DE1812606A1

DE1812606A1 - Hydrokonetisches Getriebe fuer zwei Antriebsmaschinen

Info

Publication number: DE1812606A1
Application number: DE19681812606
Authority: DE
Inventors: Guenter Gmelin; Schweizer Dipl-Ing Walter
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines GmbH; Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1968-12-04
Filing date: 1968-12-04
Publication date: 1970-06-18

Description

Hysruckinetisches Getriebe für zwei Antriebsmaschinen Die Erfindung betrifft ein hydrokinetisches Getriebe für Schienentriebfahrzeuge mit einer ersten Antriebsmaschine, z. B. einer Brennkreaftkolbenmaschine, und einer zweiten Antriebsmaschine, z.
B, einer Gasturbine. Die erst. Antriebsmaschine dient der wirtschaftlichen Dauerfahrt, die zweite Antriebsmaschine ist vorgesehen zur zeitweisen UnterstUtzung der ersten Antriebsmaschine bei hohen Fahrgeschwindigkeiten und beim Befördern von schweren Zügen auf Bergstrecken.
Zweck der Erfindung ist es, eine gtlnstige Anordnung für ein Getriebe zu finden, das mit geringem Aufwand, bel kurzer Bauweise und mit geringem Gewicht die Leistung der ersten Antriebsmaschine mit gutem Wirkungsgrad und hohem Ausnutzungsgrad überträgt, das einfache Zu- und Abschalten der zweiten Antriebsmaschine gestattet und außerdem die Anordnung von Bremskreisläufen ermöglicht.
Es sind hydrokinetische Getriebe mit zwei Antriebsmaschinen bekennt geworden, bei denen die Traktionskreisläufe und die vorgsehenen Bremskreisläufe gleichachsig angeordnet sind. Dadurch bedingt erreicht das Getriebe eine große Baulänge mit entsprechend hohem Gewicht.
Durch die mit beiden Antriebsmaschinen zusammen erzielbaren hohen Antriebsleistungen ist es möglich, hohe Geschwindigkeiten zu rreichen. Dadurch bedingt werden fur die Kraftübertragung der ersten Antriebsmaschine eine Xombination von drei hydrokinetischen Kreisläufen notwendig, um den gesamten Geschwindigkeitsbereich mit gutem Wirkungsgrad zu Uberdecken. Dies erhöht wiederum die Baulänge der bisher bekannten Getriebe und macht einen komplizierten Aufbau einzelner Kreisläufe notwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bisher üblichen Getriebelösungen für derartige Antriebsfälle weitgehend zu beseitigen.
Diole Aufgabe wird erfindungsmäßig durch die Kombination folgen der Merkmale gelöst: a) die hydrokinetischen Kreisläufe sind auf zwei parallelen Wellenzügen angeordnet; b) die Pumpenräder der der ersten Antriebsmaschine zugeordneten Kreisläufe werden von einer ersten Getriebeeingangswelle über einen Hoohtrieb mit einem Zahnrad auf dieser Welle und Zahnrädern auf den Pumpenradwellen angetrieben; c) die Pumpenräder der der zweiten Antriebsmaschine zugeordneten Kreisläufe werden von einer zweiten Getriebeeingangswelle vorzugsweise direkt angetrieben; d) die Turoinenräder der Kreisläufe sitzen auf zwei parallelen wellen. die mit Zannrädern, einem Zahnrad auf 3eder Turbinenradwelle und einem Zwischenrad miteinander in Triebverbindung stehen.
Eine günstige Anordnung ergibt sich dadurch, daß die Pumpenradwellen als Hohlwellen ausgebildet sind, die die zugehörigen Turbinenradwellen umschließen. Hydrokinetische Fahrzeugbremsen sind auf einer der beiden oder auf beiden Turbinenradwellen angeordnet. Das erforderliche WEndegetriebe erhält man in einfacher Weise durch die Verwendung eines Rades auf einer der Turbinenradwellen und des Zwischenrades als Eingangsräder der Wendgetriebes und durch zwei koaxial dazu angeordnete, mit diesen wechselweise kuppelbaren nicht miteinander kämmenden Rädern, die beide mit einem gemeinsamen Ausgangsrad kämmen.
Der Hauptvorteil gegenüber den bekannten Ausführungen besteht in der kurzen Bauweise und der Gewichtsersparnis. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit des einfachen Aufbaus der Krelsläufe. Bei Verwendung von wandlern können diese einstufig ausgeführt werden. Durch die auf den Turbinenradwellen befestigten Abtriebszahnräder ist ein mechanischer Gangsprung möglich. Dies erleichtert wiederum die Ausbildung der Kreisläufe, weil nicht die gesamte notwendige Übersetzung auf hydraulischem Wege erzielt werden muß. Durch Anordnung von Fahrzeugbremsen auf beiden Turbinenradwellen können beträchtliche Bremskräfte hervorgerufen werden.