BRPI1105442A2 - Veículo de trabalho - Google Patents

Abstract

Veículo de trabalho. Um veículo de trabalho compreende uma estrutura, uma engrenagem circular montada à estrutura para girar em relação à mesma, uma aiveca acoplada à engrenagem circular para girar com a mesma, e uma caixa de câmbio de acionamento circular compreendendo trem de engrenagens, uma primeira rosca sem fim, uma segunda rosca sem fim, o encaixe do trem de engrenagens com a engrenagem circular, as primeira e segunda roscas sem fim se encaixando com as engrenagens.

Description

“VEÍCULO DE TRABALHO” Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um veículo de trabalho, como, por exemplo, uma moto-niveladora, tendo acionamento circular para girar uma engrenagem circular a qual uma aiveca é acoplada.

Fundamentos da Invenção Uma moto-niveladora tem uma estrutura principal, uma estrutura de reboque acoplada à estrutura principal para movimentação em relação à estrutura principal, uma engrenagem circular montada à estrutura de reboque para girar em relação à mesma ao redor de um eixo central da engrenagem circular, uma aiveca acoplada à engrenagem circular para girar com a mesma, e um acionador circular configurado para girar a engrenagem circular em relação à estrutura de reboque.

Um tipo de acionador circular tem uma caixa de câmbio de acionamento circular de caracol único, com um caracol único que se encaixa a uma engrenagem em caracol operacionalmente acoplada a uma engrenagem pinhão se encaixando à engrenagem circular, o caracol e a engrenagem em caracol provendo um conjunto de engrenagem em caracol do acionador circular. Um único motor hidráulico do acionador circular é operacionalmente acoplado ao caracol para aplicar torque e para girar o conjunto de engrenagem em caracol de modo a girar a engrenagem circular e a aiveca acopladas ao mesmo, seletivamente, em primeira e segunda direções opostas, ao redor do eixo central da engrenagem circular. O conjunto de engrenagem em caracol tem uma vida útil reduzida devido a problemas de durabilidade. O caracol e a engrenagem em caracol são feitos de materiais dissimilares de modo que não se soldam mutuamente durante a operação. A engrenagem em caracol é feita de um material mais macio do que o caracol, de modo a ser a parte sacrifícial (por exemplo, a engrenagem em caracol feita de bronze-manganês de alta resistência e o caracol feito de aço temperado). A ação de deslizamento entre o caracol e a engrenagem em caracol provoca desgaste sobre a engrenagem em caracol, o desgaste sendo uma função da velocidade de rotação do caracol e do torque aplicado. Consequentemente, a engrenagem em caracol se desgasta, eventualmente, até o ponto de fratura, levando a um tempo ocioso da máquina para a substituição da engrenagem em caracol.

Sumário da Invenção De acordo com a presente invenção, um veículo de trabalho, como, por exemplo, uma moto-niveladora, compreende uma estrutura, uma engrenagem circular montada à estrutura para girar em relação à mesma, uma aiveca acoplada à engrenagem circular para girar com a mesma, e uma caixa de câmbio de acionamento circular que compreende o trem de engrenagens, um primeiro caracol, e um segundo caracol. O trem de engrenagens se encaixa com a engrenagem circular. Os primeiro e segundo caracóis se encaixam com o trem de engrenagens.

Em um modo de realização exemplificativo, o trem de engrenagens compreende uma engrenagem em caracol, e o primeiro e segundo caracóis se encaixam com a engrenagem em caracol. Os dois caracóis e a engrenagem em caracol proveem um conjunto de engrenagens em caracol. A caixa de câmbio é incluída em um acionador circular configurado para girar a engrenagem circular em relação à estrutura de reboque. O acionador circular inclui, adicionalmente, um sistema hidráulico configurado para girar o primeiro e segundo caracóis. O sistema hidráulico compreende um primeiro motor hidráulico e um segundo motor hidráulico. Os primeiro e segundo motores são de fluxo paralelo, um ao outro. O primeiro motor é operacionalmente acoplado ao primeiro caracol. O segundo motor é operacionalmente acoplado ao segundo caracol. Devido ao arranjo de fluxo paralelo, o acionador circular é capaz de auto-balanceamento, de modo que os caracóis apliquem o mesmo torque à engrenagem em caracol e girem à mesma velocidade. Esta equalização operacional evita o engripamento da engrenagem em caracol que pode ocorrer caso os caracóis não equilibrem o torque aplicado e a velocidade de rotação. A título de comparação, suponha, por exemplo, que o primeiro e segundo caracóis apliquem coletivamente o mesmo torque global (T) que o único caracol de uma caixa de câmbio de acionamento circular de caracol único. Neste caso, cada um dos primeiro e segundo caracóis aplica individualmente aproximadamente 1/2(T) à engrenagem em caracol, em vez do torque total (T), como no caso de um único caracol. Devido a esta redução de torque em cada caracol, em comparação com a caixa de câmbio de acionamento circular de caracol único, é imaginado que a caixa de câmbio de acionamento circular de caracol duplo resultaria em uma taxa reduzida de desgaste sobre a engrenagem em caracol, aumentando a vida útil da mesma.' Em outro exemplo, comparado a um único caracol que aplique um torque (T) à engrenagem em caracol, o uso de dois caracóis podería aumentar o torque global aplicado à engrenagem em caracol (por exemplo, 1,5T) enquanto ainda reduzindo o torque individual aplicado por cada caracol à engrenagem em caracol (por exemplo, aproximadamente 0,75T). Imagina-se que este arranjo resultaria em uma taxa reduzida de desgaste aumentando a vida útil da engrenagem em caracol. A caixa de câmbio de acionamento circular pode ter mais de dois caracóis (por exemplo, três), dividindo, ainda mais, o torque aplicado por cada caracol à engrenagem em caracol. Pensa-se que este arranjo resultaria em uma taxa reduzida de desgaste na engrenagem em caracol, aumentando a vida útil da mesma. O acionador circular pode atuar os caracóis de várias outras de maneiras. Por exemplo, motores pneumáticos ou elétricos podem ser usados no lugar de motores hidráulicos. Em outro exemplo, pode haver um único motor (por exemplo, hidráulico, pneumático, ou elétrico) acoplado mecanicamente a cada caracol através de um diferencial. Em ainda outro exemplo, no lugar de um motor, os caracóis podem ser acionados mecanicamente através de uma linha de acionamento do motor ou da transmissão, com um diferencial entre a linha de acionamento e os caracóis.

