RU2260655C1

RU2260655C1 - Vibratory pile driver with controllable static momentum

Info

Publication number: RU2260655C1
Application number: RU2004117800/03A
Authority: RU
Inventors: И.Н. Яковлев (RU); И.Н. Яковлев
Original assignee: Яковлев Иван Николаевич
Priority date: 2004-06-15
Filing date: 2004-06-15
Publication date: 2005-09-20

Abstract

FIELD: building, particularly to drive piles and other building members in ground during pile foundation erection.

SUBSTANCE: pile driver has actuator, body, eccentric shafts arranged on common axis inside the body and connected to actuator by gearing, overrunning clutch and distribution shaft. Pile driver is provided with additional distribution shaft connected to actuator by overrunning clutch and eccentric shafts arranged in pairs in rotation direction. One eccentric shaft of each pair is connected to additional distribution shaft by gear wheels, another eccentric shaft is connected to distribution shaft and actuator.

EFFECT: increased efficiency and extended range of operational capabilities.

5 dwg

Description

Вибропогружатель может быть использован в области строительства для погружения в грунт свай и других строительных элементов при сооружении свайных фундаментов.The vibro-loader can be used in the field of construction for immersing piles and other building elements in the soil during the construction of pile foundations.

Известен вибропогружатель для забивки в грунт свай, шпунта и т.п. с регулируемым статическим моментом, а.с. СССР №280337, 1967 г., кл. E 02 D 7/18, включающий корпус, привод и эксцентриковые валы с эксцентриками, которые объединены в отдельные группы, одна из которых соединена с приводом вибропогружателя посредством зубчатой передачи, а другая - посредством муфты свободного хода.Known vibration absorber for driving into the ground piles, dowels, etc. with adjustable static moment, and.with. USSR No. 280337, 1967, class E 02 D 7/18, comprising a housing, a drive and eccentric shafts with eccentrics, which are combined into separate groups, one of which is connected to the drive of the vibration damper by means of a gear transmission, and the other by a freewheel.

Недостатком этого вибропогружателя является сложная конструкция, большая масса вибропогружателя.The disadvantage of this vibrator is the complex structure, the large mass of the vibrator.

Известен вибропогружатель с регулируемым статическим моментом для погружения в грунт свай, шпунта, труб и их извлечения, патент СССР №1828479, 1991 г., кл. E 02 D 7/00, включающий валы с эксцентриками, объединенными в две группы, которые соединены с приводом посредством зубчатой передачи, одна из групп соединена жестко, а другая - через муфту свободного хода.Known vibration driver with adjustable static moment for immersion in the soil of piles, dowels, pipes and their extraction, USSR patent No. 1828479, 1991, class. E 02 D 7/00, including shafts with eccentrics combined in two groups, which are connected to the drive by means of a gear transmission, one of the groups is rigidly connected, and the other through a freewheel.

Недостатком этого вибропогружателя является то, что при обратном вращении эксцентриковых валов возникают крутильные колебания, что отрицательно влияет на конструкцию вибропогружателя при погружении призматических свай.The disadvantage of this shaker is that torsional vibrations occur during the reverse rotation of the eccentric shafts, which negatively affects the design of the shaker when immersing prismatic piles.

Наиболее близким техническим решением является вибропогружатель с регулируемым статическим моментом для забивки в грунт свай и других строительных элементов, патент №1731906, 1990 г., кл. E 02 D 7/18, включающий привод, корпус, эксцентриковые валы, расположенные в корпусе на одной оси и соединенные с приводом зубчатой передачей, муфтой свободного хода и распределительным валом.The closest technical solution is a vibrator with adjustable static moment for driving piles and other building elements into the ground, patent No. 1731906, 1990, class. E 02 D 7/18, including the drive, housing, eccentric shafts located on the same axis in the housing and connected to the drive by a gear transmission, freewheel and camshaft.

Недостатком этого вибропогружателя также является то, что при обратном вращении эксцентриковых валов возникают крутильные колебания, что отрицательно влияет на конструкцию вибропогружателя при погружении призматических свай.The disadvantage of this shaker is that torsional vibrations occur during the reverse rotation of the eccentric shafts, which negatively affects the design of the shaker when immersing prismatic piles.

Целью настоящего изобретения является обеспечение возможности дистанционного изменения статического момента вибропогружателя простыми средствами при вращении эксцентриковых валов в обратном направлении, снижение массы вибропогружателя, повышение эффективности его работы и расширение технической возможности.The aim of the present invention is to provide the ability to remotely change the static moment of the shaker by simple means when the eccentric shafts rotate in the opposite direction, reduce the mass of the shaker, increase its efficiency and expand its technical capabilities.

