Строительные машины и оборудование, справочник





Свайные молотоы в строительстве

Категория:
   Дорожные машины 2



Свайные молотоы в строительстве

При строительстве мостов применяют деревянные сваи диаметром 20—50 см, длиной 7—9,5 м; железобетонные сваи сечением 30 X Х30 см, длиной 5—12 м, сечением 35×35 см, длиной 8—16 м и сечением 40×40 см, длиной 9—16 м; стальные и бетонные сваи в виде труб диаметром 25—100 см (реже — до 250 см), длиной 6—12 м (толщина стенок стальных труб 12—20 мм). Стальные сваи часто после погружения заполняют бетоном, получаются трубобе-тонные сваи. Применяют также винтовые железобетонные или металлические сваи с диаметром трубы 30—60 см, длиной 9—16 м; сборные железобетонные сваи с диаметром оболочки 0,4; 0,5; 0,8 м и более, длиной отдельных звеньев до 30 м; набивные (буровые) сваи. Часто для ограждения (оконтуривания) разрабатываемых котлованов применяют деревянные, металлические и железобетонные шпунтовые сваи (шпунт).

В настоящее время для погружения свай применяют дизельные молоты, вибропогружатели и вибромолоты, кабестаны, оборудование для буровых свай, вибровдавливающие машины. Паровые воздушные молоты (простого действия с ручным, полуавтоматическим и автоматическим режимами, а также молоты двойного действия с автоматическим парораспределением) в настоящее время не Находят применения из-за низкого КПД и потребности в паро-котельном либо компрессорном оборудовании большой производительности.

Дизельные молоты, не требуют дополнительных энергетических установок. Они работают по принципу дизельных двигателей, где ударной частью являются подвижной цилиндр или поршень. По типу направляющих ударной части дизельные молоты делятся на штанговые и трубчатые. В штанговых молотах в качестве направляющих элементов ударной части применяют две штанги трубчатого сечения, в трубчатых молотах — цилиндрическую трубу, в которую встроены рабочий цилиндр и продувочный насос.

Штанговый дизельный молот простого действия (рис. 8.1) имеет следующие детали: поршневой блок, подвижной цилиндр (ударная часть), две направляющие штанги, траверсу, подвижную кошку, насос и шарнирную опору.

Рис. 8.1. Схема штангового дизельного молота простого действия: 1 — поршневой блок; 2 — подвижной цилиндр; 3 — направляющие штанги; 4 — подвижная кошка; 5 — траверсы; 6 — захваты; 7 — крючки; 8 — рычаги; 9 — палец; 10 — кронштейн; 11 — форсунка; 12 — компрессионные кольца; 13 — топливопровод высокого давления; 14 — топливный насос; 15 — сферическая пята; 16 — наголовник; 17 — серьга; 15 — выступы; 19 — крюки

Поршневой блок представляет собой монолитную стальную отливку открытого поршня с основанием. Поршень выполнен полым, в верхней части его имеются канавки для компрессионных колец, а в центре его днища — отверстие с резьбой для завертывания форсунки, которая топливопроводом высокого давления соединяется с топливным насосом, установленным в основании поршневого блока. На последнем закреплена также шарнирная опора, состоящая из сферической пяты и наголовника, соединенных серьгой. Шарнирная опора обеспечивает направление удара по центру сваи в случае, если оси молота и сваи не совпадают.

Рис. 8.2. Механизм подачи топлива
1 — плунжер; 2 — толкатель; 3 —.регулировочный болт; 4 — рычаг; 3 — регулирующее ,коромысло; 6 —эксцентриковый валик; 7 — валик-ограничитель; 8— гайка; 9 — Пружина плунжера; 10 — крышка корпуса; 11 — корпус насоса; 12 — всасывающие отверстия; 13 —. клапан; 14 — пружина, клапана; 15 — наг коиечкик

Основание поршневого блока имеет два цилиндрических сквозных отверстия, в которые вставляются концы штанг. На боках поршневого блока имеются два крюка для крепления и подъема сваи до положения, соответствующего требованиям ее погружения. В основании блока в передней его части предусмотрена емкость для дизельного топлива, в которой установлен топливный насос, а с противоположной стороны имеются два кронштейна с направляющими лапами, с помощью которых молот удерживается на стреле копра.

Верхняя внутренняя часть подвижного чугунного цилиндра выполнена в виде сферической камеры сгорания. Топливный насос периодически (при движении цилиндра вниз) приводится в действие с помощью кронштейна, жестко прикрепленного шпильками к передней стенке цилиндра:
Нижний торец цилиндра по периметру выполнен в виде четырех выступов, размер которых меньше размера окон, имеющихся в основании поршневого блока. Это обеспечивает проход выступов через окна при передаче удара от цилиндра шарнирной опоре поршневого блока. Направленное движение цилиндра обеспечивается двумя штангами. Штанги жестко соединены в нижней части с основанием блока поршня, а в верхней части — с траверсой.