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Fig. 1 bis Fig. 4 sehematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt das schema eines Getriebes mit drei Traktionskreisläufen für die erste Antriebsmaschine, einen Traktionskreislauf für die zweite Antriebsmaschine und zwei Bremskreisläufen; Fig. 2 zeigt den Querschnitt durch das Getriebe nach Fig. 1; Fig. 3 zeigt das schema eines Getriebes mit drei Traktionskreisläufen für die erste Antriebsmaschine, zwei Traktionskreisläufen für die zweite Antriebsmaschine und vier Bremskreisläufen; Fig. 4 zeigt den Querschnitt durch das Getriebe nacn Fig. 3; In Fig. 1 sind tllr die KraftUbertragung der ersten Antriebsmaschine drei hydrokinetische Drehmomentwandler I, II und III vorgesehenen. Die Pumpen 11, 12 und 13 dieser Drehmomentwandler werden Uber die Antriebswelle 14 und die Zahnräder 15, 16 und 17 angetrieben. Die Turbinen 18, 19 und 20 arbeiten über die Zahnräder 21, 22 und 23, Klaue 24, Zahnräder 25, 26 und 27 oder Zahnräder 21, 22 und 23, Klaue 2d, Zahnräder 29, t und 27 auf den Abtrieb. Die Leiträder der Drehmomentwandler sind mit 30, 31 und 32 bezeichnet.
Die zweite Antriebsmaschine treibt über die Antriebswelle 33 den für ihre KraftUbertragung vorgesehenen Drehmomentwandler IV mit Pumpe 94 an. Durch FUllen und Entleeren des wandlers erfolgt das Zu- und Abschalten der zweiten Antriebsmaschine. Die Turbine 35 arbeitet über Zahnrad 22 in gleicher Weise wie das Hauptgetriebe auf den Abtrieb. Das Leitrad ist mit 36 bezeichnet.
Die Kreisläufe V und VI sind für die hydrokinetische Bremse vorgesehen. Die Schaufelräder 37 und ,t3 werden von den Rädern der Lok über die Abtriebsräder 21 bis 29 angetrieben. Das Bremsmoment wird über die Schaufelräder 39 und 40, die mit dem Gehäuse fest verbunden sind, auf das Gehäuse abgestützt.
Fig. 3 und 4 zeigen ein Getriebe mit drei Drehmomentwandlern VII, VIII; IX für die erste Antriebsmaschine, einem Drehmomentwandler X und einer hydrokinetischen Kupplung XI für die zweite Antriebsmaschine und zwei hydrokinetische Doppelbremsen XII, XIII, XIV und XV fttr den Bremsbetrieb. Dieses Getriebe arbeitet in gleicher Weise wie im ersten Beispiel beacirleben, gestattet jedoch den Einsatz von sehr großen Bremskräften.
Die Übertragung des Drehmoments der zweiten Antriebsmaschine erfolgt im unteren und mittleren Geschwindigkeitsbereich Uber einen Drehmomentwandler, im oberen Geschwindigkeitsbereich Uber eine hydrokinetische Kupplung.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Hydrokinetische Getriebe für Schienentriebfahrzeuge mit einer ersten Antriebsmaschine, z.B. einer Brennkraftkolbenmaschine, und einer zweiten Antriebsmaschine, z. B. einer Gasturbine, gekennzeichnet durch die Kombination teilweise an sich bekannter folgender Merkmale; a) die hydrokinetischen Kreisläufe (I bis IV) sind auf zwei parallelen Wellenzügen angeordnet; b) die Pumpenräder (11,12,13) der der ersten Antriebsmaschine zugeordneten Kreisläufe werden von einer ersten Getriebeeingangswelle (14) über einen Hochtrieb mit einem Zahnrad (15) auf dieser welle und Zahnräder (10, 17) auf den Pumpenradwellen angetrieben; c) die Pumpenräder (34) der der zweiten Antriebsmaschine zugeordneten Kreisläufe werden von einer zweiten Getriebeeingangswelle (33) vorzugsweise direkt angetrieben; d) die Turbinenräder (18,19,20,35) der Kreisläufe sitzen auf zwei parallelen Wellen, die mit Zahnrädern, einem Zahnrad (21,22) auf jeder Turbinenradwelle und einem Zwischenrad (23) miteinander in Triebverbindung stehen.

2. Hydrokinetisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenradwellen als Hohlwellen ausgebildet sund, die die zugehörigen Turbinenradwellen umschließen.

3. Hydrokinetisches Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur einer der beiden oder auf beiden Turbinenradwellen eine hydrokinetische Fahrzeugbremse angeordnet ist.

4. Hydrokinetisches Getriebe nach eine. der Ansprüche 1 bis ) mit einem Wendegetriebe, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Zahnrades (21) auf einer der Turbinenradwellen und des Zwischenrades (23) als Eingangsräder des Wendegetriebes und durch zwei al dazu angeordnete, mit diesen wechselweise kuppelbaren nicht miteinander kämmenden Räder (25,29), die beide mit einem gemeinsamen Ausgangsrad (26) kämmen.