CZ287934B6

CZ287934B6 - Mechanická převodovka pro hnací kola, zejména pojízdných pracovních strojů

Info

Publication number: CZ287934B6
Application number: CZ19941670A
Authority: CZ
Inventors: Oddone Vanzini
Original assignee: Oddone Vanzini
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1994-07-11
Publication date: 2001-03-14
Also published as: DE69405336T2; JPH0754939A; US5525115A; NO942806L; EP0636814A1; EP0636814B1; DE69405336D1; CZ167094A3; NO942806D0; TW246710B; ATE157753T1

Abstract

Převodovka obsahuje centrální ozubené kolo (6) naklínované na hnacím hřídeli (8), otočně uloženém v nosném tělese (13), korunové kolo (4) s vnitřním ozubením upevněné k náboji (2) hnacího kola pojízdného pracovního stroje, nejméně jeden mezilehlý satelit (5), zabírající s centrálním kolem (6) a korunovým kolem (4) a otočně uložený na mezilehlém dílu (9). Součástí převodovky jsou dvě vícelamelové převodové spojky (3) a (7) opatřené externě ovládanými řídicími prostředky, přičemž vícelamelové převodové spojky (3) a (7) spojují rozpojitelně mezilehlý díl (9) s nosným tělesem (13) a s hnacím hřídelem (8).ŕ

Description

Oblast vynálezu

Vynález se týká mechanické převodovky pro hnací kola, zejména pojízdných pracovních strojů, která obsahuje centrální kolo naklínované na hnacím hřídeli otočně uloženém v nosném tělese, korunové kolo s vnitřním ozubením, souosé s hnacím hřídelem a upevněné k náboji pojezdového kola pojízdného pracovního stroje a alespoň jeden mezilehlý satelit, zabírající s centrálním kolem a s korunovým kolem a otočně uložený na mezilehlém dílu.

Dosavadní stav techniky

Převodovka tohoto druhu bývá využívána zejména, ale nikoli výhradně, v malých pojízdných pracovních strojích, u nichž poháněči prostředky, jimiž jsou obvykle kola nebo pásy, jsou používány především pro přemisťování hmot malých rozměrů stejně jako pro přemisťování samotného stroje, a to zcela pomalu z jedné pracovní polohy do jiné (tak jako v případě rýpadel).

Pro tyto účely obvykle postačí použití velmi jednoduchých a levných trakčních prostředků, obsahujících zpravidla hydraulický rotační motor s převodovkou využívající týž hydraulický okruh, kteiý také pohání nástrojové mechanismy stroje a který pracuje při stálých nebo minimálně proměnlivých otáčkách.

Ze stavu techniky známé mechanické převodovky pro výše uvedený účel obvykle používají převodový mechanismus, obsahující na hnacím hřídeli upevněné ozubené kolo, propojené pomocí vloženého ozubeného kola s korunovým kolem s vnitřním ozubením připevněným k náboji kola, přičemž hnací pojezdové kolo je napevno namontováno na korunovém kole. Mechanické převody mají konstantní převodový poměr, takže stroj má pouze jednu rychlost, která je stejná jako příslušná nízká rychlost potřebná pro výkon pracovní funkce stroje nebo jeho přemístění z jednoho pracoviště na jiné.

Hlavním nedostatkem pracovních strojů používajících takové mechanické převodovky je to, že nejsou skutečně schopny absolvovat delší cesty s vlastním pohonem. Takové cesty by s jejich iychlostí byly zdlouhavé. Z tohoto důvodu jsou tyto stroje při přemisťování na delší vzdálenosti nakládány na jiná rychlejší vozidla.

Zveřejněná mezinárodní přihláška PCT WO 91/0044 uvádí náboj kola obsahující planetový převod se dvěma převodovými poměry, volenými pomocí hydraulické spojky. Toto dvoustupňové zařízení poskytuje značně těžkopádné řešení, které není ani příliš funkční ani úsporné.

Další hydraulicky poháněné motorové kolo s planetovým převodovým ústrojím a řídicím systémem, kde volitelně ovladatelné hydraulicky ovládané spojky umožňují uzamčení unášeče planetové převodovky buď k stacionární skříni nebo k otočnému pouzdru k poskytnutí dvou rychlostních poměrů, je uvedeno v patentu US 3 770 075. Toto dvouiychlostní zařízení poskytuje značně těžkopádné řešení, protože je charakterizováno axiálně pohyblivým unášečem a složitým hydraulickým obvodem, který je nezbytný k ovládání spojek.

