Содержание
Устройство штангового дизельного молота — полезная информация
Работа дизель молотов внутреннего сгорания основана на принципе действия карбюраторного двигателя или дизеля. Наиболее распространены из этого типа молотов штанговые и трубчатые дизель молоты.
В рабочий процесс штангового молота входит поршневой блок, ударная часть, представленная цилиндром, направляющие штанги, топливный резервуар, кошка для подвешивания молота на копре с применением тороса, траверса для определения расположения молота в сравнении с положением стрел копра. Для установки молота на свае используется шарнирная опора. Перемещение ударной части молота происходит в раме, созданной вертикальными направляющими штангами, соединенных в нижней части наголовником, к которомуц прочно крепится поршень. Молот в ударной части представляет собой цилиндр, нижняя часть которого открыта.
Принцип работы устройства
При поднятии цилиндра к траверсе и последующем его опускании, производится ударное воздействие на наголовник. Этот этап сопровождается значительным сжатием и нагреванием воздуха, находящегося в цилиндре. Увеличившаяся температура внутри цилиндра воспламеняет вводимое струей распыленное жидкое топливо, в качестве которого может применяться дизельное топливо, соляровое масло, газойль и некоторые другие виды. Образующиеся при горении газы выталкивают цилиндр вверх в направлении траверсы.
При следующем падении происходит новое сжатие воздуха с воспламенением и повторение цикла. На наголовнике располагается топливный насос, обеспечивающий подачу топлива к цилиндру в автоматическом режиме. Это важная деталь молота, соединенная с топливным резервуаром. Подвод топлива осуществляется топливопроводом, имеющим на конце форсунку, размещенную в дне поршня. Подача порции топлива в цилиндр производится нажатием рычага, расположенного в верхнем отделе насоса. Нажатие выполняется падающим цилиндром, задевающим имеющийся на поверхности насоса специальный упор.
Захват цилиндра производится с помощью особого устройства с крюком, находящегося в пространстве, разделяющем цилиндр и траверсу. К лебедке прикреплен трос, поднимающий молот в момент установки его на сваю, которую следует забить, и цилиндр во время запуска молота.
Входящие в штанговый дизель молот детали:
- поршень;
- ударный элемент;
- штанги, дающие направление;
- резервуар для топлива; 5 кошка;
- траверса.
Работа дизель-молота выполняется в автоматическом режиме, с совершением 50 — 60 ударов за 1 минуту. При холостой работе регулирование высоты подъема молота производится изменением количества сгораемого топлива, ее значение достигает 1 — 2 м.
Последовательность забивания свай дизель-молотом:
- Из крайнего верхнего положения цилиндр отцепляется от лебедки, поднявшей его, и падает;
- В этот момент производится сжатие воздуха и вспыхивание горючего с образованием газов, отбрасывающих цилиндр вверх;
- Воздействуя на поршень, газы способствуют погружению сваи;
- При достижении самой верхней точки, цилиндр обрушивается вниз с автоматическим повторением рабочего цикла оборудования до выключения топливного насоса.
Эта конструкция молота предусматривает подвижность цилиндра для применения в виде ударной детали. Существует и конструкция молота, имеющая обратный принцип работы — неподвижность цилиндра и использование для удара тяжелого передвигающегося поршня. Эти дизель молоты называются трубчатыми. Ударная часть трубчатого молота имеет вес 500 — 2 500 кг, производят 47 — 55 ударов в минуту. Трубчатый вид молота оснащается топливным насосом низкого давления, назначение которого — дозировать горючее и подавать в камеру, в которой происходит его сгорание. При ударе головки поршня по имеющейся в пяте цилиндра округлой впадине, в которой находится подаваемое насосом топливо, происходит его распыление.
Главные преимущества трубчатого вида молотов относительно штанговых:
- Исключение поломок благодаря отсутствию верхней траверсы;
- Значительно более высокий подъем ударной части у штанговых молотов постепенно выводят из строя траверсу;
- Использование насоса, создающего низкое давление, отличающегося долговечностью и простотой обслуживания;
- Топливо сгорает значительно лучше благодаря тщательному очищению цилиндра в результате естественной вентиляции от образующихся в нем продуктов сгорания.
