DE1225222B - Drive motor suspension, especially for rail vehicles - Google Patents

Drive motor suspension, especially for rail vehicles

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DE1225222B
DE1225222B DES69204A DES0069204A DE1225222B DE 1225222 B DE1225222 B DE 1225222B DE S69204 A DES69204 A DE S69204A DE S0069204 A DES0069204 A DE S0069204A DE 1225222 B DE1225222 B DE 1225222B
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Germany
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Dipl-Ing Guenther Kloss
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/08—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber
    • F16F3/087—Units comprising several springs made of plastics or the like material
    • F16F3/0873—Units comprising several springs made of plastics or the like material of the same material or the material not being specified
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/48—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension

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Description

Fahrmotoraufhängung, insbesondere für Schienenfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Aufhängung des Fahrmotors eines elektrischen Triebfahrzeuges, insbesondere Schienentriebfahrzeuges, der sich einerseits auf der Treibachse bzw. auf einer die Treibachse mit Spiel umgebenden Hohlwelle federnd abstützt und andererseits mittels vertikal angeordneter, vorwiegend auf Schub beanspruchter Gummimetallfedern am ihn tragenden Fahrzeugrahmen oder Drehgestell aufgehängt ist. So werden, insbesondere wenn eine Hohlwelle vorhanden ist, beispielsweise beim Gummiringfederantrieb zur elastischen Verbindung zwischen Motorritzel und Treibrad in Segmente unterteilte ringförmige Gummifedern verwendet, die sich zwischen zwei ebenfalls in Segmente unterteilten konzentrischen Metallringen befinden, von denen der eine an dem vom Motorritzel angetriebenen und auf der Hohlwelle sitzenden Großrad und der andere am Treibrad be= festigt ist. Auf diese Weise wird eine federnde Abstützung des Fahrmotors gegenüber der Treibradwelle erzielt. Bei diesem Antrieb ist es zur federnden Aufhängung des Fahrmotors am Fahrzeugrahmen bzw. Drehgestell bekannt, vorwiegend auf Schub beanspruchte Gummimetallfedern zu verwenden; diese Gummimetallfedern bestehen aus zwei ebenen Metallschienen, von denen die eine am Fahrmotorgehäuse und die andere am Fahrzeugrahmen bzw. Drehgestell befestigt wird; zwischen diesen beiden ebenen Metallschienen ist eine rechteckförmige Gummifeder einvulkanisiert. Zur Vergrößerung des Formfaktors - das ist das vor allem den Druckmodul stark beeinflussende Verhältnis von Druckfläche zur freien Gummifläche - ist es ferner bekannt, in die rechteckförmige Gummifeder ein ebenes Zwischenblech einzuvulkanisieren. Hierdurch wird die Druckfedersteifigkeit sehr stark heraufgesetzt.Traction motor suspension, in particular for rail vehicles The invention relates to a suspension of the traction motor of an electric traction vehicle, in particular Rail locomotive, which is on the one hand on the drive axis or on one of the Driving axle with play surrounding hollow shaft is resiliently supported and on the other hand by means of vertically arranged rubber-metal springs on him that are mainly subjected to shear stress supporting vehicle frame or bogie is suspended. So be, in particular if a hollow shaft is available, for example with a rubber ring spring drive for elastic connection between motor pinion and drive wheel divided into segments ring-shaped rubber springs are used, which are also in segments between two divided concentric metal rings are, of which one on the one from Motor pinion driven and seated on the hollow shaft large wheel and the other is attached to the drive wheel. In this way, there is a resilient support for the drive motor achieved compared to the driving wheel shaft. With this drive it is for the resilient suspension of the traction motor on the vehicle frame or bogie known, mainly on thrust to use stressed rubber-metal springs; these rubber-metal springs are made of two flat metal rails, one on the drive motor housing and the other is attached to the vehicle frame or bogie; between these two levels Metal rails are vulcanized into a rectangular rubber spring. To enlarge the form factor - this is the ratio that has a major impact on the pressure module from printing surface to free rubber surface - it is also known to convert to the rectangular Vulcanize a flat intermediate sheet into the rubber spring. This increases the compression spring stiffness very much raised.

