INSTRUKTION FÖR HYDRAULISKA VÄXLAR SYSTEM LYSHOLM-SMITH

Utgiven av AB Atlas Diesel. Årtal ej känt.

---

INNEHÅLL

---

Anm. Detta dokument skiljer sig från originalet genom något annorlunda formatering och innehållsindelning samt att figurerna är länkade. De öppnas i ny flik/fönster. Det rekommenderas att tvinga ett nytt fönster så att det går snabbt att växla mellan text och figur.

1. ALLMÄN BESKRIVNING

1.1. Översikt

Den hydrauliska växeln är en apparat, som ersätter den vanliga mekaniska växeln på så sätt, att den automatiskt giver en kontinuerlig av behovet bestämd varia­tion av utväxlingsförhållandet, Konstruktionen är sådan att motorn även kan kopp­las direkt till den utgående axeln (kardanaxeln), vilket är önskvärt vid högre hastigheter. Genom en frihjulsanordning mellan den utgående axeln och den hydrau­liska växelns roterande delar bliva dessa stillastående vid direkt drift, varvid alla hydrauliska förluster undvikas.

Vid igångsättning med den hydrauliska växeln är den utgående axelns moment mer än fem gånger större än den ingåendes. Allt eftersom fordonets hastighet ökas, minskas förhållandet mellan det ut- och ingående momentet, och när en viss has­tighet uppnåtts, som i allmänhet uppgår till ca 70 % av fordonets maximala, bli­va de båda momenten lika, varvid omkoppling till direkt drift bör ske. Direkt­driften motsvarar alltså den högsta växeln i en vanlig växellåda och den hydrau­liska växeln samtliga lägre växlar.

Omkoppling från hydraulisk till direkt drift och tvärtom sker genom omläggning av en dubbelsidigt verkande friktionskoppling, manövrerad med en enkel hävarm.

Den hydrauliska växeln i sin helhet består av följande tre huvuddelar:

1. En dubbelverkande friktionskoppling för koppling av motorn endera till den hydrauliska delens pumphjul eller till den direkta axeln.
2. Den hydrauliska delen.
3. Frihjulet mellan den hydrauliska delens turbinhjul och den direkta axeln.

För bussar tillkommer backväxeln av vanlig kugghjulstyp.

Hydrauliska växlar för järnvägsändamål förses ibland med ett extra frihjul, monte­rat på den utgående axeln. Fig. 1 visar en hydraulisk växel typ DFR-1,0 med inbyggd backväxel för buss. Fig. 1a visar en hydraulisk växel typ DF-1,0 för järnvägsändamål.

1.2. Den dubbelverkande friktionskopplingen

De två kopplingsplattorna (C) och (E), fig. 1, uppbäras av två nav (A) och (B), fastdragna å konor på två koncentriska axlar. En enkel omkopplingsplatta (G) är placerad mellan de två kopplingsplattorna och tjänar till att inkoppla direkt el­ler hydraulisk drift. Erforderligt kopplingstryck erhålles genom ett antal fjäd­rar, som påverka omkopplingsplattan genom en hävarmsmekanism, så konstruerad att hävarmslängden ökar vid nedslitning av kopplingsbeläggen och kopplingstrycket på detta sätt vidmakthålles. Härigenom undvikes slirning med slitna kopplingsbelägg.

Den främre kopplingsplattan (C) är monterad på en solid axel (D), direkaxeln, SOM går igenom hela den hydrauliska växeln och i. andra änden är direkt förbunden. med kardanaxeln. Med denna kopplingsplatta erhålles direktdrift.

Den bakre kopplingsplattan (E) är på samma sätt monterad på en ihålig axel (F), vilken uppbär den hydrauliska delens pumphjul. Med denna kopplingsplatta erhålles hydraulisk drift. Omkopplingsplattan (G), vilken vid omkoppling röres i axiell led, är genom en medbringareanordning förbunden med svänghjulet och hålles i sina respektive kopplingslägen (ändlägen) av förutnämnda fjädrar. Fjädrarna uppbäras mot axelcentrum av en medbringarering (S), lagrad med kullager å det förskjutbara kopplingscentrum (T). Kopplingscentrum manövreras med en gaffel, lagrad i kopplingskåpan.

