SU817142A1

SU817142A1 - Simple-action steam-air hammer

Info

Publication number: SU817142A1
Application number: SU782682883A
Authority: SU
Inventors: Гирш Яковлевич Клебанов; Лев Викторович Ерофеев; Юрий Владимирович Дмитревич
Priority date: 1978-08-04
Filing date: 1978-08-04
Publication date: 1981-03-30

Description

(54) ПАРОВОЗДУШНЫЙ МОЛОТ ПРОСТОГО ДЕЙСТВИЯ(54) STEAM MILK OF SIMPLE ACTION

Изобретение относитс к строитель ным машинам, в частности к паровозду ным Молотам, и примен етс дл забив ки в грунт элементов оснований фунда ментов, например свай, труб и т.д. Известны паровоздушные молоты простого действи , включающие подвиж ный рабочий цилиндр - ударную часть, неподвижный поршень, паровоздухораспределительное устройство, состо щее из полого золотникового штока с размещенной внутри т гой с двум поршн ми одинаковых диаметров: нижним, выполн ющим роль распределительного золотника, и верхним, служащим дл герметизации паровоздушной полости золотникового штока. С целью возможности работы молота с промежуточной отсечкой, а также настройки (регулировани ) хода ударной части сделан привод в распре делительном устройстве, выполненный в виде подпружиненного толкател , взаимодействующего через закрепленный на эксцентриковой втулке рычаг, с одним из закрепленных на ударной части кулачков, имеющих возможность перестановки. В цел х изменени длины хода удар ной части кулачок хода ударной части выполнен с пазами, один из которых расположен параллельно, а другой под углом к центральной оси рабочего цилиндра 1. Наиболее близким к предлагаемому молоту вл етс провоздушный молот простого действи , включшэщий рабочи цилиндр - ударную часть,размещенный в нем поршень, закрепленный на конце полого штока, пропущенную внутри последнего т гу, на одном конце которой укреплен приводной распределительный золотник, приводной пневмораспределитель в виде пневмоцилиндра с поршнем и штоком, взаимодействующим с рейкой, имеющей ограничители 2. Недостатки этого устройства заключаютс в том, что подвод свежего пара к полому поршневому штоку, а из него к рабочему цилиндру ocjioeecTвл етс через промежуточный орган (заслонку), в котором при выпуске происходит дросселирование (м тие) пара со всеми вытекающими отсюда последстви ми (потери давлени и энергии). Контакт ролика распределител осуществл етс за счет сил, возникающих от разности диаметров, соответственно и площадей пЬришей в нем поэтому посто нство контакта зависит от величины давлени пара, что дл ударного механизма, тем более свайного молота, работающего в цикличных неустойчивых режимах, завис щих от грунтовых условий, не может обеспечить устойчивость его работы. Рассматриваема конструкци приво да золотника не решает вопроса отсечки , а изменение высоты подъема осуществл етс вручную. Кроме того, многозвенна механическа система привода к золотнику предложенна этой схемой, также имеет недостатки. Наличие инерционных сил. соответственно и нагрузок, которые , с одной стороны, мешают программированию точного паровоздухораспределени , а следовательно, эксплуатации молота в автоматическом ре жиме, с другой, способствуют быстрому изнашиванию всего механизма привода , понижа тем самым его долговеч ность и надежность. Цель изобретени - повышение экономичности , надежности и долговечности молота за счет бесступенчатого регулировани величины промежуточной отсечки. Поставленна цель достигаетс тем что в паровоздушном молоте простого действи , включающем рабочий цилиндр ударную часть, размещенный в нем пор шень, закрепленный на конце полого штока, пропущенную внутри последнего т гу, на одном конце которой укрепле приводной распределительный золотник приводной пневмораспределитель в виде пневмоцилиндра с поршнем и штоком взаимодействующим с рейкой, имеющей ограничители, привод распределительного золотника выполнен в виде смонтированного на свободном конце т ги и заключенного в цилиндрический корпус трехпозиционного клапана и установленного над ним ограничител хода в виде пневмоцилиндра с подпружиненным поршнем, площадь которого больше площади трехпозиционного клапана при чем внутренн полость клапана сообщена с пневмораспределителем посредством выполненного на стенке клапана наружного кольцевого канала и сквозного отверсти , образованного Б теле клапана, причем высота наружного кольцевого канала соответствует ходу распределительного долотника, а поршень пневмораспределител выпол нен трехкамерным, рабочие камеры кот рого св заны с трехпозиционным клапаном через систему отверстий, образованных в стенках цилиндра пневмораспределител и трубопроводов,при этом ограничители рейки