Между траверсой и верхней плоскостью подвижного цилиндра расположена подвижная кошка с тремя крюками, из которых нижний крюк при подъеме подвижного цилиндра в верхнее положение находится в зацеплении с пальцем, закрепленным в верхней части подвижного цилиндра. Два других (верхних) крюка зацепляются за захваты 6 траверсы при установке подвижного цилиндра в верхнее положение в момент пуска молота, а также ‘удерживают кошку в верхнем положении при работе молота.

Топливная система дизельного молота (рис. 8.2) состоит иэ Механизмов подачи топлива, регулирования подачи топлива, насоса, и топливопривода с форсункой: Рычаг механизма подачя (топлива периодически нажимает на толкатель. Толкатель, в свою очередь, действует на плунжер, который движется вниз и перекрывает всасывающие отверстия. Давление топлива под плунжером увеличивается и преодолевает давление пружины обратного клапана. В результате топливо поступает в трубопровод и далее — к форсункам.

При обратном ходе подвижного цилиндра рычаг механизма подачи топлива не действует на толкатель и плунжер; последний под действием пружины начинает двигаться вверх и открывает всасывающие отверстия. Давление в полости насоса падает, обратный клапан закрывается. При дальнейшем движении плунжера вверх создается разрежение. В результате топливо заполняет полость насоса. Далее процесс повторяется.

Количество подаваемого топлива можно регулировать изменением хода плунжера за счет изменения положения свободно сидящего на эксцентриковом валике рычага. Положение валика изменяется регулирующим коромыслом вручную через веревочную тягу, либо посредством регулировочного болта.

Работает молот следующим образом. Поднятый кошкой в верхнее положение цилиндр освобождается от нее и свободно падает, ударяя через тягу и оголовок по свае. Одновременно цилиндр надвигается на поршень, в результате чего находящийся в цилиндре воздух сжимается. Температура воздуха повышается до температуры воспламенения топлива.

В конце хода цилиндра вниз через форсунку подается (распиливается) очередная доза топлива в камеру сгорания, где оно сгорает. В результате образуются газы, которые, стремясь расшириться, двигают цилиндр вверх. Газы выходят в атмосферу, а цилиндр заполняется вновь свежим воздухом. В крайнем верхнем положении цилиндр теряет скорость и начинает двигаться в обратном направлении, т. е. цикл повторяется.

Высота подъема цилиндра зависит от отказа сваи и достигает наибольшего значения при наименьшем отказе. Останавливается дизельный молот в результате прекращения подачи горючего. Для этого необходимо утопить толкатель насоса.

Рычагами кошки управляют с помощью веревок, привязанных к концам двуплечего рычага.

Трубчатый дизельный молот (рис. 8.3) состоит из следующих основных частей: направляющего неподвижного цилиндра, рабочего неподвижного цилиндра, подвижного поршня, шабота, топливного насоса низкого давления и кошки.

Рабочий цилиндр выполняет роль камеры рабочего процесса. В нем перемещается головная, а в направляющем цилиндре хвостовая часть поршня. Рабочий и направляющий цилиндры соединены между собой фланцевым болтовым соединением.

Рабочий цилиндр с наружной стороны имеет ребра жесткости, предназначенные в основном для охлаждения цилиндра. В верхней части его расположен топливный бак, соединенный рукавами с топливным насосом. В цилиндре имеются сквозные отверстия.

Рис. 8.3. Трубчатый дизельцый молот:
1 — рабочий неподвижный цилиндр; 2 — ребра жесткости; 3 — топливный бак; 4 — фланцевое болтовое соедине
ние; 5 — захваты; 6 — направляющие стрелы копра; 7 — крышка; 8 — направляющий цилиндр; 9 — болт; 10 — упор; 11 — пробка; 12 — сто
порный валик; 13 — наклонные каналы; 14, 17 — выточки; 15 — кошка; 16 — стопорный болт (зуб); 18 — хвостовая часть поршня; 19 —* канавки на поршне; 20 — канавки на шаботе; 21 — шабот; 22 — пята шабота; 23 — топливный насос; 24 — выпускной патрубок

