DE2657447C3

DE2657447C3 - Lagerung des elektrischen Fahrmotors eines Schienentriebf ahrzeuges

Info

Publication number: DE2657447C3
Application number: DE19762657447
Authority: DE
Inventors: Erich Lust; Roman Susdorf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-12-15
Filing date: 1976-12-15
Publication date: 1979-07-26
Also published as: DE2657447A1; CH617136A5; NL7709930A; DE2657447B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung des elektrischen Fahrmotors eines Schienentriebfahrzeuges, dessen Läuferwelle parallel zur Treibachse liegt und der Gelenkpunkte von parallel angeordneten Lenkern trägt, die jeweils mit dem anderen Gelenkpunkt am Drehgestell befestigt sind, wobei die Drehachsen der Gelenkpunkte der Lenker zueinander und zur Läuferwelle parallel verlaufen.

Eine derartige Lagerung des im Drehgestell aufgehängten elektrischen Fahrmotors ist aus der FR-PS 31614 bekannt. Es handelt sich hierbei um einen Tatzlagermotor, d. h. um einen Motor, der sich auf der einen Seite über zwei Tatzlager auf der Treibachse abstützt, während er auf der anderen Seite über ein oder zwei Lenker aufgehängt ist. Diese Lenker stehen in Ruhelage senkrecht zur Treibachse und nehmen einen Anteil des Gewichtes des Fahrmotors auf.

Ein Tatzlagermotor hat aber den Nachteil, daß die Motormasse praktisch nicht abgefedert ist und sich daher zu den ungefederten Massen der Treibachse mit den Rädern addiert Dies ist aber nachteilig für das Fahrverhalten des Schienentnebfahrzeuges, welches um so besser wird, je kleiner das Verhältnis der ungefederten Masse zur gefederten Masse wird. Man

ίο verwendet deshalb für höhere Fahrgeschwindigkeiten möglichst Gestellmotoren, d.h. elektrische Fahrmotoren, die direkt im Fahr- bzw. Drehgestell aufgehängt sind. Die Masse des Gestellmotors und des Zahnradgetriebes addiert sich dann zu der Masse des Drehgestells als primär gefederte Masse. Der Gestellmotor folgt aber aufgrund seiner direkten Befestigung im Fahr- bzw. Drehgestell unmittelbar dessen Bewegungen und nimmt damit die dynamischen Belastungen des Fahr- bzw. Drehgestells ebenfalls auf.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lagerung des elektrischen Fahrmotors eines Schienentriebfahrzeuges nach der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß der Fahrmotor vom Drehgestell allein getragen wird und eine Beweglichkeit des Fahrmotors gegenüber dem Drehgestell gegeben ist und dadurch das Fahrverhalten gegenüber einem üblichen Gestellmotor noch verbessert wird.

Die Losung dieser Aufgabe wird dadurch erreicht, daß der Fahrmotor allein über vier jeweils parallel zueinander, paarweise neben- und übereinander liegend angeordnete Lenker (Doppelparallellenker) im Drehgestell aufgehängt ist, daß ein oder zwei Federdämpferglieder zwischen Fahrmotor und Drehgestell angeordnet sind, und daß die Federdämpferglieder den Fahrmotor in Ruhelage in einer Stellung halten, in der die zwischen Fahrmotor und Drehgestell angeordneten Lenker parallel zu den Schienen liegen.

Durch die Aufhängung des Fahrmotors im Drehgestell über Doppel-Parallellenker kann sich der Fahrmotor gegenüber dem Drehgestell bewegen, wobei sich alle Massepunkte auf Kreisbögen bewegen. Die Masse des Fahrmotors kann somit nicht mehr der Masse des Drehgestells als primär abgefederte Masse zugezählt werden, sondern addiert sich fiktiv zur sekundär gefederten Masse des Wagenkastens, da sie dieser parallel geschaltet ist. Dadurch verbessert sich das Fahrverhalten des Schienentriebfahrzeuges, denn gegenüber einer üblichen Anordnung mit Gestellmotor wird die sekundär gefederte Masse (Wagenkasten + Fahrmotor) vergrößert, die primär gefederte Masse (Drehgestell) verkleinert und die ungefederte Masse (Treibachse + Räder) bleibt unverändert. Weiterhin erreicht man den Vorteil, daß durch die Doppel-Paral-

lellenker das infolge der Übertragung des Drehmomentes während des Betriebes des Fahrmotors auftretende Reaktionsdrehmoment direkt auf das Drehgestell übertragen wird. Das in der Aufhängung vorhandene Federdämpferglied wird also nur von den auftretenden Massekräften beaufschlagt und braucht somit nur dafür ausgelegt zu werden.

