CS213658B1

CS213658B1 - Safety mechanism of the drive system of working machines,particularly selfpropelled agricultural and other machines

Info

Publication number: CS213658B1
Application number: CS906579A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Miratsky; Josef Veverka; Jiri Vondrak; Josef Svejnoha
Original assignee: Vaclav Miratsky; Josef Veverka; Jiri Vondrak; Josef Svejnoha
Priority date: 1979-12-20
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1982-04-09
Also published as: SU1067257A1; BG37631A1; DD160444A3

Description

Předmětem vynálezu je pojistný mechanismus náhonového systému pracovních strojů, zejména samojízdných zemědělských i jiných strojů.The subject of the invention is a locking mechanism of a drive system of working machines, in particular self-propelled agricultural and other machines.

Se zvyšujícím se výkonem motorů u pracovních strojů vzrůstají i nároky na celý náhonový systém a jeho jištění proti přetížení. Toto se týká zejména samojízdných zeměděl akých i jiných strojů, vybavených spalovacím motorem, kde ve většině případů je odběr kroutícího momentu z klikové hřídele veden přes motorovou spojku na jednotlivé pracovní adaptéry a ústrojí přímo nebo přes převodovou skříň. Při takto řešeném náhonovém systému lze s výhodou využít motorovou spojku pro plynulý rozběh pracovních adaptérů, avšak celý náhonový systém je vystaven nebezpečí při nepředvídaném překročení kroutícího momentu 8 následujícím poškozením náhonu. Pokud tento náhonový systém není jištěn proti přetížení, dochází vlivem jeho provozuschopnosti a výkonnosti stroje. Proto některé známé konstrukce tento problém se částečně snaží řešit předimensováním náhonového systému, tímto však není chráněna motorová spojka a řešení vede ke zvýšení hmotnosti a ceny stroje. U jiných známých systémů jsou v ochraně náhonového systému používány různé typy pojistných spojek. nejznámější způsob jištění je střižnou spojkou, která přes nespornou výhodu spo- <With increasing power of engines in working machines, the demands on the entire drive system and its overload protection increase. This applies in particular to self-propelled agricultural and other machines equipped with an internal combustion engine, where in most cases the torque is taken from the crankshaft via a motor coupling to the individual working adapters and devices directly or via a gearbox. In such a propulsion system, it is advantageous to use a motor coupling for the smooth start-up of the working adapters, but the entire propulsion system is exposed to the risk of unexpectedly exceeding the torque 8 resulting in damage to the drive. If the drive system is not overload protected, it is due to its operability and machine performance. Therefore, some known designs partially attempt to solve this problem by oversizing the drive system, but this does not protect the motor clutch and the solution leads to increased weight and cost of the machine. In other known systems, various types of safety clutches are used in the drive system protection. the best known method of securing is a shear clutch, which despite the indisputable advantage of spo <

Čivající v jednoduchosti řešení, má hlavní nevýhody v nemožnosti přesnějšího nastavení jištěného kroutícího momentu a dále ve ztrátových časech spojených s výměnou střižného elementu a v obtížích při jeho výměně, plynoucích z omezené přístupnosti k náhonovému systému. Pro ostranění těchto nevýhod se u známých řešení nejčastěji používají pro jiště213 658Given the simplicity of the solution, it has the major drawbacks of impossibility of more precise adjustment of the secured torque and of the loss times associated with changing the shear element and the difficulty of replacing it due to limited accessibility to the drive system. In order to overcome these drawbacks, the known solutions are most often used for protection purposes

213 658 ní náhonového systému pojistné spojky, kde při překročení nastaveného proutícího momentu dochází к přeskakování např. kuliček nebo válečků přitlačovaných pružinou v drážkách· Způsob jištění pojistnými spojkami je u známých provedení zemědělských strojů omezen přenášeným kroutícím momentem cca do lOOONm а шах. počtem otáček 600 1/min. Pro vyšší výkonnost u nově vyvíjených strojů je nutno přenášet i vyšší kroutící moment cca 2000 Nm a i vyšší otáčky 1000 1/min·, kdy však známé principy pojistných spojek nejsou použitelné jak z hlediska životnosti, protože přeskakováním elementů dochází ke značnému opotřebení, tak i z hlediska vysoké hmotnosti, ceny a nákladovosti. Pro jištění náhonového systému při vyšším kroutícím momentu jsou dále známa pojistná zařízení, založená na principu přetlačování kuliček do drážek přítlačným kotoučem a sadou pružin· Při překročení nastaveného max· kroutícího momentu dojde bučí přímo nebo prostřednictvím segmentu к vysunutí kuliček z drážek na jinou dráhu nepřerušovanou drážkami a tím i ke vzdálení přítlačného kotouče .Změnou polohy přítlačného kotouče se působí na kontakty koncového vypínače, který následně přeruší přívod elektrické energie do elektromotoru a tím se ukončí přenos kroutícího momentu do náhonového systému· Tato známá provedení jsou použitelná jen pro náhon elektromotorem, protože pojistné zařízení přímo neodpojuje hnací a hnanou čáat náhonového systému, ale jen dává impuls к přerušení přívodu elektrické energie do elektromotoru· Další nevýhody spočívají v tom,že vypnutí není okamžité a vlivem setrvačnosti se přenášený kroutící moment může ještě zvýšit, zařízení má značné rozměry a hmotnost, podle funkce musí být většinou vybavováno ještě dalším zařízením к rozpojení hnací a hnané části, určité problémy mohou ještě vznikat při opětovném uvádění do provozu, aniž by byla odstraněna příčina přetížení·213 658 safety clutch drive system, where the set wicker torque exceeds, for example, balls or rollers pressed by spring in the grooves · The method of securing the safety clutch in known versions of agricultural machines is limited by transmitted torque up to about 100ONm шах. 600 rpm. For higher performance in newly developed machines, it is necessary to transmit higher torque of approx. 2000 Nm and even higher speed 1000 rpm. However, known principles of safety clutches are not applicable both in terms of service life, high weight, price and cost. For securing the drive system at higher torque, there are also known safety devices based on the principle of pushing the balls into the grooves by the thrust disc and spring set. · When the set max · torque is exceeded Changing the position of the pressure plate affects the contacts of the limit switch, which then interrupts the power supply to the electric motor and thus terminates the transmission of torque to the drive system. These known embodiments are only applicable to electric motor drive, since the device does not directly disconnect the drive and driven parts of the drive system, but only gives an impulse to interruption of the electric power supply to the electric motor. instantaneous and due to inertia, the transmitted torque can be further increased, the device is of considerable size and weight, depending on its function it must usually be equipped with an additional device for disconnecting the drive and driven parts, certain problems may arise during restarting without overload cause removed ·

Účelem vynálezu je vytvořit takový pojistný mechanismus náhonového systému pracovních strojů, zejména samojízdných zemědělských a jiných strojů, který výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje a umožňuje spolehlivý přenos velkých kroutících momentů se současným jištěním náhonového systému proti přetížení rozpojením přenosu kroutícího momentu·The purpose of the invention is to provide such a locking mechanism for the drive system of working machines, in particular self-propelled agricultural and other machines, which largely eliminates the above-mentioned shortcomings and allows reliable transmission of large torques while simultaneously protecting the drive system against overload by disconnecting the torque transmission.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že к výstupnímu hřídeli je připojen náboj, jsoucí dále v záběru s pohyblivou částí spojky prostřednictvím korunového kola a na náboji je uložena jednak pevná část spojky, jednak těleso připojené ke vstupnímu přírubovému hřídeli, mezi nímž a pevnou částí spojky je upraven unašeč, spojený a pevnou částí spojky, v němž je uložen nejméně jeden pohyblivý člen, opatřený jednak vypínacími tyčkami, jednak nejméně dvěma ozuby, upravenými pro styk s vybráními tělesa a mezi pohyblivým členem a pevnou čáatí spojky jsou uloženy pružiny, přičemž mezi pohyblivou částí spojky s korunovým kolem náboje je upraven aretační mechanismus.SUMMARY OF THE INVENTION A hub is coupled to the output shaft, further engaged with the movable coupling portion by means of a ring gear, and a fixed coupling portion is mounted on the hub and a body coupled to the input flange shaft between which and the fixed coupling portion is a carrier is provided, coupled to the fixed part of the clutch, in which at least one movable member is provided, provided on the one hand with disengaging rods and on the other with at least two claws adapted to contact the body recesses and springs being disposed between the movable member and coupling with crown wheel hub is adjusted locking mechanism.

Na připojených výkresech je schematicky znázorněn a objasněn příklad provedení pojistného mechanismu podle vynálezu, kde na obr. 1 je podélný řez pojistným mechanismem náhonového systému, obr. 2 představuje detail pohyblivého členu ve vysunutém stavu při překročení nastaveného kroutícího momentu a na obr. 3 je detail aretačníhe mechanismu pohyblivé části spojky.1 is a longitudinal section through the drive mechanism safety mechanism; FIG. 2 is a detail of the movable member in the extended state when the set torque is exceeded; and FIG. 3 is a detail. locking mechanism of the movable coupling part.

Pojistný mechanismus náhonového systému pracovních strojů je upraven mezi vstupním přírubovým hřídelem 1, který je spojen s tělesem 2, opatřeným vybráními 3 a výstupnímThe locking mechanism of the drive system of the working machines is provided between an input flange shaft 1 which is connected to a body 2 provided with recesses 3 and an output flange.

213 658 hřídelem 6, jenž je spojen s nábojem 4, opatřeným korunovým kolem 5. Na náboji 4 je,točně uloženo těleso 2, přímo nebo přes pouzdro 7 a dále přes axiální ložisko 8, podložku 9* zajiětovací podložku 10 je celý pojistný mechanismus zajištěn seřizovači maticí 11, umístěnou na náboji 4» V unašeči 12, uloženém na tělese 2 a pevně spojeném s pevnou části spojky 18, jsou vytvořeny otvory 13 pro pohyblivé členy 14, opatřené ozuby 15, upravené pro uložení ve vybráních 3 tělesa 2 prostřednictvím tlaku pružin 17. Počet pohyblivých členů 14 s ozuby 15 je určován přenášeným kroutícím momentem, nejméně však jsou dva pohyblivé členy 14* Počet a umístění vypínacích tyček 16 je do značné míry určqván počtem a rozmístěním pohyblivých členů 14, z hlediska nastavení jsou výhodné tři vypínací tyčky 16.Úhel <Z vybrání 3 a ozubu 15 musí splňovat podmínku nesamosvornosti a ovlivňuje vypínací kroutící moment. Je nasnadě, že ozub 15 může být nahrazen i jiným tvarem např. kuličkou nebo válečkem. Z hlediska funkce celého pojistného mechanismu by mohl být i jen jeden pohyblivý člen 14, který by byl upraven např. jako kotouč, spojený s unaěečem 12 obdobným způsobem jak je řešeno znázorněné spojení pohyblivé části spojky 21 s korunovým kolem 5* Na takto provedeném pohyblivém členu 14 by pak přímo byly vytvořeny ozuby 15 a s ním spojeny vypínací tyčky 16. Mezi pohyblivým členem 14 a pevnou částí spojky 18 by byly umístěny příslušné pružiny 17, přitlačující pohyblivý člen 14 s ozuby 15 do vybrání 3 tělesa 2.213 658 by a shaft 6, which is connected to a hub 4 provided with a crown wheel 5. The hub 4 is rotatably supported by a body 2 directly or via a bushing 7 and further over an axial bearing 8, a washer 9 * a washer 10 an adjusting nut 11 disposed on the hub 4. In the carrier 12 mounted on the body 2 and fixedly connected to the fixed part of the coupling 18, openings 13 for the movable members 14 are provided with teeth 15 adapted to be received in the recesses 3 of the body 2 by spring 17. The number and position of the shut-off bars 16 is largely determined by the number and placement of the movable members 14, with three shut-off bars 16 being preferred in terms of alignment. .The angle <Z of the recesses 3 and the tooth 15 must meet the self-locking condition and affect the breaking k routing moment. It will be understood that the tooth 15 may be replaced by another shape, for example a ball or a roller. From the point of view of the function of the whole locking mechanism, there could be only one movable member 14, which would be arranged, for example, as a disc, connected to the driver 12 in a similar manner as the illustrated connection of the movable part of the clutch 21 with the ring gear 5. 14, the teeth 15 would then be directly formed and the release rods 16 connected thereto. Between the movable member 14 and the fixed portion of the coupling 18, corresponding springs 17 would be positioned to press the movable member 14 with the teeth 15 into the recesses 3 of the body 2.