1.3. Den hydrauliska delen

Den hydrauliska delen består av ett pumphjul (J), som drives från förutnämnda kopp­lingsplatta (E), samt ett trestegs turbinhjul (K). Pumphjulet tvingar vid sin ro­tation, såsom en vanlig centrifugalpump, vätskan att strömma ut från centrum ge­nom turbinskovlarna, som äro monterade kring en ringformig kärna, tillbaka till pumphjulets sugsida, så att en sluten cirkulation erhålles. Turbinhjulet är för­sett med tre skovelringar och monterat å en ihålig axel, som överför momentet till den direkta axeln (d.v.s. utgående axeln) genom ett frihjul, som beskrives längre fram. Två ringar av fasta skovlar (ledskovlar) fästa i turbinhuset äro placerade mellan första och andra respektive andra och tredje ringen turbinskovlar.

Vätskan uppfyller fullständigt det gemensamma pump-turbinhuset och påverkar vid sin cirkulation turbinskovlarna, så att turbinhjulet med större eller mindre kraft, beroende på vätskans (= pumphjulets) hastighet, strävar att rotera åt sam­ma håll som pumphjulet. De fasta skovlarna äro så arrangerade, att vätskan, se6. dan den passerat en ring turbinskovlar, erhåller en strömningsriktning, som pas­sar nästa ring turbinskovlar. Genom att nyttiggöra vätskeenergien i tre turbin­steg, är det möjligt erhålla den höga momentuppväxling, som kräves vid igångsätt­ning.

Det är en avsevärd tryckskillnad i vätskan före och efter pumphjulet, och denna tryckskillnad utnyttjas för att driva en injektor, som skall hålla den hydrau­liska delen helt fylld med vätska samt upprätthålla ett visst övertryck även vid pumphjulets sugsida. Tryckskillnaden användes även för att cirkulera vätska ge­nom kylare och filter. Vätskan lämnar 1 båda fallen pumphuset på ett ställe, där trycket är högt, för att återföras till det område, där trycket är lägst- Detta synes tydligt i diagrammet för vätskecirkulationen, fig. 2.

Större vätskeläckage utefter pump- respektive turbinaxeln förhindras genom de bå­da självjusterande tätningarna (L). En tredje tätning förhindrar läckage mellan pump- och turbinhjul. Ett litet läckage tillåtes dock för att smörja tätningsytor­na, och den vätska, som passerar på detta sätt, föres genom på lämpligt sätt an­bringade dräneringskanaler och rör till en uppsamlingsbehållare (M). Vätskan su­ges från denna behållare till en reservtank (expansionskärl) med hjälp av en ejek­tor, placerad i reservtankens övre del.

1.4. Ejektorn

Ejektorn, som visas i fig. 3, arbetar helt automatiskt på följande sätt. En tryck­ledning från pumphuset är förbunden med ejektormunstycket (A). Vätskan pressas med stor hastighet genom munstycket, varvid undertryck bildas i det ringformiga rummet kring munstycket. Det ringformiga rummet kring ejektormunstycket står med en rör­ledning i förbindelse med läckagebehållaren (M), och genom undertrycket uppsuges läckagevätska till ejektorn och inmatas i expansionskärlet. Ett filter (B), fig. 3 skyddar ejektormunstycket för igensättning genom eventuella föroreningar i vätskan. För kontinuerlig rening av vätskan är en tygpåse (E), fig. 3, monterad i expansions­kärlet under ejektorn.

För den händelse mera vätska skulle läcka ut genom tätningarna, än ejektorn förmår suga upp, rinner överskottsvätskan ut på marken genom ett skvallerrör i läckagebe­hållaren.

1.5. Injektorn

För att hålla pumpturbinhuset helt fyllt med vätska finnes, som förut nämnts, en injektor, visad i fig. 4. Denna arbetar med hjälp av tryckskillnaden i pumpturbin-huset, Tryckskillnaden åstadkommer en vätskeström i munstycket (D), varvid genom ejektorverkan ett undertryck erhålles i rummet (E), som står i förbindelse med re­servtanken genom en rörledning, Med denna anordning ernås att vätska under tryck alltid matas in till det ställe i den hydrauliska delen, där trycket är lågt.

Trycket i pumpturbinhuset begränsas till ett visst maximalt värde genom säkerhets­ventilen (F), som avbryter inmatningen, när ett visst tryck uppnåtts.

Vid körning lång tid med den hydrauliska delen inkopplad, uppvärmes vätskan på grund av friktionsarbetet. För att hindra temperaturen från att bliva så hög, att kokning inträder, är en kylare förbunden med pumpturbinhusets hög- och lågtrycks­sida.

1.6. Frihjulet

Frihjulet (O), fig. 1a, är av vanlig rulltyp och inbyggt i en kåpa, bultad till den hydrauliska delens kåpa. Frihjulets innerring är monterad å turbinaxeln, under det att dess ytterring är förbunden med den direkta axeln.

2. MANÖVRERING AV DEN HYDRAULISKA VÄXELN

När motorn startas från kallt tillstånd eller när fordonet lämnas stående med mo­torn igång, är det tillrådligt att manöverspaken ställes i neutralläget (mitten­läget), så att motorn är helt frikopplad. Om den hydrauliska driften är inkopplad och bromsarna äro dåligt tilldragna, finnes risk för att vagnen börjar röra sig framåt, om motorn rusar upp i varvtal. Under normal körning är det emellertid onö­digt använda neutralläget vid kortvariga stillaståenden, ty i sådana fall kan den hydrauliska driften med fördel hållas inkopplad, så att fordonet är klart för ome­delbar igångsättning.

Vid igångsättning inkopplas först den hydrauliska driften, varunder motorns bräns­lepådrag hålles i tomgångsläge. Bromsarna lossas och motorn gives fullt bränslepå­drag, varvid fordonet börjar röra sig framåt. När en hastighet av 60 till 70 % av den maximala uppnåtts, minskas motorns bränslepådrag och omkopplas till direkt drift. Vid omkopplingen bör minskningen av bränslepådrag göras så, att motorns varvtal normalt blir 60 à 70 % av det varvtal, som svarar mot full fart på "direk­ten".

Är den hydrauliska växeln försedd med frihjul även för "direkten", kan omkoppling ske vid vilket motorvarvtal som helst under ovanstående.

När fordonet närmar sig en hållplats, minskas bränslepådraget till tomgång och in­kopplas den hydrauliska driften, så att fordonet får rulla in till hållplatsen "på frihjulet" under kontroll av bromsarna, Fordonet är då klart för att omedel­bart åter igångsättas genom ökning av bränslepådraget.

Är den hydrauliska växeln icke försedd med frihjul för "direkten" , kan man för att spara bränsle i alla nedförsluttningar inkoppla den hydrauliska driften, var­vid motorn, tack vare turbinhjulets frihjulskoppling kan köras i tomgång.

3. SMÖRJNING OCH HYDRAULVÄTSKA

3.1. Smörjning

Kullagret för kopplingsfjädrarnas medbringarering (S) samt de främre kullagren för den hydrauliska delen smörjas från två Tecalemitkoppar. Dessa lager böra smörjas en gång i månaden med en liten kvantitet värmebeständigt fett (exempelvis Wabo kulla­gerfett 150, Shell Grease Fj4, eller Gargoyle Grease Brb-4). Det finnes risk för att överskott av smörjmedel kan stänka ut på kopplingsbeläggen och förorsaka slir­ning.

