Дизельные молоты: устройство и разновидности

Дизельный молот – специальное устройство, предназначенное для забивания свай в землю. Принцип работы подобного оборудования напоминает действие дизельного двигателя. Стоит подробнее рассмотреть, что представляет собой агрегат, и какие у него есть типы.

Дизельный молот – это прямодействующий ДВС, назначение которого заключается в забивке свайных фундаментов. Принцип работы сваебойного аппарата аналогичен действию двухтактного дизеля. Особенности подобного оборудования:

• в автономности работы;
• лёгкой эксплуатации;
• простой конструкции.

Для работы дизель-молоты подвешивают к специальной стреле, используя для этого захваты устройства, обеспечивающие подъём и спуск оборудования. Примечательно, что такие захваты также именуют «кошками».

Вне зависимости от вида дизель-молота, у подобных агрегатов имеются свои положительные и отрицательные стороны. К плюсам относят:

• простую конструкцию;
• автономность работы;
• высокие эксплуатационные характеристики.

Что касается недостатков, то их не так много. Первый заключается в вибрации грунта, которая возникает после удара молотом. Второй недостаток – большое количество пыли, образующейся во время работы. Также минусом можно назвать увеличенный выброс вредных веществ, приводящий к загрязнению атмосферы и ухудшению условий работы.

Конструкция дизельного молота включает такие элементы:

• блок поршня;
• ударную или рабочую часть;
• насос;
• шарнирную опору.

В свою очередь, ударная часть также содержит дополнительные элементы. В её конструкцию входит цилиндр, топливный резервуар и «кошки».

С помощью последних осуществляется подвешивание молота на копровых тросах. Рама молота собрана из направляющих, расположенных в вертикальной плоскости. Они соединяются обычно с помощью наголовника снизу для обеспечения жёсткости конструкции. Верхняя часть молота считается ударной, и она передвигается свободно.

Наголовник конструкции содержит поршень, за счёт которого осуществляется передвижение конструкции. Принцип работы молота не такой сложный, как может показаться. Удар по наголовнику происходит после того, как удаётся поднять цилиндр до упора, где находится траверса, а затем резко его опустить. Стоит отметить, что в момент подъёма воздух сжимается, за счёт чего растёт температура. В этот же момент в него поступает струя жидкого топлива, которое мгновенное загорается и образует газы, позволяя цилиндру резко подняться.

Когда цилиндр достигнет траверсы и начнёт двигаться вниз, воздух в нём снова начнет сжиматься. Таким образом, когда элемент опустится, снова произойдёт взрыв, после которого последует повтор цикла. Так и работает агрегат.

С его помощью происходит своевременный выброс горючей смеси в цилиндр, который находится на наголовнике. Смесь поступает через специальный топливопровод, на конце которого находится форсунка. Спуск рычага приводит в движение форсунку, и топливо попадает в цилиндр. Сам рычаг расположен в верхней части конструкции насоса.

Примечательно, что процесс подачи топлива автоматизирован, и его осуществляет непосредственно цилиндр, когда он падает вниз. Достигается такой результат за счёт предусмотренного упора снаружи.

Между траверсой и цилиндром размещено устройство с крюком. Он удерживает цилиндр в требуемом положении. Устройство фиксируется посредством троса лебёдки, за счёт работы которого поднимается молот в процессе установки оборудования на сваю.

Прежде всего, необходимо обратить внимание на то, что существует несколько классификаций дизельных молотов. Стоит подробнее рассмотреть две из них, так как они являются наиболее популярными.

Если рассматривать классификацию по конструктивным особенностям, то дизельные молоты делят:

• на трубчатые;
• штанговые.

Рассматривать особенности этих типов следует отдельно в зависимости от выбранного вида.

Конструкция содержит следующие элементы:

• поршень, который стоит на специальной подпорке;
• вертикальные направляющие;
• систему для подачи горючей смеси;
• «кошек», обеспечивающих фиксацию конструкции в требуемом месте.

При более подробном рассмотрении деталей можно заметить, что блок – это монолитная конструкция.

Её отливают внутри корпуса молота, и в самом блоке, помимо поршня, находятся также компрессионные кольца, шланги, через которые поступает топливо, и форсунки. Последние отвечают за распыление смеси в насосе.