As características acima e outras se tomarão evidentes da descrição a seguir e dos desenhos anexos.

Breve Descrição dos Desenhos A descrição detalhada do desenho se refere às figuras anexas, nas quais: A FIG. 1 é uma vista de perfil lateral que mostra um veículo de trabalho na forma de, por exemplo, uma moto-niveladora; a FIG. 2 é uma vista em perspectiva que mostra uma caixa de câmbio de acionamento circular que encaixa uma engrenagem circular para a rotação de uma aiveca do veículo de trabalho; a FIG. 3 é uma vista de topo da caixa de câmbio de acionamento circular, com porções partidas afastadas, mostrando o encaixe de dois caracóis com uma engrenagem em caracol; a FIG. 4 é um esquema hidráulico simplificado que mostra dois motores hidráulicos de fluxo paralelo um ao outro e operacionalmente acoplados, respectivamente, aos dois caracóis; a FIG. 5 é uma vista secional tomada ao longo das linhas 5-5 da FIG. 3 que mostra a caixa de câmbio com uma embreagem deslizante; a FIG. 6 é uma vista diagramática que mostra um modo de realização com um único motor operacionalmente acoplado aos caracóis através de um diferencial; a FIG. 7 é uma vista diagramática que mostra outro modo de realização com um único motor operacionalmente acoplado aos caracóis através de uma caixa de câmbio; a FIG. 8 é uma vista de perfil de um acoplamento ajustável; a FIG. 9 é uma vista secional tomada ao longo das linhas 9-9 da FIG. 8; a FIG. 10 é uma vista de perfil de outro acoplamento ajustável; e a FIG. 11 é uma vista de perfil tomada ao longo das linhas 11- 11 da FIG. 10.

Descrição Detalhada dos Desenhos Com referência às FIGS. 1 e 2, é mostrado, respectivamente, um veículo de trabalho 10 e um subconjunto do mesmo. A título de exemplo, o veículo 10 é ilustrado e descrito abaixo como uma moto-niveladora.

Como uma moto-niveladora, o veículo 10 tem seções dianteira e traseira 12, 14. As seções dianteira e traseira 12, 14 são articuladas uma à outra em uma junta de articulação para direcionamento do veículo 10 para a esquerda e para a direita usando um cilindro de articulação esquerdo e um cilindro de articulação direito, os cilindros de articulação acoplados e se estendendo entre as seções dianteira e traseira 12, 14. A seção traseira 14 inclui o motor a combustão interna (por exemplo, motor diesel) do veículo. O veículo exemplificativo 10 tem seis rodas em contato com o solo. A seção dianteira 12 tem duas rodas, uma roda dianteira esquerda e uma roda dianteira direita. A seção traseira 14 tem quatro rodas, duas rodas traseiras esquerdas arranjadas em um tandem e duas rodas traseiras direitas arranjadas em um tandem. A seção dianteira 12 tem uma estação de operador 16 da qual um operador humano pode controlar o veículo 10. A estação de operador é suportada sobre a estrutura principal 18 da seção dianteira 12. A seção dianteira 12 tem uma aiveca 20 montada à estrutura principal 18 da seção dianteira 12. A aiveca 20 é configurada para mover material terroso ou outro material. A aiveca 20 é montada para movimentação em numerosas direções. Uma estrutura de reboque 22 é acoplada à estrutura principal 18 em direção à dianteira através de uma junta de rótula. Uma estrutura circular 24 é montada à estrutura de reboque 22 para girar em relação à mesma ao redor de um eixo central de uma engrenagem circular 25 da estrutura circular 24 pelo uso de um acionador circular 26 tendo uma caixa de câmbio de acionamento circular de multi-caracóis 27 encaixando a engrenagem circular 25. Uma estrutura inclinada 28 prende a aiveca 20 e é acoplada pi votantemente à estrutura circular 24 para movimentação pi votante da estrutura inclinada 28 e da aiveca 20 presa, desse modo, em relação à estrutura circular 24 ao redor de um eixo inclinado por meio de um cilindro inclinado 29. A aiveca 20 é acoplada à estrutura circular 24 e, desse modo, sua engrenagem circular através da estrutura inclinada 28, para girar com a estrutura circular 24 e sua engrenagem circular em relação à estrutura de reboque 22.

Uma sela 30 é montada à estrutura principal 18. Cilindros de elevação de lâmina esquerdo e direito 32 (somente o cilindro de elevação de lâmina esquerdo é mostrado) são conectados à sela 30 e à estrutura de reboque 22, entre elas, para levantar e abaixar os lados da estrutura de reboque 22 e, desse modo, a aiveca 20, em relação à estrutura principal 18.