К недостаткам молотов внутреннего сгорания можно отнести крупные габариты (при весе трубчатого дизель-молота 2 500 кг его длина имеет 4, 5 м.). Это делает более сложной их эксплуатацию. Работа и уход за дизель молотом должны производиться квалифицированными сотрудниками для предупреждения их поломки. На слабых грунтах это оборудование работает недостаточно эффективно из-за подбрасывания цилиндра вверх на малое расстояние, вследствие чего воздух недостаточно сильно сжимается и горючее в камере сгорания может не воспламениться.
УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ДИЗЕЛЬ-МОЛОТА МСДШ-3000 СП-7-
1.3. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ.
Дизельный молот модели МСДШ 1 – 3000 – 002 относится к сваебойным молотам со свободным падением ударной части, с распылением топлива при помощи форсунки.
Дизельный молот (рис. 1) состоит из блока поршня 1, ударной части 2, направляющих штанг 3, траверсы 5, кошки 4, наголовника 13, масляного насоса в сборе с масляным баком 17, топливного насоса (рис. 2).
Блок поршня представляет собой стальную отливку, состоящую из головки поршня и основания.
На блоке поршня установлены поршневые кольца, топливопровод 10, форсунка 9, насосы топливный и масляный, направляющие штанги и наголовник 13. Наголовник крепится серьгой 14 и пальцем 12. Палец 12 удерживается от выпадения пробкой 15, которая в свою очередь стопорится от самоотвинчивания затяжкой и кернением в шлиц, имеющийся на торце пробки.
ВНИМАНИЕ ! Стопорение пробки кернением обязательно во избежание выпадания пробки и пальца, что может привести к аварии и несчастному случаю.
Штанги крепятся к блоку поршня гайками и стопорятся фиксаторами.
Цилиндр служит ударной частью. Он представляет собой чугунные составные отливки: цилиндр 2 и головка цилиндра 2а, которые стянуты между собой шпильками 23 и застопорены проволокой. Для центрирования отливок относительно отверстий под штанги имеются два штифта. Цилиндр имеет два боковых отверстия для направляющих штанг. В нижней части отливки имеется цилиндрическая полость, которая является рабочим цилиндром дизель – молота.
В верхней части цилиндра имеется углубление и валик 8 для крюка 19 механизма подъема и сброса (кошки). Нижняя часть цилиндра заканчивается конусом, способствующим улавливанию поршневых колец и плавному их обжатию при движении цилиндра вниз.
Ударная часть заканчивается четырьмя выступами 11, которые проходят через окна блока поршня и передают удар по верхнему торцу сваи через наголовник. На передней стенке ударной части установлен штырь 6 привода топливного насоса.
Траверса 5, неподвижно закрепленная на направляющих штангах 3, имеет два захвата: один съемный, другой приварен к траверсе.
Кошка 4 служит для подъема и сбрасывания ударной части при запуске. Для подъема ударной части крюк 19 кошки подводится под валик 8 цилиндра и поворачивается рычаг сброса 7 по часовой стрелке.
Сброс ударной части молота производится поворотом рычага сброса кошки против часовой стрелки веревкой. Кошкой производится также подъем штангового молота.
Рис.1 Молот дизельный штанговый
Топливная система дизель – молота состоит из механизма подачи (рис. 2), механизма регулировки подачи (рис. 3), топливопровода с форсункой и топливного насоса, установленного в топливном резервуаре блока поршня.
Топливный насос плунжерного типа высокого давления работает на чистом, хорошо профильтрованном дизельном топливе.
Работа насоса происходит следующим образом (рис. 2, 3):
При нажатии рычага подачи 4 на толкатель 1, плунжер 2 опускается и после перекрытия всасывающих отверстий, начинает вытеснять находящееся в насосе топливо через обратный клапан 12 и топливопровод в форсунку.
При обратном ходе плунжера обратный клапан закрывается пружиной 13 и в полости насоса образуется вакуум. Поэтому, как только плунжер откроет всасывающие отверстия, насос вновь заполняется топливом.
Насос приводится в действие штырем цилиндра, который при рабочем ходе ударяется по скосу рычага подачи , поворачивая его, нажимает на толкатель.
