AT517558B1 - Gleisbaumaschine - Google Patents

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Abstract

Ein Verbrennungsmotor (7) einer Gleisbaumaschine ist durch eine Antriebswelle (17) mechanisch mit einer elektrischen Generator/Motoreinheit (1 0) verbunden. Diese ist durch eine mechanische Antriebsvorrichtung (19) an eine Hydraulikpumpe (8) angeschlossen. Ein Stromspeicher (20) ist durch eine elektrische Versorgungsleitung (21) mit der Generator/Motoreinheit (10) sowie mit den elektrisch beaufschlagbaren Antrieben (5) verbunden. Damit ist es möglich, alle Antriebe hauptsächlich elektrisch zu versorgen.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Gleisbaumaschine mit einem durch Schienenfahrwerke auf einem Gleis verfahrbaren Maschinenrahmen und einem mit einer Anzahl von Antrieben verbundenen Energieversorgungssystem, das sich aus einem Verbrennungsmotor und einem wenigstens eine Hydraulikpumpe aufweisenden Hydraulikantriebsystem zusammensetzt.
[0002] Der Verbrennungsmotor einer Gleisbaumaschine läuft in vielen Fällen auch während einer längeren Unterbrechung eines Arbeitseinsatzes bei voller Leistung. Dies führt zu hohem Kraftstoffverbrauch sowie zu einem erhöhten Wartungsaufwand.
[0003] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun in der Schaffung einer Gleisbaumaschine der eingangs genannten Art, mit der eine Verbesserung der für den Maschinenbetrieb erforderlichen Energiebilanz möglich ist.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Gleisbaumaschine der eingangs genannten Art durch folgende Merkmale gelöst:
[0005] a) der Verbrennungsmotor ist durch eine Antriebswelle mechanisch mit einer elektrischen Generator/Motoreinheit verbunden, [0006] b) die Generator/Motoreinheit ist durch eine Antriebsvorrichtung mit der Hydraulikpumpe verbunden, [0007] c) ein Stromspeicher ist durch eine elektrische Versorgungsleitung mit der Generator/Motoreinheit sowie mit den elektrisch beaufschlagbaren Antrieben verbunden.
[0008] Durch diese Merkmalskombination ist es möglich, diverse Antriebe auf der Gleisbaumaschine hauptsächlich elektrisch zu versorgen. Soweit hydraulische Antriebe erforderlich sind, können die notwendigen Hydraulikpumpen über die vom Stromspeicher gespeiste Generator/Motoreinheit angetrieben werden. Dadurch kann unter Vermeidung der zum Stand der Technik bereits angeführten Nachteile auch mit einem leistungsmäßig reduzierten Verbrennungsmotor das Auslangen gefunden werden.
[0009] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Unteranspruch und der Zeichnungsbeschreibung.
[0010] Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.
[0011] In Fig. 1 ist eine zum Unterstopfen eines Gleises ausgebildete Gleisbaumaschine in Seitenansicht, [0012] in Fig. 2 schematisch ein Schienenfahrwerk, eine Antriebseinheit und ein Energieversorgungssystem in Draufsicht dargestellt.
[0013] Eine Gleisbaumaschine 1 ist mit einem durch Schienenfahrwerke 2 auf einem Gleis 3 verfahrbaren Maschinenrahmen 4 und einem mit einer Anzahl von verschiedenen Antrieben 5 verbundenen Energieversorgungssystem 6 ausgestattet. Dieses setzt sich aus einem Verbrennungsmotor 7, einem Hydraulikpumpen 8 aufweisenden Hydraulikantriebsystem 9 sowie zwei Generator/Motoreinheiten 10 zusammen.
[0014] Ein mit zahlreichen Antrieben 5 ausgestattetes Stopfaggregat 13 sowie ein durch hydraulische Antriebe 5 verstellbares Gleishebeaggregat 14 sind für die Gleislagekorrektur vorgesehen. Verschiedene weitere elektrische Antriebe 5 für einen Luftkompressor 15, eine Klimaanlage 16 sind hier nur beispielhaft angeführt.
[0015] Der Verbrennungsmotor 7 ist durch eine Antriebswelle 17 und über eine hier als das Verteilergetriebe 18 ausgebildete Antriebsvorrichtung 19 mechanisch mit zwei elektrischen Generator/Motoreinheiten 10 verbunden. Jede Generator/Motoreinheit 10 ist über die Antriebsvorrichtung 19 mit den Hydraulikpumpen 8 verbunden.
