Гидромолот: виды и критерии выбора

Эффективность использования экскаватора напрямую зависит от конструкции рабочего оборудования, а применение навесного гидромолота позволяет cделать машину по-настоящему универсальной. Однако прежде чем подобрать правильный навесной гидромолот, необходимо подробнее разобраться в особенностях этого устройства, требованиях по обслуживанию и условиях его эксплуатации.

Гидромолот обладает двумя важными характеристиками: энергия единичного удара и частота ударов. От прочности материала, с которым придется работать, зависит количество энергии единичного удара: чем прочнее материал, тем больше энергии потребуется. А чем больше будет энергия единичного удара, тем более толстые слои конструкций и твердых покрытий можно будет пробивать. Энергия удара имеет значение при работе с вязкими материалами (мерзлым грунтом и известняками), так как для их разрушения необходимо пробивать грунт на максимально возможную глубину. И, наоборот, чтобы пробить тонкие конструкции и слои пород, а также разрушить их на мелкие куски, важна уже не энергия ударов, а их частота.

Энергия удара молота в паспортных данных обычно не указывается, так как зависит от разных обстоятельств, например, от производительности насоса базовой машины и упругости разрушаемого материала. Одинаковый показатель энергии удара может достигаться за счет массы бойка или за счет его скорости. Наиболее эффективен тот гидромолот, у которого при равной энергии удара масса бойка больше.

Частота ударов современных гидромолотов может колебаться в диапазоне 10–40 Гц, а энергия ударов – 0,5–20 кДж. В последних моделях гидромолотов применяются устройства автоматического выбора режима нагрузки по частоте удара и энергии, а в некоторых даже имеется автоматическая система ударного нагружения, реагирующая на изменение сопротивления.

Гидромолоты, обладающие схожими техническими характеристиками, могут отличаться между собой по способу закрепления ударного блока и всего гидромолота на базовой машине. В большинстве случаев ударный блок крепят в несущих щеках, которые находятся в коробчатом кожухе. Используемые в нем амортизаторы, выполненные как в виде спиральных пружин, так и пластмассовых или резиновых блоков, снижают воздействие от работы гидромолота на эксковатор.

Кроме этого, существует и вариант с дополнительной системой защиты от шума. В данном случае ударный блок расположен в замкнутом коробе, к верхнему торцу которого крепится адаптер или промежуточное звено. Между ударным блоком и стенками короба устанавливаются шумопоглощающие прокладки, снижающие вибрацию и шум. Помимо того, наружные отверстия кожуха могут дополнительно закрываться специальными резиновыми вставками. Однако этот вариант обойдется на 20% дороже, чем базовые модели.

Виды гидромолотов

По принципу работы гидромолоты различают двойного и простого действия. У гидромолотов простого действия подъем ударной части осуществляется под воздействием рабочей жидкости в гидросистеме, а рабочий ход – под действием ее собственной силы тяжести и давления газа в поршневом аккумуляторе. У гидромолотов двойного действия воздействие рабочей жидкости на ударную часть молота происходит в течение полного цикла работы.

Исполнительный механизм гидромолота, зачастую, включает аккумуляторы с «жидкой пружиной» или гидропневматические аккумуляторы (поршневые и мембранные). Второй вариант находит применение в большинстве моделей зарубежного производства и некоторых отечественных. Первый – в некоторых российских моделях. Применение принципа «жидкой пружины» имеет свои преимущества – он исключает из гидравлической системы ударного инструмента пневматические камеры, тем самым упрощая эксплуатацию, так как в этом случае не требуется контроль над зарядкой аккумулятора.