Um cilindro de deslocamento lateral circular 34 é conectado entre a sela 30 e a estrutura de reboque 22, à estrutura de reboque 22 e à estrutura circular 24 e, desse modo, à aiveca 20, em relação à estrutura principal 18. O cilindro inclinado 29 é conectado entre a estrutura circular 24 e a estrutura inclinada 28 para mudar o passo da estrutura inclinada 28 e, desse modo, a aiveca 20; em relação à estrutura circular 24. Um cilindro de deslocamento lateral da aiveca 36 é conectado entre a estrutura inclinada 28 e a aiveca 20 e é operável para mover a aiveca 20 em translação em relação à estrutura inclinada 28 ao longo de um eixo longitudinal da aiveca 20.

Com referência à FIG. 3, o acionador circular 26 é configurado para girar a engrenagem circular 25 e, desse modo, a aiveca 20 em relação à estrutura de reboque 22 ao redor do eixo central da engrenagem circular 25. Neste modo de realização, o acionador circular 26 tem uma caixa de câmbio de acionador circular de caracol duplo 27. A caixa de câmbio 27 tem o trem de engrenagens 38, um primeiro caracol 40 e um segundo caracol 40. O trem de engrenagens 27 se encaixa com a engrenagem circular 25. Os primeiro e segundo caracóis 40 se encaixam com o trem de engrenagens 27. A caixa de câmbio 27 pode ter um número de almofadas de montagem 41 se estendendo para fora de um alojamento 60 da caixa de câmbio e fixadas (por exemplo, usando-se fixadores com roscas) à estrutura de reboque 22. Pode haver, por exemplo, três destas almofadas de montagem 41.

Exemplificativamente, o trem de engrenagens 38 inclui uma engrenagem em caracol 42 e uma engrenagem pinhão 44. O primeiro e segundo caracóis 40 se encaixam com a engrenagem em caracol 42. A engrenagem em caracol 42 é acoplada operacionalmente à engrenagem pinhão 44. A engrenagem pinhão 44 se encaixa com a engrenagem circular 25. Cada caracol 40 pode ser feito, por exemplo, de aço temperado e a engrenagem em caracol 42 pode ser feita, por exemplo, do bronze-manganês de alta resistência.

No modo de realização ilustrado, os caracóis 40 são posicionados sobre lados opostos da engrenagem em caracol 42 de modo a ficarem paralelos e são orientados para apontar na mesma direção. Os caracóis 40 têm roscas em direções opostas. Esta configuração dos caracóis 40 facilita o empacotamento dos caracóis 40 e dos motores 48 acoplados respectivamente aos mesmos a bordo do veículo 10. O posicionamento dos caracóis 40 sobre lados opostos da engrenagem em caracol 42 pode ajudar a contrabalançar os mancais 66 da caixa de câmbio 27.

Para facilitar outros arranjos de empacotamento, os caracóis 40 podem ser arranjados em uma variedade de maneiras. Por exemplo, os caracóis 40 podem ser paralelos uns aos outros, mas orientados a 180 graus uns em relação aos outros, neste caso os caracóis 40 podem ser rosqueados na mesma direção, e os motores 48 podem ser posicionados sobre lados opostos da caixa de câmbio 27. Em outros exemplos, os caracóis 40 podem ser inclinados uns em relação aos outros em um arranjo geralmente em forma de V, o ângulo da forma em V dependente de limitações do empacotamento e, possivelmente, da localização de quaisquer almofadas de montagem 41 ao redor do alojamento 60 da caixa de câmbio 27. Neste caso, ambas as extremidades do motor dos caracóis 40 (ou seja, as extremidades acopladas aos motores 48) podem ser posicionadas em direção ao vértice da forma em V ou podem ser posicionadas em direção oposta ao vértice da forma em V, ou uma das extremidades do motor pode ser posicionada em direção ao vértice com a outra extremidade do motor posicionada em direção oposta ao vértice.

Com referência à FIG. 4, o acionador circular 26 inclui, adicionalmente, um sistema hidráulico 46 configurado para girar os primeiro e segundo caracóis 40. O sistema hidráulico 46 inclui um primeiro motor hidráulico 48 e um segundo motor hidráulico 48. Os primeiro e segundo motores 48 são de fluxo paralelo um ao outro e operacionalmente acoplados, respectivamente, aos primeiro e segundo caracóis 40 para girá-los. Devido ao arranjo de fluxo paralelo, o acionador circular 26 é capaz de auto-balanceamento, de modo que os primeiro e segundo motores 48 produzam o mesmo torque de motor ou torque similar um ao outro, com os caracóis 40 aplicando o torque correspondente à engrenagem em caracol 42 e girando de modo a evitar o engripamento da engrenagem em caracol 42. Os motores 48 podem não produzir exatamente o mesmo torque; em vez disto, os torques dos motores podem ser ligeiramente diferentes (por exemplo, uma diferença de até 5%).