Da im allgemeinen bei Schienentriebfahrzeugen der für die Unterbringung des elektrischen Fahrmotors zur Verfügung stehende Raum verhältnismäßig beschränkt ist, empfiehlt es sich, das Federdämpferglied bzw. die Federdämpferglieder angenähert 10 bis 15° zur Vertikalen geneigt anzuordnen. Wird ein einziges Federdämpferglied verwendet, so sollte dieses mit

Vorteil in der Schwerpunktebene des Fahrmotors mit dem Getriebe angeordnet sein, da dann die Lenker völlig vom Gewicht entlastet sind.

Weiterhin ist es zweckmäßig, zwischen Fahrmotor und Drehgestell ein Dämpferglied zur Qusrstabilisierung des Fahrmotors vorzusehen. Dieses kann, je nach den gegebenen Raumverhältnissen, sowohl innerhalb der Doppel-Parallellenker als auch außerhalb dieser angeordnet sein.

In den Unteransprüchen sind noch weitere zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 bzw. 3 jeweils eine schematische Draufsicht auf das Drehgestell mit dem darin aufgehängten elektrischen Fahrmotor.

F i g. 2 bzw. 4 entsprechende Seitenansichten.

Ein Schienenfahrzeug, z. B. eine Lokomotive oder ein Triebwagen, wird von elektrischen Fahrmotoren 1 angetrieben. Dazu überträgt der Fahrmotor I sein Drehmoment über das Getriebe 2 auf die Treibachse 3 bzw. auf die auf den in der Zeichnung nur angedeuteten Schienen 4 (F i g. 2) laufenden Räder 5. Der Fahrmotor 1 ist direkt im Drehgestell 6 aufgehängt, und zwar mit Hilfe von vier Lenkern 7, die jeweils parallel zueinander, neben- und übereinanderliegend so angeordnet sind, daß sie Doppel-Parallellenker bilden. In Ruhelage liegen die Lenker 7 parallel zur Schiene 4. Jeweils ein Gelenkpunkt 8 der Lenker 7 ist an den Druckplatten 9 des gehäuselos ausgebildeten Fahrmotors 1 angeordnet, derart, daß die Gelenkachsen zur Läuferwelle des Fahrmotors 1 bzw. zur Treibachse 3 parallel verlaufen. Die anderen Gelenkpunkte 10 der Lenker 7 liegen am Drehgestell 6, ihre Achsen verlaufen parallel zu den Achsen der Gelenkpunkte 8.

Weiterhin ist in der durch den gemeinsamen Schwerpunkt des Fahrmotors 1 und des Getriebes 2 gehenden vertikal und parallel zu den Schienen liegenden Ebene das Federdämpferglied 11 angeordnet, das ungefähr 15° zur Vertikalen geneigt ist und dessen unterer Befestigungspunkt 12 am Fahrmotor 1 und dessen oberer Befestigungspunkt 13 am Drehgestell 6 liegt. Die Feder des Federdämpfergliedes ist so bemessen, daß sie das Gewicht des Fahrmotors 1 ausgleicht. Schließlich ist noch zur Querstabilisierung des Fahrmotors 1 ein zusätzliches Dämpferglied 14 vorgesehen, das ebenfalls einerseits am Fahrmotor 1 bzw. am Getriebegehäuse 15 des Getriebes 2 und andererseits am Drehgestell 6 befestigt ist.

Durch die besondere Aufhängung des Fahrmotors 1 über die vier Lenker 7 in Form von Doppel-Parallellenkern, die in der Ruhelage parallel zur Schiene 4 verlaufen, wirkt der Fahrmotor 1 wie eine abgefederte Masse gegenüber dem Drehgestell 6, d. h, er ist der sekundär gefederten Masse des Wagenkastens der Lokomotive bzw. des Triebwagens fiktiv zuzurechnen. Die sekundär gefederte Masse ist also vergrößert, während die primär gefederte Masse gegenüber einer Anordnung mit reinem Gestellmotor, bei welcher sich die Motormasse zur Drehgestellmasse addiert, verkleinert ist Die ungefederte Masse, gebildet aus Treibachse 3 mit Rädern 5 ist unverändert geblieben. Dies bedeutet, daß im Vergleich die ungefederte Masse kleiner gegenüber der sekundär gefederten Masse ist, so daß sich insgesamt das Fahrverhalten der Lokomotive oder des Triebwagens verbessert.

