DE1755174A1

DE1755174A1 - Drive for electric monorail vehicles

Info

Publication number: DE1755174A1
Application number: DE19681755174
Authority: DE
Inventors: Bykow Konstantin A; Misakin Wladimir A; Iselja Georgij I; Wisnikin Alexandr I; Weneraki Boris S
Original assignee: Sawod Elektrotransporta Im F E
Current assignee: Sawod Elektrotransporta Im F E
Priority date: 1968-04-08
Filing date: 1968-04-08
Publication date: 1971-09-30
Also published as: DE1755174C3; DE1755174B2

Description

Laufwerk für elektrische Einschienenbahnfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf Antriebseinrichtungen von elektrischen Einschienenbahnfahrzeugen.Drive for electric monorail vehicles The invention relates on the drive systems of electric monorail vehicles.

In den zur Zeit bestehenden elektrischen Einschienenbahnen in Japan, den USA9 Frankreich, der BRD und Italien sind die Laufwerke der Fahrzeuge als Drehgestelle mit Treibrädern ausgeführt, die mit Gleichstromantrieben ausgestattet sind. Dabei wird das Drehmoment des Elektromotors über ein Getriebe auf die Treibräder übertragen. Die Umwandlung der Drehbewegung des Fahrmotorankers in eine translatorische Bewegung des Fahrzeuges wird durch Reibung zwischen den Treibrädern und. der tragenden Fläche der Schienen erreicht.In the currently existing electric monorails in Japan, the USA9 France, the FRG and Italy are the drives of the vehicles as bogies executed with drive wheels, which are equipped with direct current drives. Included the torque of the electric motor is transmitted to the drive wheels via a gearbox. The conversion of the rotary movement of the traction motor armature into a translatory movement of the vehicle is caused by friction between the drive wheels and. the supporting surface reached the rails.

Bei den z.B. in England in der Entwicklung stehenden elektrischen getriebelosen Antrieben für Laufwerke von Einschienenbahn-Fahrzeugen wird die Verwendung eines linearen Asynchron-Fahrmotors mit abgewickeltem Ständer und einer Aluminium- Zugschiene als Läufer vorgeschlagen. Die Ständerblechpatrete der Elektromotoreng die die Form eines Ständers in Abwicklung aufweisen, befinden sich zu beiden Seiten der Zugschiene und sind starr auf Drehgestellen der Fahrzeuge befestigt. Hierbei entsteht durch die elektromagnetische kraftg die unmittelbar auf das Drehgestell übertragen wirdp ohne daß eine Umwandlung einer Bewegungsart in eine andere erforderlich ist.In the case of the electrical gearless drives for drives of monorail vehicles, which are being developed in England, for example, the use of a linear asynchronous drive motor with an unwound stand and an aluminum rail as a runner is proposed. The sheet metal stator cartridges of the electric motors, which have the shape of a stand in development, are located on both sides of the drawbar and are rigidly attached to the vehicles' bogies. This is created by the electromagnetic force which is transmitted directly to the bogie without converting one type of movement into another.

Die bereits ausgeführten oder projektierten Laufwerke elektrischer Fahrzeuge von Einschienenbahnen weisen eine Reihe wesentlicher Nachteile auf.The already executed or projected drives electrical Monorail vehicles have a number of significant disadvantages.

