HU231161B1

HU231161B1 - Kombinált kormányzási rendszer derékcsuklós traktorokhoz

Info

Publication number: HU231161B1
Application number: HU1900091A
Authority: HU
Inventors: Márton Rátkai
Original assignee: Rátkai István
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2021-05-28
Also published as: EP3715220B1; HUP1900091A1; EP3715220A1

Description

Kombinált kormányzási rendszer derékcsuklós traktorokhoz

A találmány tárgya kombinált kormányzási rendszer derékcsuklós traktorokhoz, különös tekintettel a közúton végzett vontatáshoz alkalmasságra.

Derékcsuklós kormányzást öszkerékhajtású traktorokon alkalmaznak. A derékcsuklós traktornál az első és a hátsó híd merev, a mellső és hátsó kerekek azonos keréknyomon haladva teszik lehetővé az íves nyomvonalon fordulást. Fordulásnál a kerekek a fordulási kör érintőjének irányába állnak be. A derékcsuklós traktor -a merev vázú traktorokkal szembenjól kormányozható keskeny menetsávban művelésnél és hátramenetnél. A fordulókörének átmérője viszonylag kicsi, de a traktor éles kanyarodást nem tud végezni.

Az 1. ábra klasszikus felépítésű derékcsuklós traktort szemléltet, amely három fő vázrészből áll. Az 1 elülső vázrészben helyezik el a motort, az erőátviteli szerkezeti egységeket, a vezetőfülkét és a merev első hídra szerelt mellső kerekeket, amelyek nem kormányozott kerekek. Az ábrán egy 10 forgástengely mentén elhelyezett központi csuklók vagy királycsapok körül elforduló 3 középső vázrész egy 2 hátsó vázrészhez van felfogva, amelyhez munkagépeket csatlakoztathatnak. A 2 hátsó vázrész merev hátsó hídjára szerelt és ugyancsak nem kormányzott kerekek átmérője megegyezik a mellső kerekekével.

A 2a. és 2b. ábrák a 3 középső vázrész ismert kialakítási módját szemléltetik, az 1 elülső vázrészhez és a 2 hátsó vázrészhez csatlakozó részekkel. A 3 középső vázrészre egy 5 felső csuklótalp és egy 8 alsó csuklótalp van rögzítve, amelyek a vázrészek vízszintes síkban történő elfordulásának 10 forgástengelye irányában 6 csapfuratokat tartalmaznak, az alsó és a felső királycsapok csatlakoztatásához. Az 5 felső csuklótalp egy királycsappal az 1 elülső vázrészen kialakított ellendarabhoz közvetlenül kapcsolódik, a 8 alsó csuklótalp pedig egy királycsappal az 1 elülső vázrészre felfogott 9 kereszttartóhoz csatlakozik. Az 5 felső csuklótalpra van rögzítve a derékcsukló kormányzó munkahengerek 7 fogadórésze. A 3 középső vázrész két 4 alsó hosszanti csuklótalppal a 6 csapfuratokon 10 forgástengely mentén átvezetett csapokkal van a 2 hátsó vázrészhez fogva. Ez a megoldás teszi lehetővé a 2 hátsó vázrész függőleges síkban történő elfordulását, ami a talaj egyenetlenségek leküzdéséhez szükséges. A derékcsuklóval elfordulás tehát két egymásra merőleges síkban lehetséges a traktor vázszerkezete és a talaj viszonylatában: a 2 hátsó vázrész megengedett elfordulása a vízszintes talajsíkban 35-40°, a függőleges síkban pedig 10-15 ° lehet.

Illlllllllllllllllllllilllll

SZTNH-100297519

A derékcsuklós traktor fordulókörének átmérője jelentősen csökkenthető, ha a mellső kerék kormányozható. Ekkor a merev első híd helyett kormányzott hidat alkalmaznak. Traktoroknál a tengelycsonk kormányzás terjedt el, amelynél a traktor irányváltoztatásához a kormányzott mellső kerekek síkját rendszerint hidraulikus erőátvitellel elfordítják. A kerekek elfordítható tengelycsonkon keresztül vannak a vázszerkezethez kapcsolva, az elfordítási szögük nem egyforma, amit kormánytrapéz kialakításával valósítanak meg.

