гидравлический копер для вытрамбовывания котлованов в грунте

Формула изобретения

Гидравлический копер для вытрамбовывания котлованов в грунте, включающий базовую машину, навешенную на базовую машину копровую мачту с упором, установленную на копровой мачте каретку, трособлочную систему подъема каретки, механизм наведения копровой мачты, рабочий орган, захватное устройство, механизм торможения захватного устройства, подъемно-сбрасывающее устройство, отличающийся тем, что копровая мачта в нижней части снабжена выдвижной пятой с гидравлическим механизмом управления, на каретке установлен активатор, состоящий из рабочего цилиндра с поршнем и штоком, взаимодействующим с захватным устройством, длина хода которого больше расстояния до упора расцепления с захватным устройством, а поршневая полость цилиндра активатора сообщена с пневмоаккумулятором, включенным посредством регулируемого дросселя в переливной трубопровод.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам механизации строительной отрасли, в частности к копровому оборудованию для вытрамбовывания котлованов и пробивки скважин в грунтах, и может быть использовано при подготовке оснований и возведении свайных фундаментов на уплотненном основании в промышленном и гражданском строительстве.

Известно устройство для вытрамбовывания котлованов (см., например, а.с. СССР №1293274, М.кл. Е02D 3/046, 1987), включающее базовую машину с навесным оборудованием, состоящим из направляющей штанги, трамбовки с кареткой, механизма ее сброса и захвата, а также специальную оснастку, позволяющую автоматически изменять усилие и скорость подъема трамбовки.

Основными недостатками данного устройства являются:

1) наличие значительных нагрузок, действующих на штангу при извлечении рабочего органа из грунта ее покачиванием или рывками, включением тяговой лебедки базовой машины, что приводит к поломке трособлочной системы и чрезмерному нагружению других элементов машины;

2) неудобство наведения рабочего органа на место вытрамбовывания котлована - ось будущего свайного фундамента.

Известно устройство для вытрамбовывания котлованов (см. например, а.с. СССР №1761866, М.кл. Е02D 3/046, 1992), содержащее базовую машину, направляющую мачту с кареткой, захват, трамбовку, механизм наведения направляющей мачты, которая соединена шарнирным узлом со стрелой базовой машины. При этом шарнирный узел и механизм наведения выполнены с полозьями и соединены между собой с помощью кольцевого стропа, а направляющая мачта установлена в полозьях с возможностью перемещения посредством закрепленного на механизме наведения гидроцилиндра.

Основными недостатками данного устройства являются:

1) большие габаритные размеры самого копрового оборудования;

2) сложность конструкции механизма извлечения трамбовки;

3) отсутствие регулирования скорости разгона трамбовки.

Известен также гидравлический копер для вытрамбовывания котлованов в грунте (см. например, а.с. СССР №1715977, М.кл. Е02D 7/00, 1992), включающий базовую машину, навешенную на базовую машину копровую мачту, установленную на копровой мачте каретку с упором, трособлочную систему подъема каретки, механизмы наведения и подъема мачты, рабочий орган и захватное устройство с гидравлическим механизмом управления им, механизм торможения захватного устройства, закрепленный в нижней части мачты и взаимодействующий с упором каретки захватного устройства, выполненный в виде двухсекционного гидрораспределителя и дросселя, подъемно-сбрасывающее устройство, выполненное в виде размещенного на каретке гидравлического подъемника, последовательно связанных между собой двухстороннего гидроцилиндра, трехсекционного гидрораспределителя управления и переливного золотника, соединенного с механизмом торможения захватного устройства.

Указанный гидравлический копер, как содержащий наибольшее количество существенных признаков по отношению к предлагаемому копру для вытрамбовывания котлованов в грунте, принят в качестве прототипа.

Основными недостатками прототипа являются:

1) большие габаритные размеры копрового оборудования;

2) сложность конструкции механизма извлечения рабочего органа;

3) отсутствие регулирования скорости разгона рабочего органа.

Техническая задача изобретения - повышение эффективности работы копра для вытрамбовывания котлованов в грунте при подготовке оснований и возведении свайных фундаментов в строительстве.

Техническая задача решается тем, что в гидравлический копер для вытрамбовывания котлованов в грунте включает базовую машину, навешенную на базовую машину копровую мачту с упором, установленную на копровой мачте каретку, трособлочную систему подъема каретки, механизм наведения копровой мачты, рабочий орган, захватное устройство, механизм торможения захватного устройства, подъемно-сбрасывающее устройство, причем копровая мачта в нижней части снабжена выдвижной пятой с гидравлическим механизмом управления, на каретке установлен активатор, состоящий из рабочего цилиндра с поршнем и штоком, взаимодействующим с захватным устройством, длина хода которого больше расстояния до упора расцепления с захватным устройством, а поршневая полость цилиндра активатора сообщена с пневмоаккумулятором, включенным посредством регулируемого дросселя в переливной трубопровод.

Выполнение гидравлического копра для вытрамбовывания котлованов в грунте позволяет снизить габаритные размеры копрового оборудования за счет уменьшения высоты копровой мачты; упростить исполнение механизма извлечения рабочего органа за счет установки активатора, состоящего из рабочего цилиндра с поршнем и штоком, длина хода которого больше расстояния до упора расцепления с захватным устройством; регулировать с повышением скорость разгона рабочего органа за счет сообщения поршневой полости цилиндра активатора с пневмоаккумулятором, включенным посредством регулируемого дросселя в переливной трубопровод.

