FI92989C - Kampiakselivaihteisto - Google Patents

Description

92989

Kampiakselivaihteisto

Keksintö koskee päämoottorin, ensi sijassa dieselmoottorin, kampiakseliin suoraan niin sanottuun vapaaseen 5 akselin päähän tai laippapäähän liitettävää voimansiirto-mekanismia generaattorien, puhallinten, pumppujen, vaihde-laatikoiden ja muiden koneistojen käyttämiseksi vakiotaa-juuksilla.

Tällaiset polttomoottorien vapaissa akselinpäissä 10 olevat lieriöhammaspyörävaihteistot - jotka tunnetaan "Free-End"- tai "Power-Take-Off" -vaihteina - liittyvät käyttöakseleillaan kampiakseleiden laippoihin joustavilla kytkimillä, jolloin kaksi- tai useampiosaiset vaihteisto-kotelot ruuvataan kiinni moottorin kampikammioon, eivätkä 15 ne siis tarvitse omaa perustusta.

Vaihtoehtona tälle ovat vapaasti seisovat vaihteis-tokotelot jalkalistoineen, jolloin ne on sijoitettu joko moottorin alustalle tai erilliselle alustalle kiinteästi, valinnaisesti joustavasti, runkoäänien siirtymisen vähen-20 tämiseksi.

Patenttivaatimuksen 1 johdannossa nämä voimansiir-tokoneistot, yleisesti tunnettuja myös apukäyttöpyörinä, luetaan selvyyden vuoksi kampiakselivaihteistoihin kuuluviksi. Niiden erilaiset suoritusmuodot tunnetaan RENK 25 TACKE -painatteesta RT013/3.88-10e.

Keksinnön tehtävänä on muotoilla tunnetunlaista hammaspyörävaihdetta siten, ettei vääntövärähtelyä vaimentavaa kytkintä yhdistetä, kuten mainitun painatteen sivulla 7, suoraan kampiakseliin, vaan se sijoitetaan vaihteis-30 ton käyttöpyörään, ja siten, että vääntömomentti siirre tään voimasulkuisesti kaksoiskardaanisella, lepotilassa kytkettävissä olevalla hammasnivelkaralla, jotta koko ham-maspyörästö saadaan irrotettua käyttömoottorista ja laivan toimintakyky pysyy vaarantumattomana, jos erillisiä osia 35 pitää tarkastaa tai vaihtaa. Tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkien mukaisella keksinnöllä. Käy- 2 92989 tössä, kuten kytkettäessä tai irrotettaessa hammasnivelka-raa sitä aksiaalisesti kampiakselin laipan hammastus-alueella siirtämällä, kara muodostaa vääntövärähtelyä vaimentavan kytkimen ja vaihteiston käyttöpyörän kanssa yksi-5 kön, minkä vuoksi viimeksi mainittu tosin myös siirtyy, mutta hammaspyörien hampaiden kosketus säilyy.

Keksintö tarjoaa tähän asti tunnettuun rakenteeseen verrattuna taloudellisten etujen lisäksi myös erityisesti teknisiä etuja.

10 Niihin kuuluu myös se, että vääntövärähtelyä vai mentavan kytkimen osia voidaan esimerkiksi vaihtaa vaihteiston suoritusmuodosta, suoraan kytketty tai vapaasti seisova vaihteisto, riippumatta myös ajon aikana, sillä kytkin ei toimi irti kytkettynä, jolloin siihen pääsee 15 käsiksi, vaikka moottori ja potkurit pyörivät edelleen. On tunnettua, että kaksi- tai nelitahtimoottorien kampiakselit aiheuttavat moottorien koosta, tehosta, mitoituksesta, sylinterien lukumäärästä, iskunpituudesta, kierrosluvusta ja laakerivälistä riippuen eri suuria taipumia, jotka nä-20 kyvät käyttölaipassa epäkeskisinä kulmasiirtyminä ynnä muina heilumisliikkeinä, jotka voivat vaikuttaa erityisen raj ust i sytytyskatkoihin.

Nämä kulmasiirtymät muuttavat käytössä yhdessä moottorin kampiakselin ulkolaakerin välyksen kanssa jat-25 kuvasti liikkuma-arvoja hammaspyörästöön päin.

Tämän lisäksi hammaspyörästöjen koteloiden työstössä syntyy poikkeamia, ja kampiakselit lämpölaajenevat vaihteiston laakerin suuntaan, sillä moottorin aksiaali-painelaakeri on yleensä potkurien puolella.