Podstata vynálezu

Hlavním cílem vynálezu je překonat výše uvedené nedostatky a omezení dosavadního stavu techniky v této oblasti poskytnutím mechanické převodovky, která je jednoduchá, konstrukčně

-1 CZ 287934 B6 úsporná a úsporně využitelná v malých pracovních vozidlech a strojích a která umožňuje jednoduchou a rychlou změnu převodového poměru mezi hnacím hřídelem a hnacím kolem.

Výše uvedené a další cíle jsou všechny dosaženy dále charakterizovaným vynálezem.

Mechanická převodovka pro hnací kola, zejména pojízdných pracovních strojů, obsahuje centrální kolo, naklínované na hnacím hřídeli otočně uloženém v nosném tělese, korunové kolo s vnitřním ozubením, souosé s hnacím hřídelem a upevněné k náboji pojezdového kola pojízdného pracovního stroje, alespoň jeden mezilehlý satelit, zabírající s centrálním kolem 10 as korunovým kolem a otočně uložený na mezilehlém dílu, dále obsahuje první vícelamelovou převodovou spojku pro spojení mezilehlého dílu s nosným tělesem a druhou vícelamelovou převodovou spojku pro spojení mezilehlého dílu s hnacím hřídelem, přičemž první vícelamelová převodová spojka spojuje vnější válcový povrch prstencového prvku, souosého s hnacím hřídelem a vyčnívajícího dopředu z mezilehlého dílu s vnitřním válcovým povrchem nosného 15 tělesa, přivráceným k vnějšímu válcovému povrchu prstencového prvku, druhá vícelamelová převodová spojka spojuje vnitřní válcový povrch prstencového prvku s vnějším válcovým povrchem hnacího hřídele, přivráceným k vnitřnímu válcovému povrchu prstencového prvku, přičemž všechny uvedené válcové povrchy obsahují podélné drážky pro kluzné spojení s radiálními zuby na lamelách vícelamelových převodových spojek, kdy každá z vícelamelových 20 převodových spojek je opatřena externě ovládanými řídicími prostředky.

Podle přednostního provedení externě ovládané řídící prostředky obsahují dva prstencové hydraulické válce, umístěné po obvodu a souose na stejné straně nosného tělesa a působící na lamely vícelamelových převodových spojek.

Podle dalšího přednostního provedení jsou hydraulické válce dvoučinné a jsou napájeny pomocí přívodních trubek tlakovou tekutinou, působící na příslušné písty k vypínání vícelamelových převodových spojek, přičemž komory válců jsou křížově propojeny spojovacími trubkami.

Jednou z výhod vynálezu je to, že změna rychlosti může být dosažena jednoduchým a rychlým úkonem.

Další výhodná vlastnost vynálezu spočívá v kombinaci jak funkce změny převodu, tak brzdy hnacího hřídele v tomtéž řídicím prostředku.

Ještě další výhodou vynálezu je to, že dosahuje svých mechanických cílů pomocí mechanické převodovky, kterou je možno zabudovat do pracovních strojů, které jsou již k dostání na trhu.

Přehled obrázků na výkresech

Další vlastnosti a výhody vynálezu budou zřejmější z následujícího podrobného popisu provedení vynálezu, znázorněného formou neomezujícího příkladu na připojených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn schematický částečný osový řez prvním provedením vynálezu, na 45 obr. 2 je znázorněn schematický příčný řez druhým provedením vynálezu, na obr. 3 je znázorněn schematický svislý řez dalším provedením vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

S odkazem na obrázky vztahová značka 1 označuje rotační hydraulický motor pojízdného pracovního stroje, který pohání hnací hřídel 8, otočně uložený v nosném tělese 13.

-2CZ 287934 B6

Motor 1 pohání jedno z hnacích kol pojízdného pracovního stroje, neznázoměné na obrázcích, pomocí mechanické převodovky, obsahující převodový mechanismus se silovým přenosem, který se shoduje s epicykloidním převodem opatřeným v prvním provedení centrálním kolem, jedním nebo více satelity, unášečem a vnějším korunovým kolem.

