DE2549977C3

DE2549977C3 - Drive arrangement for a steel removal trolley in a converter system

Info

Publication number: DE2549977C3
Application number: DE19752549977
Authority: DE
Inventors: Herbert Ing.(Grad.) 4100 Duisburg Meyer; Wilhelm Ing.(Grad.) 4320 Hattingen Michling
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1975-11-07
Filing date: 1975-11-07
Publication date: 1979-08-30
Also published as: DE2549977A1; DE2549977B2

Description

3030th

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für einen Stahlentnahmewagen einer Konverteranlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a drive arrangement for a steel removal carriage of a converter system according to the preamble of claim 1.

Bei einem derartigen bekannten Stahlentnahmewagen ist der Motor jedes Fahrwerkes zur Herstellung eines Allradantriebes starr mit den Schienenrädern verbunden. Dies ist insoweit unbefriedigend, als die Räder im Durchmesser nicht mathematisch genau gleich sind. Einmal vorhandene Durchmesserunterschiede der «o Räder werden im Laufe des Betriebes bekanntlich nicht kleiner, sondern größer. Dies führt dazu, nur einen mäßigen Wirkungsgrad der Friktion in der Berechnung ansetzen zu können, wobei die Friktion von vertikalen Radlasten bis zu 70 Mp ausgeht. Alle Antriebselemente sind wegen der sehr erheblichen inneren Blindmomente überdimensioniert. Dadurch ist der Antrieb sperrig und aufwendig. Der Blindmomente wegen stellt sich ein ruckweises Fahren des Wagens ein, wodurch die besagte genaue Zielpositionierung erschwert wird. Andererseits sind die Betriebsanforderungen an den Stahlentnahmewagen insoweit anspruchsvoll, als es darauf ankommt, die jeweiligen Zieipositionen unter dem Konverter und in Nachbehandlungsstationen de& Stahlbades; sehr genau anzufahren und mit der Räumleiste den Schienenweg freizuhalten, der im allgemeinen durch erkaltete Stahlschlackenspritzer bedeckt ist Die Funktion der Räumleiste kommt einer Hobelleiste gleich, die die harten Anbackungen entfernt.In such a known steel removal car, the engine of each chassis is for manufacture an all-wheel drive rigidly connected to the rail wheels. This is unsatisfactory in that Wheels in diameter are not mathematically exactly the same. Once existing differences in diameter of the «o As is well known, wheels do not get smaller, but larger in the course of operation. This results in only one moderate efficiency of the friction in the calculation, the friction of vertical Wheel loads of up to 70 Mp. All drive elements are because of the very considerable internal reactive torques oversized. This makes the drive bulky and expensive. The blind moments arise because of jerky driving of the car, whereby the said precise target positioning is difficult. On the other hand, the operational requirements of the steel removal car are demanding in that it it depends on the respective target positions under the converter and in post-treatment stations de & Steel bath; to approach very precisely and to keep the rail track clear with the scraper bar, which is in the generally covered by cold splashes of steel slag Same as a plane bar that removes the hard caking.

Die Entstehung von Blindmomenten im Antrieb des ^hl) Stahlentnahmewagens hat man bereits dadurch zu verhindern versucht, daß man jedes der Räder mit einem Einzelantriebsgetriebemotor ausgerüstet hat. Bei mindestens acht Rädern des Wagens benötigte man acht drehzahlregelbare Motoren und ebensoviele ""> Schleppkabel und Kabeltrommeln. Wegen der Vielzahl Schleppkabel, die nur unzureichend gegen Stahlspritzer und herablallende Bären« schiitzbar sind, führte diese bekannte Lösung des Einzelantriebes der Räder nicht zum Ziele.The formation of reactive torque in the drive of ^hl) steel removal car one has already been attempted to prevent characterized in that each of the wheels has fitted with a single drive gear motor. With at least eight wheels on the car, eight variable-speed motors and an equal number of ""> towing cables and cable drums were required. Because of the large number of towing cables, which cannot be adequately protected against splashes of steel and falling bears, this well-known solution of the individual drive of the wheels did not lead to the goal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art so auszubilden, daß sie bei gleichzeitiger Verbilligung mit nur zwei Schleppkabel auskommt und damit betriebssicherer istThe invention is based on the object of providing a drive arrangement as described in the preamble of claim 1 specified type in such a way that they are cheaper with only two tow cables and is therefore more reliable

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of claim 1 specified features solved.

