CZ330995A3

CZ330995A3 - Driving unit

Info

Publication number: CZ330995A3
Application number: CZ953309A
Authority: CZ
Inventors: Werner Adams; Peter Edelmann; Jurgen Friedrich; Peter Heilinger; Peter Rose; Klaus Vogelsang
Original assignee: Voith Turbo Kg
Priority date: 1994-12-16
Filing date: 1995-12-14
Publication date: 1996-07-17
Also published as: ES2159598T3; EP0716966A3; BR9505425A; HUT76758A; HU9503604D0; EP0716966B1; EP0716966A2; ATE204237T1; JPH09142268A

Description

POHONNÁ JEDNOTKA

OhlasUtfichniky

Tj

	TJ

	o
co	ť/	c-	Ser*
-H		Ťs		α	, rc	oc
	C/í		o	rr-
n	O	b		r“
-4	< m.		<_o	O
•X			cn
	o.				Z/l

Vynález se týká pohonné jednotky pro motorové vozidlo, tvořené motorem, převodovkou, hydrodynamickým retardérem, zahrnujícím rotorové lopatkové kolo a statorové lopatkové kolo, přičemž motor a převodovka jsou uspořádány ve větvi hlavního pohonu a hydrodynamický retardér je přiřazen větvi hlavního pohonu tak, že rotorové lopatkové kólo hydraulického retardéru je poháněno přes větev, hlavního pohonu.

Dosavadní stav techniky

V pohonných zařízeních vozidel nebo stacionárních zařízeních je jako prostředek ke snížení rychlosti, příp. otáček často integrován retardér. Retardér, při nasazení ve vozidle nebo u zařízení s velmi střídavým provozem, je zapínán nebo vypínán naplňováním a vyprazdňováním pracovního okruhu, opatřeného lopatkami, provozní kapalinou.

Stacionární nebo pojízdné jednotky, například motorová vozidla, ve kterých jsou zabudovány uvedené pohonné jednotky, mají zpravidla další agregáty, které potřebují chlazení. Jako příklad je,možno jmenovat motory, brzdy, spojky, převodovky.

Tyto ostatní agregáty mohou mít rovněž chladicí okruh k chlazení svého pracovního média.

Cílem vynálezu vynálezu je vytvořit pohonnou jednotku podle přédvýznakové části hlavního nároku, u které by se zmenšily stacionární nebo pojízdné jednotky pro chlazení retardéru, jakož popř. dalších agregátů.

i ROTT, RbZICKA & GUTTíH-W j PatcsuoM':.

J Nad Ší ¹ í’r,iii,5 /

paruka

Eo-dstata.-vynáÍezu

Tohoto cíle se dosahuje pohonnou jednotkou pro motorové vozidlo, tvořenou motorem, převodovkou, hydrodynamickým retardérem, zahrnujícím rotorové lopatkové kolo a statorové lopatkové kolo, přičemž motor a převodovka jsou uspořádány ve větvi hlavního pohonu a hydrodynamický retardér je přiřazen větví hlavního pohonu tak, že rotorové lopatkové kolo hydraulického retardéru je poháněno přes větev hlavního pohonu, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že provozní kapalinou je médium použité .ke chlazení vozidla. ; .

Přehled obrázků na výkrese j l·

Vynález bude blíže osvětlen za pomoci výkresů, které znázorňují ί

I '1' ' i

Obr. 1a - 1c výhodné provedení s retardérem integrovaným v převodovce a v různých provozních režimech '

Obr. 2 uspořádání podle obr. 1 v brzdném provozu.a se zaměněnými ložisky

Obr. 3a - 3b provedení podle obr.l s pastorkem letmo uloženým na hřídeli rotorového opatkového kola ze strany převodovky j

Obr. 4 provedení odpovídající obr.l s pastorkem letmo uloženým na hřídeli rotorového lopatkového kola ze strany retardéru r

Obr; 5 provedení s retardérem integrovaným v převodovce

Obr; 6 provedení podle obr. 5 se zaměněnými ložisky ' ‘j ·--··>

Obr. 7 provedení s retardérem integrovaným v převodovce a s pastorkem letmo uloženým na hřídeli rotorového lopatkového kola ze.strany převodovky Obr. 8 provedení podle obr. 7 se zaměněnými ložisky

Obr. 9a a 9b provedení s retardérem integrovaným v převodovce á s pastorkem letmo uloženým na hřídeli rotorového lopatkového kola ze strany retardéru

Obr. 10 provedení podle obr.. 6 s přídavným dopravním čerpadlem integrovaným do retardéru.

