Глубинный виброуплотнитель

 

Изобретение относится к строительным машинам, а именно к устройствам для глубинного уплотнения жидких бетонных смесей в армированных конструкционных сооружениях. Сущность изобретения: глубинный виброуплотнитель состоит из рабочего органа двояковыпуклого полого корпуса 1, инерционной массы 2, толкателя 3, мембраны 4, упора 5, пружин 6, тяг 7, подвесных шарниров. Привод возбудителя направленных колебаний содержит насос 9, гидроимпульсный клапан 10, состоящий из корпуса 11, внутри которого расположен подпружиненный, регулируемый с помощью винта 12 пружиной 13 двухступенчатый плунжер 14. Кроме того, виброуплотнитель включает напорную магистраль 19. 2 ил.

Изобретение относится к строительным машинам, а именно к устройствам для глубинного уплотнения жидких бетонных смесей в армированных конструкционных сооружениях.

Известен глубинный виброуплотнитель, содержащий двояковыпуклый корпус с размещенным в его полости дебалансным возбудителем направленных колебаний [1] Недостатком указанного виброуплотнителя является то, что он имеет повышенную энергоемкость, кроме того, возмущающая сила в этих вибраторах образуется во всей радиальной плоскости, а полезно используется только в одном направлении, что снижает их КПД.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является глубинный виброуплотнитель, содержащий двояковыпуклый полый корпус с размещенным внутри него возбудителем направленных колебаний, выполненным в виде полой инерционной массы, подпружиненной относительно этого корпуса, снабженного встроенными исполнительными гидроцилиндрами, установленными с возможностью взаимодействия с двояковыпуклым полым корпусом и соединенными рабочими полостями с источником давления и гидроимпульсным клапаном [2] прототип.

Недостатком данного устройства является сложность конструктивного исполнения, необходимость обеспечения уплотнения плунжерных пар, что снижает надежность работы.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство имеет простое конструктивное исполнение, так как отсутствуют точные подвижные сопряжения деталей и уплотнения этих сопряжений в зонах высокого давления, что увеличивает надежность и долговечность глубинного виброуплотнителя с мембранным гидроприводом, кроме того исключаются наружные утечки рабочей жидкости, что имеет место в обычных плунжерных или поршневых гидроприводах.

На фиг.1 схематично изображен глубинный виброуплотнитель, общий вид; на фиг. 2 схема подсоединения привода возбудителя направленных колебаний к глубинному виброуплотнителю, представленному в разрезе А-А на фиг.1.

Глубинный виброуплотнитель (фиг. 2) состоит из двояковыпуклого полого корпуса 1, инерционной массы 2, толкателя 3, мембраны 4, упора 5, пружин 6, тяг 7, подвесных шарниров 8. Привод возбудителя направленных колебаний содержит насос 9, гидроимпульсный клапан 10, состоящий из корпуса 11, внутри которого расположен подпружиненный, регулируемый с помощью винта 12 пружиной 13 двухступенчатый плунжер 14, подклапанная полость 15 которого соединена посредством гидролиний 16, 17 с рабочей полостью 18, находящейся непосредственно в инерционной массе 2, а также с напорной магистралью 19, к которой подключен насос 9. Кроме того, двухступенчатый плунжер 14 образует в корпусе 11 замкнутую и надклапанную полости, соответственно 20 и 21 и своей первой ступенью прижат по герметизирующей фаске, выполненной на ней, регулируемой пружиной 13 к седлу 22, образованному в корпусе 11 со стороны подклапанной полости 15, а вторая ступень, имеющая площадь поперечного сечения большую, чем эффективная площадь первой ступени по герметизирующей фаске, осуществляет положительное перекрытие на величину h кольцевой расточки 23 в корпусе 11, связанной со сливом 24.

Глубинный виброуплотнитель работает следующим образом.