Die Verwendung eines Fahrzeuglaufwerks mit Gleichatrpm-Fahrmator erfordert zur Entwicklung der erforderlichen Zugkraft neben dem Getriebe zusätzliche Massenf die die Reibung zwi- schen Treibrad und Schiene erhöhen, was naturgemäß zu einer künstlichen Gewichtserhöhung der Fahrzeuge führt. Gleichzeitig stellt eine Kraftübertragung durch Reibung hohe-Anforderungen an den Zustand der tragenden Schienenfläche der Einschienenbahn. Der elektrische Gleichstromantrieb setzt überdies voraus, daß Umformwerke zur Stromversorgung zur Verfügung stehen, was sich wesentlich auf die Energiekosten auswirkt. denn beim Aufbau eines Laufwerks Asynchronlinearmotoren zum Einsatz kommen, erlangt die Konstanthaltung des kleinstmöglichen Luftspaltes zwischen den abgewickelten Ständern und der Zugschiene wesentliche Bedeutung. Eine Abweichung der Luftspaltgröße vom berechneten Wert führt insbesondere bei einer Luftspaltvergrößerung während der Fahrt zu einer Instabilität der Zugkraftkennlinie.The use of a vehicle running gear with a Gleichatrpm Fahrmator requires, in addition to the gearbox, additional masses in addition to the transmission to develop the necessary tractive effort, which increases the friction between the drive wheel and the rail, which naturally leads to an artificial increase in the weight of the vehicles. At the same time, a power transmission through friction places high demands on the condition of the load-bearing rail surface of the monorail. The electrical direct current drive also requires that converting units are available for power supply, which has a significant effect on energy costs. Because asynchronous linear motors are used in the construction of a drive, keeping the smallest possible air gap constant between the unwound uprights and the drawbar is of great importance. A deviation in the size of the air gap from the calculated value leads to instability of the tractive force characteristic, especially when the air gap is enlarged while driving.

Bei einer starren Befestigung der abgewickelten Ständer des Linearmotors am Drehgestell üben die Schwankungen des Fahrzeugs während der Fahrt einen erheblichen Einfluß auf die Luftspaltgröße aus. Die starre Ständerbefestigung am Drehgestell bereitet daher insbesondere auf stark gekrümmten ätreckenabschnitten große Schwierigkeiten.In the case of a rigid attachment of the unwound stator of the linear motor on the bogie the fluctuations of the vehicle during the journey have a considerable effect Influence on the air gap size. The rigid stand attachment on the bogie therefore causes great difficulties, especially on strongly curved parts of the route.

Außerdem verschlechtert die Verwendung einer Aluminiumschiene als Zugschiene die Betriebsdaten und magnetischen Kenngrößen des Linearmotors infolge der beträchtlichen Vergrößerung des Magnetisierungsstromes durch den unmagnetischen Läuferwerkstoff, Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Laufwerk für Einschienenbahnfahrzeuge mit Asynchronlinearmotoren anzugeben, bei dem der errechnete kleinstmögliche Luftspalt zwischen den abgewickelten Ständern und der Zugschiene während des Fahrbetriebs zur Aufrechterhaltung der Stabilität der Zugkraftkennlinie und der Betriebsdaten des Motors konstant bleibt.In addition, the use of an aluminum rail deteriorates as Drawbar the operating data and magnetic parameters of the linear motor as a result the considerable increase in the magnetizing current caused by the non-magnetic Runner material, the invention is therefore based on the object of a drive for Specify monorail vehicles with asynchronous linear motors for which the calculated smallest possible air gap between the unwound uprights and the drawbar while driving to maintain the Stability of Tractive force characteristic and the operating data of the engine remains constant.

Diese Aufgabe wird bei einem Laufwerk für elektrische Ein- nen eine Führungs-Zugschiene als Läufer dient, die von Ständerblechpaketen von der Formeines Ständers in Abwicklung von beiden Seiten umfaßt ist# erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die abgewickelten Ständer jedes Elektromotors auf einem besonderen Gestell angeordnet sind, das mit einem Drehgestell des Laufwerks durch ein Verbindungselement verbanden istg das nur in Bezug auf die Zugschiene längsgerichtete Kräft überträgt.This task is performed on a drive for electrical input NEN a guide rail serves as a runner, which is surrounded by stator laminations in the form of a stand in development from both sides # solved according to the invention in that the unwound uprights of each electric motor are arranged on a special frame that is connected to a bogie of the drive by a connecting element connected isg that only transmits longitudinal forces in relation to the drawbar.

