Гидромолот устройство и принцип работы

Устройство и принципы работы гидромолотов

Как же работает гидромолот?

Основным элементом молота является его боек, т.е. определенная масса m, которую нужно переместить на некоторое растояние от инструмента и разогнать до заданной скорости V в сторону инструмента. Энергия удара, т.е. кинетическая энергия бойка равна mv²/2. Для того чтобы разогнать боек до нужной скорости к нему нужно приложить соответственную силу, величина которой определяется давлением рабочей жидкости и площадью, на которую действует это давление, а также давление газа в пневмокамере и соответствующей площадью торца бойка, на которую действует давление газа.

Источник фото: exkavator.ru Основной элемент гидромолота — боек

Чем короче ход бойка, тем больше должна быть сила, которая его разгоняет. Однако такая же реактивная сила действует в противоположную сторону, т.е. передается на базовую машину. Поэтому сила, разгоняющая боек ограничена возможностью базовой машины ее воспринимать на максимальном вылете рабочего оборудования. Чем короче ход бойка, тем больше частоту ударов можно получить при равной подаче гидронасоса базовой машины.

Источник фото: exkavator.ru Чем короче ход бойка, тем больше должна быть сила, которая его разгоняет

Итак, боек гидромолота при его работе совершает возвратно поступательные движения и в крайних своих положениях (в момент удара и в верхней мертвой точке) его скорость в какой-то момент времени оказывается равной нулю. В цикле работы гидромолота можно выделить следующие основные фазы: разгон в сторону от инструмента (условно «вверх»), торможение перед «верхней» мертвой точкой и разгон в сторону инструмента до удара. Это значит, что потребление рабочей жидкости в цилиндре молота в течение всего цикла является величиной переменной в то время как гидронасосы базовой машины обеспечивает постоянную подачу.

Источник фото: exkavator.ru Для максимального использования мощностей гидронасоса устанавливают гидроаккумуляторы

Чтобы максимально использовать мощность гидронасоса и увеличить к.п.д. в напорной линии питания гидромолота, по крайней мере, на гидромолотах среднего и тяжелого класса устанавливаются сетевые гидроаккумуляторы, которые накапливают рабочую жидкость под давлением при малой скорости бойка (во время разгона «вверх» и при торможении) и отдают накопленную жидкость в цилиндре молота, когда скорость бойка велика, т.е. при разгоне «вниз» (при рабочем ходе). На гидромолотах легкой серии, где объемы аккумулируемой жидкости невелики, роль гидроаккумуляторов часто выполняют рукава высокого давления, входящие в состав напорной линии питания гидромолота.

Устройство гидромолота: «европейское» исполнение

При всем многообразии выпускаемых моделей гидромолотов существует всего несколько принципиальных схем их гидропривода. Наиболее распространенной является приведенная на рис. 1, которая применяется большинством зарубежных производителей. Боек гидромолота одновременно является поршнем рабочего цилиндра и имеет два контрштока, как правило, разных диаметров d1 и d2.

«Нижний» шток d1, который своим торцом наносит удары по инструменту имеет больший диаметр. Камера рабочего цилиндра, образованная вокруг нижнего штока является камерой холостого хода, т.е. обеспечивает движение бойка в сторону от инструмента или холостой ход. Эта камера при включении молота постоянно находится под давлением рабочей жидкости во время всего цикла работы.

Камера цилиндра, образованная вокруг «верхнего» штока (камера рабочего хода) имеет большую площадь, чем камера холостого хода, и попеременно соединяется то со сливной линией (разгон вверх), то с напорной линией (торможение перед верхней мертвой точкой и разгон вниз). Попеременное соединение камеры рабочего хода со сливной и с напорными линиями осуществляется двухпозиционным золотниковым гидрораспределителем с обратной связью по положению бойка в цилиндре.

Сигналы на переключение золотника подаются в камеру управления золотником при прохождении поршнем соответствующих проточек в цилиндре. При взводе бойка его поршень при определенном положении открывает канал управления золотником соединяя его камеру управления с напорной линией и обеспечивая его переключение в позицию рабочего хода. В конце рабочего хода непосредственно перед ударом поршень своей проточкой соединяет камеру управления золотником со сливной линией, обеспечивая переключение золотника в позицию взвода бойка.

Источник фото: exkavator.ru Существует несколько принципиальных схем гидромолота

Золотник гидрораспределителя гидромолота выполнен с рабочими поясками разных диаметров, таким образом, что со стороны одного из его торцев постоянно действует давление рабочей жидкости, а на противоположный торец на него действует давление только на фазе торможения и во время рабочего хода бойка.

