CZ39031U1 - Zařízení k mazání uložení výkyvné vidle polonápravy - Google Patents

Description

Zařízení k mazání uložení výkyvné vidle polonápravy

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení k mazání uložení výkyvné vidle polonápravy v centrální skříni nákladního automobilu, jedná se tedy o oblast automotive a konstrukce vozidel, především těžkých nákladních vozidel.

Dosavadní stav techniky

Výkyvné vidle polonáprav vozidel bývají výkyvně uloženy v centrálních skříních v kluzných pouzdrech. U hnaných náprav této konstrukce je v centrální skříni uspořádána rozvodovka a mazání uvedených kluzných pouzder je tudíž zajišťováno olejem rozstřikovaným talířovými ozubenými koly rozvodovky nebo případně olejem stékajícím ze stírací misky u uložení pastorků.

U nehnaných náprav ale nelze tuto konstrukci použít. Důvodem je, že nehnaná náprava nemá rozvodovku, a tedy ani talířová ozubená kola a pastorky. Mazání u těchto typů náprav by bylo možné zajistit jiným běžným způsobem, třeba tím, který se používá u mazání motoru. Zde zvláštní čerpadlo poháněné od hnacího agregátu vozidla dodává olej z olejové nádrže k mazaným dílům. Tento způsob a konstrukce mazání, by v případě mazání kluzných pouzder výkyvného uložení výkyvných vidlí polonáprav, byl velmi složitý. Důvodem je především uspořádání převodového ústrojí mezi hnacím agregátem vozidla a olejovým čerpadlem vozidla. Problémem by bylo i použití standardního rozvodného systému maziva, kdy je čerpadlo více vzdáleno od kluzných pouzder. Toto uspořádání představuje vysoké konstrukční náklady.

Z dokumentu CZ 2065 U je známo zařízení k mazání uložení výkyvné vidle polonápravy v centrální skříni, které má čerpadlo maziva a rozvodný systém. Čerpadlo maziva má válec a ovládací píst, přičemž jeden z těchto dílů čerpadla je výkyvně uložen v centrální skříni a druhý z těchto dílů je výkyvné uložen na výkyvné vidli. Válec je na čepu výkyvně uložen ve spodní části centrální skříně. Ovládací píst je na čepu výkyvně uložen na vnitřním konci výkyvné vidle. Osy čepů jsou kolmé k rovině vykyvování osy výkyvné vidle, jejíž osa je rovnoběžná s rovinou vykyvování osy válce. Ovládacímu pístu je ve válci předřazen čerpací píst, přičemž mezi oběma písty je uspořádána pružina o větší tuhosti, než je tuhost vratné pružiny uspořádané mezi čerpacím pístem a dnem válce. Válec je opatřen alespoň jedním otvorem, který propojuje prostor mezi písty ve válci s vnitřním prostorem centrální skříně. Válec je ve spodní části opatřen sacím ventilem a výtlačným ventilem, přičemž na výstupy výtlačného ventilu jsou nasazeny ohebné hadice, na něž navazují trubkové vývody. Ty jsou upevněné v centrální skříni a vedou ke kluzným pouzdrům.

Hlavní výhodou technického řešení podle dokumentu CZ 2065 U je, že čerpadlo maziva v tomto řešení zvláštní pohonný systém s převody, ale k jeho pohonu je přímo využit pohyb polonápravy vůči centrální skříni, který vzniká při jízdě vozidla. To značně zjednodušuje celé zařízení. Umístění čerpadla v bezprostřední blízkosti mazaných kluzných pouzder vede i k jednoduchému rozvodnému systému maziva. Zařízení také nevyžaduje žádný zástavbový prostor navíc, protože využívá volný prostor uvnitř centrální skříně. Jednoduchost technického zařízení má za následek velkou provozní spolehlivost a umožňuje použít stejné centrální skříně jak pro hnané, tak pro nehnané nápravy. Z hlediska výroby tak přináší technické řešení sjednocení výroby a její zlevnění.