För smörjning av frihjulet och den hydrauliska delens bakre kullager påfyllas fri­hjulskåpan med vanlig motorsmörjolja (A-olja, SAE 30) genom påfyllningshålet i dess överdel, (Obs! ej fett eller växellådsolja), Undersök en gång i veckan olja-nivån i frihjulskåpan med den därför avsedda mätstickan och påfyll olja vid behov.

3.2. Den hydrauliska växelns vätskesystem

Den vätska, som användes i den hydrauliska växeln, är ren fotogen såsom Shell Wa­ter White eller därmed jämförbar (ej krackad) med hög kokpunkt uppblandad med 5 % motorolja.

Vätskenivån i expansionskärlet bör kontrolleras dagligen. Vid påfyllning av ny vätska måste stor försiktighet iakttagas, så att icke några föroreningar medfölja. Vätskan bör därför hällas genom finmaskig silduk av sådan kvalitet som användes för bensin.

De båda filtren böra rengöras med jämna mellanrum och tvättas i ren fotogen.

Metalltrådsfiltret (B), fig. 3, inmonterat i tryckledningen till expansionskärlet bör rengöras en gång i veckan.

Det stora filtret, d.v.s. tygpåsen i expansionskärlet, bör rengöras en gång i vec­kan.

Undersök då och då att alla röranslutningar äro täta.

4. UNDERSÖKNING AV FEL OCH DESS AVHJÄLPANDE

4.1. Vätskeläckage

Sådant kan uppkomma av följande anledningar:

1. Ejektormunstycket i expansionskärlets överdel igensatt av föroreningar. Om ejektorn slutar suga upp vätska från läckagebehållaren, blir denna full, och läckagevätska börjar rinna ut på marken. Om munstycket (A/ är igensatt, bör det renblåsas med tryckluft. Samtidigt bör filtret rengöras. Kontroll av ejektorns funktion kan utföras på följande sätt: Sugledningen till ejektorn losskruvas från denna. Sedan bromsarna fastdragits ordentligt, köres motorn med den hydrauliska driften inkopplad. En kraftig sugning skall därvid kunna iakttagas vid sugledning­ens röranslutning.
   
   Fungerar icke ejektorn trots rengöring, undersök om möjligen någon av rörledningarna blivit igensatt.
   
   
2. Otäta röranslutningar.
   
   
3. Felaktiga tätningar inom den hydrauliska växeln. Detta bör icke ifrågasättas, förrän alla andra möjligheter till läckage undersökts. Tätningarna inom den hyd­rauliska växeln äro självjusterande och hava normalt en nästan obegränsad livs­längd. För insättning av nya tätningar måste hela den hydrauliska växeln demonte­ras, vilket endast bör ske i Aktiebolaget Atlas Diesels verkstäder.

4.2. Dålig verkningsgrad och överhettning

Undersök först motorn och fastställ, huruvida den dåliga verkningsgraden icke kan bero på motorfel. Om felet med säkerhet kan lokaliseras till växeln, finnas följande möjligheter:

1. Luft eller gas i pumpturbinhuset. För kontroll härav losskruvas tryckledningen till expansionskärlet från sin förskruvning i pumpturbinhusets översida. Motorn skall härvid vara stillastående, varvid eventuell luft eller gas avgår. Om syste­met är fritt från luft. framtränger vätska omedelbart, när man börjar lossa förskruvningen.
   
   Det enklaste sättet att utlufta hela systemet är följande:
   
   Kör motorn någon minut med den hydrauliska driften inkopplad. Vid vätskans cirku­lation genom rörledningar, filter och kylare uppsamlas alla luftblåsor och föras med vätskan till pumpturbinhuset. Stanna sedan motorn, så att luftblåsorna kunna stiga upp och avgå till expansionskärlet. Om denna procedur upprepas några gånger, brukar i allmänhet all luft och gas kunna avlägsnas.
2. Igensatt injektor, För losstagning av injektorn tömmes pumpturbinhuset, tills vätskenivån sjunkit under injektorns nivå. Ett avtappningshål med plugg (U) finnes i pumpturbinhusets undersida. Vätskan bör uppsamlas i ett absolut rent kärl, om den skall användas i fortsättningen. Vid losstagning av injektorn måste försiktig­het iakttagas, så att injektorn icke skadas genom stötar mot något hårt föremål.
   
