DD292424A5 - Strömungswendegetriebe für Lokomotiven, insbesondere fürRangier-Diesellokomotiven - Google Patents
Strömungswendegetriebe für Lokomotiven, insbesondere fürRangier-DiesellokomotivenInfo
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Abstract
Das Stroemungswendegetriebe weist je einen hydrodynamischen Drehmomentwandler als Anfahrwandler und zwei hydrodynamische Kreislaeufe fuer den Marschfahrbereich auf, die der jeweils angesteuerten Fahrtrichtung zugeordnet werden. Die Anfahr- und Marschwandler sind koaxial in je einer Hydrodynamikbaugruppe und diese achsparallel angeordnet. Zur Minimierung des Aufwandes sind die Anfahrwandler spiegelbildlich beschaufelt, ihre Turbinenraeder auf einer Hohlwelle und einer durch diese und die hohle Pumpenwelle ragenden Welle befestigt und stehen mittels eines Zahnraedersatzes mit gerader und ungerader Anzahl von Zahnraedern mit der Antriebswelle in Triebverbindung. Die Turbinenraeder der Marschwandler weisen eine gemeinsame, in der hohlen Pumpenwelle angeordnete Welle auf, auf der eine Schalteinrichtung und zwei Kuppelzahnraeder angeordnet sind, die mit je einem Zahnrad eines Stirnraedersatzes im Eingriff sind. Fig. 1{Stroemungswendegetriebe; Rangier-Diesellokomotiven; Anfahrwandler; Marschwandler; Hydrodynamikbaugruppe; Beschaufelung, spiegelbildlich; Schalteinrichtung; Stirnraedersatz}
Description
Hierzu 2 Seiten Zeichnungen
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Strömungswendegetriebe für Lokomotiven, insbesondere für Rangier-Diesellokomotiven, bestehend aus je einem hydrodynamischen Drehmomentwandler als Anfahrwandler für jede Fahrtrichtung, deren Turbinenräder ständig mit dem Abtrieb verbunden sind, zwei hydrodynamischen Kreisläufen für den Marschfahrbereich, die über eine formschlüssige Schaltelemente- sowie Steuer- und Betätigungseinrichtungen enthaltende mechanische Wendeschaltung der jeweils angesteuerten Fahrtrichtung zugeordnet sind, sowie weiteren Wellen und Zahnrädern.
Es sind Strömungsgetriebe bekannt, die eine Traktionsgruppe, bestehend aus einem Aniahrwandler, und eine gegenläufige Traktionsgruppe, bestehend aus einem Anfahrwandler und einem oder mehreren Marschwandlern oder eine Traktio isgruppe mit einem Anfahrwandler üblicher Bauart und einem Gegenlaufwandler sowie eine Traktionsgruppe mit einem odp; mehreren Marschwandlern aufweisen (DE-AS 1178101 und DE-OS 1580950). Diesen Hydrodynamikbaugruppen ist eine im S' '!stand ohne
einen oder anderen Fahrtrichtung zugeordnet werden. Dieses Strömungsgetriebe kann entweder als Strömungswendegetriebe mit je einem Anfahrwandler für jede Fahrtrichtung im Rangierbetrib oder als Mehr-Kreislauf-Getriebe mit im Stillstand betätigbarer mechanischer Wendeschaltung im Streckenbetrieb genutzt werden. Das jeweilige Betriebsregime wird vor Fahrtbeginn mittels Schaltmuffen eingestellt. Im Rangierbetrieb steht folglich nur der Geschwindigkeitsbereich des Anfahrwandlers zur Verfügung, und zur Nutzung des gesamten Geschwindigkeitsboreiches muß vor Fahrtbeginn die
Gegenlaufwandlers teurer in der Fertigung sowie die Betriebsparameter spürbar ungünstiger, als die eines üblichen Anfahrwandlers.
