Дизельные молоты: виды, характеристики и устройство

Дизельный молот - это устройство, которое используется для забивания свай в землю. Подобные приспособления делятся на несколько видов в зависимости от своих параметров. Они могут отличаться не только типом рабочего инструмента, но и весом, что является довольно важным фактором.

Основные типы

Для начала стоит отметить, что классификация дизельных молотов осуществляется по их конструктивным особенностям. Существует два основных вида - это трубчатый и штанговый молот. Что касается трубчатого типа, то здесь используется неподвижно зафиксированная труба. У штангового оборудования в качестве рабочего инструмента используются две вертикальные штанги. Кроме этого, дизельные молоты могут делиться на несколько классов в зависимости от веса их ударной части. На сегодняшний день имеются три основные группы:

• до 600 кг - это легкие молоты;
• от 600 до 1800 кг - средние по весу молоты;
• все инструменты, масса которых больше 2,5 тонны, считаются тяжелыми.

Рассматривать конструкцию этих агрегатов следует отдельно по каждому виду.

Особенности штангового типа

В конструкцию штангового дизельного молота входят следующие основные элементы:

• на шарнирной подпорке имеется поршневой блок;
• затем следуют две вертикальные направляющие штанги, являющиеся ударной частью;
• естественно, имеется система подачи топливной смеси;
• "кошка" используется для того, чтобы зафиксировать конструкцию в нужном месте.

Если рассматривать детали более подробно, то поршневой блок - это монолитная конструкция, которая отливается внутри корпуса молота. В этот блок входит не только сам поршень, но и компрессионные кольца, шланги для подачи топлива, форсунки для распыления этой смеси и насос, который приводит в действие форсунку.

У штангового сваебойного дизельного молота поршневой блок расположен на шарнирной подпорке в неподвижном состоянии. Из нижней стенки этой подпорки выходят две вертикальные направляющие штанги. Чтобы повысить жесткость конструкции, в верхней части две штанги соединены между собой траверсой. По этим направляющим штангам и перемещается ударная часть дизельного молота во время его работы. Также можно добавить, что в нижней части корпуса ударной части, располагается камера для сгорания топливной жидкости.

Особенности трубчатого типа

Трубчатый дизельный молот отличается прежде всего тем, что его конструкция полностью унифицирована. Производство этого типа агрегата осуществляется по давно устоявшейся схеме. По этой причине любой молот такого типа ничем не будет отличаться от другого трубчатого аппарата. Что касается его основных элементов, то они следующие:

• Основное оборудование для фиксации - "кошка". Это устройство обладает автоматическим механизмом, который фиксируется и сбрасывается по необходимости.
• Состоит он также из ударного бойка. Этот элемент представлен в виде поршня, который снабжен компрессионными кольцами.
• Следующий элемент дизельного молота для забивки свай - это шабота. Этот элемент является ударной поверхностью, которая в процессе работы соприкасается с таким элементом, как боек.
• Имеется также рабочий цилиндр, внутри которого происходит детонация топлива во время работы молота.
• Предусмотрены системы смазки и охлаждения оборудования.
• Направляющая труба, выполненная из высокопрочной стали.

Основное отличие между этими двумя видами заключается в том, что у трубчатого типа имеется принудительная система водяного охлаждения. Это дает возможность эксплуатировать молот без остановок. В то время как штанговый тип такой системой не обладает. Каждый час работы должен сопровождаться перерывом, чтобы элементы конструкции охлаждались естественным образом.

Характеристики агрегатов

Если рассматривать устройства дизельного молота, то трубчатый тип считается более эффективным, а также обладает более совершенной конструкцией. Если взять молот одного веса трубчатого и штангового типа и сравнить их эффективность, то можно заметить, что при одинаковой массе трубчатая конструкция позволяет забивать более тяжелые сваи. Разница в весе может достигать двух или трехкратного увеличения. Основные конструктивные части этих машин – это:

• цилиндр или же штанги;
• ударная часть, боек или баба, которые движутся внутри цилиндра;
• шабот, являющийся нижней частью молота, к которой крепится наголовник.

Эксплуатация устройства

На бабе и шаботе имеются сферические выемки, которые при соприкосновении будут образовывать камеру сгорания топлива. В эту камеру подается дизельное топливо посредством впрыска. При ударе бабы по шаботу в этой камере создается достаточно высокое давление, из-за чего топливная жидкость самовоспламеняется и подбрасывает бабу в ее верхнюю точку. После этого она снова падает обратно. Таким образом, осуществляется забивка сваи.