   Den mest sannolika platsen för igensättning är munstycket (D), fig. 4, eller det ringformiga rummet kring detta. Renblås injektorn med tryckluft och skölj densam­ma i fotogen. Kontrollera att säkerhetsventilen (F) icke hängt upp sig.
   
   Inmontera injektorn och fyll systemet åter med vätska genom expansionskärlet, var­vid vätskan bör filtreras genom en bensinsil.
   
   Sedan systemet fyllts med vätska, är det nödvändigt utlufta pumpturbinhuset såsom beskrivits ovan.
3. Den hydrauliska växelns kylare utvändigt betäckt med smuts. På grund av den för­sämrade kylningen kan vätskan komma i kokning med åtföljande gasbildning i pumptur­binhuset. Kylaren renspolas utvändigt med vatten, och eventuell gas i pumpturbinhu­set avlägsnas såsom tidigare beskrivits.

4.3. Motorns varvtal högre än normalt vid hydraulisk drift

Detta kan förorsakas av gas eller luft i pumpturbinhuset eller slirning i frik­tionskopplingen. Gas och luft avlägsnas såsom förut beskrivits.

Slirning i friktionskopplingen kan bero på att olja stänkt ut på kopplingsbeläg­gen eller att dessa äro för mycket nedslitna. Kopplingsfjädrarna böra undersökas, då en brusten sådan kan förorsaka slirning.

Kopplingsbeläggen kunna nedslitas 1,5 mm, innan inmontering av nya blir erforderlig. På grund av den hydrauliska växelns konstruktion äro kopplingsbeläggen knappast ut­satte för något slitage, och nämnda mått å tillåten nedslitning motsvarar en mycket lång drifttid.

För inmontering av nya kopplingsbelägg böra instruktioner inhämtas från AB Atlas Diesel eller hela växeln sändas till deras verkstäder.

Onormalt högt varvtal å motorn kan även bero på någon felaktighet i frihjulet. Slirning i frihjulet uppträder om tjock olja eller fett beckat fast rullarna. Ol­ja, tjockare än vanlig motorolja, får icke påfyllas frihjulskåpan.

5. ATT IAKTTAGA VID INMONTERING AV DEN HYDRAULISKA VÄXELN OCH DEN FÖRSTA IGÅNGSÄTTNINGEN.

För smörjning av pivotlagret (R), fig. 1, d.v.s. det rullager, som kommer när­mast motorns kopplingsfläns, skall det i motorns axeltapp finnas en ursvarvning (smörjficka), som vid hopmontering fylles med värmeständigt kullagerfett. Ursvarv­ningens storlek finnes angiven å måttskissen för den hydrauliska växeln, och det är av vikt, att de å måttskissen angivna dimensionerna icke underskridas, ty i så fall blir smörjförrådet för litet.

När hopmonteringen är verkställd, påfylles vätska genom expansionskärlet, tills systemet är fullt. Vätskan bör vid påfyllningen filtreras genom en bensinsil.

Vidare påfylles frihjulskåpan vanlig motorolja (se avsnitt 3.1) genom påfyllningshålet i kåpans översida. Nivån kontrolleras med den för detta ändamål i kåpan anbringa­de mätstickan.

Motorn igångsättes och köres några minuter med den hydrauliska driften inkopplad, Stanna motorn därefter, så att luft får avgå genom tryckledningen till expansions­kärlet. Upprepa denna procedur några gånger, tills all luft i systemet avlägsnats (se avsnitt 4.2).