Das Vebbindungselement zwischen den Gestellen ist vorteilhaft als Zugstange mit Gelenken an ihren Enden ausgebildet. Um eine freie seitliche Verschiebung der Ständer innerhalb des Gestells zu eemöglicheng sind vorzugsweise Führungsschienen der Ständer mit einem Kasten des die Ständer tragenden Gestells über Schienen mit schwalbenschwanzförmigen Führungsnuten verbunden# die eine ungehinderte seitliche Verschiebung der Führungsschienen und damit der Ständer innerhalb des Gestells ermöglichen.The connecting element between the racks is advantageous as Drawbar formed with joints at their ends. A free lateral shift the stand within the frame are preferably guide rails the stand with a box of the frame supporting the stand via rails dovetailed guide grooves connected # the one unobstructed lateral Allow shifting of the guide rails and thus the stand within the frame.

Das die-Ständer tragende Gestell ist insbesondere mit ausgleichenden Federvorrichtungen versehen, die an den Seitenwänden des Kastens des Gestells angeordnet und über Stiftschrauben mit den Blechpaketen der abgewickelten Ständer verbunden sind.The frame supporting the stand is in particular with balancing Spring devices are provided on the side walls of the box of the frame and arranged via studs with the sheet metal stacks of the unwound Stand are connected.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Laufwerks; Fig. 2 eine Draufsicht desselben Laufwerks nach Fig. 1; Fig. 3 eine Seitenansicht des Gestells des Elektromotors; Fig. 4 eine Vorderansicht des Gestells des Elektromotors. Das erfindungsgemäße Läufwerk für elektrische Einschienenbahnfahrzeuge besteht aus einem Gestell 1 des Asynchronlinearbahnmotors (Fig. 19 2)! einem Drehgestell 2 und einem Verbindungselement aus einer Zugstange 3 mit Gelenken 4 an ihren Enden. Die Zugstange 3 überträgt die Zugkraft vom Gestell 1 auf das Drehgestell 2. Das Gestell 1 des Asynchronlinearmotors bewegt sich über eine Führungs-Zugschiene 5 die dem Elektromotor als Läufer dient und aus einer Stahlschiene mit rechteckigem Profil besteht. Die Verwendung einer Zugschiene aus einem ferromagnetischen iierkstoff setzt den Magnetisierungsstrom des Elektromotors im Vergleich zu einem Motor mit einer Aluminiumzugschiene wesentlich herab: Darüber hinaus erhöht die Stahlzügschiene dielestigkeit der Konstruktion. Die Zugschiene 5 ist fest auf einem als Gleis wirkenden Balken 6 der Einschienenbahn befestigt.The invention will now be referred to on the basis of an exemplary embodiment explained in more detail on the drawings. 1 shows a side view of an inventive Drive; Fig. 2 is a plan view of the same drive of Fig. 1; Fig. 3 is a side view the frame of the electric motor; Fig. 4 is a front view of the frame of the electric motor. The running gear according to the invention for electric monorail vehicles consists of a frame 1 of the asynchronous linear motor (Fig. 19 2)! a bogie 2 and a connecting element consisting of a tie rod 3 with joints 4 at their ends. the Drawbar 3 transfers the tensile force from the frame 1 to the bogie 2. The frame 1 of the asynchronous linear motor moves over a guide rail 5 the dem Electric motor serves as a runner and consists of a steel rail with a rectangular profile consists. The use of a pull rail made from a ferromagnetic plastic sets the magnetizing current of the electric motor in comparison one Motor with an aluminum drawbar significantly decreases: It also increases the Steel pulling rail the strength of the construction. The drawbar 5 is fixed on one acting as a track beam 6 attached to the monorail.

