Цилиндрический редуктор

 

Использование: относится к транспортному машиностроению. Сущность изобретения: на одном из цилиндрических колес 17 расположен первый корпус 19, на котором базируются первые тормозные диски 20, в корпусе 11 редуктора закреплен второй корпус 22, на котором базируются вторые тормозные диски 23. Первые 20 и вторые 23 тормозные диски расположены попеременно. Цилиндрическое колесо 17, имеющее первый корпус 19 дисков, перемещается в осевом направлении посредством нажимного штифта 38, проходящего через корпус 11 и приводимого снаружи, причем это перемещение преодолевает усилие пружины 40. Тормозные диски 20, 23 сжимаются между цилиндрическим колесом 17 и опорной поверхностью 39 в корпусе 11 редуктора. В конструкции предусматривается двуплечий рычаг 34, одно плечо которого управляется водителем, а второе плечо прилегает к нажимному штифту 38. Помимо гидравлического привода, предназначенного для торможения во время движения, предусмотрен также механический привод, например, посредством тормозного рычага, связанного с тросом 36, что используется в качестве стояночного тормоза. 8 з. п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается цилиндрических редукторов.

Цилиндрические передачи или приводные агрегаты используются в наземных транспортных средствах, например, в вилочных штабелерах. Из брошюры фирмы "Хурт, передачи для наземных транспортных средств - погрузчиков ряда YFS", 1988, известен случай применения, который представлен на фиг. 1 в сильно упрощенном виде. На боковых стенках рамы непредставленного наземного подъемного транспортного средства с фронтальным приводом расположены два приводных агрегата, которые закрепляются зеркально относительно друг друга и используются в качестве двойного привода, причем боковые балки соединены между собой посредством траверсы. Каждый приводной агрегат состоит из цилиндрической зубчатой передачи, к которой прифланцован электродвигатель, причем на его ведомом валу, выполненном в виде вала-шестерни, насажено ведущее колесо. На стороне электродвигателя, противоположной редуктору, расположены соответственно комбинированные стояночный и обычный тормоза. Как видно из фиг. 1, тормоза заполняют почти все пространство, остающееся между двигателями, так что мало вероятно использование электродвигателем больших габаритов, то есть более длинных электродвигателей. Также невозможно уменьшение ширины рамы.

Поэтому целью изобретения было создание приводного агрегата названного вида, который бы допускал возможность использования двигателей большего габарита, то есть более длинных электродвигателей с более высокой мощностью или который бы допускал возможность уменьшения ширины рамы при уменьшении расстояния, которое имелось до настоящего времени между электродвигателями. До настоящего времени такая конструкцию была невозможна из-за имеющегося расположения тормозов.

Согласно изобретению эта цель достигается благодаря тому, что тормоза интегрированы в редуктор, вследствие чего в отличительной части (п. 1 формулы изобретения) указано исключительно простое решение.

Тормоз, интегрированный в редуктор, предназначенный для приводного агрегата наземных подъемных транспортных средств, известен из описания изобретения к патенту США N 4546844, причем воздействие на тормоз оказывается снаружи посредством углового сдвоенного рычага. Однако известные тормоза не могут использоваться в предлагаемом случае. Во-первых, приводные рычаги, расположенные снаружи на приводных колесах, увеличили бы суммарную ширину приводного агрегата. Во-вторых, над приводными колесами, а также перед и за приводными колесами отсутствует конструктивный элемент, к которому можно было бы шарнирно подсоединить рычаг управления.

Цилиндрические зубчатые редукторы для такого назначения должны быть, как правило, выполнены двухступенчатыми, чтобы обеспечить требуемое передаточное отношение. При этом цилиндрическая зубчатая передача по п. 1, с отличительными признаками по дополнительным пунктам была бы очень целесообразна в таком случае. Особым преимуществом является то обстоятельство, что не должно увеличиваться осевое расстояние между цилиндрическими колесами первой ступени и комплектом планетарных колес второй ступени (по сравнению с известными исполнениями), то есть то, что тормоза, интегрированные в редуктор, не требуют дополнительного пространства.