A mellsőkerék kormányzású derékcsuklós traktorok a technika állásából ismertek.

Az EP 1502839 A2 jelzetű szabadalmi irat olyan derékcsuklós traktort ismertet, amelynél az első kerekek kormányzása a hátsó kerekekkel összekapcsolt legalább egy működtető elemcsoporttal valósul meg. A működtető elemcsoport a váz szemközti oldalain elhelyezett két kettős működésű hidraulikus munkahengert, az első kerékagyak részét képező karokat, a karok között elrendezett csuklós szinkronizáló rudat és elemcsoportot tartalmaz. Az elrendezés meglehetősen bonyolult, karbantartásigényes.

Az US 4,802,545 A jelzetű szabadalmi irat egy kormányzási rendszert javasol derékcsuklós járművek, például traktorok számára. Az jármű első kerekeinek elfordítását és az első vázrész elfordítását hidraulikus munkahengerek végzik. Az elfordulásokat szenzorok érzékelik, a jeleket mikroprocesszoros vezérlő egység fogadja és vezérli a működtető hidraulikus rendszer útszelepeit. A hidraulikus rendszerben a törzscsukló-kormányzást egy szolenoid-működtetésű hidraulikus szeleppel vezérlik az alaphelyzetébe, amikor a kormányzási rendszer első vázrész vagy első kerék elfordítás kormányzási üzemmódban van.

Az US 4,565,257 A jelzetű szabadalmi irat olyan derékcsuklós munkagépet javasol, amelynél jármű első kerekeinek elfordítását és az első vázrész elfordítását egy-egy, nem központosán beépített hidraulikus munkahengerrel oldják meg.

Az US 5,137,106 A jelzetű szabadalmi iratból olyan kormányzási rendszer ismerhető meg derékcsuklós traktorokhoz, amelynél az első és a hátsó vázrész királycsappal összekapcsolt csatlakozó részeit a traktor középvonalára szimmetrikusan elrendezett két hidraulikus munkahengerrel kormányozzák a kívánt kanyarodási irányba. Hasonló megoldást ismertet az US 7,694,772 B1 szabadalmi irat is.

2103713

2199719

A derékcsuklós traktorok hátránya, hogy közúti vontatásra a csuklós vázszerkezetük miatt nem használhatók, mivel azt jogszabály tiltja. Ez a hátrány az erőgép gazdaságos kihasználhatóságát rontja, mivel a traktor a gazdálkodáshoz szorosan kötődő közúti szállításban nem vehet részt. A csukló vázrészek alkalmi és biztonságos egymáshoz rögzítésével a hátrány kiküszöbölhető, amire az üzemeltetők részéről reális igény van.

A DE3623347 A1 jelzetű szabadalmi irat kormányművet, derékcsukló kormányzó szerkezetet, mellső kerék kormányzó szerkezetet és kormányzási üzemmódokat vezérlő hidraulikus berendezést tartalmazó munkagépet tár fel. A munkagép első és hátsó vázrészének csuklós csatlakozói egy lengőkarral vannak összekapcsolva. A lengökar két oldalán egy-egy hidraulikus munkahenger van elrendezve, amelyek hengerfejei az első házrészhez, dugattyúrúdjainak végei pedig a lengökar hátsó házrész felöli végéhez csuklós kapcsolattal csatlakoznak. A munkagép hidraulikus berendezése olajtartályt, két munkahengert, szivattyút, útszelepet, visszacsapó szelepet és nyomáshatároló szelepet foglal magába. A munkahengerek nyomáskamrái össze vannak kapcsolva és az útszelep zárásakor a kiegyenlített nyomású munkahengerek biztosítják az első és a hátsó házrész egymáshoz rögzítését. A megoldás hátránya, hogy az egyedi kialakítású munkahengerek költségesek és a vázrészek összekapcsolt helyzetét csupán a hidraulikus rendszemyomás biztosítja, a vázrészek zárthelyzeti kapcsolatát stabil mechanikus zárral nem biztosítják.