Auch bei dieser Lösung muß die mechanische Schalteinrichtung die hohen Anfahr- und Bremsmomente der Anfahrwandler übertragen. \
Weiterhin sind Strömungswendegetriebe bekannt (DD-PS 275367), in denen für jede Abtriebsdrehrichtung je ein Anfahrwandler vorhanden ist, deren Turbinenräder ständig mit dem Abtrieb verbunden sind, und für Geschwindigkeiten oberhalb des Anfahrwandlers ein oder mehrere Strömungskreisläufe für den Marschfahrbereich angeordnet sind, deren Turbinenräder über eine mechanische W .^schalteinrichtung dem jeweils aktivierten Anfahrwandler zugeschaltet werden. Die Umschaltung der Schalteinrichtung erfolgt lastfrei bei dynamischem Stillstand (Null-Durchgang) der Abtriebsseite, ohne daß die Lokomotive im Stillstand verharren muß. Die Schalteinrichtung überträgt nur die erheblich geringeren Drehmomente des Marsch wandlers. Den funktionellen Vorzügen dieses Strömungswendegetriebes steht ein relativ großer Aufwand gegenüber, der von einer Vielzahl von erforderlichen Bauteilen verursacht wird.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, den Aufwand für Strömungswendegetriebe, die je einen Anfahrwandler für Jede Fahrtrichtung, deren Turbinenräder ständig mit dem Abtrieb verbunden sind und zwei hydrodynamische Kreisläufe für den Marschfahrbetrieb aufweisen, die über eine formschlüssige Wendeschaltung der jeweils angesteuerten Fahrtrichtung zugeordnet werden, bei Erhaltung ihrer funktionellen Vorzüge zu senken.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Anzahl der erforderlichen Bauteile wie Zahnräder, Lager und Schaltelemente durch ihre optimale geometrische und kinematische Anordnung zu minimieren
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß
- die Anfahrwandler mit spiegelbildlicher Beschaufelung ausgeführt und wie an sich bekannt in einer Hydrodynamikbaugruppe angeordnet sind,
- das Turbinenrad des einen Anfahrwandlers an einer Hohlwelle befestigt ist, die mit einem Zahnrad direkt in ein Zahnrad einer Abtriebswelle eingreift,
- das Turbinenrad des spiegelbildlichen Anfahrwandlers auf einer zentralen Turbinenwelle befestigt ist. die durch die Pumpenhohlwelle sowie die Turbinenhohlwelle des ersten Anfahrwandlers geführt wird und deren Zahnrad über ein Zwischenrad mit dem Zahnrad der Abtriebswelle verbunden ist,
- dje Marschkreisläufe mit unterschiedlicher im Kennlinienverlauf aneinander anschließender hydrodynamischer Übersetzung ausgeführt und wie an sich bekannt koaxial in einer der Anfahrwandlerbaugruppe achsparallel ingeordneten Marschwandlerbaugruppe eingebaut sind,
- die gemeinsame zentrale Turbinenwelle der Marschwar.dler am getriebeseitigen Ende eine Schaltkupplung trägt,
- die Schaltkupplung je nach angesteuerter Drehrichtung mit dem Kuppelzahnrad gekuppelt wird, welches direkt in ein Zahnrad der Abtriebswelle eingreift, oder mit einem anderen koaxial angeordneten Kuppelzahnrad gekuppelt wird, welches in ein mit der Abtriebswelle kämmendes Zwischenrad eingreift.
In Weiterbildung der Erfindung ist der erste Marschwandler dem parallel angeordneten Anfahrwandler gleich ausgeführt, und sein Anschluß im Kennlinienfeld an den Anfahrwandler erfolgt durch die Übersetzung der Kuppelzahnräder zur Abtriebswelle.
In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die Wandler in der Anfahrbaugruppe mit größerem Durchmess » und entsprechend geringerer Pumpen- und Turbinendrehzahl ausgeführt, als die Wandlsr in der Marschbaugruppe.
angeordnet, deren Kuppelzahnräder direkt in die Zahnräder der Abtriebswelle eingreifen und das Zähnevurhältnis des Zahnrades auf der Turbinenwelle des einen Anfahrwandlers zum Zahnrad auf der Turbinenwelle des anderen Anfahrwandlers ist entsprechend dem gewünschten Stufenverhältnis gewählt.