выполнены в виде отдельно установленных профильных кулачков, а шток пневмораспределител снабжен присоединенным шарнир ми к нему и полому штоку рабочего ци линдра двуплечим рычагом, имегощим на дном из своих концов фиксатор, а на ругом - толкатель с двум роликами, контактирующими с рейкой и профильными кулачками, при этом привод пневораспределител выполнен в виде пневоцилиндра , поршень которого соединен со штоком трехкамерного поршн пневмораспределител гибкой св зью. На фиг. 1 представлен молот, общий вид} на фиг. 2 - пневмораспределитель; на фиг. 3 - то же, с приводом . Молот состоит из рабочего цилиндра (ударной части) 1 с размещенным внутри его поршнем 2, закрепленным на нижнем конце полого штока 3, и привода в виде размещенной внутри полого штока т ги 4, на нижнем конце которой закреплен распределительный золотник 5, а на верхнем - управл емый трехпозиционный клапан б, заключенный в цилиндрический корпус 7, при этом в теле клапана выполнено сквозное отверстие 8 и наружный кольцевой канал 9, высота которого равна или меньше длины хода распределительного золотника, перекрывающего впускные (выпускные) окна 10. Дл ограничени хода распределительного золотника предусмотрен пневмоограничитель хода, который, в свою очередь, состоит из поршн 11, корпуса-цилиндра 12, пружины 13 и пружины трехпозиционного клапана 14. Трехпозиционный клапан с пневмоограничителем посредством трубопроводов 15, 16 и 17 соединены с пневмораспределителем, который , в свою очередь, соединен через трубку 18 с подвод щим коллекторЬм 19 и перекрывающийс главным запорным вентилем 20. Пневмораспределитель , в свою очередь, включает в себ шток 21 с закрепленным на нем плоским поршнем 22, трехкамерный пор-, шень 23, цилиндр 24 с выпускными отверсти ми 25 и 26. Дистанционное управление (настройка ) пневмораспределителем (в итоге молотом) осуществл етс приводным блоком 27 с помощью пневмоцил 1ндра 28, св занными гибкой св зью, например цепью. Привод к пневмораспределителю осуществл етс через впускной 29 и выпускной 30 кулачки, закрепл емые с возможностью перестановки с последующим креплением на рейке 31, закрепленной, в свою очередь, на рабочем цилиндре (ударной части) посредством рычага 32. Дл фиксации положений рычаг снабжен фиксатором 33. Сочленение штока пневмораспределител с двуплечим рычагом осуществл етс шарнирно по пазу 34. Молот работает следующим образом. К моменту включени молота в работу (пуск) его рабочий цилиндр f УДарнгш часть) всегда находитс в нижнем положении (нижней мёртвой точке), так как на пути падени приThe invention relates to construction machines, in particular to steam-erected hammers, and is used for driving foundation elements, such as piles, pipes, etc., into the ground. A simple-action air steam hammers are known, including a mobile working cylinder — shock, fixed piston, steam-air distribution device consisting of a hollow slide valve with a piston of the same diameter placed inside with two pistons: the lower one acting as a distribution spool and employee to seal the vapor-air cavity of the spool rod. In order to allow the hammer to work with an intermediate cut-off, as well as to adjust (regulate) the stroke of the hammer part, a drive is made in the distribution device, made in the form of a spring-loaded pusher interacting through a lever fixed to the eccentric bushing with one of the cams permutations. In order to change the stroke length of the shock part, the stroke cam of the shock part is made with grooves, one of which is parallel and the other at an angle to the central axis of the working cylinder 1. The closest to the proposed hammer is a simple action air hammer, the working cylinder is a shock part, a piston located in it, fixed on the end of a hollow rod, passed inside the last rod, at one end of which a driving distribution valve is fixed, a driving pneumatic distributor in the form of a pneumatic cylinder with a piston and a rod interacting with a rail having stops 2. The disadvantages of this device are that fresh steam is supplied to the hollow piston rod, and from there to the working cylinder ocjioeeT through the intermediate member (damper), in which the throttling occurs on release (m) steam with all the ensuing consequences (loss of pressure and energy). Contact of the distributor roller is due to the forces arising from the difference in diameters, respectively, and the areas in it, therefore the contact stability depends on the value of vapor pressure, which for a percussion mechanism, especially a pile hammer operating in cyclic unstable modes depending