Описанная выше принципиальная схема гидромолота реализуется в различных моделях различными конструктивными и компоновочными решениями. Так, например, гидрораспределитель молота может встраиваться непосредственно в корпус молота или присоединятся к последнему в виде отдельного блока. Ось золотника может располагаться параллельно или перпендикулярно оси молота.

Источник фото: exkavator.ru Гидрораспределитель может встраиваться в сам корпус гидромолота

Золотник гидрораспределителя может быть выполнен в виде сплошного стержня с проточками или иметь трубчатую форму. Камеры управления золотником могут быть образованы за счет разности диаметров его шеек или в виде отдельных плунжеров. Рабочий цилиндр молота может быть выполнен в корпусе или в виде гильзы, монтируемой в корпусе. Направляющие втулки, в которых движутся штоки поршня, могут выполняться отдельно от самого цилиндра или одна из них совместно с гильзой или корпусом молота. Гидроаккумуляторы могут располагаться на боковой поверхности корпуса или соосно с ним.

Устройство гидромолота: притычное исполнение

Источник фото: exkavator.ru Притычное исполнение гидрораспределителя повышает ремонтопригодность гидромолота

Притычное исполнение гидрораспределителя или гильзованный рабочий цилиндр позволяет упростить систему внутренних коммутационных гидролиний, оптимизировать их форму и размеры, упростить технологию изготовления отдельных деталей, повысить ремонтопригодность изделия, но вызывает необходимость применения дополнительных уплотнений. Монолитный гидроблок без гильзы со встроенным гидрораспределителем уменьшает общее количество деталей и уплотнений, но усложняет технологию изготовления и уменьшает ремонтопригодность молота. В конечном счете, компоновка и конструктивное решение определяется технологическими возможностями и пристрастиями разработчиков и изготовителей гидромолотов, а также возможностью патентования отдельных конструктивных решений.

Разновидностью описанной выше принципиальной схемы является такое ее исполнение, когда штоки бойка d1 и d2 выполняются равного диаметра, например, в некоторых моделях гидромолотов NPK (Япония). При этом аккумулирование рабочей жидкости, подаваемой насосом происходит на фазе торможения бойка и во время всего рабочего хода, а разрядка аккумулятора происходит на фазе разгона бойка «вверх».

Такое решение обеспечивает практически постоянную энергию удара молота при изменении подачи гидронасоса в широком диапазоне, но требует установки гидроаккумуляторов с большим маневровым объемом. В этих случаях сетевые аккумуляторы часто устанавливаются вне молота на рабочем оборудовании экскаватора.

К достоинствам описанной принципиальной схемы можно отнести достаточно простое управление реверсированием движения бойка, а также отсутствием слива рабочей жидкости во время рабочего хода бойка, когда его скорости достигают максимальных значений. Повышенные скорости течения жидкости в сливной магистрали во время движения бойка «вверх» компенсируется либо применением в сливной линии трубопроводов достаточно большого сечения, либо установкой в сливной линии своего гидроаккумулятора низкого давления.

Устройство отечественных гидромолотов

Другой интересной принципиальной схемой привода гидромолота, является схема представленная на рис. 2, которая применена в отечественных гидромолотах моделей ГПМ-120, СП-71.

Особенностью этой схемы является то, что при движении бойка «вверх» сам боек герметично состыкован с другой деталью, являющейся одновременно поршнем газового аккумулятора, диаметр D которого больше диаметра d штока бойка. Камера между торцами бойка и поршнем аккумулятора в исходном положении соединена с линией слива. За счет разности диаметров поршня аккумулятора и бойка образована площадка, на которую действует давление напорной линии, что вызывает перемещение бойка «вверх» и сжатие газа в пневмоаккумуляторе.

Источник фото: tradicia-k.ru У отечественных гидромолотов конструкция предельно проста

После перемещения бойка на заданную величину h через радиальный и осевой каналы имеющиеся в бойке, камера между бойком и поршнем аккумулятора соединяется с линией давления, обе сопрягаемые детали соединяются с линией давления, обе сопрягаемые детали разъединяются. Теперь на весь торец бойка действует давление жидкости, величина которого определяется величиной давления газа в аккумуляторе. Боек затормаживается и начинает ускоренно двигаться в сторону инструмента. Непосредственно перед ударом рабочий цилиндр соединяется с линией слива, давление в гидросистеме падает, поршень аккумулятора под действием давления газа вновь соединяется с бойком и циклы работы повторяются.