Bei den erwähnten Antrieben besteht die Gefahr, daß beispielsweise Nickschwingungen des Drehgestells den Fahrrnotor zu verhältnismäßig großen Schwingungen anregen können, die dann zu Schäden am Motor und der Aufhängung führen. Um dieser Gefahr zu begegnen, werden bei der eingangs genannten Aufhängung gemäß der Erfindung vorwiegend auf Schub und Druck beanspruchte zusätzliche Gummimetallfedern zur Begrenzung vertikaler Ausschläge des Fahrmotors vorgesehen, die ihn zugleich in vertikaler Richtung nach beiden Seiten unter Vorspannung halten. Hierdurch werden Schwingungen des Fahrmotors in vertikaler Richtung zusätzlich abgedämpft.In the case of the drives mentioned, there is a risk that, for example Nodding vibrations of the bogie cause the drive motor to produce relatively large vibrations can stimulate, which then lead to damage to the engine and the suspension. To this Danger to be encountered in the aforementioned suspension according to the invention Additional rubber-metal springs for limiting, mainly subjected to thrust and pressure vertical deflections of the drive motor provided, which at the same time in vertical Keep the direction under tension on both sides. This causes vibrations of the drive motor is additionally damped in the vertical direction.

Zur Erläuterung sind in F i g. 1 bis 4 zwei Ausführungsbeispiele von gemäß der Erfindung ausgebildeten Fahrmotoraufhängungen dargestellt.For explanation are in F i g. 1 to 4 two embodiments of Trained according to the invention traction motor suspensions shown.

In F i g. 1 und 2 ist im Schnitt und in Draufsicht die Aufhängung des Fahrmotors 1 am Drehgestell 2 dargestellt. Das Gehäuse 3 des Fahrmotors 1, der sich einerseits in seinem nicht gezeichneten Teil über nicht dargestellte ringförmige Gummimetallfedem gegenüber der Treibradwelle federnd abstützt (Gummiring--f ederantrieb), ist andererseits mit den Ansätzen 4 und 5 versehen, die die dem Fahrmotor 1 zugekehrten Metallschienen der den Fahrmotor 1 tragenden Gummimetallfedern 6 und 7 aufnehmen. Gleichartige Ansätze 8 und 9 sind am Drehgestell 2 zur Aufnahme der drehgestellseitigen Metallschienen der Gummimetallfedern 6 und 7 vorgesehen. In die Gummielemente der Gummimetallfedern 6 und 7 sind zur Vergrößerung des Formfaktors die Zwischenbleche 10 bzw. 11 einvulkanisiert. Infolge ihrer Form und Anordnung werden die Gummimetallfedern 6 und 7, die den Fahrmotor tragen, vorwiegend auf Schub beansprucht.In Fig. 1 and 2 is the suspension in section and in plan view of the drive motor 1 shown on the bogie 2. The housing 3 of the traction motor 1, the on the one hand in its not shown part of the ring-shaped, not shown Rubber-metal springs resiliently supported against the drive wheel shaft (rubber ring - spring drive), is on the other hand provided with the approaches 4 and 5, which the traction motor 1 facing Take up metal rails of the rubber-metal springs 6 and 7 carrying the traction motor 1. Similar approaches 8 and 9 are on the bogie 2 for receiving the bogie side Metal rails of the rubber-metal springs 6 and 7 are provided. In the rubber elements of the Rubber-metal springs 6 and 7 are the intermediate plates to increase the form factor 10 or 11 vulcanized in. Due to their shape and arrangement, the rubber-to-metal springs 6 and 7, which carry the traction motor, are mainly subjected to thrust.