Пластинчатый тормоз, известный из описания изобретения к патенту ФРГ N 2357451, может иметь только механический привод. В данном случае гидравлический привод тормоза исключается, так как в редукторах, предназначенных для наземных подъемных транспортных средств, отсутствуют, как правило, пространства, необходимые для размещения цилиндров, поршней, уплотнений и т. д.

В одном из дополнительных пунктов формулы изобретения представлено другое исполнение пластинчатого тормоза названного вида, у которого может быть предусмотрен гидравлический привод, причем для этого не требуется дополнительное конструктивное пространство в редукторе. При этом интеграция гидравлического цилиндра в приводной рычаг создает несколько исключительных преимуществ. Благодаря передаточному отношению рычагов возможен очень малый диаметр цилиндра, редукторное масло, расположенное внутри корпуса редуктора, и тормозная жидкость полностью разделены пространственно без использования дорогих уплотнений, причем рычаг вместе с гидравлическим цилиндром, рассматриваемым в качестве изнашивающей детали, может удобно заменяться без демонтажа и разборки редуктора.

В других дополнительных пунктах формулы изобретения показаны целесообразные формы исполнения, посредством которых, среди прочего, предотвращается треск рычага или достигается технологическое, простое и благоприятное для эксплуатации расположение требуемых отверстий. При использовании признаков пункта 8 достигается то, что рабочий тормоз имеет гидравлический привод, а стояночный тормоз имеет механический привод, с возможностью обеспечения использования при различных монтажных положениях редуктора.

Изобретение более подробно описано на примере исполнения при помощи чертежей, на которых изображено.

На фиг. 1 показан сдвоенный привод известной конструкции; на фиг. 2 - сдвоенный привод, аналогичный показанному на фиг. 1, однако с возможным уменьшением ширины рамы согласно изобретению; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - продольное сечение по двухступенчатому редуктору с интегрированным тормозом; на фиг. 6 - сечение по редуктору с устройством, обеспечивающим гидравлический привод тормоза; на фиг. 7 - рычаг, показанный на фиг. 6, в положении "торможения"; на фиг. 8 - частичный вид по стрелке А на фиг. 7.

На фиг. 1 на боковых соединенных траверсой 3 балках 1, 2 рамы наземного подъемного транспортного средства с фронтальным приводом расположены два приводных агрегата 4, 5, которые закрепляются зеркально относительно друг друга и используются в качестве двойного привода. Каждый приводной агрегат состоит из цилиндрической зубчатой передачи в виде редуктора 6, к которому прифланцован электродвигатель 7, причем на его ведомом валу, выполненном в виде вала-шестерни 8, насажено ведущее колесо 9. На стороне электродвигателя 7, противоположной редуктору 6, расположены соответственно комбинированные стояночный и обычный тормоза 10. Как видно из фиг. 1, тормоза 10 заполняют почти все пространства (расстояние "а"), остающееся между двигателями 7, так что мало вероятно использование электродвигателей больших габаритов, то есть более длинных электродвигателей. Также невозможно уменьшение ширины "в" рамы.

В сдвоенному приводе по изобретению, показанному на фиг. 2-4, боковые балки 1,2 рамы соединены между собой посредством траверсы 3, которая выполнена более короткой по сравнению с представленной на фиг. 1. К боковым балкам 1, 2 рамы прифланцованы и частично проходят через эти балки два приводных агрегата 4, 5, из которых каждый состоит из электродвигателя 7, редуктора 6 со встроенным тормозом и ведущего колеса 9, которое насажено на выходной вал редуктора 6. При одинаковых двигателях 7 и при одинаковых колесах 9 можно ясно видеть значительно меньшую суммарную ширину по сравнению со сдвоенным приводом, представленным на фиг. 1. Чтобы уменьшить конструктивную высоту, редуктор 6 повернут на угол вокруг оси вала - шестерни 8.

Редуктор 6, подробно представленный на фиг. 5 и относящийся к приводному агрегату 4, расположен в корпусе 11, который закрыт крышкой 12 с открытой стороны и прифланцовывается к боковой балке 1 посредством винтов 13. К крышке 12 привинчивается только электродвигатель 7, на валу 14 которого закрепляется цилиндрическое колесо 15 первой ступени редуктора, причем вал 14 двигателя входит в корпус 11 редуктора. На цапфе 16 крышки 13 базируется цилиндрическое колесо 17, причем оно может поворачиваться и перемещаться в направлении оси на цилиндрическом роликоподшипнике 18. Цилиндрическое зубчатое колесо 17 зацепляется с цилиндрическим колесом 15. На цилиндрическом колесе 17 закреплен корпус 19 диска, предназначенный для базирования первого тормозного диска 20, который в качестве так называемого внутреннего диска перемещается в наружном зацеплении 21 корпуса 19 дисков. Второй корпус 22 дисков, о котором речь будет идти ниже, закреплен в корпусе 11 редуктора с отсутствием возможности поворота и предназначен для базирования вторых тормозных дисков 23, которые в качестве так называемых наружных дисков перемещаются в осевом направлении во внутреннем зацеплении 24 корпуса 22 дисков.

Цилиндрическое колесо 17, получающее вращение от цилиндрического колеса 15, или закрепленный на зубчатом колесе 17 первый корпус 19 дисков переходит со стороны выхода в солнечное колесо 25 планетарной передачи 26 с цилиндрическими колесами. Солнечное колесо 25, которое по технологическим соображениям изготовлено в виде отдельной детали и соединено с цилиндрическим буртиком 27 посредством электросварки или другим соответствующим способом с первым корпусом 19 дисков, зацепляется с планетарными колесами 28, которые находятся также в зацеплении с внутренним зубчатым венцом полого колеса 29. Полое колесо 29 базируется в корпусе 11 редуктора без возможности поворота и имеет удлинение, которое выходит за планетарные колеса 28 и которое образует второй корпус 22 дисков, так что внутреннее зацепление 24 корпуса 22 во многом идентично зацеплению полого колеса. Благодаря этому уменьшается пространство, необходимое для закрепления корпуса дисков, изготавливаемого в виде отдельной детали. Кроме того, оба зацепления могут быть изготовлены за одну операцию посредством одного и того же инструмента.

Планетарные колеса 28 базируются на подшипниковых цапфах 30 с возможностью поворота, причем эти цапфы относятся к корпусу (водилу) 31 планетарных колес. Корпус 31 закреплен на валу-шестерни 8 при отсутствии возможности поворота, причем вал-шестерня 8 образует выходной вал редуктора 6. Вал-шестерня 8 выступает из корпуса 11 редуктора, в котором она базируется с возможностью поворота, причем вал-шестеpня 8 переходит во фланец 32, к которому привинчивается приводное колесо 9.