Obr. la - íc ukazují v různých provozních režimech výhodné provedení s retardérem integrovaným v převodovce. Pro zjednodušení jsou zde schematicky znázorněny pouze převodovka a funkčně potřebné komponenty.

Hydrodynamický retardér 1QQ je integrován ve větvi pohonu v převodovce 2QQ, zejména do koncové skříně převodovky 1. Hydrodynamický retardér 1QQ zahrnuje rotorové lopatkové kolo. 2 a statorové lopatkové kolo 3, jakož i skříň 4 rotorového lopatkového kola a skříň 5 statorového lopatkového kola.

Rotorové lopatkové kolo je spojeno pevně neotočně s hřídelí δ rotorového lopatkového kola.

• Hřídel δ' rotorového lopatkového kola je přitom rovnoběžná s hřídelí IQ převodovky, která funguje jako vstupní nebo, jak je zde znázorněno, jako výstupní hřídel převodovky. Rotorové lopatkové kolo 2 je uloženo letmo na hřídeli δ rotorového lopatkového kola. Hřídel 6 rotorového lopatkového kola je v tomto příkladu uložena ve skříni 1 převodovky a ve skříni 4 rotorového lopatkového kola. Uložení, sestávající z volného ložiska 2 a pevného ložiska 8, se tím nalézá v převodovce, a může být proto zásobováno mazacím olejem z olejového hospodářstvím převodovky. Tok síly, resp. tok kroutícího momentu, še děje přes hřídel IQ převodovky na hřídel δ rotorového lopatkového kola, která funguje jako vedlejší větev. K přenášení kroutícího momentu je na hřídeli JQ převodovky pevně upravttelné ozubené kolo 11 a k tomu analogicky na hřídeli δ rotorového lopatkového kola pastorek 9.

V brzdném provozu, jak je znázorněno na óbr. 1, jsou ozubená kola a pastorek ve vzájemném točivém spojení. Přenášení kroutícího momentu se tak děje od hřídele IQ převodovky na hřídel 6 rotorového lopatkového kola. Pokud je retardér naplněnmédiem používaným, k chlazení vozidla, je žádoucí, aby byla provozní kapalina, např. olej, chlazena, protože při brzdném provozu vznikají vysoké teploty. K tomu- slouží výměník 12 tepla. Výměna energie v brzdném provozu se tak děje přes výměník tepla olej/^O, to znamená, že výměník 12 tepla je na straně vody spojen s chladičem 13 vozidla a na straně oleje je výměník spojen s přítokovými a odtokovými kanály statorového lopatkového kola 3.

Obr. 1b znázorňuje uspořádání podle obr. 1a ve volnoběžném provozu retardéru, t.j. v nebrzdném provozu, přičemž odpojení hřídele rotorového lopatkového kola od *

hřídele IQ převodovky je realizováno odpojením pastorku 2. Pastorek 2 muže být za tímto účelem například uspořádán neotáčivě pevně na posuvné hřídeli 101, která *

obklopuje hřídel 6 rotorového lopatkového kola, na které je axiálně posuvná. Obr. 1c znázorňuje rovněž možnost realizování odpojení hřídele 6 rotorového lopatkového, kola od hřídele IQ převodovky. Základní uspořádání odpovídá uspořádání zobrazenému na obr. la, proto bylo použito pro stejné prvky stejného označení. V případě znázorněném na obr. lc zůstává pastorek 2 ve své poloze na hřídeli 6 rotorového lopatkového kola, zatímco od pastorku 9 je odpojeno ozubené kolo.11: ^J

K realizaci rozpojení lze využít nejrůznější řešení, která se zpětně odrazí v uspořádání, příp. upevnění pastorku á ozubeného kola. Řešení tohoto problému jsou však pro odborníka běžná známá, proto zde nebude o‘jednotlivostech zevrubně pojednáváno. _t

I

Obr. 2 znázorňuje v brzdném provozu provedení podle obrázku 1, u kterého jsou jednotlivá ložiska uložení hřídele ň rotorového lopatkového kola zaměněna. .

.Hřídel rotorového lopatkového kola je opřena přes volné ložisko ‘Zna skříni 1’ převodovky a pevné ložisko 8 na skříni 4 rotorového lopatkového kola, přičemž skříň rotorového lopatkového kola je opřena na skříni převodovky.

rf

Obr. 3a znázorňuje v brzdném provozu uspořádání podle obr. la, u kterého je pastorek 9, uspořádaný na hřídeli 6 rotorového lopatkového kola, uložen letmo. Pro stejné prvky byly opět použity stejné vztahové značky. Také zde se nabízí možnost rozpojit buď pastorek 9, nebo ozubené kolo LI. *

Obr. 3b znázorňuje provedení odpovídající obr. 3a, přičemž však byla zaměněna ložiska 2 a 8 uložení hřídele rotorového lopatkového kola. Také zde se opírá hřídel 6.

rotorového lopatkového kola přes skříň 4 rotorového lopatkového kola o koncovou skříň 1 převodovky. Možnosti rozpojování platí jak pro pastorek 9, tak také pro ozubené kolo.11.

Obr. 4 ukazuje provedení s hydrodynamickým retardérem integrovaným v převodovce, přečemž hřídel fi rotorového lopatkového kola je odpojitelná od hřídele IQ převodovky a přenášení kroutícího momentu se děje od hřídele IQ převodovky přes ozubené kolo 11 na pastorek, který je s hřídelí rotorového lopatkového kola neotočně pevně spojitelný a který je uspořádán na straně převodového výstupu. Pastorek 9 je zde uspořádán letmo na retardérové straně hřídele 5 rotorového lopatkového kola. Záměňou ložisek uložení může být také realizováno analogické, zde neznázorněné provedení s pastorkem 9 letmo uloženým ze strany retardéru.

Obr. 5 ukazuje provedení s hydrodynamickým retardérem 1QQ integrovaným ve skříni převodovky, který je provozován jednozáplavově nebo několikazáplavově * chladivém vozidla. Tento zahrnuje rotorové lopatkové kolo 2, statorové lopatkové kolo 3, skříň 4 rotorového lopatkového kola, skříň 5 statorového lopatkového kola a hřídel fi rotorového lopatkového kola. Rotorové lopatkové kolo je přitom uspořádáno letmo na hřídeli fi rotorového lopatkového kola. Uložení rotorového lopatkového kola je také zdé realizováno uložením, sestávajícím z volného ložiska Z a pevného ložiska S, přičemž opření je provedeno přes pevné ložisko S hřídele fi rotorového lopatkového kola na skříň 1 převodovky a přes volné ložisko Z, skříň 4 rotorového lopatkového kola na skříni 1 převodovky. Uložení se také zde nachází plnev převodovce a může být proto zásobováno mazacím olejem od olejového hospodářství převodovky.

Hřídel fi rotorového lopatkového kola je uspořádána rovnoběžně k hřídeli IQ převodovky. Hřídel IQ převodovky se může přitom shodovat s výstupní hřídelí převodovky. Přenášení kroutícího momentu od hřídele IQ převodovky na hřídel fi rotorového lopatkového kola se děje přes neotočně pevně s hřídelí IQ převodovky spojitelné ozubené kolo a s hřídelí fi rotorového lopatkového kola neotočně pevně spojitelný pastorek 9, které v brzdném provozu vzájemně spolu zabírají. V nebrzdném provozu je možno pro odpojení hřídele rotorového lopatkového kola od hřídele IQ převodovky buď odpojit pastorek 9 od ozubeného kola 11, anebo také obráceně.

Tímto opatřením se stane retardér nečinným a otáčky rotorového fopatkového kola jsou nulové.

U provedení z tohoto obrázku je hydrodynamický retardér tvořen vodním retardérem. K výměně energie probrzdný provoz může být tento reterdér zapojen do chladicího systému vozidla bez dodatečných opatření. To znamená, že přítokové a odtokové kanály statorového lopatkového kola 3 retardéru jsou spojeny s chladičem vozidla, příp. s výstupem motoru. Provozní kapalina, zde voda, je přitom ochlazována chladičem 13. .

Obr. 6 znázorňuje provedení podíe obr. 5, pouze došlo .k záměně ložisek uložení, takže hřídel £ lopatkového kola se opírá přes volné ložisko 2 o převodovou skříň 1 a přes- pevné fožisko-8 a skříň rotorového lopatkového kola o převodovou skříň1. - ' ·

Obr. 7 ukazuje provedení podle obr. 5, pouze pastorek 9 je uložen letmo na hřídeli £ rotorového lopatkového kola ze strany převodovky. Na obr. 8 je znázorněno uspořádání odpovídající obr. 7, pouze se zaměněnými, ložisky.

Obr. 9a ukazuje provedení podle obr. 5a v brzdném provozu, přičemž však je pastorek 9 uložen letmo ze strany retardéru: Analogicky k tomu ukazuje obr. 9b provedení odpovídající obr. 9a, pouze ložiska 2, 8 byla zaměněna ve své poloze.

Obr. 10 znázorňuje provedení podle obr. 5 s přídavným čerpadlem 14 chladivá, uspořádaným na hřídeli £ rotorového lopatkového kola nebo na samostatné hřídeli, které slouží v brzdném provozu k tomu, aby přídavně podporovalo chladivové čerpadlo upravené ze strany motoru. Na tomto obrázku je uspořádání čerpadla 14 chladivá naznačeno pouze schematicky, protože pro zjednodušení bylo upuštěno od znázornění konkrétního konstrukčního provedení. Průtok chladivá je při brzdném provozu závislý na rychlosti, to znamená, že při vysokých rychlostech může být ve srovnání s provedením podle obr. 5a ještě zvětšeno množství chladívá, a tím se dosáhne lepšího chladicího výkonů chladicího systému retardéru. Také pro toto provedení se nabízí řada možností pro uspořádání pastorku 9, jakož i provedení uložení hřídele rotorového lopatkového kola. Tyto možnosti odpovídají těm, které byly jíž popsány v předcházejících obr. a proto není třeba se jimi podrobně dáte zabývat.

Pro uspořádání a uložení hřídele rotorového lopatkového kola ' rovnoběžně s hřídelí převodovky, s výhodou s výstupní hřídelí převodovky, jsou možné další varianty.

Konstrukční provedení rovnoběžného uspořádání rotorového lopatkového kola 5 hřídeli převodovky, s možností odpojit rotorové lopatkové kolo od této hřídele, náleží ke schopnostem odborníka v oboru.

Claims

1. Pohonná jednotka pro motorové vozidlo, tvořená motorem, převodovkou, hydrodynamickým retardérem, zahrnujícím rotorové lopatkové kolo a statorové lopatkové kolo, přičemž motor a převodovka jsou uspořádány ve větvi hlavního pohonu a hydrodynamický retardér je přiřazen větvi hlavního pohonu tak, že rotorové lopatkové kolo hydraulického retardéru je poháněno přes větev hlavního pohonu, vyznačující se tím, že provozní kapalinou je médium použité ke chlazení vozidla.

2. Pohonná jednotka podle nároku 1, vyznačující se tím, že provozní kapalinou je médium použité k chlazení motoru.

3? Pohonná jednotka podle jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím,· že oběh chladivá retardéru je součástí oběhu chladivá motorového vozidla.

4. Pohonná jednotka podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se. tím, že rotorové lopatkové kolo je v brzdném provozu poháněné a v nebrzdném provozu je bez přerušení toku síly ve větvi hlavního pohonu od větve hlavního pohonu odpojitelné.

5; Pohonná jednotka podle jednoho z nároků Taž 4, vyznačující se tím, že v přítoku ke statorovému lopatkovému kolu retardéru je uspořádáno kapalinové dopravní čerpadlo. ..... — . -.............. ...... ....