К достоинствам этой схемы можно отнести предельную простоту конструкции, минимум подвижных деталей, отсутствие специального гидрораспределителя, высокую технологичность и, вследствие этого, низкую стоимость изделия. К недостаткам схемы можно отнести значительные перепады давления в различных фазах цикла работы молота, недоиспользование мощности насоса базовой машины, наличие в бойке каналов для прохода рабочей жидкости, которые являются концентраторами напряжений.

Еще одна принципиальная схема, которая используется только в отечественных гидромолотах моделей СП-62, Д-550, Д-600 и Д-450, представлена на рис. 3. В этой схеме боек и поршень рабочего цилиндра выполнены в виде отдельных деталей, соединенных между собой через упругий шарнир.

Рабочий цилиндр выполнен в виде цилиндра двойного действия, т.е. его рабочие камеры попеременно соединяются с напорной и сливной линиями, а реверсирование движения поршня осуществляется посредством двухпозиционного золотникого гидрораспределителя с обратными связями по положению поршня. В исходном положении золотник распределителя под действием установленной под его торцом пружины находится в позиции, обеспечивающей соединение штоковой полости рабочего цилиндра (камеры холостого хода) с напорной линией, а поршневой полости с линией слива.

При включении подачи насоса поршень движется ускорено «верх» вытесняя жидкость из поршневой полости в сливную линию. После перемещения на заданное расстояние поршень перекрывает в гильзе цилиндра сливные отверстия, давление над поршнем повышается, воздействует на торец золотника и переключает последний в позицию рабочего хода, т.е. соединяет поршневую полость с напорной, а штоковую полость со сливной линией. Поршень затормаживается и начинает ускоренно двигаться в сторону инструмента. Непосредственно перед ударом поршень открывает проточку, соединяющую через обратный клапан 6 поршневую полость со сливной линией. Вследствие этого давление в поршневой полости и над торцом золотника падает до величины, при значении которой пружина переключает золотник в позицию взвода бойка. Боек наносит удар по инструменту, далее циклы работы молота повторяются.

Источник фото: exkavator.ru В российских гидромолотах боек и поршень могут быть выполнены в виде отдельных деталей

Конструктивной особенностью молотов, использующих эту принципиальную схему является использование в составе молота сетевого аккумулятора, использующего в качестве упруго элемента не газ, а рабочую жидкость гидросистемы. Этот аккумулятор представляет собой мультипликатор давления, поршневая полость которого постоянно соединена с напорной линией, а штоковая со сливной. Шток поршня аккумулятора входит в замкнутую емкость 4, образованную в корпусе гидроблока, заполненную рабочей жидкостью — маслом гидросистемы. В этой замкнутой полости при работе молота возникает давление во столько раз больше, чем давление в напорной линии молота, во сколько раз площадь поршня аккумулятора больше площади его штока. Величина этого давления достигает значений 50…80 МПа.

Источник фото: tradicia-k.ru Конструкция рос. гидромолотов позволяет устанавливать тяжелые бойки при малых размерах цилиндра

При таких давлениях замкнутый объем минерального масла сжимается на 4,5…5%, а в поршневой полости аккумулятора во время взвода бойка и при его торможении перед верхней мертвой точкой накапливается объем жидкости под рабочим давлением необходимый и достаточный для совершения рабочего хода бойка. Для пополнения объема «жидкостной пружины» вследствие возможных утечек в поршне аккумулятора предусмотрен обратный клапан. Такой гидроаккумулятор при эксплуатации молота не требует каких-либо подзарядок.

Источник фото: tradicia-k.ru Отечественные гидромолоты удобно применять при разрушении вязких материалов

Описанная принципиальная схема молота наиболее целесообразна для средних и тяжелых моделей гидромолотов, так как позволяет использовать бойки большой массы при малых размерах рабочего цилиндра. Маленький диаметр рабочего поршня уменьшает величину внутренних перетечек масла, маленький диаметр уплотнений штока уменьшает их стоимость. Большая масса бойка при равной энергии удара гидромолотов, выполненных по другим принципиальным схемам, позволяет достигать большей величины ударного импульса численно равного mv и к.п.д. удара, что обеспечивает повышение производительности в особенности при разрушении вязких материалов, например, мерзлых грунтов.

Наша группа в Telegram. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией: читайте Экскаватор Ру и пишите нам в WhatsApp!