30 Eniten esiintyy sama-akselisuudesta poikkeamia tie- . tysti sellaisilla käytöillä, joissa moottorit ja voiman- siirtokoneisto joudutaan kiinnittämään eri perustuksille tai joustavasti, sillä perustusten vääntymien ohella haitallisesti vaikuttavat laivan liikkeet ja joustavat alus-35 tat.

Tällaisten vaikutusten tuloksena syntyvien kampi-ja vaihteistoakselien monimutkaisten kohdakkainmenotasojen 3 92989 hoitamiseen ei yleensä riitä yksinkertainen kardaanikyt-kin, minkä vuoksi keksinnössä on kaksoiskardaaninen, ham-masnivelkaran muodossa oleva, yhdysnivel, joka siirtää kaikki monimutkaiset kulma-, yhdensuuntais- ja aksiaali-5 siirtymien yhdistelmät suuremmitta palautusvoimitta, ja moottorin vaihtuvat momentit absorboidaan vaihteiston käyttöpyörään integroidulla vääntövärähtelyä vaimentavalla kytkimellä.

Keksinnön tavoitteena ja tehtävänä on lisäksi kiel-10 lettyjen dynaamisten lisävoimien hammasnivelkaralla vaihteistoon ja sen yksittäisiin portaisiin sekä jäljessä oleviin koneistoihin siirtämisen välttäminen, jotta jatkuvassa käytössä saavutetaan hyvä käyttöturvallisuus jopa äärimmäisissä käyttöolosuhteissa.

15 Tätä varten ovat alivaatimuksien 2-7 mukaiset toteutusmuodot. Kampikoneistojen molemmat suoritusmuodot esitetään seuraavassa piirustuksien avulla.

Kuvio 1 esittää suoraan kiinnitetyn vaihteiston (1) yläosa irrotettuna ja pääosat leikkauksena esitettynä. Se 20 on kiinnitetty - esittämättä jätetyn -käyttömoottorin kam-pikammioon (4) pelkästään laipallaan (2) ruuveilla (3).

Kampiakseliin (5), johon on edullisesti taottu kiinni laippa (6), kiinnittyy ruuveilla (7) hammaskehä (8), joka siirtää vääntömomentin hammasnivelkaran (9) 25 kautta vääntövärähtelyä vaimentavaan kytkimeen (10).

Kytkin (10) tukeutuu vaihdepyörästönä esitetyssä suoraan kiinnitetyssä vaihteistossa (1) kotelossaan (14) laakereihin (15, 16) käyttöpyörässä (13) sijaitsevilla onttoakselisilla kannattimilla (11, 12).

30 Kytkin (10), kannattimet (11, 12) sekä käyttöpyörä (13) on kuvion mukaisesti toteutettu ruuveja (17, 18) käyttämällä suljettuna käyttöyksikkönä, joka siirtää moottorin tehon välipyörän (18a) välityksellä vedetylle hammaspyörälle (19).

35 Akselin päällä (20) käytetään esittämättä jätetty jä koneistoja, kuten vaihdelaatikkoa, generaattoreita, puhaltimia ja pumppuja laivan huoltomallin mukaisesti.

4 92989

Kuviossa 2 on esitetty suurennettuna osaleikkaus kuviosta 1, jotta tärkeiden Yksityiskohtien rakenne ja toiminta selvenisi.

Hanunasnivelkaran (9) kupera ulkohammastus (kaari-5 hammastus 21) keskittyy voimaa siirrettäessä kulmassa ja aksiaalisesti liikkuen hammaskehän (8) suorassa sisäham-mastuksessa (22) hammaskeskipisteeseen "Ma".

Koska myös hanunasnivelkaran (9) toiseen päähän on uurrettu suora ulkohammastus (23), johon esimerkiksi vään-10 tövärähtelyä vaimentavan kytkimen (10) lehtijouset (24) tarttuvat sopivalla hampaan kanta- ja kylkivälyksellä, syntyy kaksoiskardaanisen järjestelmän vaatima toinen kiertokeskiö "Mb", ja kytkin (10), hammastus (23) ja pää-televy (25) pitävät tällä alueella aksiaalisessa ottees-15 saan hammasnivelkaraa (9).

