Способ управления работой свайного гидромолота

 

Изобретение относятся к строительным машинам, в частности к сваебойному оКорущ}ванкп для сооружения морских буровых платформ, Изоброте ние повышает эффективность и надежность работы молота за счет автоматизацли процесса регул11рования энергии удара по свае в процессе ее погружения . Для этого рабочую ж$щкость из штоковой полости в поршневую пропускают через регулируемый дроссель, Гидравлическое сопротивление дросселя ступенчатого уменыиагот от исходного максимального воздействием импульса давления, возникающего в поршневой полости, и ступенчато увеличивают силовым импульсом, который формируется ходом шабота ттри превышении им хода допустимой величины, 1 э,п, ф-лы, 2 нл. U S (Л

СОЮЗ ССНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYFËÈÍ

452 5 А1

0% 0)i (51)5 Е 02 П 7 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 15. 11. 92. Бюл. Р 42 (21) 4240382/33 (22) .11.05.87

{71) Специальное конструкторское бюро прикладной геофизики СО АН СССР (72) В.А.Кувшинов, 10.В.Погарский, Г.А.Ведерников и В.С.Тупицын (56) Заявка ФРГ И 3431160, кл. Е 02 П 7/10, 1985, Заявка ФРГ У 2900221, кл. Е 02 В 7/10, 1980. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАБОХОЙ СВАЙНОГО П1ДРONDJIOTA (57) Изобретение относится к строительным машинам, в частности к сваебойному оборудовании для сооружения морских буровых платформ. Изобретение повышает эффективность и надежност ь р аботы молот à э & счет автоматизации процесса регулирования энергии удара по свае в процессе ее погружения, Для этого рабочую жидкость иэ штоковой полости в поршневую пропускают через регулируемый дроссель.

Гидравлическое сопротивление дроссе" ля ступенчатого уменьшают от исходного максимального воздействием импульса давления, воэникакп его в поршневой полости, и ступенчато увеличивают силовым импульсом, который формируется ходом шабота при превышении им хода д,опустимой величины.

1 э.п. ф-лы, 2 нл.

1445285

20 ся процесс торможения шток-поршня 5

1

Изобретение касается строительных машин и может быть использовано при создании сваебойного оборудования большой мощности, а именно подводных гндромолотов для сооружения свайных оснований морских буровых платформм.

Цель изобретения — повышение эффективности и надежности работы молота, На фиг. l изображена принципиальная схема, иллюстрирунюцая предлагаемый способ управления работой молота; на фиг,2 — диаграмма авторегулирования ударной энергии молота в функции времени, Способ управления работой свайного гидромолота осуществляется следующим образом.

Ударник 1 молота, содержащего кор" пус 2, шабот 3, установленный на свае 4 соединен cQ шток-пори!нем 5 силового цилиндра 6, штоковая- полость 7 которого постоянно сообщена с напорной магистралью 8. Поршневая полость 10 силового цилиндра 6 связана через распределитель 1 со штоковой полостью 7 н со сливным кана" лом 12. Установленный на входе в по- 3 лость 10 управляемый дроссель 13 сообщен управляющими коммуникациями с источником 14 силового импульса T ,формируемого импульсом давления 4 Р в поршневой полости IO силового цилиндра, и с источником 15 силового

3 импульса T>, формируемого воздействием шабота 3 в зависимости от его перемещения относительно корпуса 2 молот а.

Pàñïðåäåëèòåëü 11., установленный в нерабочем состоянии молота в положение ",Холостой ход", разъединяет полости 7 и 10 силового цилиндра б и сообщает полость 10 со сливным каналом 12. Дроссель 13 установлен на максимальное гидравлическое сопротивление, при котором обеспечивается функционирование молота в режиме." минимальной энергии удара, Шток-поршень 5 находится в нижнем положении ударник 1 опирается на шабот 3.