V příkladu je centrální kolo 6 tvořeno ozubeným kolem, které je umístěno uprostřed a náklí no váno na konci hnacího hřídele 8 a které představuje hnací součást převodu. Hnanou součást převodového mechanismu představuje korunové kolo 4, opatřené vnitřním ozubením, které je souosé s hřídelem 8, přičemž mezilehlé satelity 5 jsou tvořeny mezilehlými koly, zabírajícími s centrálním kolem 6 a korunovým kolem 4, unášeč je tvořen mezilehlým dílem 9, na němž jsou volně otočně uloženy mezilehlé satelity 5. Mezilehlé satelity 5 jsou otočně uloženy na čepech 10, které jsou upevněny k mezilehlému dílu 9 pomocí kolíků 15. Korunové kolo 4 je napevno spojeno s nábojem 2, nesoucím kolo vozidla. Náboj 2 je otočně uložen na nosném tělese 13 prostřednictvím ložisek, přičemž nosné těleso 13 není ve skutečnosti ničím jiným, než osou kola napevno připojenou k motoru L

Náboj 2 je opatřen přírubou pro upevnění kola. Celou převodovku zepředu zakrývá kryt 14, souosý s korunovým kolem 4.

Mezilehlý díl 9 může být otočně spojen jak s nosným tělesem 13, tak i s hnacím hřídelem 8 pomocí vícelamelových převodových spojek 3 a 7, kdy každá z nich je opatřena vlastními ovládacími prostředky, které jsou uváděny do činnosti zvenčí.

První vícelamelová převodová spojka 3 pracuje mezi vnitřním válcovým povrchem prstencového výstupku 17, vytvořeného na nosném tělese 13, a vnějším válcovým povrchem prstencového prvku 16, vystupujícím vpřed z mezilehlého dílu 9.

Druhá vícelamelová převodová spojka 7 pracuje mezi vnitřním válcovým povrchem prstencového prvku 16 a částí vnějšího povrchu hřídele 8.

Výše uvedené válcové povrchy, které jsou všechny souosé, jsou opatřeny podélnými drážkami, v nichž jsou uloženy radiální zuby vystupující z lamel spojek 3 a 7.

Střídavé sestavení lamel v obou spojkách 3 a 7, stejně jako způsob jejich uložení, je obvyklého typu.

Vícelamelové převodové spojky 3 a 7 jsou hydraulicky ovládány hydraulickými válci 11 a 12. umístěnými souose v nosném tělese 13. Hydraulické válce 11 a 12 jsou s výhodou napájeny ze stejného zdroje tlakového oleje jako motor L

Hydraulické válce 11 a 12 mohou být tvořeny sériemi malých válců, uspořádaných na souosých kruhových roztečných kružnicích nebo, jako v tomto příkladu, to mohou být souose umístěné prstencové válce.

Ve druhém provedení znázorněném na obr. 2 obsahuje převodový mechanismus vložená kola 18, která jsou umístěna vždy mezi každým mezilehlým satelitem 5 a centrálním kolem 6 ajsou volně otočně uložena na mezilehlém dílu 9 pomocí čepů 18'. V tomto provedení způsobuje zavedení vloženého kola 18 (vzhledem k provedení na obr. 1) obrácení směru otáčení mezilehlých satelitů 5 a následně korunového kola 4.

Obr. 3 znázorňuje detail vztahující se k třetímu provedení ovládacích prostředků vícelamelových převodových spojek 3 a 7, zahrnujícímu použití dvoučinných hydraulických válců 11 a 12. vybavených písty 11' a 12'. Hydraulické válce 11 a 12 jsou napájeny přívodními trubkami 19 a 20, kdy tlakový olej přiváděný trubkami 19 a 20 působí na písty H' a 12' a vyvolává vypnutí

-3CZ 287934 B6 příslušných vícelamelových převodových spojek 3 a 7. Mezi hydraulickými válci 11 a 12 jsou umístěny spojovací trubky 21 a 22, propojující přední komoru prvního hydraulického válce 11 se zadní komorou druhého hydraulického válce 12 a přední komoru druhého hydraulického válce 12 se zadní komorou prvního hydraulického válce 11. Na písty 1Γ a 12' působí také pružné prvky 5 23 a 24. způsobující sepnutí vícelamelových převodových spojek 3 a 7 a rovněž plnění fůnkce parkovacích brzd, protože nepřítomnost oleje v trubkách 19 a 20 způsobuje, že pružné prvky 23 a 24 udržují vícelamelové převodové spojky 3 a 7 sepnuté předem stanoveným tlakem.