Kiertokeskiöiden "Ma" ja "Mb" suhteellisen suuren etäisyyden "E" vuoksi saadaan tasoitettua huomattavan suuret, useimmiten yhdistyneet yhdensuuntais- ja kulmasiirty-mät kampiakselin (5) ja suoraan kiinnitetyn vaihteiston 20 (1) välillä.

Kuvio 3 esittää osaleikkauksen kampiakselin pään (5) käyttämästä vapaasti seisovasta voimansiirtomekanis-mista (26).

Tällaiset kampiakselivaihteistot ruuvataan joko 25 jalkalistojen avulla (jätetty esittämättä) moottorin pe rustukseen tai laivan rakenteesta riippuen, kokonaan erilliselle alustalle.

Jos runkoäänien siirtymisen vaimentamisen suhteen asetetaan erityisiä vaatimuksia, vapaasti seisovat voiman-30 siirtokoneistot sijoitetaan usein alustoillaan elastomee- risille möhkäleille ja heiluville metallielementeille.

Tällaisiin käyttimiin pitää käyttävän puolen ja käytettävän puolen välisten säteittäisten ja aksiaalisten liikkeiden tasoittamiseksi asentaa kaksoiskardaanisesti 35 vaikuttava hammasnivelkara (9).

5 92989

Kuvioiden 1 ja 2 suoritusmuoto eroaa kuvion 3 muodosta muuten ainoastaan siinä, että kampikammio (27) erotetaan vaihteiston kotelosta (26) tiivisteen (28) kohdalla. Kaksoiskardaaniseen hammasnivelkaraan (9), vääntövä-5 rähtelyä vaimentavaan kytkimeen (10) ja käyttöpyörään (13) liittyvät, niiden yksityiskohtiin, toimintaan, rakenteeseen ja muotoon kohdistuvat muut tuntomerkit vastaavat toisiaan.

Vääntövärähtelyä vaimentavan kytkimen (10) suori-10 tusmuoto tosin määräytyy erilaisista, pääosin tosin käytön edellyttämistä rakenneteknisistä, vääntövärähtelylas-kelmien taloudellisista perusteista, jolloin erityistä huomiota kiinnitetään myös kytkimeen (10) liittyvän ham-masnivelkaran (9) optimaaliseen kulmaliikkuvuuteen.

15 Kuviossa 4 on sekä ylä- että alapuolisektiossa vääntövärähtelyä vaimentava kytkin (29, 30), jonka napa (31, 32) muodostaa suoralla sisähammastuksellaan (33) ja kaarevalla ulkohammastuksellaan (35) tai kaarevalla sisähammastuksellaan (34) ja suoralla ulkohammastuksellaan 20 (36) kaarihammasnivelen, niin että hammasnivelkara (37, 38) vaikuttaa hampaiden kosketuksen (21, 22) kanssa kak-soiskardaanisesti kiertokeskiöiden "Ma - Mb" välillä. Navat (31, 32) on viety kannatinten (11, 12) väliin aksiaalisesta, ja niiden jousielementit voivat liikkua sallit-25 tujen vääntökulmien rajoissa vain kehäpinnan suuntaan.

* Kaksoiskardaanista hammasnivelkaraa (37, 38) ohjaa vat aksiaalisesti toisaalta päätelevy (25) ja toisaalta suojarengas (39), jotka myös ottavat vastaan hammastusten kosketusten (21, 22, 33, 34, 35, 36) palautusvoimat.

30 Hammasnivelkaran (9, 37, 38) käyttäminen eri rat kaisuissa riippuu periaatteessa vääntömomentista, vääntö-jousten ominaisuuksista, yhdensuuntais-/kulmasiirtymien suuruudesta ja taloudellisuudesta.

Vääntövärähtelyä vaimentavien kytkinten (10, 29, 35 30) yhteydessä ne muotoillaan sellaisiksi, että ne asen netaan suoraan kiinnitettäviin (1) ja vapaasti seisoviin 6 92989 vaihteistoihin (26), sillä kaksoiskardaanisten nivelkaro-jen (9, 37, 38) laskelmissa käytettävät muuttujat ovat kiertokeskiöiden "Ma" ja "Mb" etäisyyden "E" ollessa sama, edellyttäen, että kulmapoikkeamat ovat samat, myöskin 5 samat.

Kuvioista 1-4 näkyy, että sekä nivelkaran kampi-akselin puoleiseen hammastukseen (21, 22) että vääntövärähtelyä vaimentavien kytkinten (10, 29, 30) hammastusten kosketuksiin (23, 33, 34, 35, 36) johdetaan voiteluöljyä 10 hammasnivelkaran (9, 37, 38) keskellä olevasta reiästä (40), sillä jatkuva ja riittävä öljyhuolto on tarpeen.