Это достигается тем, что предложенный вибропогружатель, включающий привод, корпус, эксцентриковые валы, расположенные в корпусе на одной оси и соединенные с приводом зубчатой передачей, муфтой свободного хода, распределительным валом, снабжен дополнительным распределительным валом, соединенным с приводом муфтой свободного хода, и эксцентриковыми валами, расположенными на одной оси парами по направлению вращения, причем один эксцентриковый вал каждой пары соединен зубчатыми колесами с дополнительным распределительным валом, а другой - с распределительным валом и приводом.This is achieved by the fact that the proposed vibration damper, including a drive, a housing, eccentric shafts located on the same axis in the housing and connected to the drive by a gear transmission, a freewheel, a camshaft, is equipped with an additional camshaft connected to the drive by a freewheel and eccentric shafts located on the same axis in pairs in the direction of rotation, and one eccentric shaft of each pair is connected by gears to an additional camshaft, and the other with camshaft and drive.

На фиг.1. представлен продольный разрез вибропогружателя (эксцентрики расположены в нижнем положении); фиг.2. - разрез А-А на фиг.1 (эксцентрики расположены в горизонтальном положении); фиг.3. - разрез Б-Б на фиг.1; фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1.In figure 1. a longitudinal section of the vibrator is shown (the eccentrics are located in the lower position); figure 2. - section AA in figure 1 (the eccentrics are located in a horizontal position); figure 3. - section BB in figure 1; figure 4 - section bb in figure 1; figure 5 - section GG in figure 1.

Вибропогружатель включает привод 1, корпус 2, распределительный вал 3, дополнительный распределительный вал 4, эксцентриковые валы 5, 6, 7, 8, 9 и 10, выполненные полыми и расположенные на одной оси 11, закрепленной в корпусе, муфту свободного хода 12, промежуточный вал 13 и зубчатую передачу в виде зубчатых колес 14, 15, 16 и 17, соединяющих распределительный вал 3 с приводом 1 жестко, а дополнительный распределительный вал 4 через муфту свободного хода 12.The vibratory driver includes a drive 1, housing 2, a camshaft 3, an additional camshaft 4, eccentric shafts 5, 6, 7, 8, 9, and 10, made hollow and located on one axis 11, mounted in the housing, a freewheel 12, intermediate the shaft 13 and the gear in the form of gears 14, 15, 16 and 17 connecting the camshaft 3 to the drive 1 rigidly, and the additional camshaft 4 through the freewheel 12.

Эксцентриковые валы 5, 6, 7, 8, 9 и 10 расположены на оси 11 парами 18, 19 и 20 по направлению вращения. Пары 18 и 19 вращаются в одну сторону, а пара 20 в противоположную.The eccentric shafts 5, 6, 7, 8, 9, and 10 are located on the axis 11 in pairs of 18, 19, and 20 in the direction of rotation. Pairs 18 and 19 rotate in one direction, and pair 20 in the opposite direction.

Распределительный вал 3 соединен с эксцентриковыми валами 5 и 10 пары 18 и 19 зубчатыми колесами 21, 22, 23 и 24 и с эксцентриковым валом 8 пары 20 зубчатыми колесами 21, 23 и 24.The camshaft 3 is connected to the eccentric shafts 5 and 10 of the pair 18 and 19 of the gears 21, 22, 23 and 24 and to the eccentric shaft 8 of the pair of 20 of the gears 21, 23 and 24.

Дополнительный распределительный вал 4 соединен с эксцентриковыми валами 6 и 9 пары 18 и 19 зубчатыми колесами 21, 22, 23 и 24 и с эксцентриковым валом 7 пары 20 зубчатыми колесами 21, 23 и 24.An additional camshaft 4 is connected to the eccentric shafts 6 and 9 of the pair 18 and 19 of the gears 21, 22, 23 and 24 and to the eccentric shaft 7 of the pair of 20 of the gears 21, 23 and 24.

Зубчатые колеса 21 соединены с распределительными валами 3 и 4 неподвижно, а зубчатые колеса 22 соединены свободно.Gears 21 are connected to camshafts 3 and 4 motionlessly, and gears 22 are connected freely.

Муфта свободного хода 12 смонтирована на промежуточном валу 13 и соединена с зубчатым колесом 17 дополнительного распределительного вала 4.The freewheel 12 is mounted on the countershaft 13 and connected to the gear 17 of the additional camshaft 4.

