CZ306892B6 - Zařízení pro napínání a detekci napnutí řetězu v řetězové převodovce ve zdvojené nápravě mobilního stroje - Google Patents

Abstract

Vynález se týká systému napínání a detekce napnutí řetězu (10) v řetězové převodovce ve zdvojené nápravě mobilního stroje, který obsahuje napínací ústrojí (3) řetězu (10) s přestavitelným napínacím řetězovým kolem (34) a dále obsahuje detekční ústrojí (2) napnutí řetězu (10), které je napojeno na systém hlášení stavu napnutí řetězu (10).

Description

Vynález se týká systému napínání a detekce napnutí řetězu v řetězové převodovce ve zdvojené nápravě mobilního stroje obsahujícího napínací ústrojí řetězu s přestavitelným napínacím řetězovým kolem.

Dosavadní stav techniky

O podvozků některých mobilních strojů, např. těžebně-dopravních strojů v lesním hospodářství, se při konfiguraci podvozku 6x6 nebo 8x8 často používá tzv. bogie (též tandemová či zdvojená) náprava s nápravovou převodovkou. Princip bogie nápravy spočívá v tom, že je výkyvné uložena na jedné straně rámu stroje a obsahuje dvě kola, jejichž hřídele jsou spojené společnou převodovkou, která je symetrická vůči kolům a je kyvná společně s nápravou. Toto řešení umožňuje výkyv nápravy s převodovkou v rozsahu omezeném dorazy, čímž se zlepší průchodnost stroje (vozu) v terénu a zlepší se rovnoměrnost zatížení kol při přechodu přes překážku. Přes kola je možné nasadit kolopás, který snižuje měrný tlak nápravy na půdu a zlepšuje trakční vlastnosti vozu. Při přejíždění překážky, jejíž délka je menší než kolik činí rozteč kol na nápravě, se navíc snižuje boční výkyv stroje o 50 % výšky přejížděné překážky.

Kroutící moment potřebný na pohon kol, se ze vstupního hřídele umístěného ve výkyvném čepu nápravy přenáší na kola buď soustavou ozubených kol, nebo řetězovým převodem.

U bogie náprav využívá většina renomovaných výrobců pro přenos kroutícího momentu soustavu ozubených kol, protože nápravy s řetězovým převodem obvykle nejsou schopné přenášet stejné zatížení, jako nápravy s převodem ozubenými koly., Při správném dimenzování řetězu se však z důvodu jednodušší konstrukce a nižší ceny mohou stát řetězové převody plnohodnotnou náhradou převodů s ozubenými koly.

U známých bogie náprav s řetězovým převodem jsou jednotlivá kola nápravové převodovky obvykle poháněna každé jedním jednoduchým řetězem. Kroutící moment se ze vstupního hřídele rozděluje rovnoměrně na obě kola. Při přejezdu terénem v extrémních podmínkách však může nastat případ, že v záběru zůstane jen jedno kolo zdvojené nápravy, takže řetězový převod přenáší celý kroutící moment. Řetěz pohánějící kolo, které je aktuálně jako jediné v záběru je v takovém případě často namáhaný na hranici své únosnosti, což podstatně snižuje jeho životnost. Napínací mechanizmus každého z řetězů je umístěn v nezatížené části řetězu, což šetří napínací kladku. Nedostatečnou živostnost jednoduchých řetězů částečně řeší použití dvojitého řetězu, společného pro obě kola (obr. 1).

Při variantě pohonu s dvojitým řetězem se sice eliminuje extrémní zatížení řetězu, avšak toto konstrukční řešení má dvě nevýhody. První je namáhání řetězu oběma směry. Druhou nevýhodou je umístění napínacího mechanismu, který musí být umístěn v zatížené části řetězu, což vede k nadměrnému zatížení napínací kladky.

Napínací mechanismus řetězů musí být přitom použit pro zabezpečení správné funkce, protože řetěz musí být neustále v napnutém stavu. Řetěz se při provozu prodlužuje, přičemž při volném řetězu dochází k rázovému namáhání, což snižuje životnost. Navíc v případě, že pastorek má malý počet zubů, dochází při rázovém namáhání při volném řetězu i k přeskakování řetězu. Výrobce stroje většinou uvádí interval napnutí řetězu podle počtu odpracovaných hodin stroje, avšak tento interval nezohledňuje provozní podmínky, ve kterých stroj pracuje. K napnutí řetězu tak často dochází až v případě, kdy bylo zjištěno přeskakování při zvýšeném zatížení, což je mezní stav, který může způsobit provozní problémy a poruchy.

