Antriebsanordnung für zweiachsige Triebdrehgestelle Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für zweiachsige Triebdrehgestelle elektrischer Triebfahr zeuge, mit einem im Drehgestellrahmen fest angeordne ten Antriebsmotor, bei dem ein oder beide Wellenenden des Antriebsmotors mit je einem Achswinkelgetriebe kraftschlüssig verbunden sind, deren abtreibende Welle als die jeweilige Treibachse umschliessende Hohlwelle ausgebildet ist, und dass diese über eine die Treib- achse umschliessende Kardanhohlwelle mit dem Treib rad bzw.
der Treibachse gekuppelt ist, wobei die Kar- danhohlwelle in nicht ausgelenktem Zustand konzentrisch zur sie umfassenden Treibachse angeordnet ist.
Da bei einer solchen Antriebsanordnung die Kar- danhohlwelle zum Ausgleich von Achsversetzungen und dergleichen zwischen Treibachse und Hohlwelle eine bestimmte Länge haben muss, bereitet es insbesondere bei kleiner Spurweite Schwierigkeiten, zusätzliche Ein richtungen, wie z. B. eine Scheibenbremse, auf der Treibachse anzubringen. Man wäre daher gezwungen, diese an einer Radscheibe anzubringen, was aber wesentlich ungünstiger wegen der Wärmeabfuhr ist als bei der Anordnung auf der Treibachse.
Grundsätzlich liesse sich zwar eine Anordnung schaffen, die den Ein bau von Scheibenbremsen gestatten würden, wenn man den Antriebsmotor aussermittig, also gegenüber der Fahrzeuglängsachse parallel verschoben anordnen würde. Bei einer solchen Anordnung ergäben sich jedoch für die Räder der beiden Fahrzeugseiten verschiedene Rad drücke auf die Schienen, womit die Adhäsionsverhält nisse und das Laufverhalten des Fahrzeuges ungünstig beeinflusst würde.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Antriebs motors in einem spitzen Winkel zur Fahrzeuglängsachse so im Drehgestell gelagert ist, dass der Schwerpunkt des Antriebsmotors etwa mit dem Schwerpunkt des Drehgestelles zusammenfällt, wobei die Motorachse und die Treibachse in einer Ebene liegen. Die Kardanwelle kann, um den Antriebswelleninnendurchmesser klein zu halten, konisch ausgebildet sein. Ein Ausführungsbeispiel der Antriebsanordnung nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
Im Drehgestell 2 ist mit seiner Achse 3, einen spitzen Winkel bildend, ein Antriebsmotor 1 mit zwei Wellen enden angeordnet. Der Antriebsmotor weist an beiden Enden einen Flansch auf, an den jeweils ein Schräg winkelkegelradgetriebe 5 mit Antriebswellen 4 fest mit dem Motorflansch verbunden ist. Die abtreibenden Wel len 7 der Schrägwinkelkegelradgetriebe 5 sind als Hohl wellen ausgebildet. In diesen sind sowohl die als Hohl wellen ausgebildeten Kardanwellen 8 als uach die Treib- achsen 6 mit Spiel geführt.
Das Spiel muss so gross sein, dass insbesondere beim vertikalen Bewegen des Treib radsatzes gegenüber dem Drehgestellrahmen, der Treib radsatz sich mit der vollen Achsfederung bewegen kann, also keine metallische Berührung zwischen Treibrad satz und Kardanhohlwelle 8 bzw. zwischen Kardanhohl- welle 8 und abtreibender Getriebewelle 7 erfolgt. Das Motorgehäuse mit den beiden angeschraubten Achs winkelgetriebegehäusen 5 ist fest mit dem Drehgestell rahmen 2 verbunden.
Das Motorgehäuse 1 und die beiden Schrägwinkel kegelradgetriebe 5 sind also gegenüber den Treibrad sätzen 6 voll abgefedert. Die Drehmomentverbindung zwischen den Getriebehohlwellen 7 und den in allen Richtungen beweglichen Treibradsätzen 6 erfolgt mittels eines bekannten sogenannten Gelenkhebel-Kardanan triebes. Die Kardanwelle 8 ist wie gesagt als Hohlwelle um den Treibradsatz gelegt und zwischen der Getriebe hohlwelle und der Radsatzwelle untergebracht. Sie führt also durch die Hohlwelle des Getriebes.
Eine solche Anordnung lässt wegen der grösseren Länge der Kardan- hohlwelle eine wesentlich grössere Beweglichkeit des Treibradsatzes gegenüber der Getriebehohlwelle zu, als eine solche mit neben der Getriebehohlwelle angeordnete Kardanhohlwelle. Dieser Vorteil ist von besonderer Be deutung bei Schienenfahrzeugen mit schmalerer Spur weite als Normalspur. An beiden Enden der Kardan- hohlwelle ist eine zentrische Gelenkhebelkupplung 9, 10 angeordnet.
Die zentrische Gelenkhebelkupplung ist be kannter Weise eine Kupplung, welche zwei Wellen mit einander so kuppelt, dass eine kardanische und axiale Bewegungsmöglichkeit vorhanden ist, ohne dass grosse Rückstellkräfte bei kinematischer winkelgleicher Exakt heit der Antriebsübertragung auftreten. Die Gelenke der zentrischen Gelenkhebelkupplung sind in verschleissloser und wartungsfreier Ausführung mit Gummikugelgelen ken ausgerüstet. Bedingt durch diese geringen Rück stellkräfte wirken sich Achsstösse in vertikaler und axialer Richtung nicht auf das Getriebegehäuse aus, was eine leichte Gestaltung der Getriebeeinheit gestattet. An der Treibachse ist zwischen Treibrad und Getriebe eine Scheibenbremse 13 angeordnet, die auf eine auf die Treibachse aufgekeilte Bremsscheibe 12 arbeitet.
Bei manchen Antrieben, insbesondere bei Wechsel- oder Mischstrom-Elektromotoren, ist es, um die Dreh momentschwankungen auszugleichen, erwünscht, dass dass eine Umfangsfederung zwischen Treibradsatz und Motorwelle vorhanden ist. In diesem Fall wird zweck mässigerweise, wie bei der einen Achse des Drehgestelles dargestellt ist, an dem einen Ende der Kardanhohlwelle 8 jeweils eine Gummiringhülsenfeder 11 angeordnet, welche eine kardanische Bewegungsmöglichkeit der Kardanhohlwelle zulässt und gleichzeitig eine Umfangs federung gestattet.
An dem anderen Ende der Kardan- hohlwelle wird zweckmässigerweise die erwähnte zentri sche Gelenkhebelkupplung angeordnet, welche grosse axiale Bewegungen des Treibradsatzes gegenüber dem fest mit dem Drehgestellrahmen verbundenen Achs winkelgetrieben zulässt, ohne dass grosse Rückstellkräfte auftreten und sich Achsstösse auf das Getriebegehäuse auswirken können.
Die Achswinkelgetriebe 5 weisen spiralverzahnte Kegelräder bzw. Kegelritzel auf. Die Ausbildung des Kegelrades in der im Ausführungsbeispiel dargestellten Weise, bei der die Abknickung der Ritzelwelle zum Kegelrad hin erfolgt - der Winkel zwischen Ritzel welle und Kegelradwelle ist kleiner als 90 -, ergibt besonders günstige Verzahnungsverhältnisse. Diese sind besser als bei einem Winkel von 90 oder einem grösseren Winkel zwischen Ritzelwelle und Kegelradwelle.
Drive arrangement for two-axle motor bogies The invention relates to a drive arrangement for two-axle motor bogies for electric motor vehicles, with a drive motor fixedly arranged in the bogie frame, in which one or both shaft ends of the drive motor are frictionally connected to an axle angle gear, the output shaft of which is the hollow shaft surrounding the respective drive axis is formed, and that this via a hollow cardan shaft surrounding the drive axis with the drive wheel or
the drive axle is coupled, the cardan hollow shaft being arranged concentrically to the drive axle surrounding it in the non-deflected state.
Since in such a drive arrangement the cardan hollow shaft must have a certain length to compensate for axial offsets and the like between the drive axle and the hollow shaft, it is difficult, especially with small gauges, to add additional devices such as B. a disc brake to be attached to the drive axle. One would therefore be forced to attach this to a wheel disc, which is, however, much less favorable because of the heat dissipation than with the arrangement on the drive axle.