Рычаг подачи свободно посажен на эксцентриковом валике 6, который может быть повернут при помощи рычага управления 5.
При этом скос рычага отдаляется или приближается к линии действия штыря, изменяется наклон рычага и соответственно изменяется ход плунжера и количество подаваемого топлива.
Эксцентриковый валик поворачивают вручную при помощи веревок, привязанных к концам рычага управления 5 (рис. 2).
Запрокидывание рычага подачи 4 предотвращается выступом, имеющимся в нижней его части и упирающимся в желобок.
Масляный насос (рис. 4) плунжерного типа. Он приводится в действие через рычаг 1 ударной частью молота и работает аналогично топливному насосу.
Масло, вытесняемое плунжером, по маслопроводу 2 попадает на внутренний диаметр поршневого кольца 3 и, растекаясь по его торцевой плоскости, смазывает рабочую поверхность цилиндра.
Работа дизель – молота протекает в следующей последовательности:
Первоначальный подъем цилиндра при запуске молота производится подъемным устройством – кошкой. Захват кошкой и освобождение цилиндра производится вручную с помощью веревок, закрепленных на концах рычага сброса 7 (рис 1). Освобожденный цилиндр падает вниз.
При надвигании цилиндра на поршень воздух, заключенный в цилиндре, сжимается и температура его сильно повышается. Одновременно штырь цилиндра приводит в действие топливный насос, подающий топливо в цилиндр, где и происходит его вспышка.
В результате взрыва цилиндр отбрасывается вверх, в момент разъединения цилиндра и поршня отработанные газы свободно выходят в атмосферу, и давление в цилиндре падает до атмосферного.
Достигнув крайнего верхнего положения, цилиндр полностью теряет скорость и начинает двигаться в обратном направлении.
Заключенный в цилиндре свежий воздух вновь сжимается и происходит очередной цикл. Далее молот работает автоматически до тех пор, пока не будет выключен насос.
При работе на слабых грунтах, особенно в начале забивки, когда свая быстро погружается, дизель – молот обычно не заводится. В таком случае необходимо произвести несколько сбрасываний ударной части, пока молот не заведется.
Высота подбрасывания цилиндра зависит от осадки сваи и достигает наибольшего значения при наименьшей осадки. При достижения осадки сваи, равной 1,0 – 1,5 см от 10 ударов следует прекратить забивку, так как работа дизель – молота на малых или нулевых осадках значительно сокращает срок службы дизель – молота.
Остановка работающего молота производится поворотом эксцентрикового валика при помощи веревок, привязанных к концам рычага управления 5 (рис. 3).
Дизельный молот поставляется со стандартным комплектом запасных частей и инструмента, необходимым для технического обслуживания молота.
Молот поставляется законсервированным, уложенным на транспортную раму. От самопроизвольного перемещения цилиндр с кошкой стопорятся двумя хомутами, которые должны быть сняты перед началом эксплуатации молота.
Рис. 2. Механизм подачи топлива.
Рис. 3. Механизм регулировки подачи топлива.
Рис. 4. Насос масляный
Работа дизельного молота
Эксплуатация дизельного молота
Наиболее распространенным дизельным молотом, используемым в NCF, является сваебойный молот McKiernan-Terry DE-10, показанный на рис. 12-61. Молот поднимается и запускается с помощью одного грузового троса крана, соединенного с расцепляющим механизмом (А). Молот запускается путем подъема поршня гидроцилиндра (В) с помощью грузовой линии до тех пор, пока механизм отключения (С) автоматически не освободит поршень гидроцилиндра. Плунжерный поршень опускается и приводит в действие кулачок топливного насоса (D), который подает отмеренное количество дизельного топлива, попадающего в чашу, образованную в верхней части наковальни (E). Продолжая опускаться, плунжерный поршень блокирует выпускные отверстия (F) и начинает сжимать воздух, захваченный между плунжерным поршнем и наковальней. Сжатие захваченного воздуха создает предварительную нагрузку на наковальню, насадку и сваю. Поршень, приводимый в движение силой тяжести, ударяет по наковальне, передавая энергию удара свае.