Гидромолот: принцип работы и разновидности

Сейчас многие производители специализированной техники представляют на рынке более чем широкий ассортимент рабочего оборудования. Так, повышенным спросом пользуются установки в виде гидравлических молотов, выпускаемые для экскаваторов разных классов, погрузчиков и манипуляторов. Интерес к принципам работы гидромолотов и особенностям их разновидностей во многом объясняется широкой сферой применения техники. И речь в данном случае идет, прежде всего, о горной промышленности и строительной сфере. Молоты успешно выполняют задачи, связанные с быстрым разрушением сооружений и дроблением материалов разной твердости.

Что это такое?

Любой гидравлический молот представляет собой навесное дополнительное оборудование для спецтехники, которое благодаря своей высокой производительности существенно повышает ее эксплуатационные показатели. При этом функционирование и энергия удара в данном случае обеспечивается за счет гидросистемы самих экскаватора, погрузчика и других машин, на которые устанавливается инструмент. Как правило, в комплект поставки оборудования входит целый набор сменных насадок для выполнения разных работ.

По принципу действия гидромолот можно сравнить с хорошо известным практически всем пневматическим отбойником.

Стоит отметить, что описываемый тип навесного оборудования начали активно использовать еще во времена Советского Союза. При этом его популярность росла, невзирая на сравнительно небольшую мощность первых моделей. Одним из ключевых преимуществ таких устройств было то, что для их применения не требовались дополнительные единицы специализированной техники. Здесь важно учитывать, что эксплуатация обычного пневматического отбойного молотка предусматривает обязательное наличие компрессора. В то же время гидромолот можно было уже тогда установить практически на любой экскаватор, задействованный для выполнения других работ.

По мере развития систем стремительно увеличивалась их мощность, а, следовательно, и энергия удара. Параллельно разработчики уделяли внимание уменьшению габаритов оборудования.

В итоге удалось также существенно сократить временные затраты на монтаж устройств.

Устройство и принцип работы

Изначально следует обратить внимание на то, что установить гидравлический молот на место ковша экскаватора машинист сможет самостоятельно. Прежде чем разбираться с тем, как работает подобное оборудование, необходимо выяснить, из чего именно оно состоит. Так, сам молот имеет следующие конструктивные элементы:

• непосредственно рабочий элемент;
• направляющие втулки (верхняя и нижняя);
• палец;
• пресс-масленку;
• нижнюю часть корпуса;
• гидравлический цилиндр с крышкой;
• сапун;
• распределитель гидравлической системы;
• боёк и блок уплотнения;
• устройство для заправки системы;
• болт стяжной.

Внутреннее устройство рассматриваемого рабочего оборудования можно разбить на три узла.

1. Ударный, форма которого (пика в виде лопатки, конуса, клина, карандаша или же трамбовки) напрямую зависит от предназначения.
2. Поршневой, отвечающий за пуск бойка и передачу энергии ударному механизму.
3. Камера с азотом, оснащенная регулирующим объем газа и давление клапаном, которая амортизирует обратный ход бойка.

В упрощенном варианте принцип работы молотов гидравлических можно представить следующим образом:

• распределить создает соответствующее давление рабочей жидкости, передающей импульс бойку;
• поршень (боёк), совершая движения вверх-вниз, бьет по инструменту.

В отличие от ручного пневмомолотка гидравлическому оборудованию не требуется компрессор. Однако стоит учесть, что одними из элементов системы являются:

• пневмораспределитель;
• азотная камера;
• гидравлический аккумулятор (в устройствах, относящихся к легкому классу, их функции выполняют рукава высокого давления).

Отдельного внимания заслуживает схема, используемая российскими производителями навесного оборудования (СП-71 и ГПМ-120). Имеется в виду, что во время движения бойка вверх он стыкуется с поршнем аккумулятора, диаметр которого больше размеров его собственного штока. Подобная конструкция отличается максимальной простотой, минимальным количеством деталей и повышенной производительностью.

К главным недостаткам такой схемы относятся резкие перепады давления в системе, а также неполное использование мощности насоса. Кстати, первые способны стать причиной поломки оборудования, и поэтому его следует эксплуатировать с соответствующей осторожностью.

Параллельно понижение мощности гидронасоса негативно отражается на силе удара.

Сферы применения

Как уже было отмечено, гидромолоты разных модификаций уже давно используются во многих отраслях. Прежде всего, стоит выделить главные сферы применения.