Im Raume zwischen den beiden Gummimetallfedern 6 und 7 ist das Fahrmotorgehäuse 3 mit dem Ansatz 12 und das Drehgestell 2 mit den Ansätzen 13 und 13' versehen. An den beiden Ansätzen 13 und 13' des Drehgestelles 2 sind die beiden zusätzlichen, vorwiegend auf Druck und Schub beanspruchten Gummimetallfedern 14 und 14' befestigt, die mit dem Ansatz 12 zusammenwirken. Die zusätzliche Gummimetallfeder 14 besteht aus dem am Ansatz 13 befestigten zylindrischen Metallgehäuse 15, gegen dessen Boden 16 der im Innern des Metallgehäuses 15 angeordnete hülsenförmige Gummipuffer 17 durch den Flansch 18 des auf dem Ansatz 12 aufliegenden Stößels 19 gepreßt wird. Der Stößel 19 ragt mit seinem zylindrischen Teil 20 in das Innere des Gummipuffers 17, der an seinem dem Boden 16 des Metallgehäuses 15 zugekehrten Ende und an seinem dem Stößel 19 zugekehrten Ende in Richtung zum Stößel 19 hin etwa kegelförmig abgeschrägt ist. Damit die Vorspannung des Gummipuffers 17 eingestellt werden kann, ist der Boden 16 mittels eines Schraubgewindes in das Metallgehäuse 15 eingeschraubt.In the space between the two rubber-metal springs 6 and 7, the traction motor housing 3 is provided with the extension 12 and the bogie 2 with the extensions 13 and 13 '. The two additional rubber-metal springs 14 and 14 ', which are mainly subjected to pressure and thrust and which interact with the projection 12, are attached to the two projections 13 and 13' of the bogie 2. The additional rubber-metal spring 14 consists of the cylindrical metal housing 15 attached to the extension 13, against the bottom 16 of which the sleeve-shaped rubber buffer 17 arranged in the interior of the metal housing 15 is pressed through the flange 18 of the plunger 19 resting on the extension 12. The plunger 19 protrudes with its cylindrical part 20 into the interior of the rubber buffer 17, which is beveled approximately conically at its end facing the bottom 16 of the metal housing 15 and at its end facing the plunger 19 in the direction of the plunger 19. So that the bias of the rubber buffer 17 can be adjusted, the base 16 is screwed into the metal housing 15 by means of a screw thread.

Derartige Gummimetallfedern, die aus einem über einem Stößel angeordneten hülsenförmigen Gummipuffer mit abgeschrägten Enden bestehen, der sich auf Gegenflächen eines zylindrischen Metallgehäuses abstützt, sind bereits bekannt. Auch bei der bekannten Gnrnmirnetallfeder sind jeweils der Stößel und die Gegenfläche im Metallgehäuse mit den Teilen verbunden, zwischen denen Schwingungen abgedämpft werden sollen, wobei Mittel zur Begrenzung des maximalen Ausschlages und zur Einstellung der Vorspannung des Gummipuffers vorgesehen sind. Diese bekannte Gummimetallfeder läßt sich, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, mit besonderem Vorteil bei einer Aufhängung eines Fahrmotors eines elektrischen Triebfahrzeuges gemäß der Erfindung verwenden.Such rubber-metal springs, which consist of a arranged over a plunger sleeve-shaped rubber buffers with beveled ends are made on mating surfaces a cylindrical metal housing are already known. Even with the known Gnrnmirnetallfeder are each the plunger and the counter surface in the metal housing connected to the parts between which vibrations are to be dampened, wherein means for limiting the maximum deflection and for adjusting the preload of the rubber buffer are provided. This known rubber-metal spring can be how shown in the embodiment, with particular advantage in a suspension use a traction motor of an electric traction vehicle according to the invention.

Damit beim Zusammenpressen des Gummipuffers 17 der Gummi nicht in dieses Schraubgewinde gepreßt wird, ist der Gummipuffer 17 von dem geschlitzten Metallmantel 21 umfaßt. Der geschlitzte Metallmantel 21 besitzt eine gewisse Elastizität und kann sich daher den jeweils möglichen Fertigungstoleranzen des zylindrischen Metallgehäuses 15 so anpassen, daß er stets fest am Gehäuse anliegt.So that the rubber is not pressed into this screw thread when the rubber buffer 17 is pressed together, the rubber buffer 17 is surrounded by the slotted metal jacket 21 . The slotted metal jacket 21 has a certain elasticity and can therefore adapt to the respective possible manufacturing tolerances of the cylindrical metal housing 15 so that it always rests firmly on the housing.

Die zusätzliche Gumnrimetallfeder 14' ist in gleicher Weise wie die zusätzliche Gummimetallfeder 14 ausgebildet. Die Bezugszeichen entsprechender Bauteile sind mit dem Index »'« versehen.The additional rubber metal spring 14 'is in the same way as that additional rubber-metal spring 14 formed. The reference numbers of corresponding components are provided with the index "'".

Die Metallgehäuse 15 und 15' sind mittels der von außen leicht zugänglichen Schrauben 22 und 22' an den Ansätzen 13 bzw.13' befestigt. Infolgedessen lassen sich durch Lösen dieser Schrauben 22 und 22' die zusätzlichen Gummimetallfedem 14 und 14' leicht entfernen. Außerdem ist durch die Anordnung gewährleistet, daß bei auftretenden Druckkräften die Metallgehäuse 15 und 15' gegen die Ansätze 13 und 13' gepreßt werden. Durch die Länge des zylindrischen Teiles 20 bzw. 20' des Stößels 19 bzw. 19' ist der maximale Ausschlag der zusätzlichen Gummi--metallfedern 14 und 14' begrenzt.The metal housings 15 and 15 'are attached to the shoulders 13 and 13' by means of the screws 22 and 22 ', which are easily accessible from the outside. As a result, by loosening these screws 22 and 22 ', the additional rubber-metal springs 14 and 14' can be easily removed. In addition, the arrangement ensures that when compressive forces occur, the metal housings 15 and 15 'are pressed against the extensions 13 and 13'. The maximum deflection of the additional rubber-metal springs 14 and 14 'is limited by the length of the cylindrical part 20 or 20' of the plunger 19 or 19 '.

Ferner empfiehlt es sich, die Auflageflächen der .Stößel 19 und 19' und der Gegenflächen des Ansatzes 12 zu härten.It is also recommended that the bearing surfaces of the .piston 19 and 19 ' and the mating surfaces of the extension 12 to harden.

Bei dem in F i g.1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zylindrischen Metallgehäuse der zusätzlichen Gummimetallfedern am Drehgestell befestigt, während die Stößel der zusätzlichen Gummimetallfedern auf Gegenflächen des Fahrmotorgehäuses aufliegen. Statt am Drehgestell können die Metallgehäuse, falls es durch die Art des betreffenden Triebfahrzeuges bedingt ist, auch am Fahrzeugrahmen befestigt werden.In the embodiment shown in F i g.1 and 2, the cylindrical metal housing of the additional rubber-metal springs attached to the bogie, while the tappets of the additional rubber-metal springs on opposite surfaces of the drive motor housing rest. Instead of the bogie, the metal housing can be used if the Art of the traction vehicle concerned must also be attached to the vehicle frame.

Es ist aber auch möglich, die zusätzlichen Gummimetallfedem derart anzuordnen, daß ihre zylindrischen Metallgehäuse am Fahrrnotorgehäuse befestigt sind, während die Stößel der zusätzlichen Gummimetallfedern auf den Gegenflächen des Fahrzeugrahmens bzw. Drehgestells aufliegen. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in F i g. 3 und 4 dargestellt. Die zylindrischen Metallgehäuse der zusätzlichen Gummimetallfedern 14 und 14' sind hierbei am Fahrmotorgehäuse 3 befestigt. Sie sind demzufolge zu dem einstückigen Metallzylinder 23 zusammengefaßt, der etwa in seiner Mitte mit ringförmigen Ansätzen zur Aufnahme des von den Gummimetallpuffern 17 und 17' ausgeübten Druckes versehen ist. Die Stößel 19 und 19' liegen hierbei auf Gegenflächen der Ansätze 13 und 13' des Drehgestells 2 auf. Zu diesem Zweck sind die Ansätze 13 und 13' an den Auflageflächen der Stößel 19 und 19' mit den gehärteten Auflagen 24 und 24' versehen.But it is also possible to arrange the additional rubber-metal springs in such a way that their cylindrical metal housings are fastened to the driving motor housing, while the tappets of the additional rubber-metal springs rest on the opposing surfaces of the vehicle frame or bogie. An exemplary embodiment for this is shown in FIG. 3 and 4 shown. The cylindrical metal housings of the additional rubber-metal springs 14 and 14 ' are attached to the traction motor housing 3. They are consequently combined to form the one-piece metal cylinder 23, which is provided approximately in its center with annular projections for absorbing the pressure exerted by the rubber-metal buffers 17 and 17 '. The tappets 19 and 19 'here rest on opposing surfaces of the lugs 13 and 13' of the bogie 2 . For this purpose, the lugs 13 and 13 'on the bearing surfaces of the plungers 19 and 19' are provided with the hardened supports 24 and 24 ' .

Die Ansprüche 2 bis 7 sind echte Unteransprüche und gelten nur in Verbindung mit Anspruch 1.Claims 2 to 7 are genuine subclaims and only apply in Connection with claim 1.

