моторизованный инструмент

Формула изобретения

Моторизованный инструмент, содержащий двигатель внутреннего сгорания, корпус с выпускным и впускными окнами, установленный в последних клапан, поршень, форсунку, выходящую в камеру сгорания, топливный бак, камера сгорания расположена в поршне, камера охлаждения размещена между топливным баком и камерой сгорания и соединена с последней форсункой, моторизованный инструмент снабжен прямым и обратным клапанами, расположенными между камерой охлаждения и топливным баком, коллектором и поддоном, отличающийся тем, что он имеет обгонную муфту, внутренняя обойма которой закреплена жестко на кулачковом валу, а наружная обойма, имеющая на своей поверхности направляющую кулисного механизма, связана через ползун со штоком поршня, кулачковый вал закреплен в подшипниках, имеет с обоих концов соединительные элементы для запуска двигателя и привода других рабочих органов, кулачок связан с рабочим бойком.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к машинам ударного действия с двигателем внутреннего сгорания, и может применятся в строительстве и горном деле.

Известен пневматический отбойный молоток (Строительные машины для механизации мелиоративных работ В.В.Суриков, Б.А.Васильев, В.Б. Гантман и др.; Под редакцией Сурикова В.В. - 2-е изд. Перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1991, с. 452), имеющий рукоятку, пружину возврата рукоятки, золотник воздушного затвора, корпус воздушного затвора, пружину воздушного затвора, золотник воздухораспределителя, ствол, поршень-боек, рабочий наконечник, удерживающую пружину, концевую буксу, золотниковую коробку, сетку и штуцер.

Недостатком этого отбойного молотка является его низкий коэффициент полезного действия, достигающий с учетом коэффициента полезного действия компрессора всего 0.004%.

Известна машина ударного действия с двигателем внутреннего сгорания (ас. №1618631, МКИ В 25 D 9/10, бюл. №1 от 07.01.91), содержащая корпус с впускным и выпускными окнами, установленный в последних клапан, поршень-боек, форсунку, выходящую в камеру сгорания, топливный бак, камера сгорания расположена в поршне, камера охлаждения размещена между топливным баком и камерой сгорания и соединена с последней форсункой, а машина снабжена прямым и обратным клапанами, расположенными между камерой охлаждения и топливным баком, установленным на корпусе с возможностью поворота относительно него в зоне выпускных окон коллектора и поддона, установленным на торце корпуса, обращенном к рабочему инструменту.

Недостатком данного устройства является то, что при работе такого инструмента создается большая амплитуда колебаний, что не допустимо для ручного инструмента.

Изобретение решает задачу увеличения коэффициента полезного действия и снижения амплитуды колебания ударника и как следствие снижения профзаболеваний.

Технический результат заключается в повышении коэффициента полезного действия рабочего инструмента и снижении амплитуды колебания ударника.

Для достижения указанного технического результата в моторизованном инструменте, содержащем двигатель внутреннего сгорания, корпус с выпускным и впускными окнами, установленный в последних клапан, поршень, форсунку, выходящую в камеру сгорания, топливный бак, камера сгорания расположена в поршне, камера охлаждения размещена между топливным баком и камерой сгорания и соединена с последней форсункой, моторизованный инструмент снабжен прямым и обратным клапанами, расположенными между камерой охлаждения и топливным баком, коллектором и поддоном, согласно изобретению, он имеет обгонную муфту, внутренняя обойма которой закреплена жестко на кулачковом валу, а наружная обойма, имеющая на своей поверхности направляющую кулисного механизма, связана через ползун со штоком поршня, кулачковый вал закреплен в подшипниках, имеет с обоих концов соединительные элементы для запуска двигателя и привода других рабочих органов, при этом, кулачек связан с рабочим бойком.

На фиг.1 изображен моторизованный инструмент, общий вид, разрез; на фиг.2 - обгонная муфта.