Suponha, por exemplo, que imediatamente antes da partida da caixa de câmbio 27 a rosca de um dos caracóis40 (“o caracol pronto”) esteja posicionada entre dentes adjacentes da engrenagem em caracol 42 (um dente de ataque e um dente seguidor) de modo que a rosca entre em contato com o flanco frontal do dente de ataque de modo a estar pronta para aplicar torque à engrenagem em caracol 42 em uma direção avante, enquanto a rosca do outro caracol 40 (o “outro caracol”), posicionado entre dentes adjacentes (um dente de ligação e um dente seguidor), é afastada ligeiramente do flanco frontal do dente da ligação de modo a estar pronta para aplicar torque à engrenagem em caracol 42 na sentido avante (“desalinhamento”). No caso deste desalinhamento, o arranjo de fluxo paralelo enviará fluxo para o lado com o outro caracol 40 (ou seja, o lado de menor resistência) de modo a girar sua rosca para contato com o flanco frontal respectivo, enquanto o caracol pronto 40 espera momentaneamente. Durante este estágio inicial, a velocidade de rotação dos caracóis 40 pode ser desigual e o torque aplicado pelos caracóis 40 pode ser baixo. As velocidades de rotação dos caracóis 40 se igualam e o torque aplicado pelos caracóis 40 sobe em resposta ao encaixe pelo outro caracol 40 com o respectivo flanco avante. O arranjo de fluxo paralelo, desse modo, acomoda naturalmente tolerâncias de fabricação e afastamentos roscas-dentes entre os caracóis 40 e a engrenagem em caracol 42 que podem ocorrer devido a ligeiro, deslocamento rotativo entre os caracóis 40 e a engrenagem em caracol 42 durante períodos de inatividade do acionador circular. O sistema hidráulico 46 tem um circuito hidráulico 50 acoplado fluidicamente aos motores 48. O circuito hidráulico 50 supre fluido hidráulico pressurizado aos motores 48 e recebe fluido de retomo dos motores 48. O circuito 50 pode suprir fluido em uma direção para girar a estrutura circular 24 e a aiveca 20 em uma direção correspondente e suprir fluido em uma direção oposta para girar a estrutura circular 24 e a aiveca 20 em uma direção oposta correspondente. O circuito hidráulico 50 pode ser configurado em uma variedade de maneiras. Por exemplo, o circuito 50 pode ser um arranjo de sensoriamento de carga, de pressão compensada, o que serve para uma pluralidade de funções hidráulicas, incluindo a função de giro circular. Desse modo, ele pode ter uma bomba (por exemplo, de deslocamento variável ou deslocamento fixo) para suprir fluido hidráulico pressurizado para as funções e para armazenar fluido hidráulico. Ele pode ter válvulas de controle direcional proporcionais associadas, respectivamente, às funções e as válvulas de compensador proporcionais associadas, respectivamente, às funções. As válvulas de controle direcional podem incluir uma válvula de controle direcional para controlar o fluxo entre a bomba e os motores 48 e entre os motores 48 e o reservatório, bem como, a direção deste fluxo. A válvula de controle direcional pode ser, por exemplo, operável manualmente ou operável por piloto. No caso de operável manualmente, a válvula de controle direcional pode ser acoplada mecanicamente a um controle de giro circular (por exemplo, alavanca) na estação do operador. No caso de operável por piloto, pode haver duas válvulas piloto eletro-hidráulicas proporcionais para o controle de fluxo piloto para extremidades opostas da válvula de controle. As válvulas piloto podem ficar sob o controle de uma unidade de controle elétrico, tendo um ou mais controladores elétricos, responsivos às entradas do operador através de um controle de giro circular (por exemplo, alavanca) na estação do operador.

Os motores hidráulicos 48 podem ser configurados de qualquer maneira apropriada. Em um exemplo, cada motor hidráulico 48 é um motor tipo gerotor, como, por exemplo um motor tipo gerotor Eaton da série 2000 da Eaton Corporation of Cleveland, Ohio [por exemplo, com uma especificação de M-02-062-BE-05-AA-01-0-00-1 -0-00-00-00-AB-AC-F tendo um deslocamento de, aproximadamente, 100cm3/revolução), um tipo de montagem BE, e um flange de montagem SAE, tamanho A, para ser preso ao flange de montagem de um conector 74 da caixa de câmbio 27]. Em outros exemplos, cada motor 48 pode ser um motor de pistão axial ou um motor de engrenagem. A caixa de câmbio 27 pode ser configurada com uma embreagem deslizante, como mostrado, por exemplo, na FIG. 5 ou sem uma embreagem deslizante. A embreagem deslizante protege, por exemplo, a aiveca 20, a estrutura circular 24, a caixa de câmbio 27, e a estrutura de reboque 22 de dano caso a extremidade da aiveca 20 entre em contato com objetos estacionários, imóveis.

Com referência à FIG. 5, a caixa de câmbio 27 com a embreagem deslizante, na forma de uma embreagem deslizante úmida, é mostrada e é apenas um arranjo possível de uma caixa de câmbio com uma embreagem deslizante. A caixa de câmbio 27 tem um alojamento 60. O alojamento 60 inclui uma base 61, uma cobertura 62 fixada à base 61 usando-se parafusos, e uma tampa 63 fixada à cobertura usando-se parafusos (dois destes parafusos mostrados em seção no FIG. 5, na qual as roscas dos parafusos e as roscas correspondentes dos furos que recebem os parafusos não estão mostradas para facilidade da ilustração).

Cada motor 48 é acoplado mecanicamente à caixa de câmbio 27. O motor 48 tem um alojamento fixado ao alojamento da caixa de câmbio 60. Por exemplo, o alojamento de cada motor 48 tem um flange de montagem fixado (por exemplo, usando-se dois parafusos e porcas e arruelas associadas) ao flange de montagem de um conector 74 do alojamento 60, este conector 74 sendo fixado (por exemplo, usando-se os parafusos) à base 61. Os flanges de montagem dos motores 48 e os conectores 74, cada um, podem ser configurados como um flange de montagem SAE de tamanho A. O eixo de saída do motor 48 é acoplado mecanicamente ao caracol 40. Uma tampa de extremidade 76 é fixada (por exemplo, usando-se parafusos) à base 61 oposta ao flange de montagem 74.