Das Federdämpferglied 11 wird außerdem allein von den auftretenden Massekräften beaufschlagt, da das bei der Drehmomentübertragung auftretende Reaktionsmoment direkt über die parallelen Lenker 7 auf das Drehgestell 6 übertragen wird. Durch die Anordnung des Federdämpfergliedes 11 in der Schwerpunktsebene werden zusätzliche, auf die Lenker 7 einwirkende Momente vermieden.

Ein etwas abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den F i g. 3 und 4 dargestellt, für gleiche Teile wurden die gleichen Bezugszeichen beibehalten.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind von den vier als Doppel-Parallellenker angeordneten Lenkern lediglich zwei Lenker 7 über die Gelenkpunkte 8 an einer Druckplatte 9 des gehäuselos ausgeführten Fahrmotors 1 befestigt, während die anderen beiden Lenker T mit jeweils einem Gelenkpunkt 16 am Getriebegehäuse 15 für das Getriebe 2 befestigt sind. Das Getriebegehäuse 15 ist seinerseits am Fahrmotor 1 befestigt Dadurch wird der Abstand zwischen den jeweils nebeneinanderliegenden Lenkern 7 und T größer, so daß das zur Querstabilisation dienende Dämpferglied 14 zwischen die Lenker 7 und T gelegt werden kann, derart daß der eine Befestigungspunkt 17 am Drehgestell 6 liegt, während der andere Befestigungspunkt 18 an der zweiten Druckplatte 9 des gehäuselos ausgeführten Fahrmotors 1 liegt.

Hier sind zwei Federdämpferglieder 11' vorgesehen, die jeweils in der gleichen Ebene wie die Lenker 7 angeordnet sind. Diese Federdämpferglieder 11' können gleich oder unterschiedlich in ihrer Kraftaufnahme ausgeführt sein, je nachdem, ob sie symmetrisch oder unsymmetrisch zur vertikalen Schwerpunktsebene des Fahrmotors 1 mit Getriebe 2 liegen. Diese Variante hat den Vorteil, daß im Drehgestell 6 der für den Drehzapfen benötigte Raum 19 frei bleibt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lagerung des elektrischen Fahrmotors eines Schienentriebfahrzeugs, dessen Läuferwelle parallel zur Treibachse liegt und der Gelenkpunkte von parallel angeordneten Lenkern trägt, die jeweils mit dem anderen Gelenkpunkt am Drehgestell befestigt sind, wobei die Drehachsen der Gelenkpunkte der Lenker zueinander und zur Läuferwelle parallel verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrmotor (1) allein über vier jeweils parallel zueinander, paarweise neben- und übereinander liegend angeordnete Lenker (7) (Doppelparallellenker) im Di ehgestell (6) aufgehängt ist, daß ein oder zwei Federdämpferglieder (11 bzw. 11') zwischen Fahrmotor (1) und Drehgestell (6) angeordnet sind, und daß die Federdämpferglieder (11 bzw. 11') den Fahrmoior (1) in Ruhelage in einer Stellung halten, in der die zwischen Fahrmotor (1) und Drehgestell (6) angeordneten Lenker (7 bzw. T) parallel zu den Schienen (4) liegen.

2. Lagerung des elektrischen Fahrmotors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federdämpferglied (11) bzw. die Federdämpferglieder angenähert 10 bis 15° zur Vertikalen geneigt angeordnet sind.

3. Lagerung des elektrischen Fahrmotors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines einzigen Federdämpfergliedes (11) dieses in der durch den Schwerpunkt des Fahrmotors (1) mit dem Getriebe (2) gehenden vertikal und parallel zu den Schienen liegenden Ebene angeordnet ist

4. Lagerung des elektrischen Fahrmotors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zwischen Fahrmotor (1) und Drehgestell (6) ein Dämpferglied (14) zur Querstabilisierung des Fahrmotors (1) vorgesehen ist.

5. Lagerung des elektrischer. Fahrmotors nach Anspruch 1 mit einem gehäuselosen Fahrmotor, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkpunkte (8) der Lenker (7) an den Druckplatten (9) für das Ständerblechpaket liegen.

6. Lagerung des elektrischen Fahrmotors nach Anspruch 1 mit am Fahrmotor befestigtem Getriebegehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß zwei übereinanderliegende parallele Lenker (7') mit jeweils einem Gelenkpunkt (16) am Getriebegehäuse (15) befestigt sind.