Das erfindungsgemäße Strömungswendegetriebe hat den Vorteil, daß im Vergleich zu bekannten Strömungswendegetrieben die 3-Wandler-Charakteristik ohne Zugkraftuntorbrechung in jeder Fahrtrichtung bei insgesamt nur 4 installierten Strömungswandlern mit nur 7 den Strömungskreisläufen nachgeschalteten Zahnrädern erreicht wird und über die Schalteinrichtung nur die beiden Marschwandlerturbinen auf ihrer Turbinenwelle, also eine geringe rotierende Masse mit den sekundärseitigen Zahnrädern gekuppelt wird.
Durch die Ausführung der Anfahrwandler mit gegenüber der Marschwandler-Baugruppe größerem Durchmesser und somit verringertem Drehzahlniveau verringert sich die als Kriterium für Übertourungsschutz bedeutende Turbinendrehzahl der AW-Turbinen bei Nenngeschwindigkeit der Lokomotive.
Weiterer Vorteil ist, daß die formschlüssige Schalteinrichtung nicht das hohe Anfahrdrehmoment oder das Bremsmoment übertragen muß und außerdem auch durch die möglichen Drehmomentschwingungen bei beginnenden Schleudervorgängen im Anfahrbereich nicht belastet wird.
Darüber hinaus kann durch Ergänzung der 2 sekundärseitigen Zahnradreihen durch nur 2 Kuppelzahnräder das Strömungswendegetriebe mit einer im Stillstand schaltbaren Stufenschaltung für 2 unterschiedliche Geschwindigkeitsbereiche der Lokomotive ausgestattet werden.
sowie über die Zahnräder 2 und 5 die gemeinsame Pumpenhohlwelle 6 der Marschwandler MWI und MWII an. Die Turbine 7des AW1 ist über die Turbinenhohlwelle 8 mit dem Zahnrad 9 verbunden, welches direkt in das Zahnrad 10 der Abtriebswelle 11eingreift. Die Turbine 12 des AW2 ist über die zentrale Turbinenwelle 13 mit dem Zahnrad 14 verbunden. Dieses ist über das
befestigt. Die Turbinenwelle 19 trägt eine durch axiale Verschiebung zwischen den Kuppelzahnrädern 20 und 21 kuppelbaremechanische Schalteinrichtung 22. Bei angesteuerter Fahrtrichtung 1 ist die Turbinenwelle 19 über die Schalteinrichtung 22 mitdem Kuppelzahnrad 20 verbunden, welches direkt in das Zahnrad 10 der Abtriebswelle 11 eingreift. Bei angesteuerter
seiner Verzahnuno in das Zwischenrad 15 ein, welches mit dem Zahnrad 16 auf der Abtriebswelle 11 gekuppelt ist.
eingesetzt.
greift in das Kuppelzahnrad 25, welches bei eingeschaltetem Schnellgang über die eingerückte Schalteinrichtung 24 mit der Welle 23 gekuppelt ist.
Das Zahnrad 16 auf der Abtriebswelle 11 kämmt mit Kuppelzahnrad 26. Bei eingelegtem Langsamgang wird dieses über die Schalteinrichtung 24 mit der Welle 23 verbunden. Die Abtriebswelle 11 ist bei dieser Ausführung faktisch eine Zwischenwelle.