Закругленный конец поршня плунжера идеально соединяется с чашкой в наковальне и вытесняет топливо в
Рис. 12-61.- Принцип действия дизельного молота McKiernan-Terry.
точный момент удара для идеального тайминга. Топливо распыляется и разбрызгивается в кольцевую (кольцеобразную) зону между плунжером и наковальней и воспламеняется от тепла сжатия.
Результирующая взрывная сила толкает поршень подъемника вверх, а сваю вниз и добавляет к свае толчок, увеличивая время полного усилия для забивания сваи.
При движении вверх плунжерный поршень открывает выпускные отверстия (F), чтобы выпустить выхлопные газы. Поршень плунжера продолжает свободно двигаться вверх, пока не остановится под действием силы тяжести . Длина хода зависит от сопротивления сваи. Чем больше сопротивление, тем длиннее ход.
Достигнув верхней точки хода, поршень снова падает, повторяя цикл. Молоток останавливают, потянув за трос (G), который освобождает кулачок топливного насоса (D).
ОТКЛЮЧАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ.- Отключающий механизм (рис. 12-62) представляет собой смещенный от центра рычажный механизм, расположенный в задней части молота, предназначенный для подъема и опускания домкрата для запуска . Кроме того, расцепляющий механизм поднимает и опускает молоток в проводах. Механизм отключения подключается к единственной линии от крана. Опускание расцепляющего механизма до нижней точки его хода приводит в действие подъемный рычаг, который поднимает плунжер. Когда кран поднимает расцепляющий механизм и поршень гидроцилиндра за верхние упоры, палец расцепляющего рычага поворачивается по часовой стрелке вокруг штифта расцепляющего рычага, тем самым освобождая поршень гидроцилиндра. Спусковой механизм удерживается в верхнем положении во время работы ударника.
Предохранительное звено в расцепляющем механизме сломается или погнется, если оператор опустит расцепляющий механизм в крайнее нижнее положение и задействует подъемный рычаг во время работы молота . Предохранительное звено предотвращает повреждение расцепляющего механизма или цилиндра. Если предохранительное звено разорвется во время работы молота, молот продолжит работу; однако после остановки молота перед повторным запуском молота предохранительное звено необходимо заменить.
Рис. 12-62.-Расцепляющий механизм.
ПРИМЕЧАНИЕ: Количество предохранительных звеньев, которое необходимо иметь под рукой, зависит от опыта крановщика; тем не менее, как правило, у вас должно быть от 5 до 10 страховочных звеньев, хранящихся в ящике с инструментами на рабочей площадке.
ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА.- Дизельное топливо или керосин подается самотеком из основного топливного бака через патрон фильтра и линейный запорный клапан и по впускной линии к насосу. Топливный насос с кулачковым приводом расположен в нижней части цилиндра и впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания в наковальне. Молоток обычно потребляет около 0,9галлонов топлива в час работы, а емкость бака составляет 9 галлонов.
СИСТЕМА СМАЗКИ.- Маслосливы подаются самотеком из бака для смазки (рис. 12-63) через проволочный сетчатый клапан и линейный запорный клапан вниз по впускной линии к резервуару в опорной плите насоса. Из резервуара масло по каналам в насос подается к
Рис. 12-63.- Система смазки.
Рисунок 12-64.- Буферный болт.
маленькие плунжеры. На эти плунжеры опирается утяжеленный поршень. Приоткрытый молот во время работы толкает поршень и плунжер вниз и, таким образом, выталкивает небольшое количество масла через шаровые обратные клапаны в линии подачи. Две линии подачи имеют концевые запоры, которые сдерживают высокое давление в камере сгорания. На каждой клемме предусмотрена небольшая трубная заглушка для наблюдения за
поток масла.
ПРИМЕЧАНИЕ. Заполните масляный резервуар высокотемпературным высокомоющим смазочным маслом для дизельных двигателей с вязкостью от № 30 до № 40 и температурой вспышки от 425 до 450.