In principle, it would be possible to create an arrangement that would allow the installation of disc brakes if the drive motor were arranged eccentrically, that is to say shifted parallel to the longitudinal axis of the vehicle. With such an arrangement, however, there would be different wheel pressures on the rails for the wheels on the two sides of the vehicle, which would adversely affect the adhesion ratio and the running behavior of the vehicle.
The invention avoids these disadvantages. It is characterized in that the axis of the drive motor is mounted in the bogie at an acute angle to the longitudinal axis of the vehicle so that the center of gravity of the drive motor coincides approximately with the center of gravity of the bogie, with the motor axis and the drive axis lying in one plane. The cardan shaft can have a conical shape in order to keep the inner diameter of the drive shaft small. An embodiment of the drive arrangement according to the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below.
In the bogie 2, a drive motor 1 with two shafts is arranged with its axis 3, forming an acute angle. The drive motor has a flange at both ends, on each of which an oblique bevel gear 5 with drive shafts 4 is firmly connected to the motor flange. The abortive Wel len 7 of the helical bevel gear 5 are designed as hollow shafts. Both the cardan shafts 8, which are designed as hollow shafts, and also the driving axles 6 are guided in these with play.
The play must be so large that, especially when the drive wheel set moves vertically with respect to the bogie frame, the drive wheel set can move with the full axle suspension, i.e. no metallic contact between the drive wheel set and hollow cardan shaft 8 or between hollow cardan shaft 8 and the driven gear shaft 7 takes place. The motor housing with the two screwed-on axle angular gear housing 5 is firmly connected to the bogie frame 2.
The motor housing 1 and the two helical bevel gears 5 are therefore fully cushioned against the drive wheel sets 6. The torque connection between the gearbox hollow shafts 7 and the drive wheel sets 6 movable in all directions takes place by means of a known so-called articulated lever Kardanan drive. The cardan shaft 8 is, as I said, placed as a hollow shaft around the drive wheel set and housed between the hollow transmission shaft and the wheel set shaft. So it leads through the hollow shaft of the transmission.
Because of the greater length of the hollow cardan shaft, such an arrangement allows the drive wheel set to move much more with respect to the hollow gear shaft than a hollow cardan shaft arranged next to the hollow gear shaft. This advantage is of particular importance in rail vehicles with a narrower gauge than standard gauge. A central articulated lever coupling 9, 10 is arranged at both ends of the hollow cardan shaft.
The central articulated lever coupling is known to be a coupling which couples two shafts with each other in such a way that a cardanic and axial movement is possible without large restoring forces occurring with kinematic angular exactness of the drive transmission. The joints of the centric articulated lever coupling are wear-free and maintenance-free and equipped with rubber ball joints. Due to these low restoring forces, axle shocks in the vertical and axial directions do not have any effect on the transmission housing, which allows the transmission unit to be designed easily. A disc brake 13 is arranged on the drive axle between the drive wheel and the gearbox and operates on a brake disc 12 wedged onto the drive axle.
With some drives, in particular with AC or mixed current electric motors, it is desirable, in order to compensate for the torque fluctuations, that there is circumferential suspension between the drive wheel set and the motor shaft. In this case, as shown in the case of one axis of the bogie, a rubber ring sleeve spring 11 is arranged at one end of the hollow cardan shaft 8, which allows a cardanic movement of the hollow cardan shaft and at the same time allows circumferential suspension.
At the other end of the cardan hollow shaft, the aforementioned centric articulated lever coupling is expediently arranged, which allows large axial movements of the drive wheel set with respect to the axle firmly connected to the bogie frame, without great restoring forces occurring and axle shocks affecting the gearbox housing.
The bevel gears 5 have spiral-toothed bevel gears or bevel pinions. The formation of the bevel gear in the manner shown in the embodiment, in which the kinking of the pinion shaft to the bevel gear takes place - the angle between the pinion shaft and bevel gear shaft is less than 90 - results in particularly favorable gear ratios. These are better than with an angle of 90 or a larger angle between the pinion shaft and the bevel gear shaft.