Nevýhodou tohoto řešení je, že díly zařízení vyžadují velmi přesnou rozměrovou toleranci, která se při výrobě jednotlivých dílů zařízení nedaří dobře dodržovat. To negativně ovlivňuje funkčnost čerpadla maziva. Dále je v tomto řešení při velmi malých výkyvech polonáprav čerpadlo prakticky nefunkční, protože není schopno čerpat při nízkých tlacích, proto potřebuje větší výkyvy generující vyšší tlaky čerpadla.

- 1 CZ 39031 U1

Hlavním úkolem technického řešení je odstranit nedostatky technických řešení z dosavadního stavu techniky tak, aby nové zařízení k mazání uložení výkyvné vidle polonápravy bylo schopné dávkovat mazivo i při velmi malých zdvizích polonápravy, což současný stav neumožňuje a pracovat tak s nižším tlakem maziva, než tomu bylo u původního řešení.

Podstata technického řešení

Nedostatky v nedostatečném mazání při malých výkyvech polonápravy a vysokých provozních tlacích tohoto mazání, které se projevují u podobných zařízení známých z dosavadního stavu techniky překonává dále popisované zařízení k mazání uložení výkyvné vidle polonápravy v centrální skříni podle tohoto technického řešení. Pro toto řešení bylo využito původního řešení používaného pro mazání uložení výkyvné vidle polonápravy, které bylo vylepšeno tak, aby odstraňovalo původní zjištěné nedostatky a zabezpečovalo tak lepší provozní, a především životnostní parametry vozidla a jeho náprav.

Zařízení k mazání uložení výkyvné vidle polonápravy se nachází v centrální skříni, kde jsou v kluzných pouzdrech uloženy i dvě protilehlé výkyvné vidle. Uložení výkyvné vidle v kluzných pouzdrech zabezpečuje dobrý výkyvný pohyb jak výkyvné vidle, tak celé polonápravy. Zařízení k mazání uložení výkyvné vidle polonápravy je tvořené čerpadlem maziva a rozvodným systémem. Čerpadlo maziva má válec, v němž je kluzně uložený ovládací píst. Válec je na svém dně, a to z vnější strany, opatřen výstupkem s otvorem, ve kterém je uspořádán skříňový čep. Na tomto skříňovém čepu je válec výkyvně uložen v centrální skříni, a to na první konzoli, která má také otvor, v němž je také uložen skříňový čep. Ten tak prochází jak otvorem výstupku, tak otvorem v konzole. Konzole je uspořádána z vnitřní strany na dně centrální skříně.

Ovládací píst je po své délce tvořen dvěma rozdílnými průměry. Ta část ovládacího pístu, která má menší průměr vystupuje ven z válce, přičemž je na svém volném konci opatřena otvorem. Tímto otvorem prochází nápravový čep, který současně prochází i otvorem uspořádaným v druhé konzole, přičemž druhá konzole je uspořádaná na výkyvné vidli. Výkyvné uložení ovládacího pístu vůči výkyvné vidli je nezbytné pro fungování čerpadla. Osy čepů jsou uspořádány tak, že jsou kolmé k rovině vykyvování osy výkyvné vidle. Osa válce je rovnoběžná s rovinou vykyvování osy výkyvné vidle a slouží pro zajištění funkce čerpadla. Ovládacímu pístu je ve válci předřazen kluzně uložený čerpací píst, který je pod ovládacím pístem. Mezi oběma písty je uspořádána pístová pružina, která má větší tuhost, než je tuhost vratné pružiny uspořádané mezi čerpacím pístem a dnem válce. Válec je mezi písty opatřen pojistným otvorem, který spojuje vnitřní stranu válce s vnitřním prostorem centrální skříně a slouží pro odvod maziva směrem nahoru k ose výkyvné vidle v tělese čerpadla.

Ve spodní části válce je uspořádán dutý šroub s alespoň jedním výstupem, ve kterém je našroubován první zpětný ventil. První zpětný ventil je na svém výstupu opatřen polyamidovou hadicí s převlečnou maticí. Na polyamidovou hadici je pak přes převlečnou matici připojen trubkový vývod. Trubkový vývod je uložený v držáku v centrální skříni a slouží pro mazání kluzných pouzder. Ve spodní části válce je uspořádán i druhý zpětný ventil s redukční vložkou, který slouží pro nasávání maziva do válce.