A találmány célja olyan kombinált kormányzási rendszer kialakítása elülső vázrészből, középső vázrészből és hátsó vázrészböl álló derékcsuklós traktorokhoz, amely meglévő mellső kerék kormányzási rendszerrel felszerelt, vagy anélküli derékcsuklós traktor átalakításával megvalósítható és amely egymástól független mellső kerék kormányzási és derékcsuklós kormányzási üzemmódot tesz lehetővé. A mellső kerék kormányzási üzemmódban az erőgép jogszerűen közúti vontatást végezhet, mert a csukló vázrészek az erőgép hossztengelye mentén egyvonalban biztonságosan egymáshoz rögzített helyzetben vannak. A találmány további célja olyan kombinált kormányzási rendszer kialakítása, amelynél az üzemmód váltása egyszerű kapcsolási lépéssel vezérelhető.

A találmányunk nem terjed ki a kormányzott első híd kialakítására, amely a technika állásából jól ismert szerkezeti megoldás és egy meglévő merev első híddal ellátott derékcsuklós traktor átalakításánál -például a traktor felújításakor- az elülső vázrészbe beépíthető.

2100719

A célkitűzést szem előtt tartva a találmányunk kombinált kormányzási rendszer egymással összekapcsolt elülső vázrészröl, középső vázrészböl és hátsó vázrészből álló derékcsuklós traktorhoz. A kombinált kormányzási rendszer kormányműt, derékcsukló kormányzó szerkezetet, mellső kerék kormányzó szerkezetet, derékcsuklós vagy mellső kerék kormányzási üzemmódot vezérlő hidraulikus berendezést foglal magába és derékcsuklós kormányzási üzemmódban nyitott, mellső kerék kormányzási üzemmódban pedig záró helyzetbe vezérelt derékcsukló záró szerkezettel van ellátva. A derékcsukló záró szerkezetnek zárfej fészkekkel ellátott és a derékcsuklós traktor középső vázrészéhez rögzített derékzáró koszorúja, valamint a derékcsuklós traktor elülső vázrészéhez kapcsolt és zárfejet tartalmazó zár munkahengerei vannak.

A javasolt kombinált kormányzási rendszer derékcsukló kormányzó szerkezetet és mellső kerék kormányzó szerkezetet foglal magába és csak derékcsuklós vagy csak mellső kerék kormányzási üzemmódban működtethető. Derékcsuklós kormányzási üzemmódban a mellső kerekek nem kormányozhatok, fordulásnál a mellső kerekek és a traktor merev hátsó hídjára szerelt hátsó kerekek a fordulási kör érintőjének irányát követik. Mellső kerék kormányzási üzemmódban a mellső kerekek elfordíthatok, a traktor hátsó vázrészével összekapcsolt középső rész a traktor elülső vázrészéhez van rögzítve vízszintes síkban elfordulást kizáró derékcsukló záró szerkezettel. Ebben az üzemmódban a derékcsuklós traktor már jogszerűen vontathat pótkocsit vagy más vontatmányt a közúton.

A találmány célkitűzései elérhetők az 1. főigénypontban jellemzett kormányzási rendszerrel, amelynek előnyös megvalósítási módjait az aligénypontok tartalmazzák.

Találmányunkat a csatolt rajzokra hivatkozással ismertetjük részletesen, ahol

- az 1. ábra egy, a technika állásából ismert derékcsuklós traktort oldalnézetben mutat, - a 2a. ábra a technika állásából ismert derékcsukló szerkezetet felülnézetben szemlélteti, - a 2b. ábrán a 2a. ábrán mutatott szerkezet alulnézetben látható,

- a 3a. ábra derékcsuklós kormányzási helyzetet felülnézetben mutat,

- a 3b. ábra mellsőkerék kormányzási helyzetet mutat felülnézetben, zárt derékcsuklóval,

- a 4a. ábrán derékcsukló záró szerkezet látható zárt helyzetben,

- a 4b. ábrán derékcsukló záró szerkezet látható nyitott helyzetben,

- az 5a. ábra a középső vázrészt és a derékcsukló záró szerkezetet oldalnézetben szemlélteti,

- az 5b. ábra az 5a. ábrán mutatott elrendezést alulnézetben szemlélteti,

2199719

- a 6. ábra a kombinált kormányzási rendszer hidraulikus vezérlési körfolyamrajza.