Pevnou částí spojky 18 uloženou prostřednictvím ložiska 19 na náboji 4 prochází směrem к pohyblivé části spojky 21 vypínací tyčka 16, která je seřizovatelně spojena s pohyblivým členem 14 a zajiěíována proti pootočení pomocí zajišíovací příložky 20, uchycené prostřednictvím šroubu 32 к pevné části spojky 18. Pohyblivá Část spojky 21 opatřená aretačním mechanismem 22, která je ve stálém záběru s korunovým kolem 5 náboje 4 a je v tomto korunovém kole 5 uložena suvně např. prostřednictvím ozubení. Zasouvací příruba 24 je suvně uložena na výstupním hřídeli 6a spočívá svými čepy 23 procházejícími nábojem 4 na pohyblivé části spojky 21 a celý pojistný mechanismus je opatřen krytem 25_. Aretační mechanismus 22, zajištující polohu pohyblivé části spojky 21 může být různé konstrukce, ý příkladném provedení podle obr. 3 je umístěn v dutině 26 a sestává z kulového čepu 27* uloženého v důlku 28 korunového kola 5, dále z palce 29, vodítka 30 a pružinky 31.A fixed rod of coupling 18 mounted via bearing 19 on hub 4 extends towards the movable portion of coupling 21 of the release rod 16, which is adjustably coupled to the movable member 14 and secured against rotation by a securing clip 20 secured by a bolt 32 to the fixed portion of coupling. The part of the coupling 21 provided with a locking mechanism 22 which is in permanent engagement with the ring gear 5 of the hub 4 and is mounted in this ring gear 5, for example by means of gearing. The plug-in flange 24 is slidably mounted on the output shaft 6a with its pins 23 passing through the hub 4 on the movable part of the coupling 21 and the entire locking mechanism is provided with a cover 25. The locking mechanism 22 securing the position of the movable part of the clutch 21 may be of different construction. The exemplary embodiment according to FIG. 3 is located in the cavity 26 and consists of a ball pin 27 * mounted in a recess 28 of the crown wheel 5; springs 31.

Pojistný mechanismus náhonového systému podle vynálezu pracuje následovně: kroutící moment od neznázorněného zdroje např. motoru je přenášen do vstupního přírubového hřídele 1 přes pojistný mechanismus na výstupní hřídel 6 pro příslušný neznázorněný pracovní orgán. Kroutící moment ze vstupního přírubového hřídele 1 je přenášen na těleso 2, de jehož vybrání 3 jsou tlakem pružin 17 přitlačovány ozuby 15 pohyblivých Členů 14 uložených ▼ unáěeči 12 a návazně je kroutící moment přenášen na s ním spojenou pevnou část spojky IB, jsoucí prostřednictvím např. zubů v záběru s pohyblivou částí spojky 21, z níž je přes korunové kolo 5 a háboj 4 přenášen kroutící moment na výstupní hřídel 6. Při překročení nastaveného kroutícího momentu, jež je určován především tlakem pružin 17, počtem vybrání 3 a ozubů 15 a úhlem , dochází působením rozkladu sil к posuvu ozubů 15 pohyblivých členů14 ve vybrání 3 tělesa 2* Změna polohy pohyblivých člpnů 14, se kterými jsou spojeny vypínací tyčky^16. zapříčiní, že vypínací tyčky 16 svým působením na pohyblivou část spojky 21 tuto vysunou ze záběru s pevnou částí spojky 18, čímž dojde к okamžitému přerušeníThe drive mechanism locking mechanism according to the invention operates as follows: a torque from a power source (not shown), e.g. of an engine, is transmitted to the input flange shaft 1 via a locking mechanism to an output shaft 6 for the respective operating member (not shown). The torque from the input flange shaft 1 is transmitted to the body 2, the recess 3 of which is pressed by the springs 17 of the tines 15 of the movable members 14 supported by the grippers 12 and subsequently the torque is transmitted to the fixed part of the coupling IB connected thereto. teeth in engagement with the movable part of the clutch 21, from which torque is transmitted via the ring gear 5 and the hub 4 to the output shaft 6. When the set torque is exceeded, which is determined mainly by the spring pressure 17, number of recesses 3 and teeth 15 and angle occurs by the application of forces to the displacement of the teeth 15 of the movable members 14 in the recess 3 of the body 2. causes the disengaging rods 16 to act on the movable portion of the clutch 21 to disengage it from the fixed portion of the clutch 18, causing an immediate break