6. Pohonná jednotka podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že retardér je uspořádán v odbočce k větvi hlavního pohonu.

7. Pohonná jednotka podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že hřídel ^r Λ· . , , rotorového lopatkového kola je uspořádána rovnoběžně k větvi hlavního pohonu, na hřídeli rotorového lopatkového kola je uspořádán s ní neotočně pevně spojitelný pastorek, na hřídeli hlavního pohonu je uspořádáno k pastorku doplňkové ozubené kolo, které je s hřídelí neotočně pevně spojitelné, přičemž ozubené kolo a pastorek jsou v trvalém záběru a pohonná jednotka jé dále opatřena prostředky pro přerušení !<Οΐΐ. Hi Z.T X <J'TÍ 5 přenosu kroutícího momentu mezí hřídelí hlavního pohonu a odbočkou v nebrzdném provozu.

8. Pohonná jednotka podle nároku 7, vyznačující se tím, že prostředkem je synchronizovatelná ozubová spojka, se kterou je ozubené kolo v brzdném provozu s hřídelí ve větvi hlavního pohonu spojitelné a v nebrzdném provozu rozpojitelné.

9. Pohonná jednotka podle jednoho z nároků 7 nebo 8, vyznačující se tím, že prostředkem je synchronizovatelná ozubová spojka, se kterou je pastorek v brzdném provozu s hřídelí rotorového lopatkového kola spojitelný a v nebrzdném provozu rozpojitelný.

10. Pohonná jednotka podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že hřídel rotorového lopatkového kola je uspořádána rovnoběžně k větví hlavního pohonu, rotorové lopatkové kolo je letmo uloženo na hřídeli rotorového lopatkového kola, na hřídeli rotorového lopatkového kola je uspořádán s touto neotočně pevně spojitelný pastorek, na hřídeli hlavního pohonu je uspořádáno k pastorku doplňkové ozubené kolo, které je s touto hřídelí neotočně pevně spojitelné, přičemž pohonná jednotka je dále opatřena prostředky pro umožnění jednak vzájemného záběru ozubeného kola: a pastorku v brzdném provozu a jednak rozpojení ozubeného kola a pastorku v nebrzdném provozu.

11. Pohonná jednotka podle jednoho z nároků’ 1 až 10, vyznačující se tím; že rotorové lopatkové kolo je uloženo letmo na hřídeli rotorového lopatkového kola.'

12. Pohonná jednotka podle jednoho z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že hydrodynamický retardér je uspořádán mezi motorem a převodovkou.

13.. Pohonná jednotka podle jednoho z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že hydrodynamický retardér je uspořádán jako samostatná konstrukční jednotka za převodovkou.

i i

14. Pohonná jednotka podle jednoho z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že hydrodynamický retardér je uspořádán ve skříni převodovky.

15. Pohonná jednotka podle nároku 14, vyznačující se tím, že skříň rotorového lopatkového kola je opřena na skříni převodovky, hřídel rotorového lopatkového kola je opřena přes volné ložisko přímo na skříni převodovky a přes pevné ložisko na skříní rotorového lopatkového kola.

16. Pohonná jednotka podle nároku 14, vyznačující se tím, že skříň rotorového lopatkového kola je opřena na skříni převodovky, hřídel rotorového lopatkového kola je opřena přes pevné ložisko na skříni převodovky a přes volné ložisko na skříni rotorového lopatkového kola.

17. Pohonná jednotka podle nároku 14, vyznačující se tím, že pastorek je uložen letmo na hřídeli rotorového lopatkového kola a to na straně převodovky.

18. Pohonná jednotka podle nároku 14, vyznačující se tím, že pastorek je uložen letmo na hřídeli rotorového lopatkového kola a to na straně retardéru.

19. Pohonná jednotka podle jednoho z nároků 7 až 18, vyznačující se tím, že pastorek a ozubené kolo jsou zaměněny.

20. Pohonná jednotka podle nároku T až 6, vyznačující se tím, že rotorové lopatkové kolo hydrodynamického retardéru je neotočně pevně spojitelré s hřídelí větve hlavního pohonu.