Направляющий цилиндр сверху закрыт крышкой. В верхней его части: имеются два крюка, используемые для подъема молота по копровой стреле, в нижней части расположена кошка со стопорным болтом (зубом). В направляющем цилиндре имеется упор, который не дает поршню выйти своей верхней частью за пределы направляющего цилиндра. v Подвижной поршень является ударной частью молота. В средней части поршня имеется выточка, которая как бы делит его на нижнюю головную и верхнюю части. В нижней части поршня, ближе к его торцу имеются канавки для компрессорных колец, борцовая нижняя сторона поршня выполнена в виде сферической поверхности. Этой поверхностью поршень ударяет в момент рабочего хода по аналогичной сферической поверхности верхнего торца работа, который передает удар свае. В верхней торцовой части поршня имеется глубокая выточка, используемая как емкость для масла, смазывающего стенки цилиндра и поршня. От выточ-ки идут наклонные каналы, в которые попадает масло при взбалг давании его, особенно в момент холостого хода поршня. Чтобы .масло не выливалось через верх выточки, она закрыта цилиндрической пробкой, которая закреплена потайными горизонтальными стопорными валиками. В пробку ввернут болт, который служит для крепления крюка троса подъема поршня.

Шабот установлен в нижней части цилиндра и может перемещаться при ударах поршня в вертикальной плоскости. От выпадения его из полости рабочего цилиндра предохраняет специальное фиксирующее устройство. В верхней цилиндрической части шабота имеются канавки для компрессионных колец, обеспечивающих герметичность камеры сгорания. Нижняя часть шабота выполнена в виде дисковой плиты.

Сферические поверхности рабочей головки поршня и шабота, а также стенки цилиндра, образуют камеру сгорания. Топливный насос плунжерного типа низкого давления предназначен для дозирования и подачи топлива в сферическую углубленную поверхность шабота, но без распыла его. Конструкция и работа этого насоса аналогичны конструкции и работе насоса высокого давления штангового дизельного молота.

Кошка с зубом служит для фиксации поршня в верхней части в нерабочем положении или подготовки поршня к моменту автоматического пуска молота, а также может использоваться для фиксации положения поршня при подъеме с помощью лебедки и троса всего молота и при его установке на сваю. Для обеспечения автоматического сбрасывания поршня и пуска дизельного молота в работу необходимо вывести из зацепления зуб с кольцевой канавкой на поршне.

Рис. 8.4. Зависимость массы забиваемой сваи mt от массы ударной части mt:
1 — для трубчатых дизельных молотов; 2 — Для штанговых старых дизельных молотов;

Работает молот следующим образом. Молот устанавливают нижним диском шабота на наго-: ловник свай при поднятом в пусковое положение поршне. Действуя на зуб кошки, освобождают поршень, и он под действием собственного веса падает вниз. При движении он отжимает рычаг топливного насоса, который, в свою очередь, воздействует на плунжер. Последний в момент начала сжатия воздуха в рабочем цилиндре выталкивает под давлением очередную отдозированную порцию топлива, которое собирается в сферической полости шабота. При дальнейшемдвижении поршня сферическая поверхность головки поршня ударяет о сферическую поверхность шабота, топливо при этом разбрызгивается в среде .сжатого воздуха и самовоспламеняется.: При сгорании топлива Образуются газы, которые, расширяясь, давят на поршень. Поршень под действием газов начинает перемещаться вверх, при этом в определенный момент открываются всасывающие — выпускные окна в цилиндре. Газы выходят в атмосферу, давление в цилиндре падает, а при дальнейшем движении поршня вверх создается вакуум, за счет чего засасывается свежий воздух. Поршень же постепенно теряет скорость до нуля. Далее процессы повторяются.

Для остановки молота необходимо прекратить подачу топлива, воздействуя через тягу на рычаг топливного насоса.

Анализ конструкций сваебойных дизельных молотов отечественного и зарубежного производства и их характеристика позволяют сделать вывод, что наиболее эффективными дизельными молотами с массой ударной части 600 кг и выше являются молоты трубчатого типа, обладающие значительно большей энергией удара по сравнению с молотами штангового и штокового типов.

Более высокая погружающая способность трубчатых дизельных молотов в значительной степени обусловлена тем, что они работают при более низкой степени сжатия. Штанговые же дизельные молоты со свободным падением ударной части работают при высокой степени сжатия, что приводит к большим потерям работы и уменьшению энергии удара. Попытки Снизить сжатие до — 18+20 и соответственно увеличить энергию удара приводили к разрушению поршня.

Как правило, у штанговых дизельных молотов высота подъема ударной части на 30—40% меньше, чем у трубчатых дизельных молотов. Все максимальная энергия удара трубчатого дизельного молота в 2,5— 3,3 раза больше энергии удара штангового дизельного молота при одной и той же массе ударной части. Зависимость мощности от массы ударной части различных дизельных молотов показана на рис. 8.4.

В табл. 8.1 приведена техническая характеристика трубчатых и штанговых дизельных молотов.это влияет на энергию удара молота, а именно

Таблица 8.1
Техническая характеристика дизельных молотов


Читать далее:

Категория: - Дорожные машины 2





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины