179374. lajstromszámú szabadalom • Függőleges tengelyű hajtómű célszerűen folyadékok, különösem víz felszíni levegőztetésére
3 179374 4 lási képe a lengés ‘periódusszámának megfelelően változik és a fogak rendellenes terhelését okozza a deformáció, például váltakozó sarokélfelfekvés formájában. A csiga- és ferdefogazású hajtások ilyen jellegű terhelésre különösen érzékenyek. Az említett hátrányok kiküszöbölésére számos megoldás született már, de egy sem megnyugtató, mert csupán csökkenti a tapasztalt hátrányokat. A jelenleg ismert műszaki fejlettségi szintet a következőkben ismertetett megoldások testesítik meg. A találmány szerinti megoldás szűkebb tárgyköréhez tartozó ismert megoldások a bevezetőben jellemzett két csoportba tartoznak. Ilyenek pl. a FLENDER (NSZK) cég 1. és 2. csoportba tartozó gyártmányai, a SEW (NSZK) 2. csoportba tartozó gyártmányai, KUMPULAINEN (Finnország) 1. csoportba tartozó berendezései, RÚD. UIKER (Svájc) 2. csoportba sorolható és BRAUN—LÜBBE (Svájc) szintén 2. csoportba tartozó függőleges tengelyű, víz felszíni levegőztetésére szolgáló hajtóművei. Ezek közül a FLENDER cég kísérletei és számításai alapján az axiális terhelés eléri a 150.000 N-t, ezért ez a cég nagyméretű összetett csapágyazásokkal igyekszik csökkenteni a tengely rugalmas deformációját. Ismertek az olyan megoldások, amelyeknél a levegőztető kereket hordozó tengely és a hajtómű kihajtó tengelye különálló tengely, és kettőjük kapcsolatát egy fogazott tengelykapcsoló biztosítja, ami a levegőztető kerék okozta káros tengelykihajlásoktól függetleníti a hajtóművet, azonban e megoldásoknál a rugalmas deformáció hatását a fogkapcsolatra csupán csökkenteni tudják, de megszüntetni nem. A ma már ismert és szabványokban meghatározott (pl. GOSZT 5006) domborított fogazású tengelykapcsolók tengelyeinek szögeltérése csak a domborítás középpontja mint fogazási középpont körül megengedett, és esetünkben nem segít a káros következmények megszüntetésében. Jellemző a hagyományos berendezésekre, hogy a járulékos igénybevételek felvételére azonos teljesítmény átvitele mellett nagyobb inerciájú hajtótengelyek és nagyobb méretű csapágyak kerülnek beépítésre a levegőztető berendezésekben. Az általános célú hajtóművek élettartamával azonos élettartamú folyadék levegőztető hajtóművek tehát nagyságrendileg nagyobb méretekben építhetők meg, mint a hagyományos hajtóművek. Találmányunk szerinti megoldás alkalmazása a fenti hátrányokat megszünteti, mert a káros fognyomások a fogazott tengelykapcsolón megszűnnek, és emiatt a levegőztető kerék tengelye az egyéb célra készült hajtóműveknél használt méretezéssel meghatározható az élettartam csökkenése nélkül. A fentieknek megfelelően találmányunk függőleges tengelyű hajtómű, célszerűen folyadékok, különösen víz felszíni levegőztetésére, amelynek a levegőztető kerék tengelye és az ezt meghajtó tengelye között előnyösen külső-belső fogazású tengelykapcsoló van, amelynek jellemzője, hogy a hajtott tengelyen egy külső fogazású tengelykapcsolófél van elrendezve, amelynek fogazása hordó alakú, és hogy a tengelykapcsoló fogazott felülete és a tengelykapcsolóhoz közelebb eső csapágy között a tengelyirányú távolság nem nagyobb a tengelykapcsoló külső átmérőjének felénél. Találmányunk lényege: a hordó alakú fogazás lehetővé teszi, hogy a tengelykapcsoló a tengelynek a tengelykapcsoló agyaival határolt tengelyvonalon kívül eső pontja körül fordulhasson el anélkül, hogy a fogakon az élettartamot erősen csökkentő élfelfekvés keletkezzen. E lehetőség kihasználása céljából a hajtómű lapátkereket hordozó tengelyét, amely egyszersmind a hajtómű kimenő tengelye, osztjuk, és a két tengelyt fogazott tengelykapcsolóval kapcsoljuk össze, függetlenítvén ezzel a hajtómű kimenő tengelyét a káros lengésektől. Azt a célkitűzést azonban, miszerint a hajtómű kimenő tengelyére a fogazott tengelykapcsolón át a forgatónyomatéktói idegen erő ne hasson, a tengelykapcsoló önmagában nem képes elérni, és csupán a levegőztető kereket hordozó tengelyre erősített fogaskerék fogainak hordó alakja révén akadályozhatjuk meg a káros lengések átjutását a kimenő tengelyre. A káros lengések okozta nemkívánatos erőhatásokat a lapátkereket hordozó tengely csapágyai és csapágyait körülölelő'tartószerkezet veszi fel. A levegőztető kereket hordozó tengely rugalmas kihajlásait a csapágyszerkezet nem akadályozza. A találmány szerinti megoldás előnyeit néhány szóval lehet jellemezni: A hajtómű élettartama növekszik, jelentős súlycsökkenés érhető el a kimenő tengely, a fogazott tengelykapcsoló fogai, a levegőztető kerék tengelyének méretezése során és ugyancsak méretcsökkenéssel számolhatunk az említett alkatrészek csapágyazásához szükséges csapágyaknál. A találmány egy példakénti kiviteli alakját a mellékelt rajzokon mutatjuk be. Az 1. ábra a hajtómű példakénti kiviteli megoldását szemlélteti, a 2. ábra a tehermentesítés kinematikáját vázolja. Az 1. ábra szerint az 1 hajtómű a 2 csapágyszerkezettel van összeerősítve, a szétválasztott tengelyfelek kapcsolatát a 3 belső fogazató fogaskerék és a 4 külső fogazató kerék biztosítja. Az utóbbi kapcsolódó fogazata gömbszerűen van kialakítva. A külső és belső fogazatok fogszáma azonos. Az alsó tengelyfél axiális megfogása az 5 csapágy rugalmas rögzítésével van megoldva, ahol a 6 rugalmas szorító elemek a csapágy külső gyűrűjének, és ezzel együtt az alsó tengelyiéinek axiális elmozdulását teszik lehetővé a rugó állandó és az axiális lengőterhelés függvényében. A radiális önbeálló 7 csapágy futó illesztésű külső gyűrűje, adalékolt PTFE bevonatú (teflon) 8 fészekben van elhelyezve. Ez a kialakítás lehetővé teszi az önbeálló működés mellett a lengőterhelés okozta axiális elmozdulást is. Az axiális elmozdulás a fogazott tengelykapcsoló működését természetesen nem befolyásolja. A 2, ábra a radiális lengő terhelés hatására létrejött alsó tengelyfél deformációját mutatja be, „f” kihajlással és „a” szögeltéréssel. A tengely deformációja folytán a kapcsolat középvonalában a 4 fogaskerék „f” értékkel radiális irányban elmozdul, miközben „a” szöggel elfordul. A radiális erő nélküli kapcsolat megvalósítása érdekében a 4 kerék hordó alakú fogazatának „F ! ” húrmagassága meghatározza a gömbfogazat Rj rádiuszát. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