При включении приводного насоса 9 рабочая жидкость под давлением поступает по напорной магистрали 19, гидролинии 16 в подклапанную полость 15 гидроимпульсного клапана 10 и по гидролинии 17 в рабочую полость 18, воздействует на эффективную площадь мембраны 4 и посредством толкателя 3 с упором 5 передает возникающее усилие на двояковыпуклый полый корпус 1, осуществляя при этом перемещение инерционной массы 2 вдоль направляющих тяг 7 и сжатие пружин 6. В напорной магистрали 19, гидролиниях 16, 17 и полостях подклапанной 15 и рабочей 18 происходит увеличение давления рабочей жидкости до заданного значения Р_н, на которое настроен гидроимпульсный клапан 10 усилием прижатия регулируемой с помощью винта 12 пружины 13. Усилие прижатия последней выбирается исходя из величины максимального требуемого давления рабочей жидкости в гидросистеме и площади поперечного сечения первой ступени гидроимпульсного клапана 14, которой он прижат по герметизирующей фаске к установочному седлу 22.

После преодоления давления рабочей жидкости в гидросистеме усилия пружины 13 происходит отрыв тела двухступенчатого плунжера 14 от седла 22, и рабочая жидкость, поступающая в замкнутую полость 20, начинает воздействовать на увеличивающуюся площадь площадь второй ступени. Так как усилие от давления рабочей жидкости намного превышает усилие пружины 13, то двухступенчатый плунжер 14 резко перемещается влево, проходит положительное перекрытие h и осуществляет при этом открытие связи сливной кольцевой расточки 23 в корпусе 11, связанной со сливом 24, с подклапанной полостью 15. Давление рабочей жидкости в рабочей полости 18, гидролиниях 16, 17 и напорной магистрали 19, взаимосвязанных с подклапанной полостью 15, падает до сливного, и так как усилие противодействия сливного давления со стороны подклапанной полости 15 на торце двухступенчатого плунжера 14 становится меньше усилия сжатой пружины 13, то под действием этого усилия двухступенчатый плунжер 14 возвратится в исходное положение. После того, как двухступенчатый плунжер 14 сядет на седло 22, возрастает давление в системе и далее рабочий цикл повторяется в автоматическом режиме.

Соответствующей настройкой пружины 13 двухступенчатого плунжера 14, а также регулировкой производительности приводного насоса 9, можно в широких пределах изменять рабочие параметры виброуплотнения вследствие изменения частоты и амплитуды колебаний двояковыпуклого полого корпуса 1, длительности прохождения силового импульса к уплотняемой среде.

Формула изобретения

ГЛУБИННЫЙ ВИБРОУПЛОТНИТЕЛЬ, включающий двояковыпуклый полый корпус с размещенным внутри него возбудителем направленных колебаний, выполненным в виде полой инерционной массы, подпружиненной относительно этого корпуса, снабженного встроенными исполнительными гидроцилиндрами, установленными с возможностью взаимодействия с двояковыпуклым полым корпусом и соединенными рабочими полостями с источником давления и гидроимпульсным клапаном, отличающийся тем, что встроенные исполнительные гидроцилиндры выполнены в виде мембранного гидропривода, включающего рабочую полость, закрытую с одной стороны жестко прижатой по краям упругой мембраной, кинематически связанной посредством толкателя с упором, жестко закрепленным на внутренней поверхности двояковыпуклого полого корпуса, а импульсный клапан включает в себя цилиндрический корпус и размещенный в нем подпружиненный двухступенчатый плунжер, установленный с возможностью образования в цилиндрическом корпусе замкнутой и надклапанной полостей, причем его первая ступень предназначена для восприятия давления потока рабочей жидкости на открытие и прижата по герметизирующей фаске регулируемой пружиной к седлу, образованному в цилиндрическом корпусе со стороны подклапанной полости, а вторая ступень предназначена для восприятия давления потока на закрытие и выполнена с возможностью периодического перекрытия связи подклапанной полости с кольцевой расточкой в цилиндрическом корпусе, соединенной со сливом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2