A 3a. és 3b. ábrákon a találmány szerinti kombinált kormányzási rendszerrel felszerelt derékcsuklós traktor látható fordulásnál. A 3a. ábra mutatja, hogy derékcsuklós kormányzásnál a traktor 1 elülső vázrésze és a 2 hátsó vázrésszel összekapcsolt 3 középső vázrésze a fordulási kör sugarának megfelelő szögben állnak egymáshoz képest, mind a mellső kerekek, mind a hátsó kerekek alaphelyzetben vannak, mert a mellső kerekek elfordítását a kormányzási rendszer nem teszi lehetővé, a hátsó kerekek pedig nem kormányozhatok. Derékcsuklós kormányzásssal szántóföldi munkákat végez a traktor, munkagépeket vontat és hajt meg.

A 3b. ábra közúti vontatási helyzetben, mellső kerék kormányzással mutatja a traktort, amikor a fordulás a mellső kerekek kormányzásával végezhető, a hátsó kerekek alaphelyzetben vannak és a traktor 1 elülső vázrésze a 2 hátsó vázrésszel és a 3 középső vázrésszel mereven össze van kapcsolva. A derékcsukló elfordulásának lehetőségét az 1 elülső vázrész és a 3 középső vázrész között egy zárszerkezet kizárja.

A 4a. ábra zárt, a 4b. ábra nyitott 17 derékcsukló záró szerkezetet szemléltet, amelynek két 14 zárfej fészekkel ellátott köríves formájú 11 derékzáró koszorúja és 13 zárfejet tartalmazó két hidraulikus működtetésű 12 zár munkahengere van. A 13 zárfejek a 12 zár munkahengerek dugattyúdjainak szabad végén vannak rögzítve, előnyösen csavarkötéssel.

A 13 zárfejek alakja illeszkedik a 14 zárfej fészkek alakjához. A 17 derékcsukló záró szerkezet zárt helyzetében a 13 zárfejeknek alakzáró illesztéssel kell befeküdniük a 14 zárfej fészkekbe, elkerülendő a szerkezeti részek gyors kopását, deformálódását, különösen kedvezőtlen esetben törésüket.

Az 5a. és 5b. ábrák a traktor 3 középső vázrészét szemléltetik, felszerelt 17 derékcsukló záró szerkezetettel. A 3 középső vázrész kialakítását tekintve a 2a. és 2b. ábrákon bemutatott ismert megoldást vesszük alapul. A 17 derékcsukló záró szerkezet funkciója a derékcsuklós traktor 1 elülső vázrészének és 3 középső vázrészének összekapcsolása merev és elfordulást lehetővé tévő kapcsolattal. Ennek megfelelően a 11 derékzáró koszorú és a 12 zár munkahengerek különböző vázrészekhez vannak csatlakoztatva, a kövekezőképpen. A 11 derékzáró koszorú a 3 középső vázrész 8 alsó csuklótalpjához hegesztett kötéssel van rögzítve, a 12 zár munkahengerek pedig a derékcsuklós traktor 1 elülső vázrészére csavarkötéssel rögzített 9 kereszttartó 15 felfogóelemeihez csavarkötéssel vannak felfogva. A 15 felfogóelemek önálló alkatrészek, amelyeket ugyancsak hegesztett kötéssel fognak fel a 9 kereszttartóra.

A 6. ábrán a találmány szerinti kormányzási rendszert működtető hidraulikus berendezés kapcsolástechnikai felépítése látható. A hidraulikus berendezéssel működtetett fő egységek: 16 kormánymű, 17 derékcsukló záró szerkezetet, 18 derékcsukló kormányzó szerkezet és 19 mellső kerék kormányzó szerkezet. A hidraulikus berendezés ismert elemei: 20 olajtartály, 21 szűrő, 22 szivattyú, 23 visszacsapó szelep, 24 villamos működtetésű háromhelyzetű 4/3-as útváltó, 25 nyomáshatároló, 26 villamos nyomógombos működtetésű 6/2-es útváltó, 12 zár munkahengerek, derékcsukló kormányzási 27 munkahengerek és mellső kerék kormányzási 28 munkahenger. A munkahengerek kétszeres működésű hidraulikus munkahengerek.