Сам блок, как уже было отмечено, находится на шарнирной подпорке. Её нижняя стенка удерживает вертикальные направляющие, обеспечивающие передвижение молота в процессе забивки сваи. Чтобы сделать конструкцию более жёсткой, было принято решение соединить направляющие между собой горизонтальной траверсой.

Когда происходит запуск оборудования, по направляющим движется молот. Он передвигается вверх и вниз, обеспечивая забивку свай. Дополнительно следует отметить наличие камеры для сгорания топливной жидкости внизу корпуса ударной части.

Особенность конструкции трубчатых дизельных молотов заключается в том, что она полностью унифицирована и создана на базе трактора. Другими словами, производство подобного оборудования выполняется по проверенной и устоявшейся схеме.

Основные элементы конструкции.

1. «Кошки». Представляют собой основное оборудование для фиксации молота. Преимущество устройства в наличии автоматического механизма, обеспечивающего своевременную фиксацию элемента или его сброс.
2. Ударный поршень. Содержит компрессионные кольца для улучшения эксплуатационных характеристик.
3. Шабота. Это ударная поверхность, в процессе работы молота соприкасающаяся с бойком.
4. Цилиндр рабочей части. В нём осуществляется взрыв топливной смеси, обеспечивающий подъём молота.
5. Система охлаждения. Предотвращает перегрев оборудования.
6. Система смазки. Обеспечивает износоустойчивость конструкции.
7. Направляющая труба. Её изготавливают из стали высокой прочности.

В связи с этим при использовании оборудования второго типа возникает необходимость организации регулярных перерывов. Делается это для того, чтобы элементы конструкции охлаждались естественным образом. Если этого не предусмотреть, молот может выйти из строя.

Классификация по весу ударной части молота подразумевает наличие трёх групп:

• лёгкие молоты – до 600 кг;
• средние молоты – 600-1800 кг;
• тяжёлые молоты – все инструменты, масса которых превышает 2,5 т.

Последние считаются наиболее востребованными на любой строительной площадке. Первые используют для забивки небольших свай в слабых грунтах, а также для проведения различных исследований.

Прежде всего, необходимо обратить внимание на то, что сгорание топлива осуществляется в момент, когда соединяются друг с другом сферические выемки, расположенные на бабе и шаботе. При соединении элементов образуется камера, внутри которой под воздействием высоких температур топливная смесь взрывается.

Поступление топлива внутрь камеры осуществляется посредством впрыска. Как только происходит самовоспламенение жидкости, баба мгновенно перемещается вверх до упора, а затем сразу начинает опускаться обратно. Именно так происходит забивка сваи.

При сравнении двух типов дизельных молотов можно отметить, что штанговые значительно проигрывают в плане срока эксплуатации. Трубчатые конструкции служат дольше. В основном это благодаря автоматизированной системе охлаждения.

Объясняется это тем, что у оборудования небольшая энергия удара. Она составляет примерно 27-30% от потенциальной энергии. В связи с этим наиболее востребованными считаются тяжёлые молоты, вес которых достигает 2,5-3 т. Сила удара подобных устройств способа превысить 40 кДж, а сама установка сможет выполнить до 55 ударов в минуту.

Трубчатые молоты называют универсальными. Их используют для забивки железобетонных свай независимо от типа грунта строительной площадки. Преимущество конструкции в том, что её можно использовать при работе с вечномёрзлым грунтом. Однако в этом случае потребуется пробурить канал.

Последовательность работы молота выглядит следующим образом.

1. Сначала происходит стыковка поршневой части с крошкой.
2. Затем оба элемента поднимают в верхнее положение. Для этого задействуют лебёдку копра.
3. Третий этап – расстыковка элементов в автоматическом режиме. Делается это для того, чтобы ударная часть начала падать по направляющей.
4. В процессе падения молота включается насос. Внутри него происходит нагнетание топлива в специальное углубление.
5. Как только молот достигает нужного положения, внутри него сжимается воздух, а также впрыскивается топливная смесь.
6. При ударе поршня по поверхности шабота происходит взрыв, за счёт которого молот снова поднимается наверх. При этом энергия распределяется на подъём элемента и на забивку сваи.

Работа дизельного молота в видео ниже.