Die bei der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung verwendeten Stirnrad-Ausgleichgetriebe sind an sich nicht neu. Sie werden bereits bei Straßenfahrzeugen verwendet, obwohl Ausgleichsgetriebe in der Regel Kegelrad-Ausgleichgetriebe sind. Kegelrad-Ausgleichgetriebe sind aber für Stahlentnahmewagen wegen der harten Fahrstöße von der Räumleiste her zu empfindlich. Stirnrad-Ausgleichgetriebe lassen sich robuster und stoßfester ausbilden, ohne sehr viel Platz zu benötigen. Auf die bequeme, platzgünstige Anordnung des Getriebes kommt es bei Stahlentnahmewagen ebenfalls an, so daß die Erfindung weiter vorsieht, die Ausgleichgetriebe mit verhältnismäßig hoher Drehzahl zu betreiben, was durch die Anordnung eines ins Langsame übersetzenden Getriebes mit großem Übersetzungsverhältnis an jedem Schienenrad ermöglicht wird.The spur gear differential gears used in the drive arrangement according to the invention are per se not new. They are already used on road vehicles, although differential gears are usually Bevel gear differentials are. Bevel gear differentials are, however, for steel removal trolleys because of the too sensitive to hard driving jolts from the scraper bar. Spur gear differential can be more robust and train it to be more shock-resistant without taking up a lot of space. The convenient, space-saving arrangement of the Gearbox also arrives at steel removal car, so that the invention further provides that Differential gear to operate at a relatively high speed, which is achieved by the arrangement of an ins Allows a slow stepping-up gear with a large transmission ratio on each rail wheel will.

Zur Erzielung der verhältnismäßig hohen Drehzahl der Räder der Ausgleichgetriebe ist es zweckmäßig, daß die an den Rädern angeordneten Getriebe Planetenradgetriebe sind. Planetenradgetriebe an Rädern sind an sich bekannt. Ferner ist es zweckmäßig, in an sich bekannter Weise die schnellaufenden Ausgleichgetriebe in einem einzigen Getriebegehäuse unterzubringen, so daß für die Gesamtheit der Ausgleichgetriebe keine hohen Unterbringungsschwierigkeiten bestehen.To achieve the relatively high speed of the wheels of the differential gear, it is useful that the gears arranged on the wheels are planetary gears. Planetary gears on wheels are on known. It is also expedient to use the high-speed differential gear in a manner known per se to be accommodated in a single gear housing, so that none of the differential gears as a whole high accommodation difficulties exist.

Patentanspruch 1 schützt nur die darin angegebene Kombination in ihrer Gesamtheit.Claim 1 only protects the combination specified therein in its entirety.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Im weiteren ist die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigtIn the drawing, the invention is on one Embodiment shown. The invention is further explained with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 schematisch in Ansicht einen Stahlentnahmewagen mit zwei Fahrwerken,1 shows a schematic view of a steel removal trolley with two trolleys,

F i g. 2 schematisch im Grundriß unter Fortlassung aller Rahmenteile des Wagens und auch im übrigen abstrakt gehalten, die beiden Fahrwerke mit Allradantrieb von einem mit einem Sammelmotor versehenen Verteilergetriebe aus,F i g. 2 schematically in plan with omission of all frame parts of the car and also otherwise kept abstract, the two undercarriages with all-wheel drive from one provided with a collective engine Transfer case off,

F i g. 3 im Längsschnitt eine Ausführungsform für das Verteilergetriebe des Allradantriebes nach Fig. 2 und mit Einzeichnung eines der vier an den Rädern sitzenden Getriebe,F i g. 3 in longitudinal section an embodiment for the transfer case of the all-wheel drive according to FIGS. 2 and with a drawing of one of the four gears on the wheels,

F i g. 4 relativ vergrößert das Hauptausgleichgetriebe entsprechend Ziffer IV in F i g. 3.F i g. 4 relatively enlarged the main differential gear according to section IV in F i g. 3.

Ein Stahlentnahmewagen 1 mit einer Pfanne 2, einem Fahrzeugrahmen 3 und zwei Fahrwerken 4 ist auf Schienen 5 verfahrbar, deren Oberkante mit Hüttenflur 6 bündig ist, und deren Spurweite etwa das Dreifache der Normalspurweite der Eisenbahn ist. Jedes der beiden Fahrwerke 4 besteht aus zwei Fahrwerkrahmen 7, vier Schienenrädern 8 und einem Antriebssystem nach Fig. 2. Der Fahrwerkrahmen ist vorn und hinten mit je einer Räumleiste 9 versehen, die besonders kräftig ausgebildet und in der Lage ist, fest anhaftende Stahl- und Schlackenspritzer und herabfallende sogenannte Bären im erkalteten Zustand von Schiene und Hüttenflur zu lösen und wegzuschieben. Für diese stoßweise auftretende sogenannte Räumkraft ist dasA steel removal trolley 1 with a ladle 2, a vehicle frame 3 and two undercarriages 4 is on Rails 5 can be moved, the upper edge of which is flush with the hut floor 6, and the gauge of which is approximately three times as large is the standard gauge of the railway. Each of the two bogies 4 consists of two bogie frames 7, four rail wheels 8 and a drive system according to FIG. 2. The chassis frame is front and rear each provided with a clearing strip 9, which is particularly strong and capable of firmly adhering Splashes of steel and slag and falling so-called bears in the cold state of the rail and To solve the hut corridor and move it away. For this so-called clearing force that occurs intermittently, that is