1. Проведение демонтажных работ различной сложности, являющиеся наиболее распространенной сферой применения описываемого рабочего оборудования для экскаваторов и другой спецтехники.
2. Выполнения ремонтных дорожных работ.
3. Строительство. В данном случае речь идет о заблуждении, в соответствии с которым гидроморлот способен только разрушать. Важно учитывать, что на многих строительных площадках это оборудование используется в качестве сваебойной техники. Помимо этого, устройства применяют и для раскалывания блоков свай.
4. Земельные работы в зимний период для снятия промерзшего слоя грунта.
5. Разработка твердых пород. Мощные экскаваторы для карьеров и используемые при строительстве тоннелей оснащаются гидравлическими молотами.

Важно отметить, что это далеко не полный перечень возможности рассматриваемых установок. Так, к примеру, малогабаритные модели широко используются для ковки, то есть в качестве кузнечного оборудования.

Но независимо от сферы применения, классифицируют технику с учетом силы удара.

Обзор видов

Изначально необходимо акцентировать внимание на том, что каждая из категорий рабочего оборудования со своей энергией удара и мощностью имеет специфические характеристики и эксплуатационные показатели. На сегодняшний день можно выделить три класса гидравлических молотов – это тяжелые с силой удара от 3 500 Дж, средние (1 500 – 3 500 Дж) и малые (до 1 500 Дж).

Естественно, применение каждого из видов имеет свои особенности.

Малые

К главным отличительным чертам в данном случае следует отнести:

• небольшой вес;
• максимальную мобильность;
• сравнительно маленькие размеры;
• возможность эксплуатации в труднодоступных местах и условиях ограниченного пространства.

Малые молоты доказали свою эффективность при разрушении объектов, расположенных в непосредственной близости с другими сооружениями и конструкциями. Наиболее компактные модели могут использоваться в помещениях. С учетом эксплуатационных свойств подобная техника позволяет выполнять следующие типы работ:

• вскрытие дорожного покрытия;
• удаление наростов льда;
• бурение каменной и кирпичной кладки;
• трамбовка грунта.

Средние

Главный недостаток малых гидромолотов – это низкая производительность. В ситуациях с увеличенными объемами работ стоит делать выбор в пользу оборудования, относящегося к категории среднего. В частности, для коммунальщиков эта техника является наиболее рациональным, включая финансовую сторону вопроса, решением.

Гидравлические установки среднего класса доказали свою эффективность при:

• дроблении мерзлых грунтов и скальных пород в достаточно больших объемах;
• при выполнении ремонта плавильных печей;
• трамбовке грунта и других материалов различной твердости.

При выполнении работ на объектах с повышенной плотностью застройки опытные специалисты и производители рекомендуют выставлять энергию удара молотов не выше отметки в 2 500 Дж.

В противном случае повышается риск разрушения соседних конструкций.

Тяжелые

Данный тип дополнительного рабочего оборудования ориентирован на выполнение сложных задач. К таким моделям относятся, например, подвесные на кран гидравлические молоты. До появления таких модификаций большинство работ осуществлялись при помощи направленных взрывов. На сегодня «тяжелая артиллерия» активно применяется в следующих случаях:

• удаление больших по площади и толщине ледяных наростов;
• дробление наиболее твердых скальных пород в максимальных объемах;
• снос зданий и производственных сооружений, а также демонтаж мостов и других крупногабаритных конструкций.

При эксплуатации подобных образцов специализированной техники особое внимание должно уделяться безопасности.

Помимо всего прочего, следует учитывать большой радиус разлета осколков.

Насадки и запчасти

Наиболее распространенные модели гидромолотов (как правило, это касается среднего класса) комплектуются целым арсеналом насадок, которые делают из прочной, высококачественной стали.

1. Пика, представляющая собой наиболее популярную насадку. Данный инструмент имеет цилиндрическую форму и в отличие от зубила четырехстороннюю заточку. Пика эффективна при дроблении практически любых материалов.
2. Клин – цилиндрическая насадка для молота с двухсторонней заточкой рабочей части в пределах 30 градусов. Применяется для дробления, а также раскалывания различных объектов и материалов.
3. Зубило – насадка во многом похожая на клин. В принципе, они являются взаимозаменяемыми элементами и, как правило, используются при выполнении одних и тех же работ. Главное отличие этих двух разновидностей инструмента заключается в угле заточки. С учетом данного параметра зубило актуально для более мягких материалов, в то время как клин способен справиться с задачами посложнее.
4. Трамбовка, представляющая собой достаточно распространенный и пользующийся заслуженной популярностью инструмент. Сферу применения данного типа насадок можно определить, исходя из его названия. Молоты, оснащенные трамбовками, используют на этапе подготовки различных оснований при выполнении строительных и ремонтных работ.
5. Наголовник для свай, предназначенный для их забивания в грунт.