Reiästä (40) paineöljy virtaa kanavien (41, 42, 43) kautta hammastukseen (23), jousipakkaan (24) ja kytkimeen (10), kun taas säteittäiset reiät (44, 45, 46) vievät pai-15 neöljyä kaarihammasnivelille ja niiden hammastuksille (21, 22, 33, 34, 35, 36) ja kytkimille (29, 30) koko vaihteistoa (1, 26) varten suunnitellusta (esittämättä jätetystä) pumppulaitoksesta.

Kuvioiden 1-4 yläpuolisektiossa on esitetty kam-20 piakseliin (5) voimasulkuisesti liittyvänä hammasnivelkara (9, 37).

Merivahingossa ja sen seurauksena on voitava aivan lyhyessä ajassa erottaa kampiakselin (5) ja hammasnivel-karan (9, 37, 38) voimavirtaukset toisistaan, jotta moot-25 tori voi potkurin kanssa pyöriä edelleen. Laiva pysyy näin toimintakelpoisena, ja voimansiirtokoneisto voidaan tarkastaa ja vahingoittuneet osat vaihtaa seisahtuneena.

Keksinnön mukaan voidaan erityisesti kaikki tärkeät osat, vääntövärähtelyä vaimentava kytkin (10, 29, 30) mu-30 kaanlukien, vaihtaa laivalla, jotta kampiakselivaihteiston . (1, 26) nopea uudelleen käyttöönotto varmistuu ja talou- delliset vahingot, joita esimerkiksi laivan liian pieni virtakapasiteetti aiheuttaa, jäävät pieniksi.

Hammasnivelkara (9, 37, 38), vääntövärähtelyä vai-35 mentävä kytkin (10, 29, 30), onttoina akseleina toteutuvat kannattimet (11, 12) ja käyttöpyörä (13) yhdistetään ruu- 7 92989 viliitoksilla (17, 18) yhtenäiseksi rakenteeksi katsottavaksi kokonaisuudeksi, jonka keskiöimisrengas (47), väli-rengas (48) ja peitekansi (49) kiinnittävät käyttötilassa aksiaalisesti vaihteistoon (1, 26).

5 Tämä ruuveilla kiinnitetty yksikkö voidaan erottaa moottorin voimavirtauksesta pysähtyneenä vain kampiakselin puoleisesta hammastuksen kosketuksesta (21, 22), kun se työnnetään aksiaalisuunnassa pistekatkoviivalla esitettyyn asemaan "s".

10 Välirengas (48) on ensin otettava pois. Hammasni- velkaran (9, 37, 38) kaarihammastukseen (21) tarttuu irti kytkettäessä keskiöimisrenkaan (47) kartiomainen viiste (50), jolloin nivelkaran (9, 37, 38) ulkohalkaisija tukeutuu keskiöimisrenkaan (47) sisähalkaisij aan.

15 Kuvioiden 1-4 alapuolisektioissa on esitetty yk sikön irti kytketty asema "s" ja hammasnivelkaran (9, 37, 38) tuenta kytkimineen (10, 29, 30), kannattimineen (11, 12) ja käyttöpyörineen (13) keskiöimisrenkaan (47) sisä-halkaisijaan. Lukkorengas (51) varmistaa vetolaitteen (52) 20 kanssa sen vahingossa takaisin kytkeytymiseltä laivan täristessä, merenkäynnin ollessa kova, laivan kallistuessa tai korjaustöiden kestäessä pitkään.

Hammasnivelkaran (9, 37, 38) irti kytkemiseen kampiakselin puoleiselta hammaskehän (8) sisähammastukselta 25 (22) tarvitaan renkaalla (53), joka puolestaan on ruuvat tu kiinni kannattimeen (12), mekaaninen vetolaite (52).

Kytkeminen tapahtuu siirtämällä yksikköä aksiaalisesti paineruuvilla (54), joka kierretään peitekannen (49) sopiviin kierrereikiin ja jolla valmistetaan voimasulkui-30 nen hammastuksen kosketus kampiakseliin hammastuksella . (21, 22), kunhan ensin on poistettu lukkorengas (51).