Claims (7)

Patentansprüche: 1. Aufhängung des Fahrmotors eines elektrischen Triebfahrzeuges, insbesondere Schienentriebfahrzeugs, der sich einerseits auf der Treibachse bzw. auf einer die Treibachse mit Spiel umgebenden Hohlwelle federnd abstützt und andererseits mittels vertikal angeordneter, vorwiegend auf Schub beanspruchter Gummimetallfedern am ihn tragenden Fahrzeugrahmen oder Drehgestell aufgehängt ist, d a d u r c h g e k e n n -zeichnet, daß vorwiegend auf Schub und Druck beanspruchte zusätzliche Gummimetallfedern (14 und 14') vorgesehen sind, - die den Fahrmotor (1) in vertikaler Richtung nach beiden Seiten unter Vorspannung halten und seine vertikalen Ausschläge begrenzen. Claims: 1. Suspension of the traction motor of an electric traction vehicle, in particular a rail traction vehicle, which is resiliently supported on the one hand on the drive axle or on a hollow shaft surrounding the drive axle with play, and on the other hand is suspended from the vehicle frame or bogie supporting it by means of vertically arranged rubber-metal springs that are mainly subjected to shear stress is, characterized in that additional rubber-metal springs (14 and 14 '), which are mainly subjected to thrust and pressure, are provided, - which keep the traction motor (1) under bias in the vertical direction on both sides and limit its vertical deflections. 2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der zusätzlichen GummimetalIfedern (z. B. 14) aus einem am Fahrzeugrahmen bzw. Drehgestell (2) oder am Fahrmotorgehäuse (3) befestigten zylindrischen Metallgehäuse (15) besteht, gegen dessen Boden (16) ein im Innern des zylindrischen Metallgehäuses angeordneter, hülsenförmiger Gummipuffer (17) durch den Flansch (18) eines auf einer Gegenfläche des Fahrmotorgehäuses oder des Fahrzeugrahmens bzw. Drehgestells aufliegenden Stößels (19) gepreßt ist, der mit einem zylindrischen Teil (20) in das Innere des hülsenförmigen Gummipuffers hineinragt. 2. Suspension according to claim 1, characterized in that each of the additional rubber metal springs (e.g. 14) consists of a cylindrical metal housing (15) fastened to the vehicle frame or bogie (2) or to the traction motor housing (3), against the bottom ( 16) a sleeve-shaped rubber buffer (17) arranged in the interior of the cylindrical metal housing is pressed through the flange (18) of a tappet (19) which rests on a counter surface of the traction motor housing or the vehicle frame or bogie and which has a cylindrical part (20) in the inside of the sleeve-shaped rubber buffer protrudes. 3. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hülsenförmige Gummipuffer (17) an seinem dem Boden (16) des äußeren Metallgehäuses (15) zugekehrten Ende und/ oder an seinem dem Stößel (19) zugekehrten Ende abgeschrägt ist. 3. Suspension according to claim 2, characterized characterized in that the sleeve-shaped rubber buffer (17) at its bottom (16) of the outer metal housing (15) facing end and / or at its the plunger (19) facing end is beveled. 4. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (16) des den hülsenförmigen Gummipuffer (17) einschließenden Metallgehäuses (15) beispielsweise mittels eines Schraubgewindes verstellbar ausgebildet ist. 4. Suspension according to claim 2, characterized in that that the bottom (16) of the sleeve-shaped rubber buffer (17) enclosing metal housing (15) is designed to be adjustable, for example by means of a screw thread. 5. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Ausschlag der zusätzlichen Gummimetallfeder (14) durch die Länge des zylindrischen Teiles (20) des Stößels (19) begrenzt ist. 5. Suspension according to claim 2, characterized in that the maximum deflection of the additional rubber-metal spring (14) through the length of the cylindrical part (20) of the plunger (19) is limited. 6. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche des Stößels (19) und/oder die Gegenfläche am Fahrmotorgehäuse (3) oder am Fahrzeugrahmen bzw. Drehgestell (2) gehärtet sind. 6. Suspension according to claim 2, characterized characterized in that the bearing surface of the plunger (19) and / or the mating surface are hardened on the traction motor housing (3) or on the vehicle frame or bogie (2). 7. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hülsenförmige Gummipuffer (17) von einem vorzugsweise geschlitzten Metallmantel (21) umfaßt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 881206; deutsche Auslegeschrift Nr. 1041815; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1699111.7. Suspension according to claim 2, characterized in that the sleeve-shaped rubber buffer (17) is surrounded by a preferably slotted metal jacket (21) . Documents considered: German Patent No. 881206; German Auslegeschrift No. 1041815; German utility model No. 1699111.
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