Моторизованный инструмент ударного действия с двигателем внутреннего сгорания содержит цилиндр 1. В цилиндр 1 вставлен поршень 2, выполненный заодно со штоком 3, имеющим паз 4, в который входит направляющая 5 кулисы. Камера 6 сгорания размещена в поршне 2. На штоке 3 надета пружина 7 возврата поршня 2 и штока 3. К цилиндру 1, например, винтами 8 прикреплена головка 9, в которую вмонтирована форсунка 10. Цилиндр 1 изготовлен из стального литья заодно с корпусом с впускными 11 и выпускными 12 окнами. В верхней части корпуса имеется фланец, к которому герметично присоединена перегородка 13, а выше - топливный бак 14. Камера 15 охлаждения размещена между топливным баком 14 и камерой 6 сгорания. В перегородке 13 закреплены прямой 16 и обратный 17 клапаны и трубка 18 манометра 19. Топливный бак 14 имеет внешнюю оребренную поверхность, заливную горловину 20 и прецизионное кольцо 21, в которое вставлен стержень 22 прямого клапана 16. Кроме того, к корпусу закреплен тройниковый корпус 23 с поддоном 24. На корпусе с возможностью поворота относительно него в зоне выпускных окон 12 установлен коллектор 25, выполняющий также функцию глушителя шума. Во впускных окнах 11 установлен клапан 26. Камера 6 сгорания соединена с подпоршневым пространством через продувочный канал 27. Форсунка 10 соединяет камеру 15 охлаждения с камерой 6 сгорания через осевые канавки, прорезанные на ее штоке. Кулиса 5 соединяет ползуном 28 шток 3 с обгонной муфтой 29, жестко посаженной на кулачковом валу 30. Кулачковый вал 30 имеет кулачок 31, постоянно связанный с подпружиненным цилиндрической пружиной 32 рабочим бойком 33. Кулачковый вал 30, кроме того, по концам имеет шлицованные концы. Один шлицованный конец - для закрепления привода других инструментов, а другой - для присоединения стартера. Кулачковый вал 30 закреплен в тройниковом корпусе 23 при помощи подшипников 34 и крышек 35. Обгонная муфта (фиг.2) 29 имеет наружную (ведущую) обойму 36, выполненную заодно с направляющей 5 кулисного механизма, и внутреннюю (ведомую) обойму 37. Между обоймами 36 и 37 расположены подпружиненные шарики 38. Для запуска двигателя предусмотрен стартер, как у бензомоторных пил.

Машина работает следующим образом. Перед началом работы топливо заливают через заливную горловину 20 в топливный бак 14 и в небольшом количестве - в открытый поддон 24. Затем нажимают на стержень 22, и топливо через прямой клапан 16 попадает в камеру 15 охлаждения. Топливо, находящееся в поддоне 24, поджигают открытым пламенем. Пламя нагревает топливо, находящееся в камере 15 охлаждения. В результате нагрева образуются пары топлива, которые создают давление, достаточное для того, чтобы оно под этим давлением форсункой впрыснулось в камеру 6 сгорания. За изменением давления следят по показаниям манометра 19. По достижении необходимого давления впрыска проворачивают кулачковый вал 30 стартером, в результате этого заклинивается обгонная муфта 29, шток 3 опускается вниз, сжимая пружину 7. Вследствие этого камера сгорания 6 заполняется свежей порцией воздуха. При опускании троса стартера пружина 7 резко давит на поршень 2, возвращая его в верхнее положение, тем самым сжимая и разогревая воздух в камере сгорания 6 и одновременно давя на шток форсунки 10. В результате этого нагретое топливо впрыскивается в камеру сгорания и воспламеняется. Далее происходит рабочий ход поршня вниз. Шток 3, давя на ползун 28, проворачивает наружную обойму 36 совместно с внутренней обоймой 37 обгонной муфты 29 и поворачивает кулачковый вал 30. Кулачок 31 давит на рабочий боек 33, преодолевая сопротивление пружины 32, и ударяет на обрабатываемый материал. На кулачковый вал с другой стороны можно закреплять элементы привода, например ротационные рабочие органы или звездочки, шестерни.

Повышение полезного действия моторизованного инструмента происходит за счет уменьшения времени движения поршня 2 от начала возгорания топлива до выброса отработанных газов, то есть воспламенившееся топливо за счет этого не успевает отдать много тепла стенкам цилиндра до подхода к выпускному окну 12, по сравнению с двигателями, имеющими шатунно-кривошипный механизм.