Os caracóis 40 e a engrenagem em caracol 42 são posicionados dentro do alojamento 60. Cada caracol 40 é posicionado dentro da base 61 e é girável dentro de um par dos rolamentos de roletes cônicos (FIG. 3) capturados respectivamente entre o caracol 40 e um flange de montagem 74 e entre o caracol 40 e uma tampa de extremidade 76. Os caracóis 40 se encaixam com a engrenagem em caracol 42 que é posicionada dentro do alojamento 60, entre a base 61 e a cobertura 62, com uma arruela de pressão posicionada entre a engrenagem em caracol 42 e a base 61 e outra arruela de pressão posicionada entre a engrenagem em caracol 42 e a cobertura 62 para a rotação da engrenagem em caracol 42 dentro do alojamento 60.

Um pacote de embreagem 64 é posicionado radialmente entre a engrenagem em caracol 42 e um cubo anular 65 chavetado a um eixo da engrenagem pinhão 44. O pacote de embreagem 64 tem placas de separador e discos de embreagem inter-digitando com as placas de separador em encaixe de atrito com as mesmas. As placas de separador são chavetadas à engrenagem em caracol 42. Os discos de embreagem são chavetados ao cubo 65, e cada disco pode ter uma placa de núcleo com o papel de atrito (não mostrado) em ambos os lados da placa. O eixo da engrenagem pinhão 44 é montado para rotação dentro de um par de mancais de encosto afunilados 66. Uma arruela de retenção 68 é fixada ao eixo da engrenagem pinhão 44 com um primeiro conjunto de parafusos (por exemplo, três parafusos) e calçada com um primeiro conjunto de calços entre a arruela 68 e um mancai de luva tubular 70 para estabelecer uma pré-carga sobre o rolamento superior 66. O mancai de luva tubular 70 é fixado ao eixo da engrenagem pinhão 44 com um segundo conjunto de parafusos (por exemplo, três parafusos) e calçado com um segundo conjunto de calços entre o mancai de luva tubular 70 e a extremidade desse eixo para estabelecer uma pré-carga sobre uma mola 72 (por exemplo, mola Belleville). A pré-carga da mola é transmitida ao pacote de embreagem 64 através de uma placa de pressão e de uma placa de desgaste. A placa de pressão encaixa a mola 72 sobre um lado e encaixa o cubo 65 e uma placa de desgaste sobre o outro lado. A placa de desgaste é imprensada entre a placa de pressão e o pacote de embreagem 64.

Sobre o outro lado do pacote de embreagem 64 há uma placa de reforço. A placa de reforço encaixa o cubo 65 e o pacote de embreagem 64 sobre um lado e acopla um dos mancais 66 sobre o outro lado. A pré-carga da mola provoca, normalmente, o encaixe do pacote de embreagem 64 de modo a não haver deslizamento entre a engrenagem em caracol 42 e a engrenagem pinhão 44. Caso a pré-carga da mola seja superada devido a, por exemplo, um obstáculo à rotação da engrenagem circular 25, o bloco de embreagem 64 pode deslizar permitindo que a engrenagem em caracol 42 gire antes da engrenagem pinhão 44. O interior do alojamento 60, incluindo o conjunto de engrenagem em caracol com seus caracóis 40 e a engrenagem em caracol 42, é lubrificado com óleo hidráulico ou outro lubrificante apropriado. São providas vedações, por exemplo, entre a tampa 63 e a cobertura 62 (por exemplo, Anéis-O de borracha), entre a cobertura 62 e a base 61 (por exemplo, Anel-O de borracha truncado para a facilidade da ilustração para indicar a compressão durante o uso), e entre a base 61 e a engrenagem pinhão 44 (por exemplo, anel de borracha). O alojamento 60 pode ser provido com uma válvula de alívio de pressão. A caixa de câmbio 27 pode ser configurada sem um pacote de embreagem e componentes associados. Em um arranjo possível desta caixa de câmbio sem embreagem, a caixa de câmbio tem um alojamento incluindo uma base, uma cobertura fixada à base usando-se parafusos, e uma tampa fixada à base (por exemplo, pressionada na cobertura).

Cada motor 48 é acoplado mecanicamente à caixa de câmbio sem embreagem. O motor tem um alojamento fixado ao alojamento da caixa de câmbio. Por exemplo, o alojamento de cada motor é fixado (por exemplo, usando-se fixadores com roscas) a um flange de montagem do alojamento da caixa de câmbio que é fixado (por exemplo, usando-se fixadores com roscas) à base. O eixo de saída do motor é acoplado mecanicamente ao caracol. Uma tampa de extremidade é fixada (por exemplo, usando-se fixadores com roscas) à base oposta ao flange de montagem.

Os caracóis e a engrenagem em caracol são posicionados dentro do alojamento 60 da caixa de câmbio sem embreagem. Cada caracol é posicionado dentro da base e é girável dentro de um par de rolamentos de roletes cônicos capturados, respectivamente, entre o caracol e um dos flanges de montagem e entre o caracol e uma das tampas de extremidade. Os caracóis se encaixam com a engrenagem em caracol que é posicionada dentro do alojamento entre a base e a cobertura com uma arruela de pressão posicionada entre a engrenagem em caracol e a base e outra arruela de pressão posicionada entre a engrenagem em caracol e a cobertura para a rotação da engrenagem em caracol dentro do alojamento.

Na caixa de câmbio sem embreagem, o eixo da engrenagem pinhão é montado para rotação dentro de um par de mancais de encosto afunilados. Uma arruela de retenção é fixada ao eixo da engrenagem pinhão com um conjunto de parafusos (por exemplo, três parafusos) e calçada com um conjunto de calços entre a arruela de retenção e uma extremidade do eixo para estabelecer uma pré-carga sobre o mancai superior. O interior do alojamento da caixa de câmbio sem embreagem, incluindo o conjunto de engrenagem em caracol com seus caracóis 40 e a engrenagem em caracol 42, é lubrificado com óleo hidráulico ou outro lubrificante apropriado. São providas vedações, por exemplo, entre a cobertura e a base (por exemplo, Anel-O de borracha), e entre a base e a engrenagem pinhão (por exemplo, anel de borracha), O alojamento pode ser provido com uma válvula de alívio de pressão.