on soil conditions, can not ensure the sustainability of its work. The design of the spool actuator does not solve the cutoff issue, and the change in lift height is done manually. In addition, the multi-link mechanical drive system to the spool proposed by this circuit also has disadvantages. The presence of inertial forces. accordingly, the loads, which, on the one hand, interfere with the programming of an exact vapor-air distribution and, consequently, the operation of the hammer in automatic mode, on the other, contribute to the rapid wear of the entire drive mechanism, thereby reducing its durability and reliability. The purpose of the invention is to increase the efficiency, reliability and durability of the hammer by continuously adjusting the intermediate cut-off value. The goal is achieved by the fact that in a steam hammer of simple action, which includes a working cylinder, a shock part, a pin inside it, fixed on the end of a hollow rod, passed inside the last string, at one end of which a drive distribution valve of a pneumatic cylinder with a piston is strengthened. and the rod interacting with the rail, which has stops, the distribution valve spool is made in the form of a rod mounted at the free end and enclosed in cylindrical the body of the three-position valve and the stroke limiter installed above it in the form of a pneumatic cylinder with a spring-loaded piston, the area of which is larger than the area of the three-position valve, the inner valve cavity communicating with the pneumatic distributor by means of an outer annular channel formed on the valve wall and a through hole formed by the valve body B, and the height of the outer the annular channel corresponds to the movement of the distribution dolotnik, and the pneumatic distributor piston is made of three chambers, measures that are connected to the three-position valve through a system of holes formed in the cylinder walls of the pneumatic distributor and pipelines, while the slats of the slats are made in the form of separately installed profile cams, and the pneumatic distributor rod is equipped with attached hinges to it and the hollow stem of the working cylinder of the double-lever with two levers, which has a retainer at the bottom of its ends, and a pusher with two rollers in contact with the rail and profile cams on the other, while the drive of the pneumatic distributor is made in the form pnevotsilindra, the piston rod of which is connected with a flexible three-chamber piston valves bond. FIG. 1 shows a hammer, a general view} in FIG. 2 - pneumatic valve; in fig. 3 - the same, with a drive. The hammer consists of a working cylinder (impact part) 1 with a piston 2 placed inside it, mounted on the lower end of the hollow rod 3, and a drive in the form of a rod 4 placed inside the hollow rod, at the lower end of which is mounted a distribution valve 5, and on the top controlled three-position valve b, enclosed in a cylindrical body 7, while in the valve body there is a through hole 8 and an outer annular channel 9, the height of which is equal to or less than the stroke length of the distribution spool covering the inlet (discharge) windows 10. To limit the stroke of the distribution valve, a stroke limiter is provided, which, in turn, consists of a piston 11, a cylinder body 12, a spring 13 and a spring of a three-position valve 14. A three-position valve with a pneumatic limiter is connected by means of pipelines 15, 16 and 17 to a pneumatic distributor, which, in turn, is connected via tube 18 to inlet manifold 19 and overlapping the main shut-off valve 20. The pneumatic distributor, in turn, includes a rod 21 with a flat pore fixed on it 22, a three-chamber port, Shen 23, a cylinder 24 with outlets 25 and 26. The remote control (setting) of the pneumatic distributor (eventually hammer) is carried out by the drive unit 27 using pneumatic neurons 28 connected by a flexible link, for example a chain . The drive to the pneumatic distributor is carried out through the inlet 29 and exhaust 30 cams, which are mounted with the possibility of permutation and then mounted on the rail 31, which, in turn, is fixed on the working cylinder (impact part) by means of the lever 32. To fix the positions, the lever is provided with a lock 33. The articulation of the pneumatic valve stem with the double-arm lever is hinged in the groove 34. The hammer works as follows. By the time the hammer is put into operation (start), its working cylinder (f) is always in its lower position (lower dead point), since

