СПОСОБ ЗАПУСКА СВАЕБОЙНОГО ДИЗЕЛЬ-МОЛОТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF STARTING PILE-DRIVING DIESEL-DRIVEN RAM AND DEVICE TO THIS END

Заявляемое техническое решение относится к машиностроению, в частности, к технике запуска сваебойных дизель-молотов, и может быть использовано для улучшения воспламенения дизельных топлив в камерах сгорания сваебойных молотов.
Известен способ запуска сваебойного дизель-молота путем воспламенения топливно-воздушной смеси в камере сгорания за счет подъема свободного поршня и его падения в нижнюю часть камеры сгорания (шабот), в которую подают распыленную топливно-воздушную смесь [1]. При этом происходит самовоспламенение топлива, взрывное горение и расширение образовавшихся газов, которые поднимают поршень на заданную высоту для совершения нового рабочего цикла.
Известен также способ запуска сваебойного дизель-молота путем воспламенения топливно-воздушной смеси в камере сгорания, причем топливо и воздух подают в камеру сгорания раздельно [2].
Известно, устройство для запуска сваебойного дизель-молота, включающее в себя цилиндрический корпус камеры сгорания, в котором размещен поршень с возможностью свободного продольного перемещения и форсунки для подачи топливно-воздушной смеси [3]. Недостатком данного устройства является низкая воспламеняемость топливно-воздушной смеси, зависящая от качества самого топлива и температуры окружающей среды.
Наиболее близким к заявляемому является устройство сваебойного дизель-молота, содержащего цилиндрический корпус камеры-сгорания, в котором размещен поршень с возможностью продольного перемещения и форсунки для подачи топливно-воздушной смеси [4].
Известные технические решения в большинстве случаев отличаются от классической схемы несущественно и малозначительно без устранения основных недостатков, отмеченных ниже.
Недостатками указанных технических решений являются:
- необходимость перед пуском дизель-молота поднимать ударную часть поршня на требуемую для запуска высоту при помощи механического подъемного устройства либо сжатого воздуха;
- низкая воспламеняемость топливно-воздушной смеси, зависящая от качества самого топлива и температуры окружающей среды;
- значительные затраты времени, обусловленные длительностью запуска.
Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, а именно - повышение эффективности запуска сваебойного дизель-молота.
Поставленная цель достигается проведением запуска сваебойного дизель-молота путем воспламенения топливно-воздушной смеси в камере сгорания и выполнением устройства для его осуществления таким образом, что:
1. В торцевой части поршня и шабота выполнены кольцевые проточки одинакового размера, которые образуют полость, в которую посредством форсунок раздельно подают воздух и топливо, воспламеняют топливно-воздушную смесь с помощью калильной свечи, установленной в этой полости.
2. В торцевой части поршня и шабота выполнены кольцевые проточки одинакового размера, которые образуют полость, в которую посредством форсунок раздельно подают воздух и топливо с помощью раздельных каналов, выполненных в форсунках, а воспламеняют топливно-воздушную смесь с помощью калильной свечи электрического зажигания, установленной в этой полости.
Анализ отечественной и зарубежной патентной и научно-технической литературы за последние 20 лет, проведенный авторами, показал, что предложенное сочетание существенных отличительных признаков заявляемых технических решений в известных опубликованных источниках информации не обнаружено, и, следовательно, известные технические решения не проявляют тех же свойств, что и в заявляемых способе и устройстве для его осуществления.
Заявляемые технические решения поясняются чертежом, на котором изображен общий вид предлагаемого устройства.
Предлагаемый сваебойный дизель-молот включает в себя цилиндрический корпус камеры сгорания, в которой размещен поршень 2 с возможностью свободного продольного перемещения. В торцевой части поршня 2 и шабота 3 выполнены кольцевые проточки одинакового размера, которые образуют полость 4, в которую посредством форсунок 5 подают раздельно воздух и топливо. Раздельную подачу воздуха и топлива через форсунки 5 осуществляют с помощью раздельных каналов, выполненных в форсунках (условно не показано). Воспламенение подаваемой в полость 3 топливно-воздушной смеси осуществляют с помощью калильной свечи 6 электрического зажигания, установленной в полости 4.
Заявляемый способ запуска сваебойного дизель-молота, осуществляемый с помощью предлагаемого устройства, включает в себя следующие операции:
1) посредством форсунок 5 подают топливо в полость 4;
2) одновременно посредством форсунок 5 подают воздух в полость 4;
3) подают электрическое напряжение на калильную свечу 6 для воспламенения топливно-воздушной смеси в полости 4;
4) осуществляется взрывное горение топливно-воздушной смеси в полости 4, сопровождающееся резким повышением давления в полости 4, то есть между шаботом 3 и поршнем 2, и за счет этого поршень 2 перемещается вверх на заданную высоту;
5) после подъема поршень падает под действием силы тяжести на шабот, происходит последующее повторение рабочих циклов, в которых топливно-воздушная смесь воспламеняется от ударного воздействия поршня на шабот без подачи электрического напряжения на калильную свечу 6 зажигания.
Таким образом, как видно из изложенного, использование заявляемых технических решений позволяет упростить конструкцию сваебойного дизель-молота и повысить эффективность запуска независимо от сезонной специфики и качества топливно-воздушной смеси, что подтвердилось в процессе натурных испытаний опытного образца, в котором использованы заявляемые технические решения.
Библиография
1. Суровов А.В., Лубнин В.В., Заикина В.З. Машины и оборудование для погружения свай. - М.: «Высшая школа», 1984.
2. Патент SU №1390303, 1988.
3. Орлин А.С., Круглов М.Г. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. - М.: Машиностроение, 1980.
4. Патент SU №658221, 1979.