Гидромолоты легкого класса

К легкому классу можно отнести гидромолоты, предназначенные для навески на гидравлические экскаваторы и малогабаритные погрузчики, масса которых не превышает 5 т. Энергетические показатели таких гидромолотов ограничиваются грузоподъемностью базовой машины на максимальном вылете рабочего оборудования, возможностью прижать гидромолот к объекту работы с усилием, уравновешивающим реакцию молота, возможностями гидравлических насосов. Энергия удара гидромолотов легкого класса разных типоразмеров моделей, выпускаемых в настоящее время, находится в пределах от 100 до 1000 Дж, а частота ударов в некоторых случаях достигает 2200 в минуту. Масса таких гидромолотов разных типоразмеров колеблется в пределах от 50 кг примерно до 400 кг. Диаметр посадочной части сменного инструмента, косвенно характеризующий величину энергии удара, чаще всего находится в пределах от 40 до 70 мм.

Гидромолоты легкого класса, навешенные на малогабаритные машины, применяют в основном для разрушения твердых материалов, дорожных покрытий и других подобных работ в ограниченных объемах. Кроме того, при оснащении молота трамбовкой вместо пики можно с успехом трамбовать грунт в узких траншеях, углублениях и нишах, а при навеске на легкие копровые установки даже забивать в грунт стальные трубы и другие профили, например, столбики для ограждения дорог.

Пионером в создании гидромолотов легкого класса можно считать немецкую фирму Krupp, которая еще в 1968 г. выпустила модель HM400. После некоторой доработки эта модель получила индекс HM401. В исполнении для забивки в грунт шпунтов, труб и подобных элементов гидромолот назывался HR401. На рис. 1 гидромолот HM401 показан в разрезе. К особенностям этой модели можно отнести следующее. Боек 3 наносит удары по инструменту 9 через промежуточную деталь – шабот 6, а камеры со стороны верхнего и нижнего торца бойка соединены между собой каналом большого сечения и с линией слива. В этой схеме в отличие от большинства современных моделей, в которых также боек является рабочим поршнем с контрштоками, диаметр верхнего штока d2 (рис. 2) больше диаметра нижнего штока d1. Камера рабочего хода расположена вокруг верхнего штока и постоянно соединена с напорной линией, в которую включен гидропневматический мембранный аккумулятор 10 (см. рис. 1). Камера холостого хода (взвода бойка) попеременно соединяется через распределитель 12 с линией давления при взводе бойка и с линией слива во время рабочего хода бойка (в сторону инструмента). Такое техническое решение обусловило необходимость установки гидроаккумулятора 11 и в сливной линии. Масса молота HM401 составляла 400 кг, энергия удара – 400 Дж, частота ударов достигала 580 мин^–1.

Позднее практически все производители гидромолотов перешли на более совершенную принципиальную схему (cм. рис. 2), в соответствии с которой слив отсутствует во время рабочего хода бойка, а не при его взводе, как это происходило в HM401. Оказалось, что если слив рабочей жидкости из цилиндра молота происходит на фазе взвода бойка, когда скорость последнего относительно невелика, то можно отказаться от сетевого гидроаккумулятора сливной линии. Постепенно на большинстве моделей гидромолотов легкого класса перестали применять и гидроаккумуляторы напорной линии. Это оказалось возможным потому, что объем рабочей жидкости, которая должна быть подана в рабочий цилиндр во время рабочего хода из аккумулятора дополнительно к подаче насоса, в этих машинах составляет лишь несколько кубических сантиметров. Такой объем вполне может быть аккумулирован внутри трубопроводов (в особенности в гибких рукавах) напорной линии, питающей гидромолот. При возникновении давления в трубопроводе его стенки в пределах упругих деформаций несколько растягиваются, поперечное сечение увеличивается, и при достаточно большой длине в нем накапливается нужный дополнительный объем жидкости. Часть накопленного объема вместе с подачей насоса поступает в рабочий цилиндр гидромолота во время рабочего хода при уменьшении давления вследствие увеличения скорости бойка.

Гидромолоты легкого класса сейчас производят множество фирм в разных странах. В России в 1980-х годах во ВНИИстройдормаше также был разработан экспериментальный гидромолот с энергией удара 150 Дж и частотой ударов до 1200 мин^–1, однако до серийного производства дело так и не дошло. В 2003–2004 гг. ООО «Индустриал» выпустило несколько десятков гидромолотов модели Д41. Эта модель имела следующие технические данные: масса 160 кг, энергия удара 450 Дж, частота ударов до 1200 мин^–1. Возможно, некоторые экземпляры молота Д41 еще находятся в эксплуатации, но больше эти молоты не производят по причине расторжения договора с заводом-изготовителем и ухода разработчиков.

Современные легкие гидромолоты, как и более тяжелые модели, часто выпускают в двух исполнениях. В более простом и дешевом варианте ударный блок молота смонтирован в двух щеках, стянутых болтами или шпильками. Во втором варианте исполнения такой же ударный блок размещен внутри коробчатого кожуха. Во втором, несколько более тяжелом варианте достигается значительное снижение уровня шума, что немаловажно в условиях работы в населенных пунктах, особенно при работе внутри помещений. В таблице представлены основные технические характеристики гидромолотов легкого класса некоторых зарубежных фирм, которые встречаются на российском рынке.

В этой таблице в большом количестве присутствуют южнокорейские фирмы. Насколько известно автору, ударный блок гидромолотов этих фирм практически идентичен. Различие просматривается лишь во внешнем оформлении. Вероятно, детали ударных блоков изготавливают на каком-то специализированном предприятии, а сборку и остальное обустройство выполняют другие компании. Качество изготовления следует признать достаточно высоким.

В большинстве случаев легкие гидромолоты в поперечном сечении имеют форму прямоугольника. А испанская фирма Tabe предпочитает круглое поперечное сечение корпуса молота, иногда усиленное ребрами жесткости. Но наиболее функциональной, по мнению автора, является обтекаемая форма корпуса, которую демонстрирует в своих последних разработках фирма Sandvik, в состав которой теперь входят и предприятия финской фирмы Rammer. Обтекаемая форма корпуса, когда обводы инструмента плавно переходят в обводы корпуса, позволяет при необходимости заглублять инструмент молота в разрушаемый материал на глубину, превышающую длину рабочей части инструмента. Кроме того, обтекаемая форма снижает риск зацепиться за какие-либо предметы в стесненных условиях работы или обломки разрушаемых конструкций и сооружений. Итак, для потребителя в настоящее время имеется широкий выбор легких гидромолотов для навески на малогабаритную строительную технику. Такие машины целесообразно применять в стесненных условиях – там, где невозможно или экономически неоправданно применять более тяжелую технику. Работа таких машин оказывается производительнее, чем работа с помощью ручных отбойных молотков, питаемых от компрессора, а условия работы экологически чище и эргономически благоприятнее.