213 658 přenosu kroutícího momentu ze vstupního přírubového hřídele 1 na výstupní hřídel 6. Nastalou změnou polohy pohyblivé části spojky 21 v korunovém kole 5 zajistí aretační mechanismus 22. Hloubka vybrání 3 a výška ozubu 15 jsou s výhodou zvoleny tak, že ozub 1? se zcela nevysune z vybrání 3* Tím je umožněno, aby okamžitě po přerušení přenosu kroutícího momentu vlivem rozpojení pevné části spojky 18 a pohyblivé části epojky 21 se tlakem pružiny 17 vrátil pohyblivý člen 14 s ozubem 15 do původní polohy ve vybrání 3. Aretační mechanismus 22 pro zajišťování polohy pohyblivé části spojky 21 je v příkladném provedení uzpůsoben tak, že kulový čep 27, uložený v délku 28, se působením změny polohy pohyblivé části spojky 21 překlopí v dutině 26 a nová poloha se zajistí samočinně vyvolanou změnou polohy palce 29 s vodítkem 30 a tlakem pružinky 31. Po odstranění příčiny přetížení se neznázorněným ovládacím mechanismem působí na zasouvací přírubu 24· která svými čepy 23 vrátí pohyblivou část spojky 21 do záběru s pevnou částí spojky 18, přičemž se samočinně přestaví i aretační mechanismus 22. Tímto je opět umožněn přenes kroutícího momentu ze vstupního přírubového hřídele 1 přes pojistný mechanismus na výstupní hřídel213 658 of torque transmission from the input flange shaft 1 to the output shaft 6. The locking mechanism 22 provides a constant change in the position of the movable part of the coupling 21 in the ring gear 5. The recess depth 3 and the height of the tooth 15 are preferably selected such that This allows the movable member 14 with the tooth 15 to return to its original position in the recess 3 immediately after the torque transmission has been disengaged due to the disengagement of the fixed portion of the coupling 18 and the movable portion of the coupling 21. in order to secure the position of the movable portion of the coupling 21, in the exemplary embodiment, the ball pin 27, stored in length 28, swivels in the cavity 26 by changing the position of the movable portion of the coupling 21 and securing the new position by automatically After the cause of the overload has been eliminated, the actuating mechanism (not shown) acts on the engaging flange 24, which by means of its pins 23 returns the movable part of the clutch 21 into engagement with the fixed part of the clutch 18. torque vs of the butt flange shaft 1 via the locking mechanism to the output shaft