Для включения тормоза 33, образованного в основном первыми и вторыми тормозными дисками 20, 23 и интегрированным в редуктор, снаружи к крышке 12 шарнирно прикрепляется двуплечий рычаг 34, одно плечо 35 которого посредством канатной тяги 36 или другого средства соединяется с устройством, которое не представлено на чертеже и на которое воздействует водитель наземного подъемно-транспортного средства, например, соединяется с тормозным рычагом. Другое плечо 37 рычага 34 прилегает к концу нажимного штифта 38, которые проходит через крышку 12, а своим другим концом примыкает к выступу 27 солнечного колеса 5. Если посредством тросовой тяги 36 плечо 35 поворачивается вправо (фиг. 3), то в таком случае плечо 37 перемещает нажимной штифт 38 влево, который со своей стороны перемещает солнечное колесо 25 вместе с первым корпусом 19 дисков и с цилиндрическим колесом 17 в том же направлении. При этом цилиндрическое колесо 17 сжимает первые и вторые тормозные диски 20 и 23 и прижимает их к кольцевому упору 39, который связан с отсутствием поворота с вторым корпусом 29 дисков и тем самым - с корпусом 11 редуктора. Посредством тормозного воздействия, возникающего при сжатии тормозных дисков 20, 23 благодаря трению между тормозными дисками, может тормозиться наземное подъемно-транспортное средство и останавливаться после выключения электродвигателя 7. Для растормаживания тормозных дисков 20, 23 для устранения тормозного воздействия, а также для возврата зубчатого колеса 17 вместе с солнечным колесом 25 и с рычагом 34 в свои исходные положения предусмотрена тарельчатая пружина 40, которая базируется в своем отверстии на опорном кольце 41, которое перемещается на выступе 27 солнечного колеса 25, причем в своем периферийном диапазоне эта пружина прилегает к торцовой поверхности первого корпуса 19 дисков. В исходном положении, то есть при отпущенном тормозе 33, опорное кольцо 41 опирается на разжимное кольцо 42, вставленное в канавку солнечного колеса 25 и ограничивающее упругое перемещение опорного кольца, и обеспечивающее таким образом определенный минимальный зазор между тормозными дисками 20, 23. Только при торможении пружинное кольцо 42 вместе с солнечным колесом 25 отклоняется влево, а упорное кольцо 41 начинает контактировать сбоку с планетарными колесами 28, в то время, как планетарные колеса 28 со своего другого торца прилегают к рабочим поверхностям 43 корпуса 31 планетарных колес.

Редуктор 6 с цилиндрическими колесами имеет комбинированную смазку окунанием и разбрызгиванием. Смазочное масло, поступающее из зубчатого зацепления солнечного колеса 25 и планетарных колес 28, частично направляется через впадины зубьев солнечного колеса, выходящие к выступу 27, а также направляется в соответствующие шлицы 44 в первом корпусе 19 дисков на тормозные диски 20, 23, что необходимо для уменьшения трения и для отвода тепла. Часть масла через отверстие 45 попадает на место прилегания нажимного штифта 38 к уступу 27, где предусмотрен напорный диск 46, предназначенный для равномерного распределения масла. Поток масла (фиг. 5) отмечен небольшими стрелками.

Устройство управления тормозом 33, интегрированным в редуктор, подробно показан на фиг. 6-8. В вилке 47 снаружи на крышке 12 корпуса 11 посредством оси 48 шарниpно закрепляется двуплечий рычаг 49, причем исполнение рычага 49 отличается от описанного выше рычага 34. В его более длинном плече 50 расположен гидравлический цилиндр 51 с напорной камерой 52, в которой направляется поршень 53, перемещаемый в продольном направлении. Поршень 53 выходит из цилиндра 51 и прилегает к крышке 12, что обеспечивается посредством небольшой пружины 54. Напорная камера 52 связана с двумя подключенными отверстиями 55, 56, из которых в одной отверстие ввинчивается гидравлический патрубок 57, который связан с устройством, на которое воздействует водитель, то есть связан, например, с тормозной педалью 58, в то время как в другое отверстие ввинчивается клапан 59 для удаления воздуха 44. В соответствии с назначением гидравлический трубопровод 57 и напорная камера 52 заполнены тормозной жидкостью. Уплотнение 60 предотвращает утечки, а манжета 61 защищает поршень 53 и цилиндр 51 от загрязнения.

Другое более короткое плечо 37 рычага 49 прилегает к концу нажимного штифта 38, который посредством лысок 62, имеющихся на нем и на рычаге 37, предотвращается от вращения в крышке 12, причем нажимной штифт проходит через крышку 12. Своим другим концом он прилегает к выступу 27 солнечного колеса 25 или к расположенной на нем упорной шайбе 46. Сжимаемое масло, используемое для смазки, на фиг. 6 обозначено небольшими стрелками. Если посредством тормозной педали 58 напорная камера 52 соединяется с давлением, то плечо 50 перемещается право (относительно фиг. 6), то есть рычаг 49 поворачивается против часовой стрелки, вследствие чего плечо 37 перемещает нажимной штифт 38 влево, который, со своей стороны, перемещает в том же направлении солнечное колесо 25 вместе с первым корпусом 19 дисков и с цилиндрическим колесом 17. При этом цилиндрическое колесо 17 сжимает первые и вторые тормозные диски 20, 23 и прижимает их к кольцевому упору 39, который связан со вторым корпусом 22 дисков без возможности поворота и тем самым связан с корпусом 11. Тормозное действие, возникающее при сжатии тормозных дисков 20 и 23 вследствие трений между тормозными дисками, может тормозить наземное подъемно-транспортное средство. Помимо такого гидравлического привода, используемого для рабочего тормоза, предусмотрено также механическое воздействие, используемое в качестве стояночного тормоза. Для этого рядом с обоими патрубками 55, 56 предусматривается третий патрубок 63, который выполнен в виде глухого отверстия и в котором закреплен трос 36, соединяемый с рычагом 64 ручного тормоза посредством винта 65, причем трос предохранен от провисания. Чтобы включить тормоз 33, плечо 50 перемещается вправо посредством троса 36 и возникают те же последствия, которые описаны выше, так что после отключения электродвигателя 7 транспортное средство может останавливаться.

Разъединение тормозных дисков 20 и 23 при снятии торможения, а также возврат в исходное положение цилиндрического колеса 17 вместе с солнечным колесом 25 и рычагом 50 осуществляется посредством тарельчатой пружины 40, которая имеет значительно большее усиление по сравнению с пружиной 54, что было описано выше относительно рычага 34 и что действительно соответственно.

На фиг. 7 показано положение рычага 50, которое он занимает при торможении. Вместо клапана 59, предназначенного для удаления воздуха и показанного на фиг. 6 смещенным, здесь также обозначено со смещением соединение 63 с тросом 36. Когда рычаг 50 находится в прямом положении без угловых отклонений, как показано на фиг. 6 и 7, то есть цилиндр 51, как и отверстие 55, 56 подключения, а также патрубок 63 расположены как минимум приближенно параллельно нажимному штифту 38, так как это благоприятно с точки зрения функционирования и с технологической точки зрения.

Из фиг. 3 и 4 видно, что редуктор 6 повернут на угол α относительно оси вала-шестерни. Чтобы отсутствовала необходимость использования различных корпусов 11 редуктора, крышка 22 помимо уже упомянутой вилки 47 имеет вторую вилку 66, которая смещена относительно первой вилки на угол β . Целесообразно, однако не обязательно, чтобы соблюдалось равенство β = 2 α .

На фиг. 8 показаны обе вилки 47, 66 с рычагом 49 в вилке 47. Для лучшей наглядности не показаны гидравлический трубопровод 57, клапан 59 для удаления воздуха и трос 36, причем на вилке 66 показаны только такие положения, которые занимают отверстия 55, 56 подключения и патрубок 63, когда рычаг 49 базируется в вилке 66. Вместо рычага 49 (фиг. 3 и 4) может быть расположен рычаг 34.

Предмет изобретения допускает целый ряд вариантов исполнения согласно формуле изобретения. (56) Патент США N 4546844, 1985, кл. В 60 К 7/00, 180/243.