Ve výhodném provedení je dutý šroub opatřen dvěma výstupy, kdy na každém výstupu je samostatný první zpětný ventil. Na výstupu prvního zpětného ventilu je připojena jedna polyamidová hadice s převlečnou maticí skrze ni je pak na polyamidovou hadici napojen trubkový vývod.

Válec je dutým šroubem opatřen proto, že jeho přítomnost je nezbytná pro funkčnost zástavby a správnou funkčnost prvních zpětných ventilů. První zpětný ventil pracuje s nižším tlakem, než tomu bylo u původního řešení, kde byl místo prvního zpětného ventilu použit výtlačný ventil. Druhý zpětný ventil dokáže pracovat s nižším otevíracím tlakem. Při vykyvování polonápravy

- 2 CZ 39031 U1 s výkyvnou vidlí, kde se pohybuje i ovládací píst a působením vratné pružiny i čerpací píst, který přes druhý zpětný ventil nasává mazivo do válce, toto mazivo nasává již při velmi malém zdvihu výkyvné vidle. Toto nebylo u původního řešení možné. Nová konstrukce je tak velmi výhodná pro zvýšení životnosti dílů polonápravy, díky snížení opotřebení jejích částí nedostatečně lubrikovaným třením. Při malých výkyvech polonápravy. Měření na dynamické zkušebně prokázalo, že čerpadlo při stejném zdvihu výkyvné vidle je schopné dávkovat větší množství maziva za stejný čas a zároveň je schopné mazivo dávkovat již při minimálním zdvihu výkyvné vidle ±1°. Funkce prvního zpětného ventilu je oproti druhému zpětnému ventilu opačná ve smyslu směru proudění maziva.

Výkyvný pohyb polonápravy s výkyvnou vidlí, který vzniká při jízdě vozidla působí přes druhou konzoli a nápravový čep ovládací píst. Při vykyvování polonápravy se pohybuje i ovládací píst, který působí na vratnou pružinu a skrze ni se pohybuje i čerpací píst, který přes druhý zpětný ventil nasává mazivo do válce. Při zpětném výkyvu polonápravy se pohyb ovládacího pístu přenáší přes pístovou pružinu na čerpací píst, který pak vytlačuje mazivo přes první zpětný ventil a své výstupy do polyamidových hadic. Z nich pak mazivo putuje do trubkových vývodů, ze kterých mazivo odkapává na kluzná pouzdra. Při těchto pohybech polonáprav, a tedy výkyvných vidlí se vykyvuje odpovídajícím způsobem válec kolem svého skříňového čepu. Tento pohyb válce vůči pevným trubkovým vývodům je možný díky ohebnosti polyamidových hadic. Protože pístová pružina má větší tuhost než vratná pružina, převádí se při normální funkci čerpadla v podstatě celý zdvih ovládacího pístu tužší pístovou pružinu na čerpací píst. Toto je princip funkce nasávání a výtlak maziva. V případě velkých rychlostí výkyvného pohybu polonápravy a zvýšení viskozity maziva při nízkých teplotách, pokud není možné z čerpadla vytlačit celý objem maziva, je rozdíl zdvihů obou pístů vyrovnán stlačením pístové pružiny uspořádané mezi těmito písty. Tím je zabráněno mechanickému poškození dílů čerpadla a jeho uložení v centrální skříni a na výkyvné vidli. Mazivo, které se v provozu dostane mezi písty a postupně by zaplněním celého prostoru mezi nimi způsobilo ztrátu potřebné funkce čerpadla vyteče pojistným otvorem z válce.

Hlavní výhodou zařízení podle technického řešení je to, že čerpadlo maziva nevyžaduje zvláštní pohonný systém s převody, ale k jeho pohonu je přímo využit pohyb polonápravy vůči centrální skříni, který vzniká při jízdě vozidla. To značně zjednodušuje celé zařízení. Umístění čerpadla v bezprostřední blízkosti mazaných kluzných pouzder vede i k jednoduchému rozvodnému systému maziva. Jedinečnou vlastností čerpadla je to, že má schopnost dostat velké množství oleje ke kluzným pouzdrům výkyvných vidlí za poměrně krátký čas v případě, a to i když je výkyv polonáprav minimální.