6. Pro seřizování vysouvání pohyblivé části spojky 21 prostřednictvím vypínací tyčky 16 i vypínacího kroutícího momentu slouží jednak vlastní vypínací tyčka 16, která je stavitelně uložena v pohyblivém členu 14, jednak seřizovači matice 11, která zajišťuje polohu tělesa 2 na náboji 4» Změnu polohy vypínací tyčky 16 vůči pohyblivé části spojky 21 lze provéet po uvolnění zajišťovací příložky 20 a přestavením vypínací tyčky 16, která je pomocí závitu spojena s pohyblivým členem 14 a nová poloha oe zajistí zajiěťovací příložkou 20. Z hlediska eliminace vznikajících kmitů při přenosu kroutícího momentu je výhodné, aby mezi vypínací tyčkou 16 a pohyblivou částí spojky 21 byla určitá mezera, která by zaručila, aby drobné kmity se nepřenášely na pohyblivou část spojky 21. Seřizování prostřednictvím seřizovači matice 11 je řešeno tak, že vyvolávaná změna polohy tělesa 2 8 vybráními 3 na náboji 4 zapříčiní i změnu polohy pohyblivého členu.14 v otvoru 13 a s ním spojené vypínací tyčky 16 a to v jednom směru přímo seřizovači maticí 11 a ve j druhém směru tlakem pružiny 17 na pohyblivý Člen 14. Jakákoli změna polohy pohyblivého členu 14 v otvoru 13 ovlivňuje předpětí pružin 17 a tím i jištění kroutícího momentu.6. To adjust the sliding of the movable part of the clutch 21 by means of the disengaging rod 16 and the disengaging torque, the disengaging rod 16, which is adjustably mounted in the movable member 14, and the adjusting nut 11 securing the position of the body 2 on the hub 4 are used. the rod 16 relative to the movable portion of the clutch 21 can be performed by releasing the locking tab 20 and adjusting the release rod 16, which is threadedly coupled to the movable member 14 and securing the locking tab 20 to a new position. that there is a gap between the disengaging rod 16 and the movable part of the clutch 21, which would ensure that small oscillations are not transmitted to the movable part of the clutch 21. The adjustment by means of the adjusting nut 11 is designed such that on the hub 4 it also causes a change in the position of the movable member 14 in the bore 13 and the associated release rods 16 in one direction directly by the adjusting nut 11 and in the other direction by the spring 17 on the movable member 14. 13 affects the bias of the springs 17 and hence the torque protection.

Řešení pojistného mechanismu podle vynálezu lze použít u všech náhonových systémů, kde je třeba zajistit přenos a jištění velkých kroutících momentů a to nejen u samojízdných zemědělských strojů, ale i u jiných pracovních strojů, např.*traktorů lesních, zemních a pod. ‘The solution of the safety mechanism according to the invention can be used in all drive systems, where it is necessary to ensure transmission and protection of high torques, not only for self-propelled agricultural machines, but also for other working machines, eg forestry, earth tractors etc. ‘

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A drive mechanism of a drive system of working machines, in particular self-propelled agricultural and other machines, provided with a removable clutch between the input and output shafts, characterized in that the output shaft (6) is connected with a hub (4) still in kinematic coupling and movable part of the clutch ( 21) by means of the ring gear (5) and on the hub (4) is fixed both the fixed part of the coupling (18) and the body (2) connected to the input flange shaft (1), between which and the fixed part of the coupling (18) (12), connected to a fixed portion of the coupling (18) in which it is

213 658, there is at least one movable member (14) provided, on the one hand, with disengagement rods (16) and on the other with at least two teeth (15) adapted to contact the recesses (3) of the body (2) and between the movable member (14) and the coupling part (18), springs (17) are disposed, a locking mechanism (22) being provided between the movable part of the clutch (21) and the ring gear (5) of the hub (4).

Drive mechanism locking mechanism according to claim 1, characterized in that the housing (2) is mounted on the hub (4) via a bushing (7) and the thrust bearing (8) in an adjustable manner by means of an adjusting nut (11).

Drive mechanism locking mechanism according to Claims 1 and 2, characterized in that the drive (12) is provided with holes (13) in which the movable members (14) with the teeth (15) and the spring (17) are received, at least to some disconnecting rods (16) are adjustable connected from movable members (14).

4. The drive mechanism locking mechanism according to claim 1, characterized in that the teeth (15) of the movable members (14) are at least partly formed by a cylindrical surface for contact with the recesses (3) of the body (2).

Drive mechanism locking mechanism according to Claims 1 to 3, characterized in that the movable part of the coupling (21) with the locking mechanism (22) is in kinematic coupling both with the release rods (16) of the movable members (14) and with the engagement flange (24). ) with Pins (23) ·