршнем 6 з'єднується з лінією нагнітальної, поршень піднімається вгору і газ, що знаходиться в надпоршневому просторі, вичавлюється через клапан 1 у верхню частину штанги. Після з'єднання підпоршневої порожнини зі зливною магістраллю поршень під тиском газу повертається у вихідне положення. Цикл повторюється доти, доки тиск газу в балоні не впаде нижче значення, достатнього для повернення поршня в нижнє положення. Наявністьмеханізму накачування різко зменшує витрату газу для наповнення газових порожнин штанг. Живлення гідросистеми молота здійснюється від насосної станції, що включає гідронасоси 1 (рис. 19.13), встановлені в масляному баку. Система має запобіжний клапан 3, відрегульований тиск 16 МПа і предохраняющий насоси від навантаження. У баку встановлені також фільтри 4, що очищають рідину від забруднення, мультиплікатор 5 і золотник 6 з електромагнітним керуванням. Останні служать для управління регулювальним упором 10, за допомогою якого здійснюється зміна висоти підкидання ударної частини 12. На напірній магістралі гідросистеми встановлений двопозиційний кран 2, при одному положенні якого підключений гідромолот до роботи, при іншому - включається механізм закачування газу 13.
Гідромолот працює в такий спосіб. Для розгону ударної частини (рис. 19.13,а) розподільний клапан 8 перемикає золотник 11 у верхню позицію і з'єднує поршневі порожнини штовхачів 14 з напірною магістраллю. Товкачі розганяють ударну частину вгору, при цьому рідина, накопичена в гідроакумуляторі 9, також надходить поршневі порожнини штовхачів. У цей період акумулятор зливу 7 розряджається. Після розгону ударна частина молота рухається вгору напрямними штангами 16 за інерцією. Наприкінці підйому ударної частини поршень гідроакумулятора перемикає золотник І в нижнє положення, з'єднуючи поршневі порожнини штовхачів з напірною магістраллю (рис. 19.13,6). Під тиском у штокових порожнинах поршні штовхачів рухаються вниз, витісняючи рідину до зливальної магістралі. При цьому гідроакумулятор та акумулятор зливу заряджаються. Ударна частина молота, падаючи під дією сили тяжіння, завдає удару по наголовнику, підвішеному до нижньої траверси 15. Після цього циклповторюється.
Розрахунок технологічних параметрів гідромолота простої дії. Енергія, необхідна для підйому ударної частини молота (Дж), »
Де Q - сила тяжкості ударної частини молота, Н; р - коефіцієнт механічних втрат при русі ударної частини; Н - висота підйому ударної частини, м.м.
Мал. 19.13. Схема роботи гідромолота простої дії