DE3030183A1 - Electrical track (rail) vehicle drive - has two motors, separate but in common housing with driving bevel gears coupled to axles - Google Patents

Electrical track (rail) vehicle drive - has two motors, separate but in common housing with driving bevel gears coupled to axles

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Abstract

The drive unit consists of a double motor (DM) divided into two motor sections, electrically and mechanically separate, but in a common housing. The rotor (2) of one motor section (1), with its rotor shaft (3) is fixed in an outer bearing shield (4) at the drive end, and in an inner bearing shield at its other end (6) common to both sections. The rotor shaft (3) has a set of cooling fan (8) at the drive end, close to the support bearings (17,18) and drives a bevel wheel (10) of a mitre gear, by interposed radial serrations (9), in the end of the shaft. The bevel gear drives the main bevel wheel (12), which is connected to the hollow shaft (13) of the drive axle (14). The mitre gear housing (21) is supported via a bearing (15) on the shaft (13), and is bolted to the drive shaft bearing shield (4) via a flange (16).

Description

Antrieb für elektrische SchienentriebfahrzeugeDrive for electric rail locomotives

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb, wie er aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 hervorgeht.The invention relates to a drive as described in the preamble of claim 1 is apparent.

Ein derartiger Antrieb ist z. B. durch die DE-PS 2 514 265 bekannt geworden. Hierbei handelt es sich um einen Doppelachsantrieb mit einem gehäuselosen Motor, der eine durch gehende Motorwelle mit beidseitigem Abtrieb aufweist. Die Läuferwellenenden sind wenigstens einseitig über zentrierende,Längsausgleich zulassende Steckverbindungen mit den Kegelradwellen der Getriebe gekuppelt und mit diesen in den Getriebegehäusen gelagert. Durch Integration und Verlagerung der Lagerfunktion des Läufers in den Getriebeteil entfallen die Lagerschilde, der Antrieb kann kürzer und leichter gehalten werden.Such a drive is z. B. from DE-PS 2,514,265 known become. This is a double-axle drive with a housing-less Motor that has a continuous motor shaft with output on both sides. the Rotor shaft ends are at least on one side via centering, longitudinal compensation permitting Plug connections are coupled with the bevel gear shafts of the gearbox and with these in stored in the gear housing. By integrating and relocating the warehouse function of the rotor in the gear unit, the end shields are omitted, the drive can be shorter and be held more easily.

Bei einem solchen Antrieb muß die auftretende Wärmedehnung zwischen Läufer und Ständer durch wenigstens ein Kupplung glied, hier eine Steckkupplung mit zentrierenden Eigenschaften, aufgenommen werden. Die Läuferwelle ist somit nicht einteilig, baut länger als erwünscht und es ist eine hohe Genauigkeit der zentrierenden Steckverbindung ertrderlich. Darüber hinaus gibt auch die geringe Stützweite der Kegelradlagerung, ein Kriterium für hohe Lebensdauer und Genauigkeit des Lagers, Anlaß zu Beanstandungen. Die zu verwendende Kupplung ist ein Verschleißteil.With such a drive, the thermal expansion that occurs must be between Rotor and stator by at least one coupling limb, here one Plug-in coupling with centering properties are included. The rotor shaft is therefore not in one piece, builds longer than desired and it is highly accurate the centering plug connection. In addition, there are also the low Support width of the bevel gear bearings, a criterion for long service life and accuracy of the camp, cause for complaints. The coupling to be used is a wearing part.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Mangel abzustellen und insbesondere unter Vermeidung einer Kupplung noch kürzere Baulängen des Aggregates zu erreichen und auch die Stützweiten der Kegelradlagerung nach Möglichkeit zu vergrößern.The object of the invention is to remedy this deficiency and in particular to achieve even shorter overall lengths of the unit while avoiding a coupling and also to enlarge the spans of the bevel gear bearings if possible.