Популярные производители

Одним из ключевых критериев выбора гидромолота является то, где и кем именно он разработан и произведен. От этого напрямую зависит качество, срок службы, эксплуатационные показатели и, конечно же, стоимость оборудования. Сейчас на производстве описываемого рабочего оборудования специализируются многие компании, представляющие разные страны.

Одним из лидеров современного рынка можно назвать продукцию, выпуск которой стал результатом совместной работы специалистов шведской компании Atlas Copco и Krupp Berco Bautechnik. Стоит отметить, что последняя уже достаточно давно является неоспоримым законодателем моды в области производства демонтажного оборудования и, в частности, гидравлических молотов поршневого типа. Техника, разрабатываемая специалистами Krupp, также выпускается под брендом Chicago Pneumatics.

Среди лидеров на современном рынке английская компания Caterpillar Impact Product Ltd. Модели молотов данной марки, относящиеся к категории малых, имеют рабочую массу в диапазоне от 130 до 830 кг. Вес в снаряженном состоянии средних и тяжелых представителей модельного ряда этого именитого бренда варьируется от 1 000 до 3 800 кг. Одной из наиболее популярных моделей является Н-63, разработанная для экскаваторов-погрузчиков, оснащенных обратной лопатой. Также в число лидеров отрасли входит английская компания JCB, чье оборудование рассчитано на эксплуатацию не только с машинами данной марки.

Японию представляет компания-производитель Nippon Pneumatic. Молоты марки NPK отличаются от многих своих «собратьев» отсутствием гидроаккумулятора диафрагменного типа. По мнению представителей фирмы, максимально повысить эксплуатационные показатели техники удалось за счет формирования энергии удара газовыми аккумуляторами. Конкуренцию данному бренду и другим лидерам рейтингов популярности уже достаточно давно составляет корейская компания Delta. Эта марка с 2004 года смогла занять ведущие позиции на рынке РФ и стран СНГ.

Естественно, необходимо уделить внимание и отечественным производителям. Так, одним из ярких представителей отрасли можно уверенно назвать свайные гидромолоты, разрабатываемые и выпускаемые на протяжении более 20 лет компанией ТД «Ропат». Техника, производимая в Новосибирске, по своим ключевым эксплуатационным характеристикам превосходит многие зарубежные аналоги. Также на рынке представлены разработки завода «Златэкс» (бывший «Булат»), ОАО «ТВЭКС» и Невьянского машиностроительного завода.

Советы по эксплуатации

К сожалению, на практике правила использования гидравлических молотов часто нарушаются. То есть, даже зная, как правильно работать, некоторые допускают воздействие на оборудование дополнительных усилий, кроме сжимания и растяжения. Чтобы избежать подобных ошибок, необходимо учитывать важные моменты.

1. Категорически запрещается при разрушении объектов и дроблении материалов использование молота в качестве рычага, усилие на котором создает спецтехника (экскаватор, погрузчик, манипулятор).
2. Рабочий инструмент должен располагаться перпендикулярно.
3. Работы рекомендуется выполнять оперативно. При этом необходимо учитывать, сколько часов подряд можно эксплуатировать технику. Не менее важно помнить, что при низких температурах оборудование должно предварительно прогреваться на холостых оборотах в течение не менее 10 минут.

Важно учитывать, что любое, даже незначительное, повреждение поверхности инструмента крайне негативно отражается на его эксплуатационных показателях. В частности, речь идет о многократном увеличении риска так называемого усталостного разрушения. Исходя из этого, настоятельно рекомендуется избегать потенциально опасных воздействий. Имеется в виду контактное сваривание упомянутых поверхностей, а также направляющих, вызванное недостатком смазки и изгиба конструктивных элементов.

Еще один ключевой момент – это правила содержания инструмента, предусматривающие качественное смазывание и эффективную защиту от атмосферных воздействий. Также категорически запрещено использование гидромолотов в качестве подъемных механизмов. Помимо правильной эксплуатации описываемого спецоборудования не стоит забывать о необходимости и важности своевременного и качественного обслуживания техники.

Видеообзор работы гидромолота Lmpulse 500S вы сможете посмотреть в следующем видео.