Objasnění výkresů

Technické řešení bude blíže objasněno pomocí výkresů, které znázorňují:

Obr. 1 zobrazení uspořádání zařízení v centrální skříni a jeho konstrukčního provedení, Obr. 2 detailní zobrazení čerpadla s prvním a druhým zpětným ventilem.

Příklady uskutečnění technického řešení

Technické řešení vyobrazené na obr. 1 až 2, vychází z původního technického řešení známého z dokumentu CZ 2065 U, přičemž toto původní řešení výrazně vylepšuje ve smyslu zvýšení jeho účinků, snížení pracovních tlaků a umožnění práce čerpadla 4 již při malých výkyvem polonáprav 2, přesněji výkyvných vidlic 1.

Tento konkrétní příklad uskutečnění zařízení k mazání uložení výkyvné vidle 1 polonápravy 2, vyobrazený na obr. 1 a 2, je určen především pro nákladní vozidla Tatra, ale je použitelný i pro jiné příklady výkyvných polonáprav 2 podobné konstrukce.

- 3 CZ 39031 U1

Zařízení k mazání uložení výkyvné vidle 1 polonápravy 2 je v tomto konkrétním příkladu uskutečnění uloženo v centrální skříni 3. V této centrální skříni 3 jsou v kluzných pouzdrech 12 také uloženy i dvě protilehlé výkyvné vidle 1. Zařízení k mazání uložení výkyvné vidle 1 polonápravy 2 je tvořené čerpadlem 4 maziva a rozvodným systémem vše pro čerpání a rozvod mazacího média, tedy oleje. Čerpadlo 4 maziva je tvořeno válcem 5 v němž je kluzně uložený ovládací píst 6. Válec 5 je z vnější strany na svém dně opatřen výstupkem 13 s otvorem, který je ke dnu válce 5 přivařen. Tímto otvorem prochází skříňový čep 7, který výkyvně spojuje válec 5 s centrální skříní 3. Na tomto skříňovém čepu 7 je totiž válec 5 výkyvně uložen v centrální skříni 3, která je pro tento účel opatřena, přivařením, první konzolí 14, která má také otvor, jímž stejně jako otvorem ve výstupku 13 prochází skříňový čep 7. Ten tak prochází jak otvorem výstupku 13, tak otvorem v první konzole 14. První konzole 14 je uspořádána z vnitřní strany na dně centrální skříně 3. Ovládací píst 6 je po své délce tvořen dvěma rozdílnými průměry. Ta část ovládacího pístu 6, která má menší průměr vystupuje ven z válce 5, přičemž je na svém volném konci opatřena otvorem. Tímto otvorem prochází nápravový čep 71, který současně prochází i otvorem uspořádaným v druhé konzole 141. Druhá konzole 141 je uspořádaná přivařením přímo na výkyvné vidli 1. Výkyvné uložení ovládacího pístu 6 vůči výkyvné vidli 1 je nezbytné pro fungování čerpadla 4. Osy čepů 7, 71 jsou navíc uspořádány tak, že jsou kolmé k rovině vykyvování osy 8 výkyvné vidle 1. Osa válce 5 je rovnoběžná s rovinou vykyvování osy 8 výkyvné vidle 1 a slouží pro zajištění funkce čerpadla 4. Ovládacímu pístu 6 je ve válci 5 předřazen kluzně uložený čerpací píst 9, který je pod ovládacím pístem 6. Mezi oběma písty 6, 9 je uspořádána pístová pružina 10, která má větší tuhost, než je tuhost vratné pružiny 11 uspořádané mezi čerpacím pístem 9 a dnem válce 5. Válec 5 je mezi písty 6, 9 opatřen pojistným otvorem 15, který spojuje vnitřní stranu válce 5 s vnitřním prostorem centrální skříně 3 a slouží pro odvod maziva směrem nahoru k ose výkyvné vidle 1 v tělese čerpadla 4.