Diese Aufgabe wird für einen Antrieb der eingangs genannten Art gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst. Dabei bietet der Drehstrom-Doppelmotor in Asynchronbauweise die technisch einfachste Realisierung und stellt auch die kürzeste Baulänge infolge Fortfalls der Kommutatoren. Er steht im Vordergrund des Interesses.This task is according to a drive of the type mentioned the characterizing part of claim 1 solved. The three-phase double motor offers in asynchronous design the technically simplest implementation and also the shortest Overall length due to the omission of the commutators. He is in the foreground of interest.

Es ergeben sich zwei Modifikationsmög ichkeiten der Integration der Bauteile, die jede für sich gewisse Vorteile aufweisen und auch Kundenwünschen entgegenkommen.There are two possible modifications for integrating the Components that each have certain advantages and also meet customer requirements.

Wird in besonders zweckmäßiger Weise die Kegelradlagerung des Getriebes mit in die Notorlagerung einbezogen, dann ergibt sich ein eigenständiger Motor mit verstärkter Lagerung, der selbständig betrieben und gewartet werden kann. Die Kegelradlagerung des Getriebes ist dann günstig im A-seitigen Notorlagerschild unterzubringen.Is the bevel gear bearing of the gearbox in a particularly expedient manner included in the emergency storage, then there is also an independent motor reinforced storage that can be operated and maintained independently. The bevel gear bearing of the gearbox can then be accommodated cheaply in the A-side end shield.

Eine weitere Modifikation ist, die A-seitige Motorlagerung mit in die Kegelradlagerung des Winkelgetriebes einzubeziehen, wobei der Hals des Getriebegehäuses dann an die Stelle des A-seitigen Lagerschildes tritt und entsprechend auszubilden ist. In diesem Fall werden besondere Motorlagerschilder eingespart, was Gewichtsersparnis bringt. Der Motor ist jedoch dann nur in Verbindung mit dem Getriebe anwendbar.Another modification is the A-side motor mounting with in Include the bevel gear bearing of the bevel gear, with the neck of the gear housing then takes the place of the A-side end shield and accordingly is to be trained. In this case, special motor bearing shields are saved, which brings weight savings. The engine is then only in connection with the Gear applicable.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Merknale der Erfindung sind den Ansprüchen in Verbindung mit Zeichnung und Figurenbeschreibung entnehmbar.Further advantageous refinements and features of the invention are can be found in the claims in connection with the drawing and description of the figures.

Anhand von schematischen Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im nachstehenden näher erläutert.The invention is illustrated by means of schematic exemplary embodiments explained in more detail below.

Es zeigen: eines Fig. 1 einen Teilmotor AS -Doppelmotors in Halbdarstellung mit Integration der Kegelradlagerung im Motor Fig. 2 einen Teilmotor des Doppelmotors in Halb darstellung mit Integration der A-seitigen Motorlagerung im Getriebe.They show: a Fig. 1 a partial motor AS double motor in half representation with integration of the bevel gear bearing in the motor Fig. 2 is a sub-motor of the double motor half-view with integration of the A-side motor mounting in the gearbox.