Kaarihammashammastuksessa (21) siihen kuuluvine suorine sisähammastuksineen (22) on myös, kuten kytkettävissä olevissa sakarakytkimissä tunnettua, päädyssä mää-35 rämuotoiset viisteet (55, 56), jotka helpottavat kytke mistä.

Claims (7)

1. 8 92989
2. 1. Kampiakselivaihteisto, jossa päämoottorin käytetyn akselin (5) vapaa pää liittyy kampiakselijohtoon jous- 5 tavalla kytkimellä ja kampiakselivaihteiston kotelo on kiinnitetty suoraan moottoriin laippavaihteistona (1, 2) tai itsenäisenä rakenneyksikkönä moottorista erillisenä samalle tai erilliselle alustalle (26), tunnettu siitä, että 10 a) siinä on moottorin vaihtomomenttien vastaanotta miseksi sen kampiakselilta (5) kaksoiskardaaninen hammas-nivelkara (9, 37, 38) ja vääntövärähtelyä vaimentava kytkin (10, 29, 30), joista kytkin toimii käyttöpyörän (13) onttona akselina ja kannattimena (11, 12) ja on asennettu 15 sen sisään voimasulkuisesti, b) niin, että ensimmäisessä tai seuraavissa vaihde-portaissa (13, 18a, 19) ei siirretä kiellettyjä dynaamisia lisävoimia, ja c) niin, että tällaisten voimien siirtäminen ko-20 neistoihin, jotka liittyvät vaihteiston käytetyn akselin päähän (20), vältetään.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kampiakselivaihteisto, tunnettu siitä, että hammasnivelkara (9, 37, 38) käyttöpyörän (13) ja siihen ruuvatun vaimennuskyt- 25 kimen (10, 29, 30) kanssa voidaan kytkeä irti vaihteiston tarkastusta ja sitä varten, että jousielementit vaihdetaan vaimennusominaisuuksien muuttamiseksi, ja laakerien, hammaspyörien ja kytkettyjen koneistojen vaihtamiseksi, siten aksiaalisesti siirtämällä, että päämoottorin kampiakseli-30 johto sitä vastapäätä voi pyöriä edelleen. . 3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen kampiakseli- vaihteisto, tunnettu siitä, että vaihteiston kotelossa kampiakselin puoleisen keskiöimisrenkaan (47) sisäpuolella on kartiomainen viiste (50), ja irti kytketty 35 hammasnivelkara (9, 37, 38) pysyy keskiöimisrenkaan (47) sisähalkaisij alla. 9 92989
4. 4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen kampiakseli-vaihteisto, tunnettu siitä, että kaksoiskardaani-sen hammasnivelkaran (9, 37, 38) uiko- ja sisäosat voidaan vääntövärähtelyä vaimentavan kytkimen (10, 29, 30) lajista 5 ja toteutuksesta, siirrettävien vääntö- ja vaihtomoment-tien suuruudesta, kierrosluvuista ja akselien siirtymistä riippuen varustaa suorilla tai kaarevilla uiko- ja sisä-hammastuksilla (21, 22, 23, 33, 34, 35, 36) niitä sopivasti yhdistäen.
5. 5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen kampiakseli- vaihteisto, tunnettu siitä, että siinä on kaksois-kardaaninen hammasnivelkara (9, 37, 38), sen keskelle sijoitettu aksiaalireikä (40) sekä vastaavat säteittäiset reiät (42, 43, 44, 45, 46), joiden kautta kaikki toisiinsa 15 kytketyt hammastukset (21, 22, 23, 33, 34, 35, 36) ja vääntövärähtelyä vaimentava kytkin (10, 29, 30) saavat paineöljynsä.
6. 6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen kampiakseli-vaihteisto, tunnettu siitä, että siinä on kaksois- 20 kardaaninen hammasnivelkara (9, 37, 38), joka on sijoitettu vaihteiston (1, 26) kampiakselia (5) vastapäätä olevaan päätyyn, ja että hammasnivelkaraan (9, 37, 38) on kiinnitetty laite (52, 53, 54), joka mahdollistaa patenttivaatimuksessa 2 kuvatun aksiaalisen siirtymisen hammasnivelka-25 ran (9, 37, 38) kytkemiseksi ja irti kytkemiseksi.
7. 7. Patenttivaatimusten 1-6 mukainen kampiakseli-vaihteisto, tunnettu siitä, että vääntövärähtelyä vaimentavassa kytkimessä (10, 29, 30) on ylikuormitukselta suojaamiseksi vääntömomenttia rajoittava laite. ψ 10 92989