Если сравнивать трубчатые и штанговые молоты, то можно с уверенностью сказать, что второй тип значительно проигрывает в плане срока эксплуатации. Трубчатая конструкция способна прослужить примерно в два раза дольше. Низкий срок эксплуатации - это основной недостаток штангового типа.

Сферы применения молотов

Использование дизельного молота со штангами возможно лишь в том случае, если почва отличается достаточно низким показателем плотности. Это обусловлено тем, что энергия удара у такого типа молотов ограничена - примерно 27-30% от потенциальной. Наиболее распространенным типом этого вида конструкции стали те агрегаты, вес ударного бойка которых, достигает 2500 и 3000 кг. Сила удара таких устройств достигает 43 кДж. При таких показателях, дизельные установки способны совершить до 50-55 ударов за одну минуту.

Что касается применения трубчатых молотов, то их можно использовать для погружения железобетонных свай в любой тип грунта. Есть возможность работать даже на вечномерзлом грунте. В таком случае свая забивается в предварительно пробуренный канал.

Температурный диапазон, в котором может работать такой агрегат, находится в пределах от -45 до +45 градусов. Однако если температура окружающей среды менее, чем 25 градусов, то перед началом работы требуется подогрев поршневого блока, прежде чем запускать всю установку.

В зависимости от веса, сила удара молота начинается от 40 кДж и может достигать 165 кДж. Максимальная скорость работы этого типа установки ограничена 42 ударами в минуту.

Технология погружения сваи трубчатым устройством

Последовательность выполнения работ таким типом агрегата следующая:

• первый этап - это стыковка поршневой части с кошкой, после чего они поднимаются в верхнее положение при помощи лебедки копра;
• после этого в автоматическом режиме происходит расстыковка этой части и кошки, вследствие чего ударная часть падает по направляющей;
• пока происходит процесс падения, в работу включается насос, который начинает постепенно нагнетать дизельное топливо в специальное углубление, находящиеся в верхней части корпуса шабота;
• во время опускания поршня также происходит процесс сжатия воздуха внутри трубы молота;
• при ударе поршня по шаботу происходит детонация топлива, при которой, часть энергии расходуется на обратный подъем молота, а другая на то, чтобы забить сваю в грунт.

Другими словами, погружение и работа дизельного молота происходит за счет воздействия ударной энергии и газодинамической, которая возникает во время детонации топлива.

Работа штангового типа молота

Как и в предыдущем случае, работа по забивке сваи молотом этого типа проходит в несколько этапов. Кстати, цена дизельного молота этого вида начинается от 80 тысяч рублей и может достигать 1 млн рублей и более.

1. Для начала проходит процесс строповки и фиксации сваи в нужном месте. После этого "кошка" фиксируется на лебедке копрова. Затем она опускается вниз и сцепляется с ударной частью конструкции.
2. Следующий этап - это подъем кошки и бойка в их максимально верхнее положение.
3. Когда подъем завершен, оператор активирует рычаг сброса. В этот момент ударная часть отпускается и под собственным весом падает вниз, по направлению к шарнирному оголовку, который закреплен на свайном столбе.
4. Когда боек опускается, внутри цилиндра воздух сжимается и разогревается до температуры в 650 градусов.
5. В момент удара молота о шарнирный оголовок насос нагнетает дизельное топливо в камеру со сжатым воздухом.
6. Во время удара происходит самовоспламенение топлива. Газ, который освобождается в момент детонации, отбрасывает ударную часть обратно вверх.
7. Естественно, что во время подъема скорость будет быстро уменьшаться из-за веса бойка. Когда энергия полностью иссякнет, деталь снова устремится вниз. Этот круговой процесс будет проходить до тех пор, пока оператор не отключит работу дизельного насоса.

Плюсы и минусы конструкции

Несмотря на некоторые различия между трубчатыми и штанговыми устройствами, у них имеются общие положительные и отрицательные качества. К преимуществам можно отнести следующее:

• мобильность;
• довольно простая и очень надежная конструкция;
• энергетическая автономность;
• производительность машин достаточно высока.

Если говорить о недостатках, то их всего три. Первый - это вибрация грунта, которая возникает при ударе молотом. Во время работы создается большое количество пыли, которая затрудняет работу. Кроме того, детонация дизельного топлива выбрасывает в атмосферу некоторое количество вредных веществ, чем загрязняет ее. Цена трубчатого дизельного молота начинается с более высокой суммы - от 320 тысяч рублей.