6. PNEUMATISK MANÖVERAPPARAT

För manövrering av den hydrauliska växelns dubbelsidiga lamellkoppling användes en pneumatisk manöverapparat, som visas å fig. 5. Manöverapparaten, vilken är kon­struerad för ett arbetstryck av 4,0 till 7,0 kg/cm2, är monterad direkt å kopp­lingskåpan och påverkar den hydrauliska växelns kopplingsarm i axialled. Manöver­apparaten är så konstruerad, att kopplingsarmen i ytterlägena för direkt respek­tive hydraulisk drift är helt fri för påverkan av manöverapparaten, vilket är nöd­vändigt för att icke motorns och den hydrauliska växelns axelsystem skola utsät­tas för skadliga axialtryck, Manöverapparaten är vidare så utförd, att den, när tryckluften helt avstänges, automatiskt inställer sig i det mellanläge, där mo­torn är helt frikopplad.

Manöverapparaten består av en cylinder med tvenne kolvar. Den ena kolven är för­sedd med en homogen spindel, den andra med en ihålig sådan, förskjutbart lagrad å den homogena, De båda spindlarna äro i den fria ändan försedda med flänsar (A och C), som i mellanläget omsluta kopplingsarmen (B). Tvenne fjädrar, placerade mellan de båda kolvarna, sträva att avlägsna kolvarna från varandra, så att för­utnämnda flänsar omfatta kopplingsarmen med det ringa spel, som fixeras genom en ansats å den homogena spindeln. Vardera kolven är dessutom försedd med en fjäder, inspänd mellan kolven och ett i förhållande till denna förskjutbart anslag (E), som, när kolven rör sig utåt från mellanläget, pressas mot cylindergaveln. Även i det mest inspända läget är denna fjäders kraft mindre än den sammanlagda fjä­derkraften mellan kolvarna, när dessa befinna sig i medelläget. Insläppes tryck­luft i ena cylinderrummet komma därför de båda kolvarna utan ändring av det in­bördes läget att förskjutas, så att omkopplingsspaken överföres till närheten av ändläget. När den av tryckluften indirekt påverkade kolven uppnått sitt anslag, fortsätter den andra kolven tills den ligger an mot den förstnämnda, varvid ga­pet mellan de flänsar, som omsluta kopplingsspaken, vidgas, så att denna under påverkan av kopplingsfjädrarna fritt kan intaga ändläget för hydraulisk respektive direkt drift.

Det är av vikt, att manöverapparaten i medelläget håller kopplingsspaken (B) så att kopplingsfjädrarna ligga i ett plan, vinkelrätt mot axeln. Vid påmontering av manöverapparaten bör det kontrolleras, att så är fallet. En mindre justering av apparatens läge i axelled möjliggöres genom att hålen i manöverapparatens an­slutningsfläns äro ovala.

För utbyte av manöverapparatens manschettpackningar losskruvas de båda flänsar­na A och G samt cylindergaveln. Hela innanmätet kan därefter utdragas ur cylin­dern.

7. SAMMANFATTADE SKÖTSELINSTRUKTIONER

7.1. En vecka efter inmontering av ny eller renoverad växel

Alla förskruvningar å rörsystemet samt bultar och muttrar å växeln efterdragas.

7.2. Dagligen

Kontrollera vätskenivån i expansionskärlet.

7.3. En gång i veckan

1. Rengör filtret i ejektorn och renblås ejektorn.
2. Rengör tygpåsen i expansionskärlet.
3. Kontrollera oljenivån i frihjulskåpan.
4. Smörj omkopplingslagret och pumphjulslagret se avsnitt 3.1

7.4. En gång i månaden

1. Kontrollera att samtliga rör och röranslutningar i systemet äro täta.
2. Renspola kylaren utvändigt.

7.5. Var sjätte månad

1. Töm vätskesystemet,
2. Rengör injektorn.
3. Påfyll ny vätska.

 Fil 0050 datum 2021-03-28