Deve ser entendido que o trem de engrenagens 38 pode tomar a forma de qualquer trem de engrenagens apropriado entre os caracóis 40 e a engrenagem circular 25 configurado para transmitir o torque introduzido pelos caracóis 40 à engrenagem circular 25. E preferido que o trem de engrenagens 38 inclua uma única engrenagem em caracol 42 com a qual os caracóis 40 se encaixam, mas deve ser entendido que poderia haver duas engrenagens em caracol, uma para cada caracol acoplada operacionalmente à mesma engrenagem pinhão (no caso de haver mais de dois caracóis, poderiam ser mais de duas engrenagens em caracol, cada engrenagem em caracol para uns ou mais caracóis). Os modos de realização com embreagem e sem embreagem da conexão entre a engrenagem em caracol 42 e a engrenagem pinhão 44 são apenas dois exemplos de tal conexão. Além disto, a engrenagem pinhão 44 pode tomar a forma de qualquer engrenagem pinhão apropriada configurada para transmitir o torque, que lhe seja transmitido, para a engrenagem circular 25.

No uso, pode haver um controle de giro circular (por exemplo, uma alavanca) na estação do operador 16. Um operador pode atuar o controle de giro circular (por exemplo, mover a alavanca seletivamente para frente ou para trás em relação a uma posição neutra) para girar seletivamente no sentido horário ou no sentido anti-horário a aiveca 20 ao redor do eixo central da engrenagem circular 25. A atuação do controle de giro circular faz com que o líquido pressurizado avance para os dois motores 48 na direção que corresponda à direção de atuação do controle de giro circular. Em resposta a isso, o primeiro motor 48 aciona o primeiro caracol 40 e o segundo motor 48 aciona o segundo caracol 40, de modo que os primeiro e segundo caracóis acionem o trem de engrenagens 38 ou, mais particularmente, a engrenagem em caracol 42 do trem de engrenagens 38. Desse modo, os motores 48 giram, respectivamente, os caracóis 40, que giram a engrenagem em caracol 42, a engrenagem pinhão 44, e, por conseguinte, a engrenagem circular 25 e a aiveca 20 acopladas às mesmas. O acionador circular 26 é configurado para dividir o forque global (T) aplicado ao trem de engrenagens 38 entre os múltiplos caracóis 40. Cada um dos caracóis 40 aplica uma porção do torque total (T) à engrenagem em caracol 42. Por exemplo, no caso de uma caixa de câmbio 27 com apenas dois caracóis 40, o primeiro caracol 40 aplica, aproximadamente, 1/2(T) à engrenagem em caracol 42, e o segundo caracol 40 aplica, aproximadamente, 1/2(T) à engrenagem em caracol 42. A caixa de câmbio 27 tem, desse modo, múltiplos caracóis 40. É suposto que o uso de múltiplos caracóis 40 reduzirá a taxa do desgaste sobre a engrenagem em caracol 42 de modo a prolongar sua vida útil. Como no modo de realização ilustrado, a caixa de câmbio 27 pode ter apenas dois caracóis 40. Em outros modos de realização, a caixa de câmbio 27 pode ter mais de dois caracóis (por exemplo, três, ou mais), dividindo, adicionalmente, o torque aplicado por cada caracol 40 à engrenagem em caracol 42.

Os motores podem ser no mesmo número que os caracóis. Por exemplo, no caso de dois caracóis pode haver dois motores operacionalmente acoplados, respectivamente, aos dois caracóis. No caso de três caracóis, pode haver três motores operacionalmente acoplados, respectivamente, aos três caracóis, e assim por diante. Os caracóis e, correspondentemente, os motores podem ser afastados uniformemente ao redor da caixa de câmbio, por, por exemplo, 180 graus, no caso de dois caracóis e de dois motores ou, por 120 graus, no caso de três caracóis e de três motores. O acionador circular 26 pode ser configurado de diversas maneiras. Por exemplo, como aludido acima, os caracóis 40 podem ser acionados hidraulicamente. Em outro exemplo, os caracóis 40 podem ser acionados pneumaticamente usando-se dois motores pneumáticos operacionalmente acoplados, respectivamente, aos dois caracóis 40 e arranjados em fluxo paralelo no lugar dos motores hidráulicos. Desse modo, os motores pneumáticos podem produzir o mesmo torque de motor ou torque similar um ao outro, de modo que os caracóis 40 apliquem torque correspondentemente à engrenagem em caracol 42. Os motores pneumáticos podem não produzir exatamente o mesmo torque, um igual ao outro; em vez disto, os torques de motor podem ser ligeiramente diferentes (por exemplo, uma diferença de até 5%).

Em ainda outro exemplo, podem ser usados motores elétricos no lugar dos motores hidráulicos ou pneumáticos. Como tal, pode haver dois motores elétricos operacionalmente acoplados, respectivamente, aos dois caracóis 40. Os motores elétricos podem ser controlados para produzir o mesmo torque de motor ou torque similar um ao outro, de modo que os caracóis 40 apliquem torque correspondentemente à engrenagem em caracol 42. Os motores elétricos podem não produzir exatamente o mesmo torque, um igual ao outro; em vez disto, os torques de motor podem ser ligeiramente diferentes (por exemplo, uma diferença de até 5%).