Исполнение гидравлического копра поясняется чертежами:

на фиг.1 изображен гидравлический копер для вытрамбовывания котлованов в грунте;

на фиг.2 изображен гидравлический механизм разгона с захватным устройством;

на фиг.3 изображена гидравлическая схема управления.

Гидравлический копер (см. фиг.1) состоит из базовой машины 1 со стрелой 2, копровой мачты 3 с оголовком 4, каретки гидравлического механизма разгона 5 с активатором 6, захватного устройства 7, рабочего органа - трамбовки 8, механизма выдвижения опорной пяты 9 копровой мачты 3, механизма наведения 10 мачты, трособлочной системы 11 для подъема и сброса трамбовки 8, перемещающейся по направляющим 12 копровой мачты 3, коуша 13 шарнирного зацепления с проушинами 14 каретки гидравлического механизма разгона 5.

Гидравлический механизм разгона с захватным устройством (см. фиг.2) состоит из активатора 6, жестко закрепленного при помощи хомутов 20 на каретке гидравлического механизма разгона 5, при этом шток 15 активатора 6 шарнирно соединен с проушинами 16 захватного устройства 7, перемещающегося по направляющим 17 каретки 5. Рабочий орган - трамбовка 8 имеет каретку 18, жестко соединенную с рабочим органом, перемещающуюся по направляющим 12 копровой мачты 3. На мачте установлен упор 19 с возможностью кинематического взаимодействия с захватным устройством 7 для расцепления рабочего органа - трамбовки 8.

Гидросистема управления (см. фиг.3) оборудованием включает в себя гидробак 21, гидронасос 22, золотниковый гидрораспределитель 23, предохранительный клапан 24, фильтр 25, напорный трубопровод 26, сливной трубопровод 27, трубопровод 28 штоковой полости 29 активатора 6, переливной трубопровод 30, присоединенный через аккумулятор 31 и регулируемый дроссель 32 к поршневой полости 33 активатора 6, гидроцилиндр 34 выдвижения опорной пяты 9, гидроцилиндры продольного выдвижения 35 и поперечного качания 36 механизма наведения 10 мачты 3.

Копер для вытрамбовывания котлованов работает следующим образом. Базовая машина 1 с навесным оборудованием подъезжает к месту вытрамбовывания котлованов. Включают гидронасос 22, рабочая жидкость под давлением поступает по напорному трубопроводу 26 к секции гидрораспределителя 23 и при ее переключении при помощи гидроцилиндра 34 опускают и прижимают к грунту выдвижную опорную пяту 9. Потом переключением секций золотникового гидрораспределителя 23 при помощи гидроцилиндров 35 и 36 механизма наведения 10 устанавливают в вертикальное положение копровую мачту 3 с рабочим органом 8. Затем трособлочной системой 11 осуществляют подъем каретки гидравлического механизма разгона 5 при помощи троса и коуша 13, шарнирно соединенного с проушинами 14, совместно с рабочим органом 8, закрепленным на каретке 18, перемещающимся по направляющим 12 копровой мачты 3 на необходимую высоту сброса трамбовки. Включают секцию гидрораспределителя 23 активатора 6 и рабочая жидкость под давлением от гидронасоса 22 по напорному трубопроводу 26, переливному трубопроводу 30 и через регулируемый дроссель 32 поступает к поршневой полости 33. Пневмоаккумулятор 31, подсоединенный к поршневой полости 33, создает дополнительное в ней давление. Одновременно штоковая полость 29 активатора 6 через трубопровод 28 и секцию гидрораспределителя 23 соединяется со сливным трубопроводом 27 и гидробаком 21. Под действием давления рабочей жидкости в поршневой полости 33 шток 15 активатора 6 с шарнирно соединенным захватным устройством 7 ускоренно перемещается по направляющим 17 каретки гидравлического механизма разгона 5 и одновременно толкает рабочий орган - трамбовку 8. В конце рабочего хода активатора 6 захватное устройство 7 кинематически взаимодействует с упором 19, закрепленным на копровой мачте 3, при этом происходит расцепление захвата рабочего органа 8 и он под действием импульса разгона и сил гравитации погружается в грунт на некоторую величину. После этого опускают трос, прикрепленный к каретке гидравлического механизма разгона 5, которая перемещается по направляющим 12 копровой мачты 3 до момента зацепления с рабочим органом 8. Затем переключают секцию гидрораспределителя 23 таким образом, чтобы рабочая жидкость из гидробака 21 от гидронасоса 22 по напорному трубопроводу 26, через секцию гидрораспределителя 23 по трубопроводу 28 под давлением поступала в штоковую полость 29 активатора 6. В этом случае происходит взвод активатора и извлечение рабочего органа 8 из грунта. Затем при помощи трособлочной системы 11, соединенной шарнирно при помощи коуша 13 с проушинами 14, осуществляется дальнейший подъем каретки гидравлического механизма разгона 5 с захватным устройством 7 и рабочим органом 8 в исходное положение для нового сброса.

Далее процесс вытрамбовывания котлована продолжается в вышеописанной последовательности. После вытрамбовывания котлована до проектной отметки рабочий орган 8 поднимается в транспортное положение, включают гидроцилиндр 34 для втягивания выдвижной опорной пяты 9 и затем базовая машина 1 перемещается на новое место вытрамбовывания котлована.