Das Gestell 1 des Elektromotors besteht aus einem Kasten 7 mit Versteifungsrippen (Fig. 3, 4), der gleichzeitig das Gehäuse des Elektromotors bildet. Die Bewegung des Elektromotorgestells in einer zur Zugeohiene 5 fest vorgegebenen Stellung bewirken Tragrollen 8, die mit Hilfe von-Hebeln 9 auf Achsen 10 im Gestellkasten 7 befestigt. sind. Die abgewickelten Ständer 11 des Elektromotors sind zu beiden Seiten der Zugschiene 5 im Kasten 7 des Gestells angeordnet. Für den Luftspalt zwischen den Ständern 11 und der Zugschiene 5 sorgen Distanzrollen 12, die auf Achsen 13 einer Ständerhal eting 14 befestigt sind. Ein vorgegebener Luftspalt wird durch Verstellung der Achsen 13 der Distanzrollen 12 eingestellt.The frame 1 of the electric motor consists of a box 7 with stiffening ribs (Fig. 3, 4), which at the same time forms the housing of the electric motor. The movement of the electric motor frame in a fixed position relative to the pulling rail 5 is caused by carrying rollers 8 which are fastened with the aid of levers 9 on axles 10 in the frame box 7. are. The unwound stands 11 of the electric motor are arranged on both sides of the drawbar 5 in the box 7 of the frame. For the air gap between the uprights 11 and the drawbar 5, spacer rollers 12, which are attached to axes 13 of a Ständerhal eting 14, provide. A predetermined air gap is set by adjusting the axes 13 of the spacer rollers 12.

Um eine freie seitliche Verschiebung der abgewickelten@Ständer 11 innerhalb des Gestells 1 zu ermöglichen, sind am Kasten 7 Schienen 15 mit querliegenden schwalbenschwanzfÖrmigen Führungsnuten befestigt, in denen aleh Führungsschienen 16 der Ständer verschiebbar sind.To allow free lateral displacement of the unwound @ uprights 11 To enable within the frame 1, 7 rails 15 are on the box with transverse Fastened dovetail-shaped guide grooves in which aleh guide rails 16 of the stand can be moved.

An den Seitenwänden des Kastens 7 des Gestells 1 sind ausgleichende Federvorrichtungen 17 angeordnet, die mit Hilfe von Stiftschrauben 18 mit den Halterungen 14 der Blechpakete der Ständer 11 verbunden sind. Die Ausgleichsvorrichtung ist deshalb notwendig, weil bei Anwendung einer Stahlzugschiene zwischen den Blechpaketen der Motorständer und der Zugschiene magnetische Anziehungskräfte entstehen, die auf die Distanzrollen 12 übertragen werden. Zur Entlastung der Distanzrollen 12 dienen die ausgleichenden Federvorrichtungen 17.On the side walls of the box 7 of the frame 1, compensating spring devices 17 are arranged, which are connected to the brackets 14 of the laminated cores of the uprights 11 with the aid of studs 18. The compensating device is necessary because when a steel pulling rail is used between the laminated cores of the motor stator and the pulling rail, magnetic forces of attraction arise which are transmitted to the spacer rollers 12. The compensating spring devices 17 serve to relieve the spacer rollers 12.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann außer bei Einschienenbahnen auch in anderen Förderanlagen und Hebevorrichtungen angewendet werden, beispielsweise bei Grubenbahnen mit starken Streckensteigungen, bei Aufzügen, Elevatoren! Kranlaufkatzen und -brücken usw.The device according to the invention can except for monorails can also be used in other conveyor systems and lifting devices, for example for mine railways with steep gradients, for lifts, elevators! Crane trolleys and bridges etc.

Claims

1. A drive for electric monorail vehicles with Asynchronlinearfahrmotoreng in which a guide drawbar serving as a rotor that is comprised of laminated stator cores of the shape of a stator in handling from both sides, I dadurchgekennze -NET that the abgewickeltexf stand (11) of each electric motor to a special frame (1) are arranged, which is connected to a bogie (2) of the running gear by a connecting element which transmits longitudinal forces only in relation to the drawbar (5).

2. Device according to claim 1 , characterized @ o that the connecting element between the frames (1 and 2) is designed as a tie rod (3) with joints (4) at their ends.

3. Device according to one of the preceding claims # thereby characterized in that guide rails (16) of the unwound stand (11) with a Box (7) of the Stand (11) supporting frame (1) on rails (15) are connected with dovetail-shaped guide grooves that provide an unobstructed lateral displacement of the guide rails (16) and thus the stand (11) within of the frame (1) allow.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the frame (1) carrying the stands (11) with compensating Spring devices (17) are provided on the side walls of the box (7) of the Frame ('f) arranged and unwound via studs (18) with the sheet metal stacks Stand (11) are connected.