Принцип работы гидромолота

Ударный блок состоит из трех частей, чаще всего стянутых между собой шпильками:

• букса, где находятся втулки, пика и стопорные пальцы
• рабочий цилиндр с гидрораспределителем, бойком гидромолота и уплотнениями
• крышка цилиндра с пневмо-камерой

Главный и основной рабочий орган – боёк (он же – поршень), который перемещается внутри цилиндра. Возвратно-поступательный ход бойка имеет три фазы: разгон от инструмента, торможение перед мертвой точкой, разгон в сторону инструмента до удара. Цикл повторяется. При этом потребление рабочей жидкости в гидромолоте непостоянно, а производительность насоса экскаватора все время высокая. Поэтому на среднюю и тяжелую серии гидромолотов устанавливаются гидроаккумуляторы (ПГА). Это нужно для увеличения КПД и более плавного изменения давления жидкости в системе.

Аккумуляторы сначала накапливают гидравлическую жидкость при торможении бойка и его разгоне от инструмента. Потом отдают рабочую жидкость в цилиндре молота при высокой скорости бойка. ПГА представляет собой корпус и крышку, между которыми зажата резиновая мембрана. Во время работы гидроаккумулятора мембрана колеблется около своего среднего положения. Это обеспечивает либо накопление гидравлической жидкости (когда скорость поршня мала), либо дополнительную подачу жидкости в цилиндр (когда скорость бойка велика). В легкой серии гидромолотов роль ПГА обычно выполняют рукава высокого давления (РВД) напорной линии, потому что объем жидкости внутри молота невелик.

Из нескольких принципиальных схем работы гидромолотов самая популярная – «европейкая». В ней боек является и поршнем в цилиндре. Он имеет два штока разных диаметров, «Нижний» шток, который наносит удары по инструменту (пика, клин, трамбовка), имеет больший диаметр. Его камера – это камера холостого хода. Она обеспечивает холостой ход, движение штока от инструмента и постоянно находится под давлением. Вторая камера цилиндра (около «верхнего» штока) является камерой рабочего хода. Она попеременно соединяется то со сливной, то с напорной линией гидросистемы базовой машины. Соединение со сливной магистралью происходит при движении бойка от инструмента (условно «вверх»). Соединение с напорной линией – при торможении бойка перед верхней мертвой точкой и движении его к инструменту, то есть разгон вниз).

Применение двухпозиционного гидрораспределителя с золотником позволяет попеременно соединять камеру рабочего хода то со сливной, то с напорной магистралью. В цилиндре есть специальные проточки, при прохождении которых поршень подает золотнику сигналы на переключение. Именно поэтому большинство поршневых гидравлических молотов требуют взведения бойка для начала работы. Только при взведении бойка напорная линия соединяется с камерой управления золотником и цилиндр переключается в позицию рабочего хода. В конце рабочего хода перед ударом бойка об инструмент происходит соединение камеры золотника со сливной линией.

В средних и тяжелых моделях можно регулировать силу и частоту ударов. Для этого в рабочем цилиндре сделаны две проточки: одна в начале, а другая – в конце хода поршня. Обе они соединены с камерой управления золотником. Максимальная энергия удара реализуется, когда золотник переключает позицию взвода бойка на рабочий ход только при максимальном ходе бойка. Самая высокая частота ударов реализуется, когда сигнал переключения золотника поступает при минимальном рабочем ходе бойка.

Регулировка силы и частоты ударов гидромолота важна при выполнении различных видов работ. Если гидромолот разрушает прочный, твердый материал (бетон, гранит), то высокую производительность даст высокая энергия ударов при низкой частоте. Если гидромолот работает на разрушении трещиноватых материалов (скальные выветренные породы), то эффективнее повысить частоту при снижении энергии ударов. Правильная регулировка гидромолотов позволяет сохранять их ресурс, потому что снижает количество холостых ударов бойка.

Для удобства работы в гидроаккумулятор встроен специальный дроссель, который регулирует силу и частоту ударов при слабой подаче насоса с базовой машины. Этот дроссель встроен в сливную магистраль на выходе из камеры рабочего хода поршня. Без него при взводе бойка ПГА заряжается недостаточно, а при рабочем ходе поршня давление сильно падает. Без него ни частота, ни энергия ударов гидромолота не дадут эффективного выполнения задач. Частичное закрытие дроссельной заслонки позволяет зарядить ПГА даже при низкой подаче гидронасоса экскаватора. При этом одновременно повысится давление в камере рабочего хода, а напорной линии, а значит – повысится энергия удара и снизится частота. Ход бойка и время его взведения будут максимальными. Если подача гидравлической жидкости от гидронасоса машины-носителя соответствует параметрам, которые требует гидромолот, то частично закрывать этот дроссель не требуется. Может произойти перегрузка гидросистемы экскаватора и увеличатся тепловые потери.

