CN109715985B - 用于轨道车辆的液力传动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轨道车辆的用来传动驱动功率的传动装置，其具有初级轴(3)、机械传动级、第一液力循环(4+5+6)、第二液力循环(8+10)、从动轴(29)和传动箱(1+1a+1b+1c)，通过所述机械传动级能够引入驱动功率，其中，沿轴向(x)观察先后依次地将机械传动级的齿轮(2)、第一循环的加装叶片的初级轮(5)、第二循环的加装叶片的初级轮(10)分别抗扭地固定在初级轴(3)上，并且其中，第一循环的加装叶片的次级轮(6)和第二循环的加装叶片的次级轮(8)相互连接而且与从动轴抗扭地连接，其中，初级轴(3)通过至少三个轴承点(12,13,15+16)支承在壳体(1+1a+1b+1c)中，从而沿轴向(x)观察第一轴承点(12)布置在齿轮(2)之前，第二轴承点(13)布置在该齿轮(2)与第一循环的初级轮(5)之间，并且第三轴承点(15+16)布置在第二循环的初级轮(10)之后，并且其中，第三轴承点构造为轴内轴支承装置，该轴内轴支承装置带有沿径向介于初级轴(3)与从动轴(29)之间的第一轴承(15)和沿径向介于从动轴(29)与壳体(1+1a+1b+1c)之间的从动轴承(16)。

Description

用于轨道车辆的液力传动器

技术领域

本发明涉及一种用于轨道车辆的用来传递驱动功率的传动装置，所述传动装置带有初级轴、机械传动级、第一液力传动循环、第二液力传动循环、从动轴和传动箱，驱动功率能够通过所述机械传动级被引入，其中，沿轴向(x)观察先后依次地将机械传动级的齿轮、第一循环的加装叶片的初级轮、第二循环的加装叶片的初级轮分别抗扭地固定在初级轴上，并且第一循环的加装叶片的次级轮和第二循环的加装叶片的次级轮相互连接而且与从动轴抗扭固定地连接。驱动功率从初级轴经过液力循环传递到从动轴上。具有液力循环的传动装置也称为涡轮传动器。

背景技术

这种涡轮传动器例如由文献DE 102008011386已知。为此所需的轴承以及可靠的润滑和使用寿命较长的密封在此都是极其昂贵和复杂的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，改进相应的传动装置，使得布局变得更为紧凑，并且使得支承、润滑和密封更为简单且牢固。

针对设备的技术问题根据本发明通过一种传动装置解决，该传动装置具有初级轴、机械传动级、第一液力循环、第二液力循环、从动轴和传动箱，通过所述机械传动级能够引入驱动功率，其中，沿轴向观察先后依次地将机械传动级的齿轮、第一液力循环的加装叶片的初级轮、第二液力循环的加装叶片的初级轮分别抗扭地固定在初级轴上，并且其中，第一液力循环的加装叶片的次级轮和第二液力循环的加装叶片的次级轮相互连接而且与从动轴抗扭地连接。根据本发明的传动装置的特征在于，初级轴通过至少三个轴承点支承在传动箱中。具体而言，沿轴向x观察第一轴承点布置在齿轮之前，第二轴承点布置在该齿轮与第一循环的初级轮之间，并且第三轴承点布置在第二循环的初级轮之后，其中，第三轴承点构造为轴内轴支承装置，该轴内轴支承装置带有沿径向介于初级轴与从动轴之间的第一轴承和沿径向介于从动轴与传动箱之间的从动轴承。“沿径向介于……之间”所表达的是，各个轴承沿径向方向观察也就是说垂直于轴向方向x地介于初级轴与从动轴并介于从动轴与传动箱之间地布置，以便使其分别相互支承。为此，从动轴至少在其端部区域中具有相应的端侧的凹陷，以便使第一轴承能够容纳在从动轴的内部。尤其有利的是，从动轴完全或部分实施为空心轴。

通过根据本发明的技术方案，传动装置整体上实施为，沿轴向方向观察在两个循环之间不存在任何将旋转部件支承在传动箱上的轴承点。在所述两个循环之间的区域中由此仅需要介于次级轮与传动箱之间的密封部，并且传动箱在该区域中不必像在轴承装置中那样费事地加工。这简化了整体密封并且实现了更简单的润滑油供应。次级轮可以通过额外的轴承装置支承在初级轴上。此外根据本发明的技术方案还提供了很大的装配优点并且使布局特别紧凑。

被称为液力循环的是这样的传动部件，所述传动部件通过在可被工作介质填充的工作腔内构造循环流体能够将转矩从加装叶片的初级轮传递至加装叶片的次级轮。工作腔构造在初级轮与次级轮之间。传动部件例如可以是液力离合器或液力减速器或液力转换器。工作介质尤其是油。在液力转换器中将初级轮称为泵叶轮并且将次级轮称为涡轮机叶轮。此外在此还存在导向叶片环。

抗扭连接应被理解为，装配在轴上的叶轮在轴的旋转运动时相应地以相同的转速共同旋转。

优选地，第一液力循环构造为带有泵叶轮、涡轮机叶轮和导向叶片环的转换器，并且第二液力循环构造为离合器，其中，转换器的次级轮抗扭地与离合器的次级轮直接相连。直接相连在此情况下所表达的是，沿轴向x观察在其间不布置传动级的其他任何轮或其他任何液力循环。将驱动功率通过初级轴上的齿轮引入，并且通过液力离合器和/或通过液力转换器传递至从动轴。根据相应运行状态的要求，离合器和转换器能够相应地被工作介质填充，以便实现期望的传递特性。转换器和离合器的根据本发明的结合在此提供了对于控制传递特性的特别的优点。

此外还有利的是，机械传动级包括带有其他齿轮的输入轴，并且构造为，使得机械传动级将所述其他齿轮的转速提高至初级轴上的齿轮的转速，并且尤其当机械传动级构造为直齿轮级时是有利的。由此能够使液力循环的转速尤其在通过内燃机驱动时处于对于功能最佳的范围。液力转矩传递在高转速、尤其3000至6000U/min之间的转速下是特别高效的。此外应特别节省空间地实现该情形。

在一种有利的实施方式中，在从动侧上存在其他的机械传动级，并且所述其他的机械传动级的齿轮与从动轴抗扭地相连。其中，第三轴承点沿轴向x观察布置在第二循环的初级轮与所述其他的传动级的齿轮之间。优选，所述其他的机械传动级实施为，使得将转速从从动轴开始降低。因此，转速又能够重新处于对于驱动功能所期望的范围内。

第一轴承点有利地构造为固定轴承，尤其构造为由圆柱滚子轴承和四点轴承构成的组合，第二轴承点构造为浮动轴承，尤其构造为圆柱滚子轴承，并且第三轴承点构造为浮动轴承，尤其构造为由圆柱滚子轴承和球形轴承组成的组合。轴承点不一定仅理解为单独的滚动轴承，而是还可以理解为支承轴的位置。此外这完全还可以通过在空间上临近的多个滚动轴承实施。

特别优选地这样实施布局，使得沿轴向x在从动轴承与第三轴承点的第一轴承之间的距离小于从动轴承的孔径。由此确保的是，第三轴承点负责轴内轴支承的充分的稳定性。

为了实现对轴承的简单的油供应，初级轴优选具有用于油供应的连续的纵向孔。因此还实现了简单的制备。附加地还有利的是，从动轴具有油封地封闭内部横截面的壁件或盘片。优选地，所述壁件或盘片设置在从动轴中，从而壁件或盘片在装配状态下靠近初级轴的从动侧端部地布置。由此能够从初级轴的纵向孔为第三轴承点的第一轴承供应润滑油。这实现了简单且可靠的润滑。

同样有利的是，初级轴的从动侧的端部沿轴向x不向外突伸出第三轴承点的从动轴承。由此能够实现特别紧凑的实施方式和良好的润滑油供应。

此外还可以存在中间轴承，所述中间轴承将第一循环的次级轮支承在初级轴上。由于第二循环的次级轮与第一循环的次级轮相连，因此次级轮侧总体上支承在初级轴上。附加地，初级轴还可以具有用于油供应的连贯的纵向孔并且存在润滑油孔，所述润滑油孔将纵向孔与介于初级轴和第一循环的次级轮之间的间隙相连成，从而能够为中间轴承供应润滑油。这又提供了可靠的润滑油供应而且便于制备。

在另一种优选的实施方式中，初级轮具有用于油供应的连贯的纵向孔，并且第一循环的初级轮通过锥形压接(Kegelpressverbund)固定在初级轴上。此外还存在挤压油孔，所述挤压油孔与纵向孔形成连接并且适用于为使锥形压接松脱而将油导向初级轮下方。因此，为了锥形压接的装配和拆卸，纵向孔能够既用于润滑油供应又用于压力油的供应。尤其可以在纵向孔上存在两个螺纹，从而使纵向孔能够在一侧上封闭而在另一侧上与压力油管路相连。这样能够在挤压油孔中并且在锥形压接下形成充足的压力。

为了不必从外部封闭既有的润滑油孔，可以将螺纹之一布置在纵向孔的内部，从而使润滑油孔不位于两个螺纹之间。

附图说明

根据所述实施例以下借助附图阐述本发明的其他有利的形式。所述技术特征不仅以所示组合有利地实现，而且还单独地相互组合。具体在附图中：

图1示意性示出根据本发明的传动装置的视图；

图2示意性示出初级轴连同装配在初级轴上的齿轮和初级轮并且连同轴承点的剖视图。

以下借助附图详细阐述。相同的附图标记表示相同的或类似的构件或部件。

具体实施方式

在图1中示出用于传递驱动功率的根据本发明的传动装置。通过驱动离合器25将驱动功率例如从发动机传递至输入轴24。驱动轴24通过轴承26和28支承在壳体1中。通过机械传动级将驱动功率传递至初级轴3，所述机械传动级在该实施例中构成为由两个齿轮27和2组成的直齿轮级。尤其在使用内燃机作为驱动器的情况下有利的是，该传动级实施为高档位，也即转速提高。由此可以使初级轴的转速处于对于液力循环高效的范围内，所述范围处于较高转速(3000至6000U/min)。

除了齿轮2之外还将第一液力循环的初级轮5和第二液力循环的初级轮10抗扭地装配在初级轴3上。沿轴向x观察将第一循环的初级轮5布置在齿轮2与第二循环的初级轮10之间。此外，第一循环的次级轮6和第二循环的次级轮8相互抗扭地连接。尤其在第一循环与第二循环之间不存在其他的液力循环。通过该布置能够实现传动器的特别紧凑的实施方式。

第一液力循环实施为转换器，该转换器带有作为初级轮5的泵叶轮、作为次级轮6的涡轮机叶轮并带有导向叶片环4。第二液力循环实施为带有初级轮10和次级轮8的离合器。通过作为工作介质的油对两个循环的不同填充，可以有目的地控制并且根据所期望的运行状态调整涡轮式传动器中功率传递的特性。

初级轴根据本发明通过三个轴承点支承传动箱中。传动箱整体上包括壳体1和壳体盖1a和1b以及中间壁1c。第一轴承点12布置在齿轮2之前，第二轴承点13布置在该齿轮2与第一循环的初级轮5之间，并且由第一轴承15和从动轴承16所组成的第三轴承点布置在初级轮10之后。分别沿轴向x观察并且参照各个轮的凸缘位置而言。通过这种特殊类型的轴承装置所避免的是，必须在两个循环之间需要用于支承在壳体中的轴承。也就是说，不存在必需将初级轴3支承在中间壁1c上的轴承。由此能够更简单地制备中间壁并且明显简化装配。这对于传动器来说具有其他显著的优点。只有密封部17对于中间壁1c来说是必需的。在所述循环之间存在中间轴承14，所述中间轴承将次级轮6和8支承在初级轴3上。然而中间轴承14不具有相对于壳体的支承作用。次级轮6和8通过离合器壳9与从动轴29组成共同旋转的单元。从而使得驱动功率通过一个或两个液力循环从初级轴3能够传递至从动轴29。未示出其他的机械传动级，所述其他的机械传动级固定在从动轴29处或从动轴29上。优选地，其他的机械传动级设计为，使得转速重新降低并且处于为驱动所期望的水平。

第三轴承点实施为所谓的轴内轴支承装置。朝向传动箱的支承是通过第一轴承15并且通过从动轴承16完成，所述第一轴承支承在从动轴29中，从动轴承将从动轴29支承在壳体中、在此支承在壳体盖1b中。而且这还有利于能够将传动装置特别紧凑地设计。

在所示实施方式中，从动轴29实施为空心轴。这简化了制造并且降低了轴的重量。此外，轴承15的装配更简单。

优选地，轴承点实施为滚动轴承。第一轴承点12优选是固定轴承，而第二轴承点13和第三轴承点15+16设计为浮动轴承。第一轴承点12的固定轴承可以尤其通过由圆柱滚子轴承和四点轴承的组合构成。第二轴承点13的浮动轴承优选实施为圆柱滚子轴承。第三轴承点的第一轴承15优选同样是圆柱滚子轴承，并且从动轴承16优选是球形滚子轴承。中间轴承14也优选实施为圆柱滚子轴承。总体上该实施方式有助于简化的可装配性。

从动轴29在其横截面上被密封垫片11油封地封闭，从而使第一轴承15的润滑油保持在传动器内部。密封垫片11在该实施例中是凸缘。然而密封垫片也可以同样良好地定位在实施为空心轴的从动轴29的内部。以下部件在从动轴29上的连接例如也可以通过在内周或外周上的啮合或通过其他耦连方式完成。

初级轴3在从动侧较短地实施，从而使其端部不会沿轴向x向外突伸出从动轴承16并且为润滑油的运转保留足够的位置。未示出优选存在的、初级轴3中的连贯的纵向孔，通过所述纵向孔使得润滑油能够从壳体盖1a处的驱动侧开始进入传动器并且到达轴承15。通过齿轮2上的机械传动级的运转的油能够润滑轴承点12和13。中间轴承14可以通过初级轴3中的径向孔被润滑，所述径向孔实现从纵向孔的油供应。通过根据本发明的轴承布局能够实现对所有轴承点的简单且可靠地润滑油供应。

图2示出根据本发明的传动装置的初级轴3连同固定在初级轴上的轮和轴承的剖视图。沿轴向x观察从左向右固定在初级轴3上的首先是齿轮2、随后是第一循环的初级轮5，之后是第二循环的初级轮10。所有三个轮都通过锥形压接装配。两个初级轮5和10实施为，使得该初级轮能够通过挤压油孔被压力油加载，所述初级轮能够实现锥形压接的装配和拆卸。初级轮10的挤压油孔存在于凸缘区域10a中(未示出)，而用于初级轮5的挤压油孔20则设置在初级轴3中，这是因为凸缘区域5a并不足够厚实用于挤压油孔的设置。挤压油孔20是径向孔，所述径向孔具有与连贯的纵向孔21的连接。

纵向孔具有两个不同的任务。在运行时通过润滑油喷嘴18引入油，并且还通过纵向孔21导引至轴承15。在从动轴中未示出的密封垫片限制了朝向从动侧的润滑油区域。通过径向的润滑油孔19为中间轴承14进行供应。为了装配和拆卸，在纵向孔21中的螺纹22上连接有压力油供应装置。在螺纹23中拧入封闭栓塞。螺纹布置在纵向孔21中的深度为，使得润滑油孔19在封闭栓塞拧入的情况下能与润滑油供应断开。这样能够有目的地为挤压油孔20供应压力油，以便装配和拆卸初级轮5。

此外还示出，第一轴承点通过两个滚动轴承12的组合实施。优选地使用圆柱滚子轴承与四点轴承的组合。

附图标记清单

1 壳体

1a，1b 壳体盖

1c 中间壁

2 齿轮

3 初级轴

4 导向轮

5 第一循环的初级轮

5a 初级轮的凸缘

6 第一循环的次级轮

7 空心轴

8 第二循环的次级轮

9 离合器壳

10 第二循环的初级轮

10a 初级轮的凸缘

11 密封垫片

12 第一轴承点

13 第二轴承点

14 中间轴承

15 第三轴承点的第一轴承

16 从动轴承

17 密封件

18 润滑油喷嘴

19 润滑油孔

20 挤压油孔

21 纵向孔

22，23 螺纹

24 输入轴

25 驱动离合器

27 其他的齿轮

26、28 轴承

29 从动轴

x 轴向

Claims (14)

1.一种用于轨道车辆的用来传动驱动功率的传动装置，其具有

初级轴(3)、机械传动级、第一液力循环(4、 5、 6)、第二液力循环(8、 10)、从动轴(29)和传动箱(1、 1a、 1b、 1c)，通过所述机械传动级能够引入驱动功率，

其中，沿轴向(x)观察先后依次地将机械传动级的齿轮(2)、第一液力循环的加装叶片的初级轮(5)、第二液力循环的加装叶片的初级轮(10)分别抗扭地固定在初级轴(3)上，并且其中，第一液力循环的加装叶片的次级轮(6)和第二液力循环的加装叶片的次级轮(8)相互连接而且与从动轴抗扭地连接，

其特征在于，

初级轴(3)通过至少三个轴承点支承在传动箱(1、 1a、 1b、 1c)中，从而沿轴向(x)观察第一轴承点布置在齿轮(2)之前，第二轴承点布置在所述齿轮(2)与第一液力循环的初级轮(5)之间，并且第三轴承点布置在第二液力循环的初级轮(10)之后，

其中，第三轴承点构造为轴内轴支承装置，所述轴内轴支承装置带有沿径向介于初级轴(3)与从动轴(29)之间的第一轴承(15)和沿径向介于从动轴(29)与传动箱(1、 1a、 1b、1c)之间的从动轴承(16)，其中，存在中间轴承(14)，所述中间轴承将第一液力循环的次级轮(6)支承在初级轴(3)上，并且初级轴(3)还具有用于油供应的连贯的纵向孔(21)，并且存在润滑油孔(19)，所述润滑油孔将纵向孔(21)与介于初级轴(3)与第一液力循环的次级轮(6)之间的间隙相连，从而能够为中间轴承(14)供应润滑油。

2.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，第一液力循环(4、 5、 6)构造为转换器，并且第二液力循环(8、 10)构造为离合器，其中，转换器的次级轮(6)与离合器的次级轮(8)直接抗扭地连接。

3.根据权利要求1或2所述的传动装置，其特征在于，机械传动级包括带有其他齿轮(27)的输入轴(24)，并且构造为，机械传动级将所述其他齿轮(27)的转速提高至初级轴(3)上的齿轮(2)的转速并且构造为直齿轮级。

4.根据权利要求1或2所述的传动装置，其特征在于，还存在其他的机械传动级，并且所述其他的机械传动级的齿轮与从动轴(29)抗扭地连接，其中，第三轴承点沿轴向(x)观察布置在第二液力循环的初级轮(10)与其他的传动级的齿轮之间。

5.根据权利要求1或2所述的传动装置，其特征在于，第一轴承点构造为固定轴承，第二轴承点(13)构造为浮动轴承，并且第三轴承点构造为浮动轴承。

6.根据权利要求5所述的传动装置，其特征在于，第一轴承点构造为圆柱滚子轴承和四点轴承的组合，第二轴承点构造为圆柱滚子轴承，并且第三轴承点构造为圆柱滚子轴承和球形轴承的组合。

7.根据权利要求1或2所述的传动装置，其特征在于，沿轴向(x)在从动轴承(16)与第一轴承(15)之间的距离小于从动轴承(16)的孔径。

8.根据权利要求1或2所述的传动装置，其特征在于，初级轴(3)具有用于油供应的连贯的纵向孔(21)。

9.根据权利要求8所述的传动装置，其特征在于，从动轴(29)具有油封地封闭内部横截面的壁件或盘片，并且布置在初级轴(3)的靠近从动侧的端部上并且布置为，从而使第三轴承点的第一轴承(15)能够利用源自纵向孔(21)的润滑油被润滑。

10.根据权利要求1或2所述的传动装置，其特征在于，初级轴(3)的从动侧的端部沿轴向(x)不向外突伸出第三轴承点的从动轴承(16)。

11.根据权利要求1或2所述的传动装置，其特征在于，初级轴(3)具有用于油供应的连贯的纵向孔(21)，从而使第一液力循环的初级轮(5)通过锥形压接固定在初级轴(3)上，并且存在挤压油孔(20)，所述挤压油孔与纵向孔(21)形成连接并且适用于为使锥形压接松脱而将油导向初级轮(5)下方。

12.根据权利要求11所述的传动装置，其特征在于，在纵向孔(21)上存在两个螺纹(22、23)，从而使纵向孔(21)能够在一侧上被栓塞封闭而在另一侧上与压力油管路相连。

13.根据权利要求12所述传动装置，其特征在于，所述两个螺纹之一布置在纵向孔的内部，从而使润滑油孔(19)不位于所述两个螺纹(22、23)之间。

14.根据权利要求1或2所述的传动装置，其特征在于，从动轴(29)完全或部分实施为空心轴。

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