Вращение эксцентриковых валов осуществляют приводом 1 вибропогружателя посредством зубчатых колес 14, 15 и зубчатого колеса муфты свободного хода 12, соединенных с зубчатыми колесами 16 и 17 распределительных валов 3 и 4. Возникающие центробежные силы от вращения эксцентриковых валов уравновешиваются в горизонтальной плоскости парами 18 и 19 с парой 20, а в вертикальной плоскости эти центробежные силы складываются, создавая направленное действие на погружаемый элемент. В начальный момент погружения, когда свая недостаточно защемлена в грунте или свая имеет недостаточную массу, нет необходимости вести погружение с максимальным статическим моментом, так как в этом случае возникают перегрузки на двигатель и дополнительный значительный расход энергии. Предложенная конструкция вибропогружателя позволяет изменять статический момент дистанционно сравнительно простыми средствами.The rotation of the eccentric shafts is carried out by the drive 1 of the shaker via gears 14, 15 and the gears of the freewheel 12 connected to the gears 16 and 17 of the camshafts 3 and 4. The resulting centrifugal forces from the rotation of the eccentric shafts are balanced in a horizontal plane in pairs of 18 and 19 s a pair of 20, and in a vertical plane, these centrifugal forces add up, creating a directed action on the immersed element. At the initial moment of immersion, when the pile is not sufficiently pinched in the ground or the pile has insufficient mass, there is no need to dive with the maximum static moment, since in this case there are overloads on the engine and additional significant energy consumption. The proposed design of the vibration absorber allows you to change the static moment remotely using relatively simple means.

Это осуществляется следующим способом. При переключении привода 1 на обратный ход вращение передается посредством зубчатых колес 14, 15 и 16 на распределительный вал 3 и соединенные с ним эксцентриковые валы 5, 10 и 8 зубчатыми колесами 21, 22, 23 и 24 и 21, 23 и 24. Остальные эксцентриковые валы 6, 9 и 7, соединенные зубчатыми колесами с дополнительным распределительным валом 4 и приводом посредством зубчатого колеса 17 и муфты свободного хода 12, в этом случае находятся неподвижными. Таким образом, при включении привода 1 вибропогружателя на обратный ход можно изменить статический момент на величину оставшихся неподвижными эксцентриковых валов 6, 9 и 7.This is done as follows. When the drive 1 is switched to the reverse stroke, the rotation is transmitted by means of gears 14, 15 and 16 to the camshaft 3 and the eccentric shafts 5, 10 and 8 connected to it by gears 21, 22, 23 and 24 and 21, 23 and 24. The rest are eccentric shafts 6, 9 and 7, connected by gears with an additional camshaft 4 and the drive by means of gears 17 and freewheels 12, in this case are stationary. Thus, when the drive 1 of the vibrator is turned on for a return stroke, it is possible to change the static moment by the amount of the eccentric shafts 6, 9 and 7 remaining stationary.

В схеме управления приводом 1 вибропогружателя (не показано) предусмотрено реле времени, при помощи которого можно управлять изменением статического момента вибропогружателя от максимальной величины до нуля.In the control circuit of the drive 1 of the vibrator, (not shown), a time relay is provided, with which you can control the change in the static moment of the vibrator from the maximum value to zero.

Изменение статического момента в этом случае осуществляют следующим образом.Changing the static moment in this case is as follows.

На реле времени устанавливают положение на заданный статический момент. Затем включают привод 1 вибропогружателя на малой скорости на обратный ход. При этом эксцентриковые валы 5, 8 и 10 повернутся относительно эксцентриковых валов 6, 7 и 9 на величину заданного момента по времени. После этого реле времени даст сигнал автоматически на переключение привода вибропогружателя на прямой ход для работы с измененным статическим моментом.On the timer set position for a given static moment. Then turn on the drive 1 of the vibrator at low speed on the return stroke. In this case, the eccentric shafts 5, 8 and 10 will rotate relative to the eccentric shafts 6, 7 and 9 by the value of a given moment in time. After that, the time relay will give a signal automatically to switch the vibrator drive to direct operation to work with the changed static moment.

Выполнение вибропогружателя с дополнительным распределительным валом, соединенным с приводом муфтой свободного хода и эксцентриковыми валами, расположенными на одной оси парами по направлению вращения, при этом один эксцентриковый вал каждой пары соединен зубчатыми колесами с дополнительным распределительным валом и приводом, обеспечивает возможность дистанционно изменять статический момент вибропогружателя простыми средствами, включением вибропогружателя на обратный ход и позволяет значительно снизить массу вибропогружателя, уменьшить расход энергии при погружении, повысить эффективность работы вибропогружателя и расширяет его технические возможности.The implementation of the vibro driver with an additional camshaft connected to the drive by a freewheel and eccentric shafts located on the same axis in pairs in the direction of rotation, while one eccentric shaft of each pair is connected by gears with an additional camshaft and drive, allows you to remotely change the static moment of the vibrator by simple means, by turning on the vibrator in return and can significantly reduce the mass of the vibrator, Less power consumption when submerged, increase the efficiency of the vibrator and is expanding its technical capabilities.

Claims

Vibrating driver with adjustable static moment, including drive, housing, eccentric shafts located on the same axis in the housing and connected to the drive by a gear transmission, freewheel and camshaft, characterized in that it is equipped with an additional camshaft connected to the drive by a freewheel and eccentric shafts arranged in pairs in the direction of rotation, wherein one eccentric shaft of each pair is connected by gears to an additional camshaft m, and the other - with the camshaft and the drive.