Ve spodní části válce 5 je uspořádán dutý šroub 16 se dvěma výstupy. Na každý výstup je upevněn šroubovým spojem samostatný první zpětný ventil 18. První zpětný ventil 18 je na svém výstupu opatřen rozvodným systémem tvořeným polyamidovou hadicí 17 s převlečnou maticí 19. Na každou polyamidovou hadici 17 je pak přes převlečnou matici 19 připojen nezobrazený trubkový vývod. Nezobrazený trubkový vývod je uložený v nezobrazeném držáku v centrální skříni 3 a slouží pro mazání kluzných pouzder 12. Ve spodní části válce 5 je uspořádán i druhý zpětný ventil 20 s nezobrazenou redukční vložkou, který slouží pro nasávání maziva do válce 5 čerpadla 4.

Prvním zpětným ventilem 18 je v tomto konkrétním příkladu uskutečnění technického řešení zpětný ventil SMC AKH 10-00 a dutým šroubem 16 je dutý šroub 16 KNOMI. Druhým zpětným ventilem 20 v tomto konkrétním příkladu uskutečnění technického řešení je zpětný ventil SMC AKH08B-02S a nezobrazenou redukční vložkou je redukční vložka KNOMI.

Průmyslová využitelnost

Technické řešení najde uplatnění při konstrukci nákladních automobilů s výkyvnými polonápravami, tedy např. těžkých nákladních automobilů značky Tatra.

Claims (2)

1. Zařízení k mazání uložení výkyvné vidle (1) polonápravy (2), která je uložená v centrální skříni (3) v kluzných pouzdrech (12) pro výkyvný pohyb výkyvné vidle (1) a celé polonápravy (2) v centrální skříni (3), je tvořené čerpadlem (4) maziva a rozvodným systémem, kdy čerpadlo (4) maziva má válec (5) a v něm kluzně uložený ovládací píst (6), válec (5) je na svém dně z vnější strany opatřen výstupkem (13) s otvorem, kterým prochází skříňový čep (7) na němž je válec (5) výkyvně uložen v centrální skříni (3) na první konzoli (14) s otvorem pro uložení skříňového čepu (7), kdy první konzole (14) je uspořádaná z vnitřní strany na dně centrální skříně (3), ovládací píst (6) je po své délce tvořen dvěma rozdílnými průměry, kdy část ovládacího pístu (6) s menším průměrem vystupuje z válce (5) a je opatřena otvorem, kterým prochází nápravový čep (7') procházející i otvorem v druhé konzoli (14') uspořádané na výkyvné vidli (1) pro výkyvné uložení ovládacího pístu (6) vůči výkyvné vidli (1), přičemž osy čepů (7, 7') jsou kolmé k rovině vykyvování osy (8) výkyvné vidle (1) a osa válce (5) je rovnoběžná s rovinou vykyvování osy výkyvné vidle (1) pro zajištění funkce čerpadla (4), ovládacímu pístu (6) je ve válci (5) předřazen kluzně uložený čerpací píst (9), přičemž mezi oběma písty (6, 9) je uspořádána pístová pružina (10) o větší tuhosti než je tuhost vratné pružiny (11) uspořádané mezi čerpacím pístem (9) a dnem válce (5), válec (5) je mezi písty (6, 9) opatřen pojistným otvorem (15) pro spojení vnitřní strany válce (5) s vnitřním prostorem centrální skříně (3), vyznačující se tím, že ve spodní části válce (5) je uspořádán dutý šroub (16) opatřený alespoň jedním výstupem s alespoň jedním prvním zpětným ventilem (18), první zpětný ventil (18) je na svém výstupu opatřen polyamidovou hadicí (17) s převlečnou maticí (19), přičemž na polyamidové hadici (17) je přes převlečnou matici (19) připojen trubkový vývod, který je uložený v držáku v centrální skříni (3) pro mazání kluzných pouzder (12), a že ve spodní části válce (5) je uspořádán i druhý zpětný ventil (20) s redukční vložkou, pro nasávání maziva z centrální skříně (3) do válce (5).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dutý šroub (16) je opatřen dvěma výstupy, kdy na každém výstupu j e samostatný první zpětný ventil (18) na němž j e připoj ena vlastní polyamidová hadice (17) s převlečnou maticí (19) a trubkovým vývodem.