- 1 CZ 306892 B6

Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň zmírnit nevýhody dosavadního stavu techniky, zejména z hlediska napínání a detekce napnutí řetězů v řetězové převodovce zdvojené nápravy.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo systémem napínání a detekce napnutí řetězů v řetězové převodovce zdvojených náprav, jehož podstata spočívá v tom, že systém dále obsahuje detekční ústrojí napnutí řetězu, které je napojeno na systém hlášení stavu napnutí řetězu.

Tímto řešením je možno zajistit buď potřebnou informovanost obsluhy o napnutí, nebo uvolnění řetězů a obsluha zajistí optimální napnutí řetězů nebo je možno vytvořit systém pro napínání řetězů s různým stupněm automatizace.

Objasnění výkresů

Systém napínání a detekce napnutí řetězů v řetězové převodovce zdvojené nápravy mobilního stroje je schematicky znázorněn na výkrese, kde ukazuje obr. 1 základní uspořádání zdvojené nápravy s řetězovou převodovkou, obr. 2 detail uspořádání napínacího ústrojí z obr. 1, obr. 2 a řez napínacím ústrojím rovinou A-A z obr. 1, obr. 3 detail uspořádání detekčního ústrojí pro detekci napnutí řetězu z obr. 1, obr. 3a řez detekčním ústrojím rovinou B-B z obr. 1 a obr. 3b pohled shora na detekční ústrojí.

Příklady uskutečnění vynálezu

Systém napínání a detekce napnutí řetězů řetězové převodovky zdvojené nápravy mobilního stroje bude popsán na příkladech provedení zdvojené nápravy s řetězovou převodovkou, která je opatřena napínacím ústrojím a detekčním ústrojím napnutí řetězu.

Zdvojená náprava s řetězovou převodovkou obsahuje skříň 0, která je výkyvné uložena na mobilním prostředku, vozidle atd. Výkyvným uložením prochází vstupní hřídel 1 od hnacího ústrojí vozidla do vnitřního prostoru skříně 0. Na vstupním hřídeli 1 je uloženo vstupní řetězové kolo řetězové převodovky, přes které je veden dvojitý řetěz 10, který dále obepíná řetězová kola 11 uložená na hřídelích obou kol zdvojené nápravy.

Mezi vstupním hřídelem 1 a řetězovým kolem 11 jednoho, na obr. 1 levého, kola je uspořádáno, na obr. 1 z prostorových důvodů šikmo, napínací ústrojí 3, jehož napínací řetězové kolo 34 opásává řetěz j_0. Napínací řetězové kolo 34 vychyluje řetěz 10 z přímé dráhy mezi vstupním hřídelem 1 a řetězovým kolem 11 levého kola. Z důvodu zachování symetrie řetězového převodu je v odpovídajícím místě na opačné straně od vstupního hřídele J, tj. podle obr. 1 na pravé straně od vstupního hřídele 1_, uspořádáno doplňkové řetězové kolo 340.

Mezi vstupním hřídelem 1 a řetězovým kolem 11 druhého, na obr. 1 pravého, kola je uspořádáno detekční ústrojí 2 napnutí řetězu 10, jehož detekční řetězové kolo 22 je přiřazeno dráze řetězu 10 mezi řetězovým kolem 11 druhého, na obr. 1 pravého, kola a doplňkovým řetězovým kolem 340.