При пуске молота рабочая жидкость нод давлением Р„поступает из напорной магистрали Я в полость 7 силового цилиндра 6, Пол действием давления рабочей жидко стн шток-поршень 5 с ударником 1 перемещаются вверх у совершая хОлостой ход GpH этом рабочая жидкость иэ полости IO„ давление B которой равно давлению

Р в спивном канале 12, вытесняется на слив. При подходе шток-поршня 5 к крайнему верхнему положению распределитель 1 по команде шток-пориня переключается в положение "Рабочий ход", и, таким образом, соединяет между собой рабочие полости 7 и

10 силового цилиндра 6 и отсекает полость 10 от слидного канала 12.

Давление в полости 10 возрастает до величины Рч. Таким образом, в поршневой полости реализуется импульс давления и Р = Р я -Р . При этом, поскольку рабочая площадь шток-поршня

5 в поршневой полости 10 больше, чем в штоковой полости 7, начинаетрезультирующей Р, гндростатических сил давления рабочей жидкости в полостях и силой тяжести P ударника 1 (см.фиг. 2) . Этот процесс сопровождается интенсивным сжатием рабочей жидкости в полости 10 за счет инерции движения шток-поршня 5 совместно с массивным ударником 1. В результате к моменту остановки шток-поршня 5 в крайнем верхнем положении давление в полости 10 возрастает до некоторого значения P»,„Р и, таким образом, реализуется еще один импульс давления дР = Р„„,„с- Рц. Источник 14 силовогс импульса, функционирующий от одного из вышеприведенных импульсов давления в полости 10, формирует управляющий силовой импульс I который уменьшает гидравлическое сопротивление дросселя 13 на заданный шаг.

В следующий момент времени достигший крайнего верхнего положения шток-поршень 5 под действием упомянутых результирующей силы Р, и силы тяжести Р ударника 1 начнет перемещаться вниз, совершая рабочий ход.

В конце рабочего хода ударник 1 нане сет удар по шаботу 3, в результате чего шабот со сваей 4 сместятся вниз относительно корпуса 2 молота ка величину проходки эа удар. Вслед sa шаботом 3 переместится корпус 2, который B конце перемещения займет первоначальную позицию, соответствующую его положению на фиг.l. В момент, непосредственно предшествующий удару, шток-поршень 5 переключит распределитель 11 в положение "Холостой ход" и, таким образом, рассоелн"

144

l1l1Т ПОЛости 7 И 1О И ОдНОВр11» ННО сообщит полость 10 со спивным каналом 12. Давлени1 в полости 10 сравняется с давлением глива Ро и в следующий эа уларом момент времени 111токпоршень 5 с ударником 1 под Лействи— ем давления поступающей из напорной магистр вли 8 В щтокОвую пОлОсть 7 рабочей жидкости начнут перемешатьСЯ ВВЕРХ, СОВЕРШаЯ ХОЛОгтОй ХОД, Г этого момента вьипеописанный рабочий цикл периодически повторяется. Причем в качестве сигнала на источник 14 силового импульса для регулирования дросселя 13 может бьггь использован и отрицательный импульс давления в полости !0 — P = Pc - Р„, возникающ11й при переключении распре" . делителя из положения "Рабочий ход" в положение "Хопостой ход".

Иэ описанного ясно, что с каждым циклом молота осуществляется автоматическое ступенчатое снижение гидросопротивпения дросгеля 13 и, соответственно, увеличение расхода рабочей жидкости в поршневую полость

10 силового цилиндра 6. Это позволяет увеличивать кинетическую энергию ударника 1 и частоту ударов эт цикла к циклу без изменения хода ударника, величина которого Н=const.

Так, если в начале работы молота гидросопротивление дросселя 13 максимально, то при разгоне шток-поршня 5 в процессе рабочего хода ударника 1 из-эа малого расхода рабочей жидкости через дроссель 13 давление в полости 10 интенсивно падает.

По мере роста расхода через дроссель 13 давление в полости 10 при разгоне шток-поршня 5 с ударником 1 .во время рабочего хода падает менее интенсивно.

При полнос1;ью выведенном дросселе 13, когда его гидросопротивление практически равно нулю, кинетическая энергия ударника l максимальна.