Dadurch entsteht eine bei Stillstand der Lokomotive schaltbare Stufung für verschiedene Geschwindigkeitsbereiche der
Claims (4)
1. Strömungswendegetriebe für Lokomotiven, insbesondere für Rangier-Diesellokomotiven, mit je einem hydrodynamischen Drehmomentwandler als Anfahrwandler für jede Fahrtrichtung, deren Turbinenräder ständig mit dem Abtrieb verbunden sind und 2 hydrodynamischen Kreisläufen für die Marschfahrt, vorzugsweise Marschwandlern, die über eine Wendeschalteinrichtung der jeweils angesteuerten Fahrtrichtung zugeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfahrwandler (AW.1; AW2) mit spiegelbildlicher Beschaufelung ausgeführt und wie an sich bekannt, koaxial in einer Hydrodynamik-Baugruppe angeordnet sind, das Turbinenrad (7) des einen Anfahrwandlers (AW 1) über eine Hohlwelle (8) mit einem Zahnrad (9) verbunden, das Turbinenrad (12) des anderen Anfahrwandlers (AW2) auf einer zentralen Turbinenwelle (13) befestigt ist, die axial innerhalb der beiden Anfahrwandler (AW 1; AW2) gemeinsamen Pumpenhohlwelle (4) und der Tür binenhohlwelle (8) des ersteren Anfahrwandlers (AW 1) liegt und mit der an dem Turbinenrad (12) entgegengesetzter\Ende ebenfalls ein Zahnrad (14) verbunden ist, das Zahnrad (9) einer Turbinenhohlwelle (8) mit einem Zahnrad (10) einer Abtriebswelle (11) direkt in Eingriff und das Zahnrad (14) der zentralen Turbinenwelle (13) über ein Zwischenrad (15) zur Drehrichtungsumkehr mit einem Zahnrad (16) der Abtriebswelle (11) verbunden ist, die hydrodynamischen Kreisläufe für Marschfahrt (MW I; MW II) unterschiedliche im Kennlinienverlauf aneinander anschließende hydrodynamische Übersetzungen aufweisen und wie an sich vorbekannt koaxial in einer zur Hydrodynamik-Baugruppe der Anfahrwandler (AW 1; AW2) achsparallelen Marschwandler-Baugruppe angeordnet sind, eine den beiden Marschkreisläufen (MWI; MWII) gemeinsame zentrale Turbinenwelle (19) wahlweise über eine Schalteinrichtung (22) und ein koaxial angeordnetes Kuppelzahnrad (20) mit dem in das Zahnrad (9) dereinen Anfahrwandlerturbine (7) eingreifende Zahnrad (10) der Abtriebswelle (11)oderbei Ansteuerung der entgegengesetzten Fahrtrichtung über die Schalteinrichtung (22) und ein anderes koaxial angeordnetes Kuppelzahnrad (21) mit dem Zwischenrad (15) zwischen dem Zahnrad (16) der Abtriebswelle (11) und dem Zahnrad (14) der anderen Anfahrwandlerturbine (12) gekuppelt ist.
2. Strömungswendegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der niedriger übersetzende Marschwandler (MWI) mit einer den Anfahrwandlern (AW 1; AW2) identischen Beschaufelung ausgeführt ist und zur Zuordnung zum jeweiligen Anfahrwandler (AW 1; AW-2) im Kennlinienverlauf die Zahnradübersetzung zwischen den Kuppelzahnrädern (20; 21) der Marschwandler-Baugruppe (MWI; MWII) und den Zahnrädern (9; 14) auf-den Turbinenwellen (8; 13) der beiden Anfahrwandler (AW 1; AW2) entsprechend gewählt ist.
3. Strömungswendegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler (AW 1; AW2) in der Anfahrwandlsr-Baugruppe mit gegenüber der Marschwandler-Baugruppe größerem Arbeitsdurchmesser und somit geringerer Pumpen- und Turbinendrehzahl ausgeführt sind.
4. Strömungswendegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Abtriebswelle (11) eine Welle (23) mit an sich bekannter Stufenschaltung angeordnet ist, deren Kuppelzahnräder (25; 26) direkt in die Zahnräder (10; 16) der Abtriebswelle (11) eingreifen und das Zähnezahlverhältnis des Zahnrades (9) auf der Turbinenhohlwelle (8) des einen Anfahrwandlers (AW 1) zum Zahnrad (14) auf der zentralen Turbinenwelle (13) des anderen Anfahrwandlers (AW2) entsprechend dem gewünschten Stufensprung der Stufenschaltung gewählt ist.
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ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4422539A1 (de) * | 1994-06-28 | 1996-01-04 | Stroemungsmaschinen Gmbh | Strömungswendegetriebe für Rangierdiesellokomotiven |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4422539A1 (de) * | 1994-06-28 | 1996-01-04 | Stroemungsmaschinen Gmbh | Strömungswendegetriebe für Rangierdiesellokomotiven |
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