предыдущем ходе впускной кулачок 29 через рычаг 33 переводит распределитель со своими плоскими 22 и камерными 23 поршн ми в положение выпуска пара (воздуха) через отверстие 26 в пневмораспределителе посредством трубок 1-5, 16 и 17 и отверсти 8 каНсша 9 из внутренней полости А трехпозиционного клапана и из плоскости Б пневмоограничител , обеспечив тем самым при открытии главного запорного -вентил 20 возможность переключени золотника 5 на впуск пара (воздуха ) через впускные (выпускные) окна 10 в надпоршневую (силовую) полость Т, а следовательно, на подъем цилиндра (ударной части) вверх.through the lever 33, the distributor with its flat 22 and chamber 23 pistons through the opening 26 in the pneumatic distributor through pipes 1-5, 16 and 17 and the opening 8 of the 9 from the inner cavity A of the three position the valve and from the plane B of the pneumatic limiter, thereby ensuring that when the main locking valve-valve 20 is opened, the spool 5 can be switched to the steam (air) inlet through the inlet (exhaust) ports 10 into the over-piston (force) cavity T, and therefore a lift cylinder (the striking portion) up.

Таким образом, вместе с цилиндром (ударной частью) движетс вверх и закрепл етс на ней рейка 31 с кулачками: впускным 20 и выпускным 30 верхн клинова часть последнего служит дл перевода пневмораспределител на режим работы молота с промежуточной отсечкой, при этом максимальный участок хода расширени определ етс длиной клиновой части кулачка, а соответственно и его крутизной угла наклона и рассто нием трехкамерного поршн 23 относительно конца трубки 18, питакидей пневмораспределитель. Настройка - сдвиг по штоку 21 - осуществл етс дистанционно, автоматически посредством блока 27 и пневмоцилиндра 28. Таким образом в соответствии с указанным рассто нием настраиваетс (устанавливаетс ) заданна «отсечка, при которой клиновый участок кулачка 30 в процессе хода ударной части вверх контактирует с роликом рычага 32, переводит поршень 23 в положение впуска посредством трубки 18, а плоский поршень 26 в положении дл перепуска этого пара (воздуха ) через трубки 15, 16 и 17 - во внутреннюю полость А трехпозиционного клапана и в полость Б ограничител хода распределительного золотника, при котором распределительный золотник 5 перекрывает впускные (выпускные ) окна 10 в полом поршневом штоке 3, отсека тем самым дальнейший впуск пара (воздуха) в поршневую полость Г. Трехпозиционный клапан 6, переместившись вверх на величину хода распределительного золотника 5, останавливаетс , на этой высоте пневмоогрничителем , диаметр которого больше диаметра трехдиапазонного клапана, При этом Трехпозиционный клапан 6, переместившись на величину хода распределительного золотйика, своей наружной поверхностью закрывает трубку 16 и прерывает дальнейший впуск пара (воздуха) в полость А, оставл его в положении промежуточной отсечки , при которой дальнейшее движение цилиндра (ударной части) вверх осуществл етс только за счет внутренней энергии пара (воздуха), т.е. за счет его расширени в замкнутом надпоршневом объеме Г.Thus, together with the cylinder (shock part), the rail 31 with cams moves up and fastens on it: the inlet 20 and the outlet 30 upper wedge part of the latter serve to transfer the pneumatic distributor to the hammer operation mode with an intermediate cut-off, while The length of the wedge part of the cam, and accordingly its steepness of the inclination angle and the distance of the three-chamber piston 23 relative to the end of the tube 18, is a pneumatic distributor. The adjustment — a shift along the rod 21 — is carried out remotely, automatically by means of the block 27 and the pneumatic cylinder 28. Thus, in accordance with the specified distance, the specified cutoff is set (set), in which the wedge section of the cam 30 in contact with the roller moves upwards the lever 32 transfers the piston 23 to the inlet position via the tube 18, and the flat piston 26 in the position to bypass this steam (air) through the tubes 15, 16 and 17 into the internal cavity A of the three-position valve and into the cavity B o the boundary valve of the distribution spool, in which the distribution spool 5 closes the inlet (outlet) windows 10 in the hollow piston rod 3, the compartment thereby further inlet of steam (air) into the piston cavity G. Three-position valve 6, moving upwards by the stroke of the distribution spool 5, stops, at this height by a pneumogram, the diameter of which is larger than the diameter of the three-band valve. At that, the Three-position valve 6, having moved by the stroke of the distribution zolotnik, The outer surface closes the tube 16 and interrupts the further admission of steam (air) into cavity A, leaving it in the intermediate cutoff position, in which further movement of the cylinder (impact part) upwards is carried out only by the internal energy of steam (air), i.e. due to its expansion in a closed over-piston volume G.

