Строительная техника спецтехника: Дизельные молоты

Строительная техника - сервер объявлений
аренда продажа ремонт покупка запчасти

поиск спецтехники для покупки или аренды
РЕМОНТ СПЕЦТЕХНИКИ И ГРУЗОВИКОВ >>
Ремонт и опрессовка РВД, ремонт экскаваторов, бульдозеров, самосвалов
Главная Запчасти Кабинет Розыск Покупка Компании Сайты Контакты





Дизельные молоты

Дизельными молотами называются свайные погружатели, использующие в процессе работы энергию сгорающих газов. Они относятся к группе свободнопоршневых двигателей, у которых отсутствует кривошипно-шатунный механизм и энергия расширяющихся газов передается непосредственно рабочему органу — ударной части молота.

По типу направляющих ударной части дизель-молоты разделяются на штанговые и трубчатые.

У штангового дизель-молота направляющими ударной части — массивного подвижного цилиндра — служат две штанги, закрепленные в основании поршневого блока и соединенные вверху траверсой. У трубчатого дизель-молота направляющей ударной части — массивного подвижного поршня — служит неподвижная труба, представляющая собой рабочий и продувочный цилиндры молота. Распыление дизельного топлива в камере сгорания у штанговых молотов — форсуночное, а у трубчатых — ударное.

По способу разгона ударной части при ее рабочем ходе дизельные молоты бывают со свободным падением ударной части и с буфером, аккумулирующим часть энергии расширяющихся газов, которая затем используется на разгон ударной части, увеличение энергии и частоты ударов. Такие буферы могут быть пневматическими и механическими (пружинными). По отношению длины рабочего хода к диаметру цилиндра дизельные молоты подразделяются на длинноходовые и короткоходовые.

Достоинствами дизельных молотов являются их автономность (независимость от посторонних источников энергии), высокая надежность в работе, простота устройства и эксплуатации, невысокая стоимость изготовления, устойчивая работа при низких температурах. Дизель-молоты подвешиваются к копровой стреле с помощью захватов и подъемно-сбрасывающего устройства («кошки»), предназначенного для подъема и пуска молота. В зависимости от массы ударной части различают легкие (до 600кг), средние (до 1800кг) и тяжелые (до 2500кг) дизельные молоты.

Штанговые дизельные молоты легкого типа с массой ударной части до 250кг выпускаются с механическим (пружинным) буфером и подвижными штангами. Остальные типы штанговых молотов имеют свободное падение ударной части и неподвижные штанги. Штанговый молот легкого типа состоит из поршневого блока, траверсы, наголовника, направляющих подвижных штанг и цилиндра с ударной частью. Поршневой блок представляет собой стальную отливку, состоящую из поршня и основания блока. В поршневом блоке вверху расположен поршень с топливной аппаратурой, внизу в основании расположены шаровая опора и наголовник сваи. Ударной частью дизель-молота является подвижный цилиндр, в днище которого расположена камера сгорания. Молот работает следующим образом. С помощью копровой лебедки цилиндр поднимается до уровня траверсы и захватывается специальным механизмом — «кошкой». Затем захват выключается, и цилиндр под действием собственной массы падает вниз. При надвижении цилиндра на поршень воздух, находящийся в камере сгорания, сжимается, температура его резко повышается. В крайнем нижнем положении в камеру сгорания впрыскивается топливо, которое, испаряясь и перемешиваясь с горячим воздухом, самовоспламеняется.

Под давлением расширяющихся продуктов сгорания цилиндр подбрасывается вверх. При этом пружины штанг сжимаются, аккумулируя часть энергии, которая при движении цилиндра вниз суммируется с энергией падения цилиндра и передается через шаровую опору наголовнику и свае. Для продувки цилиндра в передней стенке корпуса имеются два наклонно расположенных окна.

Тяжелые штанговые дизельные молоты с неподвижными штангами имеют массу ударной части 1800 ... 2500кг и состоят из поршневого блока, ударной части, штанг, траверсы, шарнирной опоры, механизма подачи топлива и захвата «кошки». Поршневой блок включает цилиндрический полый поршень с компрессионными кольцами и основание. В центре днища поршня укреплена форсунка, соединенная топливопроводом с насосом плунжерного типа высокого давления (до 50 МПа). Питание насоса осуществляется из топливного резервуара, расположенного в верхней части основания поршневого блока. Нижняя часть основания поршневого блока заканчивается шарнирной опорой, состоящей из сферической пяты и наголовника, соединенных между собой серьгой; шарнирная опора обеспечивает центральный удар по свае в случае некоторого смещения относительно друг друга осей молота и сваи. Ударной частью молота является массивный чугунный цилиндр со сферической камерой сгорания в донной части.

На внешней поверхности цилиндра укреплен штырь (выступающий стержень), приводящий в действие топливный насос при падении ударной части вниз. Снизу ударная часть заканчивается четырьмя выступами, которые проходят через окна поршневого блока и передают удар шарнирной опоре. Направляющие штанги, полые внутри, в верхней части соединены траверсой, а в нижней — закреплены в теле основания. Между траверсой и ударной частью на направляющих штангах расположен подвижный захват — «кошка», который служит для подъема ударной части при запуске молота.

Рабочий процесс штангового молота происходит следующим образом. Для запуска молота необходимо ударную часть поднять в верхнее крайнее положение. С этой целью спускают захват вниз, при этом крюк автоматически зацепляется за валик, расположенный в углублении отливки цилиндра. Далее захват и сцепленную с ним ударную часть поднимают на канате лебедкой копра в крайнее верхнее положение. Затем, воздействуя вручную (через канат) на рычаг сброса, разъединяют захват и ударную часть, и последняя под действием собственной массы падает вниз на неподвижный поршень.

При надвижении цилиндра на поршень воздух, находящийся во внутренней полости цилиндра, сжимается и температура его резко повышается (до 600°С). При нажатии штыря цилиндра на приводной рычаг топливного насоса дизельное топливо по топливопроводу подается к форсунке и распыляется в камере сгорания, смешиваясь с воздухом. При дальнейшем движении цилиндра вниз образовавшаяся смесь самовоспламеняется и в то же мгновение цилиндр наносит удар по шарнирной опоре, наголовник которой падает на головку сваи. Расширяющиеся продукты сгорания (газы) выталкивают ударную часть вверх и выходят в атмосферу. Достигнув крайнего верхнего положения, рабочий цилиндр начинает снова падать вниз, и цикл повторяется. С этого момента дизель-молот работает в автоматическом режиме до выключения топливного насоса.

Конструкция штанговых дизель-молотов позволяет осуществлять дистанционное управление их работой. Дистанционное управление может быть механическим, электромеханическим и гидравлическим. Наиболее распространено гидравлическое дистанционное управление ввиду надежности, простоты и удобства эксплуатации.

Гидравлическое дистанционное управление штанговым дизель-молотом осуществляется следующим образом. При запуске молота захват — «кошка», как было описано выше, опускается вниз и крюк автоматически зацепляется за штырь. Затем захват вместе с цилиндром поднимается на высоту, необходимую для запуска молота. После этого включают в работу гидроцилиндр поворота крюка и ударная часть (цилиндр) падает вниз.

Одновременно с гидроцилиндром вступает в работу гидроцилиндр регулировки подачи топлива в форсунку, однако благодаря дросселю, вмонтированному в маслопровод, он отстает в работе от цилиндра. Поэтому при пусковом падении цилиндра -подача топлива уменьшается, что предотвращает чрезмерный подъем цилиндра после первого удара. В дальнейшем давление масла в системе снимается, что позволяет пружине устанавливать рычаг в положение, соответствующее максимальной подаче топлива, а пружине возвратить крюк в первоначальное положение. Дальнейшая работа молота происходит в автоматическом режиме.

Масло в гидроцилиндры поступает из гидросистемы копрового оборудования через специальный золотник. Регулировка подачи топлива в форсунку в процессе работы осуществляется выдвижением штока гидроцилиндра для прекращения работы молота шток выдвигается полностью.

Достоинствами штанговых молотов являются их автономность, устойчивость работы, при низких температурах и при значительной величине осадку погружаемых элементов, высокая надежность в работе, недостатками — низкая энергия удара, составляющая 25 ... 35% потенциальной энергии ударной части, открытая конструкция молота (поршень, внутренняя полость цилиндра и направляющие штанги), способствующая интенсивному износу этих деталей, что усугубляется отсутствием системы смазки. Поэтому эти молоты используются для забивки свай, труб и шпунта массой не более 2000 кг в слабые и средней плотности грунты.

Трубчатые дизельные молоты представляют собой прямодействующие двухтактные двигатели внутреннего сгорания, у которых ударная часть — поршень — двигается внутри цилиндра, неподвижно установленного на свае. Конструкция трубчатых молотов более совершенна; они обладают большей (по сравнению со штанговыми) энергией удара, высокой долговечностью. Это объясняется тем, что воспламенение топлива происходит после удара поршня и на сваю действует не только энергия удара, но и давление газов, образующихся при сгорании топлива; кроме того, снижение степени сжатия с 25 до 15 уменьшает затраты энергии на сжатие воздуха в цилиндре. Закрытая конструкция молота практически исключает попадание в его внутренние полости абразивных частиц. Трубчатые молоты конструктивно выполняются в двух вариантах— с воздушным и с водяным охлаждением.

Молоты с воздушным охлаждением состоят из рабочей и направляющей секций цилиндра, поршня, топливного насоса, шабота со штырем и подъемно-сбрасывающего устройства. В верхней части цилиндра в виде кольца расположен топливный бак. К насосу топливо поступает через щелевой фильтр по гибкому топливопроводу. Торец цилиндра с шаботом соединяется через резиновый амортизатор. Для охлаждения цилиндра вдоль него по периметру приварены ребра охлаждения. На уровне насоса по окружности цилиндра размещены продувочные окна. Направляющая секция на внутренней поверхности имеет кольцевые пазы-ловители для предотвращения выскакивания поршня за пределы цилиндра. Для перемещения поршня с помощью подъемно-сбрасывающего устройства в секции имеется продольный паз. Поршень молота выполняет двоякую роль — является поршнем двигателя и ударной частью молота. Головка поршня имеет сферическую форму, соответствующую форме выемки в шаботе. Такая форма камеры сгорания обеспечивает равномерное распределение топливно-воздушной смеси и обусловливает высокие пусковые качества молота.

В нижней части поршня проточены канавки для поршневых колец, одно из которых (верхнее) — стальное, а остальные — чугунные, что обеспечивает необходимую герметичность между стенками цилиндра и поршня. В средней части поршня имеется кольцевая выточка, которая служит для захвата поршня подъемно-сбрасывающим устройством при подъеме и для закрепления его стопорным винтом при транспортировке и хранении молота. В верхней части поршня имеется масляный бак, из которого масло поступает самотеком к трущимся поверхностям поршня и цилиндра. Топливный насос — плунжерного типа низкого давления (0,3 ... 0,5 МПа) — служит для подачи топлива в камеру сгорания. Управление насосом производится падающим поршнем, нажимающим на приводной рычаг.

Шабот молота выполнен из стальной поковки и служит наковальней, через которую удары поршня передаются на голову сваи. Шабот установлен в нижней части цилиндра подвижно (вдоль его оси) на двух чугунных подшипниках, чем достигается его полная неподвижность при ударе. Нижняя опорная поверхность шабота снабжена штырем для центрирования молота на свае. Подъемно-сбрасывающее устройство («кошка») позволяет поднимать дизель-молот на требуемую высоту вдоль стрелы копра, а также поднимать поршень и автоматически сбрасывать его при запуске молота.

Трубчатые молоты с водяным охлаждением в дополнение к рассмотренной конструкции имеют еще систему водяного охлаждения, состоящую из отдельных вертикальных секций, опоясывающих боковую поверхность цилиндра и соединенных в своей нижней части кольцевым баком, расположенным на уровне камеры сгорания. При работе таких молотов в условиях низких температур вода из системы охлаждения сливается и вместо нее в системе начинает циркулировать воздух.

Работа трубчатого дизель-молота происходит следующим образом. Перед пуском молота поршень поднимается лебедкой копра с помощью «кошки», подвешенной к канату в крайнее верхнее положение. После того как поршень открывает продувочные окна, рабочая секция цилиндра заполняется атмосферным воздухом. Во время движения в направляющей секции цилиндра поршень, отжимая приводной рычаг топливного насоса, включает его в работу. При этом происходит подача топлива из бака в сферическую выемку шабота. Во время дальнейшего движения вниз поршень перекрывает продувочные окна и начинает сжимать воздух в рабочей секции цилиндра до объема кольцевой полости, образуемой станками цилиндра и сферическими поверхностями поршня и шабота при их соударении. При этом температура сжатого воздуха значительно повышается и становится достаточной для самовоспламенения топлива. В крайнем нижнем положении поршня происходит его удар по шаботу, при этом энергия удара затрачивается на погружение сваи, а также на распыление топлива в камере сгорания, где оно перемешивается с нагретым воздухом и самовоспламеняется.

Часть энергии расширяющихся продуктов сгорания — газов (максимальное давление сгорания — 7 ... 8 МПа) — передается на сваю, производя ее дополнительное погружение, а часть расходуется на подброс поршня вверх. Воздействие на сваю двух последовательных ударов (механического и газодинамического) значительно повышает эффективность работы трубчатых дизель-молотов.

При движении поршня вверх расширяющиеся газы по мере открытия продувочных окон выбрасываются в атмосферу, а на их место поступает атмосферный воздух. По достижении крайнего верхнего положения поршень начинает свободно падать вниз, рабочий цикл повторяется и в дальнейшем молот работает автоматически до полного погружения сваи.

Совершенствование конструкций трубчатых дизель-молотов происходит в двух направлениях: повышения долговечности машины и увеличения единичной мощности.

Долговечность дизель-молотов может быть повышена путем рационального подбора материалов и геометрии быстроизнашивающихся деталей (поршень, цилиндр). Увеличение единичной мощности произойдет при повышении частоты ударов (с 42 до 65 ... 72) в минуту за счет совершенствования формы камеры сгорания, что обеспечит лучший распыл топлива по всему объему камеры, а также путем установки пневматического буфера.

Одним из факторов, определяющих степень совершенства рабочего цикла молота, является качество смесеобразования, которое зависит от тонкости распыла поступившего в камеру сгорания топлива и равномерности распределения его по объему камеры. Исследованиями установлено, что наиболее рациональной является вихревая форма, при которой увеличивается длина факела распыления (на 30%), возникают вихревые движения свежего заряда в момент распыления топлива, а также изолированность камеры сгорания от наиболее охлаждаемой наружной стенки рабочего цилиндра. Совместное действие перечисленных факторов способствует ускорению сгорания рабочей смеси. В результате эффективное давление в камере сгорания повышается до 1,0 ... 1,15 МПа (против 0,7 ... 0,8 МПа в обычных конструкциях), что благоприятствует условиям погружения свай.

Пневмобуфер предназначен для повышения частоты ударов по шаботу. При установке пневмобуфера верхняя часть направляющей трубы наглухо закрывается крышкой, в которой имеется отверстие с сальниковым уплотнением для движения штока, соединенного с поршнем. К верхней части направляющей трубы приваривается сварной резервуар коробчатого типа (пневмобуфер). Для сообщения надпоршневого пространства с пневмобуфером просверлено отверстие. При движении поршня вверх воздух из надпоршневого пространства перепускается через это отверстие в пневмобуфер. При этом между поршнем и крышкой возникает «воздушная подушка», которая не допускает их жесткого соударения. Падение поршня происходит под действием собственной массы, а также под действием давления воздуха в пневмобуфере, что повышает частоту ударов о шабот до 70 в минуту.

Топливно-масляный насос предназначен для подачи топлива в камеру сгорания и масла — к трущимся поверхностям штока, поршня, подшипника шабота и рабочего цилиндра. Насос состоит из корпуса, внутри которого установлены две плунжерные пары. Плунжерная пара для подачи топлива состоит из втулки и притертого к ней плунжера, а для подачи масла из втулки и плунжера. Уплотнение между втулками и корпусом достигается резиновыми кольцами. В верхнюю часть ввернута гайка, в которой перемещается толкатель. Гайка через втулку и гильзу прижимает плунжерные пары к корпусу. Между плунжерными парами установлена возвратная пружина. Рычаг привода насоса укреплен на оси. Винт с контргайкой служит для регулировки установки рычага. Рычаг насоса, укрепленный на оси, служит для регулировки подачи топлива. Клапан подачи топлива состоит из корпуса, пружины и клапана. Клапан подачи масла состоит из корпуса, пружины, шарика и штуцера, к которому присоединяются два трубопровода для подвода смазки к трущимся поверхностям.

Подъемно-сбрасывающее устройство «кошка» служит для зацепа и подъема ударной части молота по направляющей мачте копровой установки. Кошка состоит из валика с приваренным к нему двуплечим рычагом, корпуса, подвижно соединяющего кошку с направляющей мачты; фиксатора с пружиной, препятствующего выходу рычажной системы из мертвого положения; подъемного крюка; рычажной системы, состоящей из кулачка и рычага, жестко сидящих на валике, пальцев.

<<< назад



















Rambler's Top100
Яндекс цитирования



©2020 Constructionmachines.ru - строительная техника, спецтехника главная | запчасти | кабинет | ссылки | информация | статьи | контакты | реклама | тендеры | исследования