Um sistema de controle de motor apropriado pode ser usado para os motores elétricos. Por exemplo, o sistema de controle monitora o torque dos motores e aplica um limite superior de torque predeterminado aos motores de modo que, se apenas o torque de um dos motores atingir o limite superior de torque que indica que a rosca do caracol 40 à qual este motor é acoplado está contatando o respectivo flanco dianteiro da engrenagem em caracol 42, mas a rosca do outro caracol 40 não está contatando o respectivo flanco dianteiro da engrenagem em caracol 42, o sistema de controle do motor faz com que o eixo de saída do outro motor gire de modo que a rosca do caracol 40 acoplado ao mesmo contate o respectivo flanco dianteiro. O torque do motor pode ser sensoriado por qualquer uma de diversas maneiras. Por exemplo, o torque do motor pode ser sensoriado monitorando-se a corrente do motor. Quando a corrente do motor monitorada aumenta, o torque aumenta.

Com referência à FIG. 6, em ainda outro exemplo, o acionador circular 26 pode ter tem um único motor 148 (por exemplo, hidráulico, pneumático, ou elétrico) acoplado mecanicamente a cada caracol 40 (um único motor hidráulico pode ser acionado pelo circuito hidráulico 50). No caso de dois caracóis, o eixo de saída do único motor 48 é acoplado a ambos os caracóis 40 através de um diferencial 52 (por exemplo, diferencial aberto) que transmite o mesmo torque, ou torque similar, aos caracóis 40, enquanto permitindo variação da velocidade de rotação entre os caracóis 40 até que ambos os caracóis 40 encaixem os respectivos flancos dianteiros (por exemplo, na partida da caixa de engrenagens). O torque aplicado aos dois caracóis 40 pode não ser exatamente o mesmo; em vez disto, os torques podem ser ligeiramente diferentes (por exemplo, uma diferença de até 5%).

Com referência à FIG. 7, em uma variação do modo de realização da FIG. 6, pode haver uma caixa de câmbio 80 no lugar de um diferencial. A caixa de câmbio 80 pode ter uma entrada 82 configurada, por exemplo, como um eixo acoplado mecanicamente ao motor 148 de modo que o motor 148 seja operacionalmente acoplado à caixa de câmbio 80. A caixa de câmbio 80 pode ter duas engrenagens de entrada 84, na entrada 82, para girarem com a mesma. As engrenagens 84 são acopladas mecanicamente, respectivamente, a duas engrenagens de saída 85. As engrenagens de saída 85 são acopladas mecanicamente, respectivamente, a duas saídas 86 da caixa de câmbio 80. As saídas 86 são acopladas mecanicamente, respectivamente, aos primeiro e segundo caracóis 40.

Para evitar o engripamento da engrenagem em caracol 42, uma das saídas 86 pode ser uma saída multi-eixos tendo dois eixos 87 e um acoplamento ajustável 88 que acopla os eixos 87 um ao outro e configurada para permitir a rotação relativa entre os dois eixos 87 durante a instalação, enquanto a outra saída 86 pode ser um único eixo acoplado rigidamente ao respectivo caracol 40. Em particular, antes da instalação, um ou ambos os caracóis 40 podem não estar posicionados contra os respectivos flancos dianteiros da engrenagem em caracol 42.

Para corrigir este desalinhamento durante a instalação, o acoplamento ajustável 88 pode ser afrouxado para permitir a rotação relativa entre os dois eixos 87 da saída multi-eixos 86 e, se necessário, o único eixo da saída de eixo único 86 pode ser girado para fazer com que o caracol associado 40 encaixe o respectivo flanco dianteiro da engrenagem em caracol 42. Além disto, se necessário, os eixos 87 da saída multi-eixos 86 podem ser girados individualmente. O eixo 87, conectado à caixa de câmbio 27 pode ser girado para fazer com que o caracol associado 40 se encaixe ao respectivo flanco dianteiro da engrenagem em caracol 42. Além disto, o eixo 87 conectado à caixa de câmbio 80 pode ser girado para fazer com que a engrenagem da caixa de câmbio 80 se encaixe corretamente. Depois disto, o acoplamento ajustável 88 pode ser apertado para conectar os eixos 87 da saída multi-eixos, 86 rigidamente.

Com referência às FIGS. 8 e 9, é mostrado um primeiro modo de realização 188 do acoplamento ajustável 88. O acoplamento ajustável 188 tem um flange 190 em uma extremidade de cada um dos eixos 87. Os dois flanges 190 são unidos um ao outro com fixadores 192 (por exemplo, parafusos Allen). Os fixadores 192 se estendem respectivamente através de furos circulares com roscas 194 em um dos flanges 190 (flange esquerdo da FIG. 9), enquanto o outro flange 190 (flange direito da FIG. 9) têm entalhes arqueados, alongados 196, através dos quais os fixadores 192 se estendem, re specti vamente.

Durante a instalação, os fixadores 192 podem ser posicionados nos entalhes 196 e nos furos 194, mas afrouxados de modo a permitir a rotação relativa entre os dois eixos 87 da saída multi-eixos 86 para corrigir o desalinhamento na caixa de câmbio 27 ou 80 e, em seguida, apertados após todo o desalinhamento ter sido corrigido. Quando os fixadores 192 estiverem apertados, uma porção frusto-cônica macho de um dos eixos 87 (por exemplo, o eixo direito da FIG. 9) se encaixa a uma porção frusto-cônica fêmea do outro eixo 87 (por exemplo, o eixo esquerdo da FIG. 9). Altemativamente, no lugar dos flanges 190 e dos fixadores 192, pode haver o único fixador com roscas (por exemplo, um parafuso de cabeça) que se estende através de um furo transpassante sem roscas em um dos eixos 87 (por exemplo, o eixo esquerdo da FIG. 9) para um furo cego com roscas no outro eixo 87 (por exemplo, o eixo direito da FIG. 9) para conectar mutuamente os dois eixos 87.