A 17 derékcsukló záró szerkezet 12 zár munkahengereinek működését a 24 4/3-as útváltó vezérli. A 17 derékcsukló záró szerkezet hibátlan működéséhez szükséges, hogy a traktor 1 elülső vázrésze és 3 középső vázrésze pontosan egyvonalban álljon, hogy a 12 zár munkahengerek akadálymentesen benyomják a 13 zárfejeket a 11 derékzáró koszorú 14 zárfej fészkeibe. Ezért a 9 kereszttartónál és a 11 derékzáró koszorúnál szöghelyzetérzékelö szenzorokat és végálláskapcsolót is el kell helyezni és a traktor villamos rendszerébe bekötni a 24 4/3-as útváltó vezérléséhez. Ezeket a villamos elemeket rajzon nem tüntettük fel.

A kormányzási üzemmód átváltásához a hidraulikus berendezésbe egy nyomógombos villamos kezelőelemmel vezérelhető kiválasztó 26 6/2-es útváltó van beépítve. Az átváltás akkor hajtható végre, ha a traktor áll, a sebességváltó semleges állásban van, mind a 18 derékcsukló kormányzó szerkezet, mind a 19 mellső kerék kormányzó szerkezet semleges középállásban van és a kiválasztó 26 6/2-es útváltót vezérlő nyomógombot megnyomják.

A találmány szerinti kombinált kormányzási rendszer alkalmas a célkitűzésben körvonalazott feladatok megoldására, mert lehetővé teszi az egymástól független mellső kerék kormányzási és derékcsuklós kormányzási üzemmódot a mellső kormányzott híddal felszerelt derékcsuklós traktornál, és a csukló vázrészek biztonságos zárásával megteremti a lehetőséget arra, hogy a traktor a közúton jogszerűen vontathasson.

Claims

1. Kombinált kormányzási rendszer derékcsuklós traktorokhoz, amely egymással összekapcsolt elülső vázrészröl (1), középső vázrészből (3) és hátsó vázrészből (2) áll, ahol a kombinált kormányzási rendszer kormányműt (16), derékcsukló kormányzó szerkezetet (18), mellső kerék kormányzó szerkezetet (19), derékcsuklós vagy mellső kerék kormányzási üzemmódot vezérlő hidraulikus berendezést, továbbá derékcsukló záró szerkezetet (17) foglal magába, azzal jellemezve, hogy a derékcsukló záró szerkezetnek (17) zárfej fészkekkel (14) ellátott és a derékcsuklós traktor középső vázrészéhez (3) rögzített derékzáró koszorúja (11), valamint a derékcsuklós traktor elülső vázrészéhez (1) kapcsolt és zárfejet (13) tartalmazó zár munkahengerei (12) vannak.

2. Az 1. igénypont szerinti kombinált kormányzási rendszer, azzal jellemezve, hogy a derékzáró koszorú (11) a derékcsuklós traktor középső vázrészének (3) alsó csuklótalpjához (8) van rögzítve.

3. Az 1. igénypont szerinti kombinált kormányzási rendszer, azzal jellemezve, hogy a zár munkahengerek (12) a derékcsuklós traktor elülső vázrészére (1) rögzített kereszttartó (9) felfogóelemeihez (15) vannak csatlakoztatva.

4. Az. 1-3. igénypontok bármelyike szerinti kombinált kormányzási rendszer, azzal jellemezve, hogy a zárfejek (13) a zár munkahengerek (12) dugattyúd)ainak szabad végén vannak felfogva.

5. A 4. igénypont szerinti kombinált kormányzási rendszer, azzal jellemezve, hogy a zárfejek (13) a zárfej fészkek (14) alakjához illeszkedően vannak kialakítva.

6. Az 2-5. igénypontok bármelyike szerinti kombinált kormányzási rendszer, azzal jellemezve, hogy a derékcsuklós traktor középső vázrészének (3) alsó csuklótalpa (8) csapfuratban (6) elhelyezett és a vízszintes síkban elfordulást biztosító csappal kapcsolódik a derékcsuklós traktor elülső vázrészéhez (1).

21Θ0713

SZTNH-100297520

7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti kombinált kormányzási rendszer, azzal jellemezve, hogy a hidraulikus berendezésbe a kormányzási üzemmód átváltásához egy kezelöelemmel vezérelhető kiválasztó 6/2-es útváltó (26) van beépítve.

8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti kombinált kormányzási rendszer, azzal jellemezve, hogy a hidraulikus berendezésbe a derékcsukló záró szerkezet működésének (17) vezérléséhez 4/3-as útváltó (24) van beépítve.