Подъем цилиндра (ударной части) на участке хода расширени продолжаетс до тех пор, пока движуща с с ним рейка выпускным кулачком,30 не переведет своей профильной частью трехрогий рычаг 32 и пневмораспределитель в положение, при котором трубка 35 через бункерный поршень совместитс с выпускным отверстием 25 (фиг. 9) и пар (воздух) выйдет в атмосферу , в первую очередь, из полости Б пневмоограничител , а потом через трубку 15 - закрытый между плоским и бункерным поршн ми объем пневмораспределител .Lifting the cylinder (shock part) in the expansion course continues until the exhaust cam moving with it, 30 translates with its profile part a three-pronged lever 32 and a pneumatic distributor into a position in which the tube 35 through the bunker piston is aligned with the outlet 25 (Fig. 9) and the vapor (air) will be released into the atmosphere, first of all, from the cavity B of the pneumatic limiter, and then through the tube 15 - the volume of the pneumatic distributor closed between the flat and bunker pistons.

Далее поршень пневмоограничител подаетс вверх пружиной 13,за нимNext, the piston of the air limiter is fed up by the spring 13, followed by

следует Трехпозиционный клапан 6, толкаемый давлением пара (воздуха), наход щегос в закрытом объеме А совместно с пружиной 20. Переместив таким образом распределительный золотник вверх,пар (воздух) из полости Г рабочей камеры цилиндра через впускные (выпускные) окна 10 выходит в подпоршневой объем Д, а из него через отверстие 36 - в атмосферу.It should be a three-position valve 6, pushed by the pressure of steam (air) in the closed volume A together with the spring 20. Thus moving the distribution spool up, the steam (air) from the cavity G of the working chamber of the cylinder goes through the inlet (outlet) window 10 volume D, and from it through the hole 36 - into the atmosphere.

30thirty

Claims

1. A steam-air hammer of simple action, including a working cylindrical part, a piston located in it, fixed on the end of a hollow rod, passed inside the last rod, at one end of which a driving distribution valve is reinforced, a pneumatic distributor in the form of a pneumatic cylinder with a piston and a rod interacting with a rod having restraints, characterized in that,

in order to increase the economics of reliability and durability of the hammer due to the stepless regulation of the value of the intermediate steam cutoff, the drive of the distribution valve

designed as mounted on

the free end of the rod and the three-position valve enclosed in the cylindrical body and the stroke limiter installed above it in the form of a pneumatic cylinder with a spring-loaded piston;

the area of which is larger than the area of the exposure valve, and the internal cavity of the valve is in communication with the pneumatic distributor by means of an outer annular channel and a through hole formed in the valve body, the height of the outer annular channel corresponds to the direction of the distribution spool, and

the pneumatic distribution piston is made of a three-chamber one, the working chambers of which are connected to the three-way valve through a system of holes formed in the walls of the pneumatic distributor and pipelines, while the rail stops are made in the form of separately installed profile cams, and the pneumatic distributor rod is fitted with attached sharns and the hollow rod of the cylinder of the double-arm with a lever having a lock on one of its ends, and on the other - a pusher with two rollers in contact with a rod and a pro nymi cams.

2. The steam-air hammer according to claim 1, characterized in that, in order to provide automatic remote control of the hammer, the pneumatic distributor drive is designed as a pneumatic cylinder whose piston is connected to the three-chamber piston rod of the pneumatic distributor by a flexible connection.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate 397596, cl. E 02 O 7/10, 1971.

2. The patent of Germany 1784134, cl. 84 from 7/10 ,. publish 1974.

Jj

qjat.3