Referência às FIGS. 10 e 11, é mostrado um segundo modo de realização 288 do acoplamento ajustável 88. O acoplamento ajustável 288. tem um flange 290 em uma extremidade de cada um dos eixos 87. Cada um dos dois flanges 290 tem dois conjuntos de dois furos circulares com roscas 294 e dois entalhes arqueados, alongados 296. Os dois conjuntos de furos 294 são posicionados diametral mente opostos um ao outro, e os dois entalhes 296 são posicionados diametralmente opostos um ao outro, de modo que os dois conjuntos de furos 294 e os dois entalhes 296 se alternem circunferencialmente ao redor do flange 290. Os dois flanges 290 são unidos um ao outro com fixadores 292 (por exemplo, parafusos Ailen). Há dois fixadores 292 se estendendo através de cada entalhe 296 de cada flange 290 para os respectivos furos 294 do outro flange 290. Cada fixador 292 confina com um ombro rebaixado 298 do entalhe 296 através do qual ele se estende. Durante a instalação, os fixadores 292 podem ser posicionados nos entalhes 296 e nos furos 294 mas afrouxados para permitir a rotação relativa entre os dois eixos 87 da saída multi-eixos 86 para corrigir o desalinhamento da caixa de câmbio 27 ou 80, e, em seguida, apertados depois de todo o desalinhamento ter sido corrigido.

No lugar de um motor, os caracóis 40 podem ser acionados mecanicamente através de uma linha de acionamento do motor ou da transmissão. A linha de acionamento pode ser acoplada aos dois caracóis 40 através de um diferencial. A caixa de câmbio 27 pode ter uma embreagem deslizante ou ser sem embreagem com qualquer uma das variações antecedentes do acionador circular 26.

Embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita em detalhe nos desenhos e na descrição antecedente (soldas, mangueiras, e roscas de fixador não mostradas nos desenhos mas subtendidas), estas ilustrações e a descrição devem ser consideradas como exemplificativas e não de caráter restritivo, sendo entendido que foi(ram) mostrado(s) e descrito(s) modo(s) de realização ilustrativo(s) e que todas as mudanças e modificações que estejam dentro do espírito da invenção são desejadas para serem protegidas. Deve ser notado que modos de realização alternativos da presente invenção podem não incluir todas as características descritas, mas ainda se beneficiando de pelo menos algumas das vantagens de tais características. Aqueles experientes na técnica podem prontamente planejar suas próprias implementações que incorporem umas ou mais das características da presente invenção atual e que caiam dentro do espírito e do escopo da presente invenção como definida pelas reivindicações anexas.

Claims (9)

1. Veículo de trabalho, caracterizado pelo fato de compreender: uma estrutura, uma engrenagem circular montada à estrutura para girar em relação à mesma, uma aiveca acoplada à engrenagem circular para girar com a mesma, e uma caixa de câmbio de acionamento circular compreendendo trem de engrenagens, uma primeira rosca sem fim, uma segunda rosca sem fim, o encaixe do trem de engrenagens com a engrenagem circular, as primeira e segunda roscas sem fim se encaixando com o trem de engrenagens..

2. Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do trem de engrenagens compreender uma engrenagem de rosca sem fim, e as primeira e segunda roscas sem fim encaixarem com a engrenagem de rosca sem fim.

3. Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do trem de engrenagens compreender uma engrenagem de rosca sem fim e uma engrenagem pinhão, as primeira e segunda roscas sem fim encaixando com a engrenagem de rosca sem fim, a engrenagem de rosca sem fim sendo operacionalmente acoplada à engrenagem pinhão, a engrenagem de rosca sem fim sendo operacionalmente acoplada à engrenagem pinhão, e a engrenagem pinhão se encaixando com a engrenagem circular. j

4. Veículo de trabalho de acordo com reivindicação 1, { caracterizado adicionalmente pelo fato de compreender um primeiro motor e \ um segundo motor, onde os primeiro e segundo motores são § operacionalmente acoplados, respectivamente, às primeira e segunda roscas l i I m sem fim.

5. Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato dos primeiro e segundo motores serem motores hidráulicos de fluxo paralelo um com outro.

6. Veículo de trabalho de acordo com reivindicação 1, caracterizado adicionalmente pelo fato um primeiro motor hidráulico e um segundo motor hidráulico, onde os primeiro e segundo motores são de fluxo paralelo um com outro, os primeiro e segundo motores sendo operacionalmente acoplados, respectivamente, às primeira e segunda roscas sem fim, o trem de engrenagens compreendendo uma engrenagem de rosca sem fim, e as primeira e segunda roscas sem fim engrenando com a engrenagem de rosca sem fim.

7. Veículo de trabalho de acordo com reivindicação 1, caracterizado adicionalmente pelo fato de compreender um motor e um diferencial, onde o motor é operacionalmente acoplado às primeira e segunda roscas sem fim via o diferencial.

8. Veículo de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado adicionalmente pelo fato compreender um motor e uma segunda caixa de câmbio, o motor ser operacionalmente acoplado {a segunda caixa de câmbio, a segunda cc compreender uma primeira transmissão acoplada à primeira rosca sem fim e uma segunda transmissão acoplada à segunda rosca sem fim, e a primeira transmissão compreender um primeiro eixo, um segundo eixo, e um acoplamento ajustável que acopla os primeiro e segundo eixos um ao outro e configurado para permitir rotação relativa entre os primeiro e segundo eixos.

9. Veículo de trabalho de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato do veículo de trabalho ser uma moto-niveladora.