196563. lajstromszámú szabadalom • Meghajtóegység motorral és többfokozatú hajtóművel
1 2 A találmány tárgya meghajtóegység motorral és többfokozatú hajtóművel, ahol a motor és a hajtómű között bolygómű, valamint hidromotorból és hidrosztatikus szivattyúból álló nyomatékmódosító van. Ismeretes, hogy a belsőégésű motorok és ezen belül is a diesel motorok rugalmassága igen korlátozott, vagyis csökkenőfordulatszám mellett, csak kis mértékben emelkedik a nyomatékük. Ezért ha ilyen motort járművek meghajtására használnak, akkor a motor és a járószerkezet közé egy olyan hajtóművet kell beiktatni, amely a járókeréken már megvalósítja, vagy legalábbis elégségesen megközelíti a nyomaték és fordulat szorzatának állandóságát, vagyis az úgynevezett vontatási hiperbolát. Erre a célra alakultak ki a több áttételi fokozatta] bíró sebességváltók, a liidrodinamikus nyomatékváltók és ezek kombinációja, illetve az utóbbi évtizedekben terjedően van a hidrosztatikus hajtás is. Fokozottan jelent gondot a motorok rugalmatlansága a mezőgazdasági erőgépeknél és traktoroknál, hiszen ezektől elvárjuk, hogy teljes motorteljesítményüket képesek legyenek vonóhorog teljesítménnyé alakítani, a technológia által megszabott sebességek mellett és mindezt magas hatásfokkal, az élettartamuk döntő hányadában működtetni tudják. A járműveknél bevált és terjedő hidrodinamikus nyomatékváltó és hidrosztatikus hajtás itt, azok kedvezőtlen hatásfoka miatt nem alkalmazhatók. Marad tehát a fokozatok számának növelése. Ennek azonban az alkalmazásnál az a hátránya, hogy csak megállással lehet áttételt változtatni, amit a technológia nem mindig tűr el. Ezen kívánnak segíteni a terhelés alatti váltókkal, amelyek a fokozat váltáskor szükségtelenné teszik a megállást, de jelentős dinamikus túlterheléseket visznek át az egész hajtásláncra. A gazdaságos felhasználás érdekében tehát az ilyen jellegű gépek hajtóműveit olyan kiegészítő egységekkel kell ellátni, amely az egyes fokozatok között lehetőséget ad a fokozat nélküli nyomatékmódosításra. Ilyen megoldást ismertet az Ölhydraulik und Pneumatik című folyóirat 1986 februári száma (Járchow- Berger: Koppelgetriebe mit Stufenlosen Hydrostatischen Getriebe und Nachschaltstufen für Kraftfahrzeuge). Az itt leírt megoldásnál a rendszer motorarányos tengelyéhez két hidroszatikus egységet tartalmazó rendszer csatlakozik, oly módon, hogy a második hidrosztatikus egység a motorarányos tengelyhez kapcsolódó napkerék tengelyéhez van csatlakoztatva. Ily módon a hidrosztatikus rendszer áttételének változtatásával a bolygómű áttétele is fokozat nélkül változtatható. így az ilyen hajtóművel kiválasztható a technológiához legjobban illő sebességfokozat és a munka közben adódó ellenállás változásokra terhelés alatt fokozat nélküli nyomatékmódosítással lehet reagálni. Minthogy azonban a hidrosztatikus rendszer a motor felől jövő, azaz a motorarányos fordulatú tengelyről kapja a meghajtást, a hidrosztatikus rendszerben a szabályozás mértékét messze meghaladó meddő teljesítmények lépnek fel. Ezért alkalmazását csak rendkívül szűk tartományban, lényegében a váltás szinkronizálására lehet használni. Az egész rendszer hatásfoka azonban még így is számottevően romlik. A jelen találmánnyal ezért olyan meghajtóegység kialakítása a célunk, amellyel ugyancsak biztosítható a fokozatok közötti nyomatékmódosítás anélkül, hogy a rendszer hatásfoka számottevően romlanék és amely ennek megfelelően viszonylag széles tartományban alkalmazható. A kitűzött feladatot úgy oldottuk meg, hogy a mote rt és többfokozatú hajtóművet tartalmazó meghajtóegységben, ahol a motor és a hajtómű között bolygómű, valamint hidromotor és hidrosztatikus szjvatytjúból álló hidrosztatikus nyomatékmódosító van, a találmány szerint a hidrosztatikus nyomatékmódosító' a bolygómű és a hajtómű között van elhelyezve oly íródon, hogy a hidromotor a bolygókerék kosárhoz, a hidrosztatikus szivattyú pedig a bolygómű kihajtótengelyéhez van oldhatóan csatlakoztatva. A berendezésben a bolygómű behajtó napkereke a motortól jövő tengelyen van, a bolygókerék kosárban elrendezett bolygókerekek pedig kihajtó napkerékhez catlakoznak. A hidromotor célszerűen fékkel van ellátva és o:yan kapcsolóeleme van, amellyel egyik állásban a bemenő napkerék és a bolygókerék kosár, másik állásban a bolygókerék kosár és a hidromotor van, amely a bolygómű kihajtókerekéhez van kapcsolva. A találmány szerinti meghajtóegység segítségéve] egy viszonylag kis fokozatszámú alaphajtómű fokozatszáma megduplázható, és a működés során az egység egyik üzem módjában murikasebességeket, harmacik üzemmódjában pedig a munkafokozatok között fokozat nélküli nyomaték, illetve sebesség módosítást biztosít. A találmány szerinti meghajtóegység üzemelése során tehát csupán egyetlen üzemmódban t működik a viszonylag rossz hatásfokú hidrosztatikus teljesítmény átvitel, ennél a megoldásnál azonban csak mint mellékági hajtómű, ami azt jelenti, hogy szabályozás ebben az esetben is csupán a motor teljesítmény .15 —30%-áig terjed és — minthogy a hidrosztatikus rendszer a meghajtóegység menetarányos tengelyéhez csatlakozik — a hidrosztatikus mellékágban mindig csak az elengedhetetlenül szükséges szabályzott telje:ítmény halad át. így az itt fellépő veszteségek csak max. 25-30/f-át érhetik el annak, amely főági hajtás esetén keletkezne.. E megoldás révén optimálisan egyesíthető a mechanikus hajtás jó hatásfoka és a hidrosztatikus hajtásban rejlő szabályozási előny. A találmány további részleteit kiviteli példán, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti meghajtóegység egy célszerű kiviteli alakjának kinematikai vázlata, a 2. ábra pedig a berendezés működésének jellemzőit bemutató diagram. Az 1. ábrán látható, meghajtóegység 1 motort, ehhez 2 tengelykapcsolón és 3 behajtótengelyen keresz_ül kapcsolódó 4 bolygóművet és 5 hidrosztatikus nyonatékmódosítót tartalmaz. A 4 bolygóműben a 3 behajtóegység végén lévő 6 bemenő napkerék 7 bolygókerekekhez kapcsolódik. \ 7 bolygókerekek 7a és 7b fogaskerekekből állnak és 8 csapokon vannak ágyazva. A 8 csapok 9 bolygókerék kosáron vannak elrendezve. A 6 bemenő napkerék a 7a fogaskerekekkel kapcsolódik és a 7b fogaskerekek pedig 10 kihajtó napkerékhez csatlakoznak. A 10 kihajtó napkerék közös csőtengelyen van a 11 fogaskerékkel, amely viszont 12 kihajtó keréken keresztül van a 13 többfokozatü hajtómű bemenő tengelyére erősítve. 196.563 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