Antriebssystem ausgelegt, wobei zu bedenken ist, daß die für die Friktionskraft maßgebende vertikale Last jedes Rades eines solchen Wagens bis zu 70 Mp groß istDrive system designed, taking into account that the vertical load on each wheel of such a car, which is decisive for the frictional force, is up to 70 Mp

Das Antriebssystem jedes Fahrwerkes 4 besteht aus einem drehzahlregelbaren Antriebsmotor 10, einem Verteilergetriebe 11 und vier Radgetrieben 12. Der Sammelmotor ist über ein nicht gezeichnetes Schleppkabel mit einer stationär angeordneten Schaltanlage verbunden, so daß der Wagenantrieb insgesamt zwei Schleppkabel besitztThe drive system of each chassis 4 consists of a variable-speed drive motor 10, a Transfer case 11 and four wheel gears 12. The collective motor is via a trailing cable, not shown connected to a stationary switchgear, so that the car drive a total of two Owns tow cable

Das Radgetriebe 12 mit einer Übersetzung von etwa i = 40 ist in F i g. 3 dargestellt, wobei der Getriebeeingang mit 13 und der Befestigungsflansch für die Achswelle des Schienenrades 8 mit 14 bezeichnet ist. In einem gemeinsamen Gehäuse 15 sind eine erste Planetenradstufe 16 und eine zweite PlanetenradstufeThe wheel gear 12 with a gear ratio of approximately i = 40 is shown in FIG. 3, the transmission input with 13 and the mounting flange for the axle shaft of the rail wheel 8 with 14 is designated. In a common housing 15 are a first planetary gear set 16 and a second planetary gear set

17 untergebracht Das Radgetriebe 12 ist mit dem Verteilergetriebe 11 über eine Gelenkwellenanordnung17 The wheel gear 12 is housed with the transfer case 11 via a cardan shaft arrangement

18 verbunden, die in Fig.2 schematich mit einer strichpunktierten Linie dargestellt ist. Die strichpunktierte Linie erstreckt sich von dem Rad 8a bis zu dem Rad 86, deren Achsen miteinander fluchten. Die strichpunktierte Linie ist im Widerspruch zu F i g. 2 innerhalb des Verteilergetriebes 11 unterbrochen, wie im weiteren beschrieben wird.18 connected, which in Fig.2 schematich with a dashed line is shown. The dash-dotted line extends from the wheel 8a to the Wheel 86, the axes of which are aligned with one another. The dash-dotted line is in contradiction to FIG. 2 interrupted within the transfer case 11, as will be described below.

Die beiden zu den Rädern Sa und Sb gehörenden Gelenkwellen 18 sitzen gemäß F i g. 3 an einem linken Getriebeausgang 19 und einem rechten Getriebeausgang 20 des Verteilergetriebes 11. Zwischen den beiden Ausgängen 19 und 20 sitzt ein Stirnrad-Ausgleichgetriebe 21. In demselben Gehäuse 22 des Verteilergetriebes 11 ist ein entsprechendes Ausgleichgetriebe 23 für das andere Paar Schienenräder 8 angeordnet. Jedes der beiden Ausgleichgetriebe ist über ein Zwischenrad 24 an ein Abzweigrad 25 bzw. 26 eines Stirnrad-Hauptausgleichgetriebes 27 angeschlossen. Letzteres ist über ein Ritzel 28 von dem in Fig.3 nicht gezeichneten Antriebsmotor 10 beaufschlagt. Gezeichnet ist der zu dem Ritzel 28 gehörende Eingangszapfen 29. The two cardan shafts 18 belonging to the wheels Sa and Sb are seated according to FIG. 3 at a left gear output 19 and a right gear output 20 of the transfer case 11. Between the two outputs 19 and 20 there is a spur gear differential 21. Each of the two differential gears is connected to a branch gear 25 or 26 of a spur gear main differential gear 27 via an intermediate gear 24. The latter is acted upon by the drive motor 10, not shown in FIG. 3, via a pinion 28. The input pin 29 belonging to the pinion 28 is shown.