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AT517 558 B1 2018-02-15 österreichisches patentamt [0016] Ein Stromspeicher 20 ist durch eine elektrische Versorgungsleitung 21 mit den Generator/Motoreinheiten 10, mit Stromrichtern 12 sowie mit den elektrisch beaufschlagbaren Antrieben 5 verbunden. Dem Schienenfahrwerk 2 ist eine mit dem Stromspeicher 20 in Verbindung stehende Generator/Motoreinheit 10 als Fahrantrieb zugeordnet.
[0017] Im Arbeitseinsatz treibt der Verbrennungsmotor 7 über das Verteilergetriebe 18 beide Motor/Generatoreinheiten 10 mit jeweils 150 KW Nennleistung an. Der Verbrennungsmotor 7 ist mit einem Freilauf (oder Kupplung) 22 ausgestattet, damit die Gleisbaumaschine 1 auch ohne Verbrennungsmotor 7 arbeiten kann. Bei gestartetem Verbrennungsmotor 7 wirken die Generator/Motoreinheiten 10 als Generatoren, die mit 300 kW Ladeleistung den Stromspeicher 20 aufladen und/oder den benötigten Strom für die beiden als Fahrantrieb dienenden Generator/Motoreinheiten 10 im Überstell- bzw. Arbeitsmodus liefern. Außerdem wird eine Aufrechterhaltung des hydraulischen Systemdruckes bei abgestelltem Verbrennungsmotor 7 gewährleistet, indem eine Hydraulikpumpe 8 durch eine Generator/Motoreinheit 10 angetrieben wird. Bei Aktivierung von hydraulischen Antrieben 5 erfolgt deren Energieversorgung durch die Hydraulikpumpen 8.
[0018] Der Lithium-Ionen-Polymer-Akku hat hier als Beispiel eine Leistung von 200 kW/h und lässt sich durch die vom Verbrennungsmotor 7 betriebenen Generator/Motoreinheiten 10 bereits innerhalb von etwa 25 Minuten auf 80% der Speicherkapazität aufladen. Das System ist so ausgelegt dass auch die diversen elektrischen Antriebe 5 von Nebenaggregaten mittels Hochspannung versorgbar sind. Damit ist für längere Zeit eine Versorgung der Antriebe 5 möglich, ohne dass dazu der Verbrennungsmotor 7 gestartet werden muss. Die Verwendung des Verbrennungsmotor 7 im Lastbetrieb kann in vorteilhafter Weise auf den Arbeitseinsatz beschränkt werden. Bei vollem Stromspeicher 20 kann dieser auch im Arbeitseinsatz streckenweise die Energieversorgung übernehmen.
[0019] Alternativ zum hier aufgezeigten Beispiel einer Stopfmaschine können natürlich alle anderen bekannten Gleisbaumaschinen, wie beispielsweise eine Schweißmaschine, durch das erfindungsgemäße Energieversorgungssystem betrieben werden.
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AT517 558 B1 2018-02-15 österreichisches patentamt

Claims (2)

  1. Patentansprüche
    1. Gleisbaumaschine mit einem durch Schienenfahrwerke (2) auf einem Gleis verfahrbaren Maschinenrahmen (4) und einem mit einer Anzahl von Antrieben (5) verbundenen Energieversorgungssystem (6), das sich aus einem Verbrennungsmotor (7) und einem wenigstens eine Hydraulikpumpe (8) aufweisenden Hydraulikantriebsystem (9) zusammensetzt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    a) der Verbrennungsmotor (7) ist durch eine Antriebswelle (17) mechanisch mit einer elektrischen Generator/Motoreinheit (10) verbunden,
    b) die Generator/Motoreinheit (10) ist durch eine mechanische Antriebsvorrichtung (19) mit der Hydraulikpumpe (8) verbunden,
    c) ein Stromspeicher (20) ist durch eine elektrische Versorgungsleitung (21) mit der Generator/Motoreinheit (10) sowie mit den elektrisch beaufschlagbaren Antrieben (5) verbunden.
  2. 2. Gleisbaumaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schienenfahrwerk (2) eine mit dem Stromspeicher (20) in Verbindung stehende Generator/Motoreinheit (10) als Fahrantrieb zugeordnet ist.
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