Гидроаккумуляторы также различаются по конструкции. Они бывают поршневого и диафрагменного (мембранного) типа. В диафрагменных гидроаккумуляторах накопление энергии происходит за счет сжатия азота в замкнутой камере, которая отделена от гидросистемы эластичной диафрагмой. Данные гидроаккумуляторы находят применение в большинстве конструкций гидромолотов как сетевые аккумуляторы напорной или сливной линии. Данный тип аккумулятора напорной линии накапливает энергию, когда скорость бойка мала (то есть на ходе взвода бойка и его торможения перед верхней мертвой точкой), и отдает энергию при рабочем ходе бойка. Сетевые гидроаккумуляторы способны обеспечивать плавное измерение давления в гидроприводе и высокий КПД.

Из недостатков диафрагменных гидроаккумуляторов можно выделить снижение эластичности резиновой мембраны в условиях холода. Поэтому при температуре ниже –20 °C масло в гидросистеме необходимо предварительно разогревать до рабочей температуры, а затем подогревать весь молот. Помимо этого, в связи с использованием в качестве упругого элемента сжатого азота, время от времени будет необходима дозаправка в специальных сервисных центрах или на отдельно приобретаемом оборудовании, которое не всегда входит в комплект поставки.

Стоит также отметить, что во многих конструкциях гидромолотов используются аккумуляторы поршневого типа. В них азот сжимается непосредственно бойком гидромолота. Исходя из параметров такого аккумулятора (давление зарядки, объем газа) и соотношения рабочих площадей поршня-бойка гидромолота, в нем накапливается энергия, доля которой в формировании силы удара составляет от 10 …15% до 100%.

Поршневые аккумуляторы будут менее чувствительны к отрицательным температурам, однако наличие компактных уплотнений не исключает утечку азота и перенос масла в газовую полость. Именно поэтому контроль за уровнем зарядки азотом должен выполняться намного чаще, чем в диафрагменных аккумуляторах.

Критерии выбора

При выборе гидромолота необходимо учитывать условия и интенсивность его использования, а также характеристики обрабатываемого материала. Прежде всего, выбирая это оборудование, следует обращать внимание на совместимость крепежных элементов и характеристик гидросистемы базовой машины и молота, а также совместимость адаптера – промежуточного звена, с помощью которого гидромолот крепится вместо ковша экскаватора.

В идеальном варианте вес гидромолота должен составлять примерно одну десятую от веса экскаватора, но ни в коем случае не превышать вес ковша с грунтом. Гидромолот с меньшим весом будет удобнее при транспортировке и создаст меньше нагрузки на рабочее оборудование. Однако более тяжелому гидромолоту потребуется меньше усилий для прижатия к точке работы, что создаст меньшее количество вибрации, передаваемой на базовую машину.

Расход рабочей жидкости должен соответствовать производительности гидронасоса экскаватора, который питает напорную линию гидромолота. Его значение обычно приводится в технической характеристике гидромолота. Если производительность насоса будет меньше требуемого расхода жидкости гидромолота, то он будет работать неустойчиво либо не будет работать вообще. В том случае, если производительность насоса будет выше, то при работе будут возникать пики давления, которые отрицательно скажутся и на гидромолоте, и на гидроаг­регатах базовой машины или даже приведут к поломке отдельных деталей молота. В том случае, если этот показатель будет выше уровня рабочего давления гидромолота, то в напорной линии питания агрегата необходимо будет предусмотреть предохранительный клапан, ограничивающий излишнее давление гидронасоса.

Для более эффективного использования гидромолота в различных условиях эксплуатации необходимо остановить выбор на моделях, оснащенных дополнительными функциями: например, устройством для переключения режимов работы, которым оборудованы молоты тяжелого и среднего класса. Переключение этих режимов может осуществляться из кабины машиниста автоматически или вручную, в зависимости от обрабатываемого материала, или системой «автостоп», при которой молот не будет работать на весу.

И, наконец, точки смазки, а также инструменты для присоединения шлангов к штуцерам для заправки гидропневматических аккумуляторов и пневмокамеры обязательно должны быть доступны.

Материал подготовлен при содействии М. П. Скуратовича ведущего инженера по ремонту гидоборудования ЧП «Техсервис-СДМ»