Das Bausystem der drei Stirnrad-Ausgleichgetriebe 21, 23 und 27 ist untereinander gleich und wird im folgenden unter Hinweis auf Fig.4 anhand des Getriebes 27 beschrieben:The construction system of the three spur gear differential gears 21, 23 and 27 is identical to one another and is used in the The following is described with reference to Fig. 4 using the gearbox 27:

Ein Sonnenrad 33a ist mit dem genannten Abzweigrad 25 verbunden und achsfluchtend dazu ein Sonnenrad 33b mit dem Abzweigrad 26. Ein mit dem Ritzel 23 kämmender Zahnkranz 34 ist fester Bestandteil eines Umlaufgehäuses 30, in dem insgesamt zwei Paar Planetenräder 3ta/3ib und 32a/32t gelagert sind. Davon sind die Räder 31£> und 32a nicht gezeichnet, weil sie nicht in der Zeichenebene liegen. Sie liegen tangential zu dem Rad 33a bzw. 336 hinter oder vor den Rädern 3\bund 32a, jedoch um die Breite der Räder 33a und 336 nach rechts bzw. links verschoben, so daß das Rad 31 b einesteils mit dem Rad 31a und anderenteils mit dem Rad 33b kämmt. Entsprechend kämmt das nicht gezeichnete Rad 32a einesteils mit dem Rad 326 und anderenteils mit dem Rad 33a. Im übrigen ist auch die Zeichenebene der Fig.4 zur besseren Klarstellung verzerrt gezeichnet Das Rad 326 liegt nämlich in Wirklichkeit nicht dem Rad 31a gegenüber, sondern winkelversetzt dazu. Genau gegenüber dem Rad 31a liegt in Wirklichkeit das Rad 32a, wie eben Ausgleichgetriebe schlechthin zum Gewichtsausgleich achsensymmetrisch ausgebildet sind. Jedes der beiden Räder 33a und 336 überträgt mit zwei gegenüberliegenden Verzahnungseingriffen.A sun gear 33a is connected to the aforementioned branch gear 25 and a sun gear 33b is axially aligned with the branch gear 26. A ring gear 34 meshing with the pinion 23 is an integral part of a revolving housing 30 in which a total of two pairs of planet gears 3ta / 3ib and 32a / 32t are mounted are. Of these, the wheels 31 and 32a are not shown because they do not lie in the plane of the drawing. They are tangent to the wheel 33a and 336, respectively behind or in front of the wheels 3 \ b and 32a, but shifted by the width of the wheels 33a and 336 to the right or left, so that the wheel 31 b of a portion of the wheel 31a and the other part meshes with the wheel 33b. Correspondingly, the wheel 32a, not shown, meshes on the one hand with the wheel 326 and on the other hand with the wheel 33a. Otherwise, the plane of the drawing in FIG. 4 is also drawn in a distorted manner for better clarity. The wheel 326 is actually not opposite the wheel 31a, but rather at an angle to it. Exactly opposite the wheel 31a is actually the wheel 32a, just as differential gears are designed to be axially symmetrical for weight compensation. Each of the two wheels 33a and 336 transmits with two opposing gear meshes.

Die in F i g. 4 erkennbare konstruktive Freizügigkeit in der Bemessung der Zahnbreite der Sonnen- und Planetenräder macht das beschriebene Stirnrad-Ausgleichgetriebe für den rauhen Betrieb, dem die fraglichen Hüttenwerksfahrzeuge unterliegen, geeignet.The in F i g. 4 recognizable constructive freedom of movement in the dimensioning of the face width of the sun and Planet gears makes the described spur gear differential for the rough operation that the smelter vehicles in question are suitable.

Bei dem beschriebenen Gesamtsystem des Antriebes treten keinerlei Blindmomente in den Antriebselementen einschließlich der Radoberfläche auf, so daß das Verhalten jedes einzelnen Rades 8 identisch dem Verhalten eines einzelnen, durch einen besonderen Motor angetriebenen Rades nach dem Stand der Technik ist. Insoweit besteht gemäß dem oben angegebenen Stand der Technik Übereinstimmung, obwohl das Antriebssystem für eine Vielzahl Räder nur einen einzigen Antriebsmotor 10 besitzt.In the case of the overall drive system described, no reactive torques whatsoever occur in the drive elements including the wheel surface, so that the behavior of each individual wheel 8 is identical to the Behavior of a single wheel, driven by a special motor, according to the state of the Technology is. In this respect, there is agreement according to the state of the art specified above, although the drive system has only a single drive motor 10 for a plurality of wheels.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Drive arrangement for a steel removal car of a converter system with two of one each Electric motor driven undercarriages with at least four each driven by the motor Rail wheels and a towing cable for each chassis, characterized that in both chassis the electric motor (10) each drives a main differential gear (27), ι ο its outputs each with a further differential gear (21, 23) for two rail wheels each (8), whose axes are aligned with each other, are connected that on each rail wheel (8) one slows down translating gear (12) with a large gear ratio '5 is arranged and that all Differential gears are designed as spur gears.

2. Drive arrangement according to claim 1, characterized in that the on the wheels (8) arranged gear planetary gear (12).

3. Drive arrangement according to claim 1, characterized in that in the presence of four Wheels (8) the required three differential gears (21, 23 and 27) in a common housing (22) are arranged.