In Fig. 1 ist ein Teilmotor 1 eines Doppelmotors DM in Halbdarstellung dargestellt. Ein kompletter Doppelmotor besteht aus zwei solcher Teilmotoren, die jeder für sich mechanisch und elektrisch getrennt sind und nur ein gemeinsames Gehäuse aufweisen. Der Läufer 2 des Teilmotors 1 mit der Läuferwelle 3 ist A-seitig (antriebseitig) in einem äußeren Lagerschild 4 und B-seitig in einem inneren, im Motorgehäuse 5 befestigten, beiden Teilmotoren gemeinsamen Lagerschild 6 gelagert. Mit 3a ist die weitere Läuferwelle des anderen Teilmotors angedeutet. 7 bezeichnet mit das Statorblechpaketder Wicklung und 8 einen Lüfter. Auf die Läuferwelle 3 ist direkt, z. B. unter Zwischenschaltung einer Stirnverzahnung 9, das Kegelrad 1o eines Winkelge- triebes gesetzt und mit einer Dehnschraube 11 befestigt.In Fig. 1, a partial engine 1 of a double engine DM is shown in half shown. A complete double engine consists of two such sub-engines, the each are mechanically and electrically separated and only have a common housing exhibit. The rotor 2 of the motor part 1 with the rotor shaft 3 is A-side (drive side) in an outer end shield 4 and on the B-side in an inner one in the motor housing 5 attached, bearing plate 6 common to both sub-motors. With 3a is the further rotor shaft of the other sub-motor indicated. 7 denotes the stator lamination packet Winding and 8 a fan. On the rotor shaft 3 is directly, for. B. with interposition a spur toothing 9, the bevel gear 1o of an angular instinct set and fastened with an expansion screw 11.

Andere Befestigungsmöglichkeiten sind denkbar. Z. B. kann das Kegelrad auf das Läuferwellenende mit einer Ritzelverzahnung aufgesteckt und dann verschraubt sein. Das Kegelrad 1o arbeitet auf ein Tellerrad 12 des Winkelgetriebes, das mit der anzutreibenden Hohlwelle 13 einer nicht weiter dargestellten Treibachse 14 (strichpunktierte Linie) verbunden ist. Das Winkelgetriebegehäuse 21 stützt sich ab über eine Lagerung 15 auf der Hohlwelle 13 und ist über einen Flansch 16 mit dem A-seitigen Lagerschild 4 verschraubt. Die A-seitige Lagerung ist eine Festlagerung und besteht z. B. aus einem Radiallager 17 und einem Doppelaxiallager 18, die beide in einer Buchse 22 hEeakreebnUehner setzt sind. Die Lagerung des Kegelrades 1o des Getriebes ist jetzt in die Motorlagerung integriert. Die Stützweite für das Kegelrad 1o erhöht sich damit praktisch auf Läuferwellenlänge bis zum Radiallager 19 der B-Seite, das als Loslager fungiert. Die größere Stützweite kommt der Lebensdauer und Genauigkeit zugute. Mit 20 ist noch eine Dichtung benannt.Other mounting options are conceivable. For example, the bevel gear placed on the rotor shaft end with a pinion toothing and then screwed be. The bevel gear 1o works on a ring gear 12 of the bevel gear, which with of the hollow shaft 13 to be driven of a driving axle 14 (not shown in detail) (dash-dotted line Line) is connected. The angular gear housing 21 is supported by a bearing 15 on the hollow shaft 13 and is via a flange 16 with the A-side end shield 4 screwed. The A-side storage is a fixed storage and consists, for. B. off a radial bearing 17 and a double axial bearing 18, both in a bush 22 hEeakreebnUehner is set. The bearing of the bevel gear 1o of the transmission is now integrated in the engine mount. The span for the bevel gear 1o increases thus practically on the rotor wavelength up to the radial bearing 19 of the B-side, which as Floating bearing acts. The larger span comes from the service life and accuracy benefit. Another seal is named at 20.

Fig. 2 zeigt einen Doppelmotor gemål ndung, bei der die Motorlager als der Getriebe lagerung integriert anzusehen sind. Soweit Baugleichheit besteht, entsprechen die Bezugszeichen den bisher verwendeten. Es ist jetzt das äußere Motorlagerschild 4 entfallen und durch ein Getriebegehäuse 25 ersetzt, das am Hals in der Form dem früheren Lagerschild angepaßt ist. Als Lagerkopf für die verschiedenen Lager dient wieder eine Buchse 22S)Ohne Getriebegehäuse 25 ist der Motor nunmehr allerdings ein Fragment.Fig. 2 shows a double engine according to the invention, in which the engine bearings are to be regarded as integrated into the gearbox bearing. As far as construction is identical, the reference numerals correspond to those previously used. It is now the outer engine bearing bracket 4 are omitted and replaced by a gear housing 25 that is on the neck in the form of the earlier end shield is adapted. Serves as a bearing head for the various bearings again a socket 22S) The motor is now without gear housing 25, however a fragment.

Die Stützweite für die Kegelradlagerung ist auch hier auf die Läuferwellenlänge erhöht. Ein Längsdehnungsausgleich kann über das Loslager 19 erfolgen, das als Stecklager ausgebildet ist und mit Fett- oder blspü lung versehen werden *) die auch als Hakenbuchse ausgeführt werden kann.The support width for the bevel gear bearings is also here on the rotor shaft length elevated. A longitudinal expansion compensation can take place via the floating bearing 19, which is a plug-in bearing is designed and provided with grease or air flushing *) also as a hook socket can be executed.

kann ebenso wie das A-Lager. Die Verzahnungs- und Lagerverantwortung liegt bei einer solchen Konstruktion jedoch eindeutig auf der Getriebeseite. Eine Einstellung der Verzahnung ist über die Buchse 22 möglich.can just like the A-camp. The gearing and storage responsibility with such a construction, however, is clearly on the transmission side. One The toothing can be adjusted via the socket 22.

Wegen der großen Baulängenverkürzung gegenüber herkömnlichen und bisherigen Antrieben ist gegebenenfalls eine völlige Trennung der beiden Teilmotoren des Doppelmotors realisierbar. Dies würde zu einem "reinen" Einzelachsantrieb mit im Drehgestell getrennt aufgehängten Motoren führen, was bisher aus Baulängengründen nicht möglich war.Because of the large length reduction compared to conventional and previous ones Drives is, if necessary, a complete separation of the two sub-motors of the double motor realizable. This would result in a "pure" single-axle drive in the bogie separately suspended motors lead, which was previously not possible for reasons of length was.

Eine solche Konstruktion würde enorme Vorteile hinsichtlich Wartung und Demontage bringen, da die Motoren einzeln unter dem Fahrzeug durch Abklappen und aneinander Vorbeiführen ausgebaut werden können.Such a construction would have tremendous maintenance benefits and dismantling, as the motors are individually folded down under the vehicle and can be expanded past each other.

Anstelle von doppelt gelagerten Motoren mit Loslagern sind darüber hinaus insbesondere bei den hier im Vordergrund stehenden Drehstrommotoren Motoren denkbar, die nur einseitig gelagert sind, d. h. fliegend gelagerte Läufer aufweisen. Das Problem der Längsausdehnung besteht in diesem Fall von vornherein nicht. Die Lagerung auf der A-Seite müßte jedoch wegen der dann geringen Stützweite sehr sorgfältig dimensioniert erfolgen, wobei wieder auf zwei äußere Radiallager und wenigstens ein inneres Axiallager zurückzugreifen ist. Gegenüber dem Vorteil der einseitigen Lagereinsparung und Gewichtsverminderung stellt sich hierbei jedoch wieder der Nachteil der geringeren Stützweite ein.Instead of double-bearing motors with floating bearings are above In addition, especially with the three-phase motors that are in the foreground here conceivable that are only supported on one side, d. H. have overhung runners. In this case, the problem of longitudinal expansion does not exist from the outset. the However, storage on the A-side would have to be very careful because of the then small support width dimensioned take place, again on two outer radial bearings and at least an inner thrust bearing is to be used. Compared to the advantage of one-sided However, storage savings and weight reduction are again the disadvantage here the smaller span.