Sepnutí první vícelamelové převodové spojky 3 ovládané prvním prstencovým hydraulickým io válcem 11 vytváří nepohyblivé spojení mezilehlého dílu 9 a nosného tělesa 13. Sepnutí druhé vícelamelové převodové spojky 7 ovládané druhým prstencovým hydraulickým válcem 12 vytváří nepohyblivé spojení mezi mezilehlým dílem 9 a hřídelem 8. Hydraulické válce 11 a 12 mohou být ovládány jediným hydraulickým rozdělovačem, schopným dodávat tlakovou kapalinu do jedné či druhé z větví obvodu, připojených k hydraulickým válcům 3 a 7. Hydraulický 15 rozdělovač může být čtyřcestného třípolohového typu s otevřeným středem, v němž zmíněné čtyři cesty zahrnují spojení s první větví hydraulického obvodu připojenou k prvnímu hydraulickému válci 11, spojení s druhou větví hydraulického obvodu připojenou k druhému hydraulickému válci 12, vstup tlakové tekutiny a výstup tlakové tekutiny.

Tři polohy rozdělovače jsou následující:

V první poloze je druhá vícelamelová převodová spojka 7 sepnuta (mezilehlý díl 9 je pevně spojen s hřídelem 8) a první vícelamelová převodová spojka 3 je vypnuta, ve druhé poloze je první vícelamelová převodová spojka 3 sepnuta (mezilehlý díl 9 je pevně spojen s nosným 25 tělesem 13) a druhá vícelamelová převodová spojka 7 je vypnuta a ve třetí poloze jsou obě vícelamelové převodové spojky 3 a 7 sepnuty (hřídel 8 je pevně spojen s nosným tělesem 13).

Tyto tři polohy odpovídají příslušně :

První poloha vyšší rychlosti s jednotkovým převodovým poměrem mezi hřídelem 8 a nábojem 2, což je využitelné pro pohyb vozidla z jednoho pracoviště na jiné, druhá poloha malé rychlosti využitelné při pracovních činnostech a třetí poloha brzdě.

Činností jediného řídicího orgánu je možno ovládat rychlost pojízdného pracovního stroje 35 měněním rychlosti nebo brzděním.

Výhodným znakem vynálezu je to, že mimo tří uvedených poloh je možná i volná čtvrtá, kdy obě vícelamelové převodové spojky 3 a 7 jsou vypnuty.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Mechanická převodovka pro hnací kola, zejména pojízdných pracovních strojů, která obsahuje centrální kolo (6) naklínované na hnacím hřídeli (8), otočně uloženém v nosném tělese (13), korunové kolo (4) s vnitřním ozubením, souosé s hnacím hřídelem (8) a upevněné k náboji (2) pojezdového kola pojízdného pracovního stroje, alespoň jeden mezilehlý satelit (5), zabírající 50 s centrálním kolem (6) as korunovým kolem (4) a otočně uložený na mezilehlém dílu (9), vyznačující se tím, že obsahuje první vícelamelovou převodovou spojku (3) pro spojení mezilehlého dílu (9) s nosným tělesem (13) a druhou vícelamelovou převodovou spojku (7) pro spojení mezilehlého dílu (9) s hnacím hřídelem (8), přičemž první vícelamelová

-4CZ 287934 B6 převodová spojka (3) spojuje vnější válcový povrch prstencového prvku (16), souosého s hnacím hřídelem (8) a vyčnívajícího dopředu z mezilehlého dílu (9), s vnitřním válcovým povrchem nosného tělesa (13) přivráceným k vnějšímu válcovému povrchu prstencového prvku (16), druhá vícelamelová převodová spojka (7) spojuje vnitřní válcový povrch prstencového prvku (16) s vnějším válcovým povrchem hnacího hřídele (8) přivráceným k vnitřnímu válcovému povrchu prstencového prvku (16), přičemž všechny uvedené válcové povrchy obsahují podélné drážky pro kluzné spojení s radiálními zuby na lamelách vícelamelových převodových spojek (3, 7), kdy každá z vícelamelových převodových spojek (3, 7) je opatřena externě ovládanými řídicími prostředky.
2. Mechanická převodovka podle nároku 1, vyznačující se tím, že externě ovládané řídicí prostředky obsahují dva prstencové hydraulické válce (11, 12), umístěné po obvodu a souose na stejné straně nosného tělesa (13) a působící na lamely vícelamelových převodových spojek (3,7).
3. Mechanická převodovka podle nároku 2, vyznačující se tím, že hydraulické válce (11, 12) jsou dvoučinné válce, plnitelné pomocí přívodních trubek (19, 20) tlakovou tekutinou, působící na příslušné písty k vypínání vícelamelových převodových spojek (3, 7), přičemž komory válců (11,12) jsou křížově propojeny spojovacími trubkami (21,22).