Производительностью гидравлического молота принято считать объем разрушенного материала (добытой породы) в единицу времени. Обычно это куб.м/час или т/час. Поршневой гидромолот треть времени тратит на позиционирование рабочего инструмента для взведения бойка. Это – серьезные потери времени и недополученной прибыли. Мембранные гидромолоты (или полностью гидравлические), в отличие от поршневых, могут начинать стучать при минимальном взведении поршня.

Конструктив этого типа навесного оборудования определяет их высокую цену, часто недоступную для потребителя. Но высокая эффективность и долгий срок службы в режиме 24/7 оставляет эти гидромолоты в премиум-сегменте для профессионального использования.

Более приближенными к отечественному потребителю являются гидромолоты Impulse с низким усилием прижатия. Они приближены к мембранным за счет повышения производительности работ на 30%. Задачи выполняются быстрее, топлива тратится меньше. И все это – при низкой стоимости владения.

Устройство и принцип работы гидромолота

Современная строительная техника предполагает использование сменных рабочих компонентов для повышения комфортности выполнения задач на объекте. На строительных площадках одной из первых задач в большинстве случаев становится снос уже имеющихся сооружений.

Когда появляется необходимость разрушить бетонные сооружения, старые асфальтовые покрытия, разрыхлить замерзшие слои грунта, раздробить скальные образования, применяются гидромолоты. Именно они разработаны для комфортного, безопасного и быстрого выполнения работ перед началом строительства.

Гидромолоты представлены на современном строительном рынке в многообразии модификаций, но принцип работы моделей основан на одинаковых фазах и конструктивных решениях гидравлического привода.

Устройство гидромолота

Конструкция гидромолота включает два основных блока: ударный блок и блок управления. В ударном блоке основной элемент гидромолота — корпус. В нем собираются все элементы механизма, необходимые для работы. В зависимости от выполняемых задач корпус гидромолота можно разделить на три отсека.

• В верхнем отсеке корпуса находится азотная камера и клапан, контролирующий давление газа и закачивающий азот в камеру.
• Средний отсек гидромолота вмещает основные каналы и узлы для масла. Управляет потоком масла специальный клапан отсечки. В центре находится поршень гидромолота, с двух сторон оборудованный уплотнительными сальниками.
• Нижний отсек корпуса гидромолота отведен под пику. Пика в процессе работы механизма двигается по втулкам, выполненным из специального сверхпрочного материала. Ограничителем движения пики является стопорный палец. Пресс-масленка предназначена для смазки втулок механизма.

Пика в гидромолоте имеет различную форму. Выбор того или иного формата зависит от характеристик внешнего материала, с которым придется работать.

Конические, зубильные, пирамидальные, лопатообразные пики являются наиболее распространенными форматами.

Принцип работы гидромолота

Для активации гидромолота необходимо подключить его к гидросистеме погрузчика. Как только подключение состоялось, в полость гидромолота через специальный клапан начинает закачиваться масло. За интенсивность и качество закачки отвечает гидронасос.

Под воздействием давления, образуемого потоком масла, поршень гидронасоса начинает двигаться, стимулируя сжимание азота в азотной камере.

При подъеме поршня клапан открывает сливную магистраль и перекрывает нагнетательную.

Сжатый азот воздействует на поршень и вызывает его опускание. Масло выталкивается в обратную магистраль, формируется удар по пике.

Масло может поднять поршень только тогда, когда последний находится в приподнятом состоянии. Такую конструкцию имеет большинство гидромолотов. Приподниматься поршень может при контакте с объектом, который необходимо разрушить. При подобном устройстве механизма исключается возможность появления холостых ударов, которые быстро изнашивают элементы гидромолота.

Таким образом, принцип работы гидромолота построен на трехфазовом движении:

• фазе разгона в направлении вверх;
• фазе торможения до достижения верхней мертвой точки;
• фазе разгона до наступления удара.

В цилиндрах гидромолота объем жидкости является изменяющейся величиной. Постоянную подачу жидкости выполняют гидронасосы. Чтобы повысить КПД работы установки, в корпус гидромолотов устанавливаются дополнительные гидроаккумуляторы. Они накапливают жидкость в процессе работы и отдают ее при возрастании показателей скорости бойка.