ЦИЛИНДР.- Цилиндр представляет собой сварную стальная трубка и пластина с отверстием, специально хромированным для предотвращения заедания, истирания и быстрого износа. Форма кожуха образует топливный и масляный бак, а также защиту топливного и масляного насосов, трубопроводов и механизма отключения. Накладки спереди и сзади обеспечивают легкий доступ к компонентам. В целях безопасности при транспортировке и установке молота поршень плунжера фиксируется на месте заглушкой, расположенной посередине передней части молота. Эту заглушку следует удалять, когда
молот установлен и готов к работе и должен
Рис. 12-65.- Максимальный ход поршня-плунжера.
заменять, когда молот снят с проводов или лежит горизонтально. Поршень поршня представляет собой поковку из хромированной стали с восемью компрессионными кольцами.
Сваебойное оборудование — сваебойный молот
Сваебойное оборудование:
Свайный фундамент устанавливается с помощью специального сваебойного устройства, известного как свайный молот. Молот можно подвешивать к стреле гусеничного крана, поддерживать на большой раме, называемой сваебойным молотом, или перевозить на барже для строительства на воде. Во всех случаях молоток направляется между двумя параллельными стальными элементами, называемыми выводами. Поводки могут регулироваться под разными углами для забивания вертикальных и отбивных свай.
См. также: Типы свай
Типы молотов:
Используются несколько типов молотов, каждый из которых имеет разные размеры. Типы молотков:
1. Отбойный молоток:
Отбойный молот в сваебойном оборудовании состоит из тяжелого цилиндра, расположенного между поводками. Таран поднимают на определенную высоту и опускают на сваю. Этот тип медленный и поэтому не используется повсеместно. Применяется в тех случаях, когда забивается небольшое количество свай.
2. Молоток одностороннего действия:
В молоте одностороннего действия тяжелый поршень поднимается паром или сжатым воздухом, но падает под собственным весом. Энергия молота одностороннего действия равна произведению веса тарана на высоту падения.
3. Молоток двойного действия:
Молот двойного действия использует пар или воздух для подъема ползуна и ускорения хода вниз. Энергия молота двойного действия равна (вес тарана я имею в виду эффективное давление I эффективная площадь ползуна) умноженной на высоту падения.
4. Дизель-молот:
Дизель-молот небольшой, легкий и очень мобильный. В качестве топлива они используют бензин. Чтобы начать операцию, плунжер поднимается и впрыскивается топливо. Когда плунжер отпускается, плунжер падает и сжимает воздух и топливо. Воздух и топливо нагреваются из-за сжатия, и воздушно-топливная смесь воспламеняется. Получившийся взрыв
- Продвигает сваю и
- Поднимает баран. Если продвижение сваи очень велико, как в мягких грунтах, плашка не поднимается взрывом в достаточной степени, чтобы воспламенить топливно-воздушную смесь при следующем цикле, что требует повторного подъема плашки вручную.
5. Вибромолот:
Принцип работы вибропривода состоит в том, что два эксцентриковых груза вращаются в противоположных направлениях. Приводной блок вибрирует с высокой частотой и обеспечивает два вертикальных импульса, один вверх и один вниз. Нисходящий импульс действует вместе с весом сваи, увеличивая кажущуюся силу тяжести. Эти молотки имеют уменьшенные вибрации при движении, уменьшенный шум и большую скорость проникновения.
Выбор молотка:
Обычно размер молотка является более важным фактором, чем его тип. H HB1 общего веса сваи, а вырабатываемая энергия должна составлять Hpiie фут-фунт на каждый фунт веса сваи. Каждый тип молотка имеет свое применение в подходящих условиях. Ниже приведены преимущества и недостатки молотка типа «кэш»:
Молоток одностороннего действия:
Предпочтительны при забивке тяжелых свай в плотные или твердые грунты; тяжелый таран, ударяющий со скоростью буксировки, вызывает наименьшие повреждения из-за удара. Недостатками являются низкая скорость движения и потребность в большом пространстве над головой.
Молоток двойного действия:
Обычно используются для забивания свай легкой или средней тяжести в грунты со средней сопротивляемостью забивке. Этот тип молота может забивать сваи на высокой скорости, требует меньше высоты и может использоваться для извлечения свай путем их поворота [т.е. молоток двойного действия] вверх ногами.
Дизель-молот:
По применению они аналогичны молотам двойного действия, но при работе на очень мягком грунте могут возникнуть трудности.