Формула изобретения

1. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ РЕДУКТОР преимущественно для приводного агрегата наземного подьемно-транспортного средства, содержащий по меньшей мере два цилиндрических зубчатых колеса первой ступени, расположенных в одном корпусе редуктора и находящихся в зацеплении, планетарную передачу второй ступени с цилиндрическими колесами, состоящую из солнечного колеса, по меньшей мере двух планетарных колес, базирующихся в водиле, а также из коронного колеса с внутренним зацеплением, причем солнечное колесо связано с ведомым цилиндрическим колесом первой ступени, которое установлено без возможности поворота относительно солнечного колеса, при этом коронное колесо жестко связано с корпусом, а водило связано с движителем, тормозное устройство фрикционного дискового типа, а также на ведомом цилиндрическом колесе расположен первый корпус дисков, на котором по меньшей мере один первый тормозной диск неповоротно установлен относительно корпуса с возможностью перемещения в осевом направлении, второй корпус дисков, на котором по меньшей мере один второй тормозной диск установлен неповоротно с возможностью осевого смещения для взаимодействия по меньшей мере с одним первым тормозным диском, причем первые и равное им количество вторых тормозных дисков расположены попеременно, а также механизм управления тормозным устройством, отличающийся тем, что второй корпус дисков закреплен в корпусе, цилиндрическое колесо, связанное с первым корпусом дисков, установлено с возможностью перемещения в осевом направлении в сторону преодоления усилия пружины посредством нажимного штифта, проходящего через корпус редуктора и связанного с механизмом управления, причем тормозные диски размещены с возможностью сжатия между цилиндрическим колесом и поверхностью прилегания корпуса редуктора.

2. Редуктор по п. 1, отличающийся тем, что пружина выполнена тарельчатой и установлена на упорном кольце, которое расположено соосно с солнечным колесом с прилеганием к планетарным колесам.

3. Редуктор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что закрепленное неповоротно в корпусе коронное колесо с внутренним зацеплением выполнено с шириной зацепления, удлиненной в сторону перемещаемого по оси цилиндрического ведомого колеса, причем коронное колесо выполнено как одно целое со вторым корпусом дисков и представляет собой поверхность прилегания для тормозных дисков.

4. Редуктор по п. 1, отличающийся тем, что мееханизм управления встроенного в редуктор дискового тормоза включает в себя двуплечий рычаг, шарнирно закрепляемый снаружи на корпусе, одно плечо рычага связано с устройством, на которое воздействует водитель, а другое плечо рычага установлено с прилеганием к указанному нажимному штифту и при преодолении усилия первой пружины через соответствующую перемещаемую по оси шайбу или через перемещаемое по оси ведомое колесо диска прижимается к поверхности прилегания, в первом плече выполнен гидравлический цилиндр, который через трубопроводы связан с приводным устройством в виде тормозной педали, причем в гидривлическом цилиндре выполнена напорная камера для перемещения в ней поршня в сторону выхода из цилиндра и опирания на корпус редуктора.

5. Редуктор по п. 4, отличающийся тем, что поршень для удержания его в контакте с корпусом редуктора при отсутствии давления в его полости снабжен второй пружиной с меньшим усилием по сравнению с первой пружиной.

6. Редуктор по пп. 4 и 5, отличающийся тем, что в первом плече рычага оси поршня отверстия подключения гидравлического трубопровода и отверстия подключения клапана удаления воздуха расположены параллельно оси нажимного штифта.

7. Редуктор по пп. 4 - 6, отличающийся тем, что первое плечо рычага дополнительно связано посредством троса с рычагом ручного тормоза.

8. Редуктор по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что на корпусе редуктора установлены с угловым смещением одна относительно другой по меньшей мере две вилки для заданной установки базовой оси рычага.

9. Редуктор по пп. 4, 6 и 8, отличающийся тем, что отверстия подключения расположены симметрично по оси рычага для замены трубопровода и клапана для удаления воздуха при базировании рычага из одной вилки в другую.

Приоритеты по пунктам: 03.04.90 - по пп. 1 - 3; 07.04.90 - по пп. 4 - 9.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8