Napínací ústrojí 3 obsahuje napínací šroub 31, který je svojí horní válcovou částí 311 otočně uložen v otvoru v konzole 310, která je pevně uložena na skříni 0. Pod horní válcovou částí 311 je napínací šroub 31 opatřen závitovou částí 312, na které je svojí středovou maticí 321 našroubována vidlice 32. Vidlice 32 je na svém spodním konci opatřena příčným čepem 35, na kterém je otočně uloženo napínací řetězové kolo 34· Boční strany vidlice 32 jsou vedeny bočními stěnami skříně 0, případně jsou opatřeny vodícími segmenty 33 pro lepší vedení vidlice 32 na bočních stěnách skříně 0 nebo v drážkách v bočních stěnách skříně 0. Napínací šroub 31 je proti samo

-2CZ 306892 B6 volnému pootočení zajištěn sevřením konzole 310 mezi nákružkem 313 a maticí 36 s pojišťovací podložkou 314. Na straně čepu 35 na vnější straně vozidla je uložen spínací plíšek 315. Na této straně skříně 0 je v oblasti konce čepu 35 se spínacím plíškem 315 vytvořen otvor ve skříni 0, přičemž tento otvor je uzavřen víkem 37 s gumovým těsněním 39. Víko 37 je opatřeno podélnou průchozí drážkou 370, kterou spínací plíšek 35 prochází na vnější stranu skříně 0, kde je v oblasti dolní části otvoru 37 umístěn optoelektronický snímač 316 překrytý krytem 38, který zabraňuje mechanickému poškození spínacího plíšku 35 a snímače 316 při provozu stroje. Snímač 316 snímá polohu napínacího řetězového kola 34 vůči skříni 0.

Napínání řetězu 10 se realizuje po uvolnění matice 36 otáčením napínacího šroubu 31, čímž dochází k posuvnému pohybu vidlice 32 s napínacím řetězovým kolem 34. Po napnutí řetězu 10 se napínací šroub 31 utažením matice 36 zase zajistí proti samovolnému pootočení. Takto se postupně napíná, resp. dopíná, řetěz 10 během využívání stroje. Jakmile však vlivem používání dosáhne řetěz prodloužení o cca 2 % své původní délky v novém stavu, dostane se vidlice 32 až do dolní polohy, ve které spínací plíšek 315 je situován před spínačem 316, který je napojen na systém hlášení stavu maximálně dovoleného prodloužení řetězu 10, např. na kontrolní světlo v kabině stroje, takže obsluha stroje obdrží signál, že řetěz 10 již musí být vyměněn za nový.

Detekční ústrojí 2 napnutí řetězu 10 obsahuje boční vedení 27 a 28, které je uloženo na bočních stěnách skříně 0. V bočním vedení 27 a 28 je posuvně uložena vidlice 21, ve které je uložen příčný čep 23, na kterém je otočně uloženo detekční řetězové kolo 22. V neznázoměném příkladu provedení je vidlice 21 suvně uložena ve stěnách skříně 0. V horní části vidlice 21 je našroubována tyč 210, zajištěná na vidlici 21 pomocí dotažení matice 217. Nad maticí 217 je na tyči 210 výškově nastavitelně, např. pomocí dvojice matic 218, uloženo spodní pouzdro 216, nad nímž je na tyči 210 svým středovým průchozím otvorem navlečeno horní pouzdro 215, které je uloženo, např. pomocí konzol 211, 212 a 213 na skříni 0. Mezi oběma pouzdry 215, 216 je uložena pružina 214 sloužící pro nastavování přítlaku detekčního řetězového kola 22 na řetěz 10 stlačením pružiny 214 pomocí dvojice matic 218 pod dolním pouzdrem 216. Na čepu 23 je uložen nástavec 24, který prochází víkem 26, které uzavírá vnitřní prostor skříně 0 a je opatřeno těsněním. Na nástavci 24 je uložen snímač 25, jemuž je přiřazen spínací plíšek 219 umístěný na boční stěně skříně 0. Snímač 26 je napojen na systém hlášení stavu napnutí řetězu 10, např. na kontrolní světlo v kabině stroje, takže při prodloužení řetězu dojde odpruženým pohybem vidlice 21 s detekčním řetězovým kolem 22 k vychýlení snímače 25 mimo detekční plíšek 219, tj. dojde k pohybu snímače 25 vůči skříni 0, což je signalizováno jako porucha napnutí řetězu 10 a obsluha řetěz JO předepsaným způsobem napne, čímž se vidlice 21 s detekčním řetězovým kolem 22 vrátí do své původní polohy, ve které je snímač 25 situován proti detekčnímu plíšku 219. Protože je řetěz 10 namáhán oběma směry, musí se detekce napnutí řetězu 10 provést, když vozidlo stojí, nejlépe např. před začátkem jízdy (práce). Snímač 26 a plíšek 219 jsou proti poškození při provozu stroje překryty krytem 29.