В процессе ступенчатого наращивания кинетической энергии ударника возможны случаи, когда проходка сваи

4 за удар окажется велика настолько, что перемещение шабота 3 относительно корпуса 2 молота превыгнт допустимое значение на величину ЛЯ. По сигналу ЛБ, в результате силового воздействия шабота, источник 15 сформирует управлянт1ий с11лок и импугьс котОPblA sc 7nчиГ Гl!!\PoсОПРОтиB

5 1рг 1

5

10 так как шаг увеличения гидросопротивления дросселя заведомо больше шага его уменьшения по сигналу источ40 ника 14 силового импульса I энер1 Ф гия удара Ы в следующем рабочем цик" ле молота снизится настолько, что станет меньше максимально допустимого значения (интервал времени A,Б на фиг.2), Поэтому в следующих цик"

45 лах молота будет работать только источник 14 силового импуль са I, „снижающий гидросопротивление дросселя

13. Энергия удара W начнет ступенчато возрастать (моментъ1 времени

Б,В), пока вновь не превысит, максимально допустимый уровень (интервал Б Д) и в момент времени Д вновь включится источник 15 импульса I I. Далее процесс авторегулирования энергии удара молота многократно повторяется, сохраняя по мере роста сопротивления сван погружению

q5 ление просо.л1 l l н 1 заданный г1а1-.

При 1ем, 1тоб11 прн последующем холостом хоцр шток-поршня 5 гидросопротивление дросселя 13 вновь не уме11ьшилось до прежнего уровня в результате срабатываи11я источника

14 силового импульса Т,, шаг наращиьан11я гидросопротивления силовым импульсом I р устанавливается большим шага Ql o снижения по сигналу силового импульса I

При этом процесс авторегулирования согласно диаграмме на фиг.2 протекает следующим образом.. В начале работы в интервале времени 0А осуществляется процесс автоматической настройки молота на режим путем ступенчатого наращивания энергии удара W; от минимального значения, например W „,„= 0,25 W „, до некоторой максимально допустимой величииы, при которой для конкретных гручтовых условий реализуется наибольшая возможная проходка сваи за удар, К моменту врем ни A величина энергии удара превысит допустимый максимум.

Проходка сваи эа удар увеличится настолько, что ход шабота 3 относительно корпуса 2 молота превзойдет допустимое значение на величину S

В результате в момент времени A срабатывает исгочник 15 силового им" пульса Т,1.1идросопротивление дросселя дискретнс возрастает. Причем, тенденцию к возрастанию W. вплоть

5 l limni 528 до выхода машины на предельный режим, при котором энергия ударà W; W „„„,.

Таким образом, энергия удара молота колеблется постоянно вблизи.

5 кривой W, Е(t) "идеального" авторе-. гулирования, в процессе которого машина работает в наиболее производительном режиме максимально допусти" мой энергии удара. Причем из управ- 10 ления рабочим процессом гидромолота

; полностью устранен субъективный фак- . тор (оператор), что повышает .быстродействие управления и исключает вероятность возникновения аварийных си- i5 туаций, связанных с соударением шабота 3 с корпусом 2 машины.

Формула изобретения

1. Способ управления работой свайного гидромолота, ударник кото" рого соединен штоком с поршнем силового цилиндра двойного действия, включающий постоянную подачу в што- 25 ковую полость цилиндра рабочей жидкости из напорной магистрали и поо5 6 чередное соединение поршненой полости со сливом и штоковой полостью через управляемый поршнем распределитель, регулирование энергии удара, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности работы молоте sa счет . автоматизации регулирования энергии удара по свае в процессе ее погружения, регулирование энергии удара осуществляют путем подачи рабочей жидкости из штоковой полости в поршневую через регулируемый дроссель, гидравлическое сопротивление которого от максимального ступенчато уменьшают путем воздействия импульсом давленйя, возникающим в поршневой полости, в течение каждого цикла и ступенчато увеличивают им-. пульсом, Формируемым шаботом, при превышении последующим хода допускаемой величинь

2. Способ по п,1,,о т л и ч а юшийся тем, что шаг увеличения; гидравлического сопротивления ггревышает mar el"î уменьшения.

l 44 5gP5

Составитель Н.Заболоцкая

Редактор Т. Клюкина " Техред Л.Сердюкова

Корректор Л. Пилипенко

Заказ 548

Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4