Ve znázorněném příkladu provedení je napínání řetězu 10 realizováno mechanicky činností obsluhy. V neznázoměném příkladu provedení je napínací ústrojí opatřeno servomotorem nebo hydromotorem, který je spojen s napínacím šroubem 31, takže napínání řetězu 10 se provádí motorizované s různým stupněm automatizace procesu, tj. buď ovládáním obsluhou stroje, nebo zcela automaticky pomocí řízeni řídicím systémem vozidla v návaznosti na signalizaci napnutí řetězu 10 snímačem 25 atd.

Vynález není omezen pouze na zde výslovně uvedená a zobrazená provedení, ale zahrnuje také modifikace zde popsaných provedení.

Průmyslová využitelnost

Vynález lze využít při výrobě strojů na mobilních podvozcích opatřených bogie nápravou, např. u těžebně-dopravních strojů (harvestory a vyvážecí traktory) pro lesní hospodářství atd.

Claims (9)

1. Zařízení pro napínání a detekci napnutí řetězu v řetězové převodovce ve zdvojené nápravě mobilního stroje obsahující napínací ústrojí (3) řetězu (10) s přestavíte Iným napínacím řetězovým kolem (34), vyznačující se tím, že dále obsahuje detekční ústrojí (2) napnutí řetězu (10), detekční řetězové kolo (22) a vstupní hřídel (1) a mechanismus nastavení přítlaku detekčního řetězového kola (22), který je umístěn odděleně od napínacího ústrojí (3) na vstupním hřídeli (1), přičemž detekční ústrojí (2) je napojeno na systém hlášení stavu napnutí řetězu (10), a dále napínací ústrojí obsahuje snímač (316) maximálně dovoleného prodloužení řetězu (10).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že detekční ústrojí (2) obsahuje odpruženou posuvnou vidlici (21), ve které je otočně uloženo detekční řetězové kolo (22) v záběru s řetězem (10), přičemž u detekčního řetězového kola (22) je upevněn snímač (25) posunutí detekčního řetězového kola (22) vůči skříni (100), přičemž snímač (25) je napojen na systém hlášení stavu napnutí řetězu (10).

3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že vidlice (21) je uložena na tyči (210), na které je nad vidlicí (21) výškově nastavitelně uloženo spodní pouzdro (216), nad nímž je na tyči (210) svým středovým průchozím otvorem navlečeno horní pouzdro (215), které je uloženo na skříni (100), přičemž mezi oběma pouzdry (215, 216) je uložena pružina (214).

4. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že detekční řetězové kolo (22) je otočně uloženo na čepu (23), na kterém je uložen nástavec (24), který prochází víkem (26), které uzavírá vnitřní prostor skříně (100), přičemž na nástavci (24) je uložen snímač (25), jemuž je přiřazen detekční plíšek (219) umístěný na boční stěně skříně (100).

5. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že odpružená posuvná vidlice (21) je posuvně uložena v bočním vedení (27, 28), které je uloženo na bočních stěnách skříně (100).

6. Zařízení podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že napínací ústrojí (3) obsahuje napínací šroub (31), který je otočně uložen ve skříni (100), přičemž je opatřen závitovou částí (312), na které je svojí středovou maticí (321) našroubována vidlice (32), ve které je otočně uloženo napínací řetězové kolo (34), jemuž je přiřazen snímač (316) polohy napínacího řetězového kola (34) vůči skříni (100), který je napojen na systém hlášení stavu maximálně dovoleného prodloužení řetězu (10).

7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že vidlice (32) je opatřena vodícími segmenty (33) a je vedená v bočních stěnách skříně (100).

8. Zařízení podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že napínací šroub (31)je svojí horní válcovou částí (311) otočně uložen v otvoru v konzole (310), která je pevně uložena na skříni (100), přičemž je opatřen nákružkem (313) pod konzolou (310) a maticí (36) s pojišťovací podložkou (314) nad konzolou (310).

9. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že snímač (316) je uložen na skříni (100) v oblasti dolní části otvoru (37) ve skříni (100), přičemž na vidlici (32) je uložen spínací plíšek (315), který pochází podélnou drážkou (370) ve víku (37).