Claims (9)

Patentansprüche 1. Antrieb für elektrice Schienentriebfahrzeuge, bei dezonen ein zwischen zwei Treibachsen längsliegender Fahrmotor mit insbesondere beidseitigem Abtrieb die Treibachsen über Winkelgetriebe antreibt, die sich jeweils mit ihrem Gehäuse auf der zugehörigen Treibachse bzw.Claims 1. Drive for elektrice rail locomotives, at dezones a traction motor lying longitudinally between two driving axles with in particular double-sided output drives the driving axles via angular gears, each of which with its housing on the associated drive axle or umgebenden Hohlwelle abstiitzen und andererseits am Fahrmotor befestigt sind und bei dem durch Zusammenfassung von Lagerstellen eine Integration der Bauteile Motor/Getriebe erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß als Fahrmotor ein an sich bekannter Doppelmotor (DM) mit gemeinsamen Gehäuse (5), gemeinsamen inneren Lagerschild (6) sowie mechanisch und elektrisch getrennt tern Läufern (2) Verwendung findet, mit kupplungslos direkt mit dem Läuferwellen (3, 3a) starr verbundenen Kegelrädern (lo) der Winkelgetriebe, wobei die Außen- lagerungen (17, 18) der LäuSerwellen (3, 3a) als Festlager ausgebildet und die Lagerungen (19) der Läuferwellen (-3, 3a) im inneren Lagerschild (6) als Loslager für einen Wärmedeknungsausgleich vorgesehen sind. support the surrounding hollow shaft and on the other hand attached to the drive motor and where the components are integrated by combining bearing points Motor / transmission takes place, characterized in that a known per se as a traction motor Double motor (DM) with common housing (5), common inner end shield (6) as well as mechanically and electrically separated tern runners (2) is used with bevel gears (lo) rigidly connected directly to the rotor shafts (3, 3a) without coupling the angular gear, whereby the external bearings (17, 18) of the rotor shafts (3, 3a) designed as a fixed bearing and the bearings (19) of the rotor shafts (-3, 3a) provided in the inner end shield (6) as a floating bearing for thermal expansion compensation are. 2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelradlagerung des Getriebes mit in die Motorlagerung einbezogen ist.2. Drive according to claim 1, characterized in that the bevel gear bearing of the gearbox is included in the motor mounting. 3. Antrieb nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelradlagerung des Getriebes mit im A-seitigen Motorlagerschilà (4j untergebracht ist.3. Drive according to claims 1 or 2, characterized in that the bevel gear bearings of the gearbox housed in the A-side motor bearing bracket (4j is. 4. Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelrad (1o) über eine Stirnverzahnung (9) sowie einen zentralen Dehnbolzen (11) mit der Läuferwelle (3) verbunden ist.4. Drive according to claims 1 to 3, characterized in that the bevel gear (1o) via a spur toothing (9) and a central expansion bolt (11) is connected to the rotor shaft (3). 5. Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Festlager eine Kombination von Radial- (17) und Axiallagern (18) vorgesehen ist, die in einer mit dem A-seitigen Motorlagerschild (4) verschraubbaren Hakenbuchse (22) untergebracht sind.5. Drive according to claims 1 to 4, characterized in that A combination of radial (17) and axial bearings (18) is provided as a fixed bearing in a hook socket that can be screwed to the A-side motor bearing bracket (4) (22) are housed. 6. Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialkräfte des Kegelrades (1o) auf die Läuferwelle (3) über ein Radiallager (17) im A-seitigen Lagerschild (4) und ein Radiallager (19) im inneren Lagerschild (6) aufgefangen werden.6. Drive according to claims 1 to 5, characterized in that the radial forces of the bevel gear (1o) on the rotor shaft (3) via a radial bearing (17) in the A-side end shield (4) and a radial bearing (19) in the inner end shield (6) be caught. 7. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die A-seitige Motorlagerung mit in die Kegelradlagerung des Winkelgetriebes einbezogen ist, wobei der Hals des Getriebegehäuses (25) an die Stelie des A-seitigen Lagerschildes (4) tritt und entsprechend ausgebildet ist.7. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that that the A-side motor mounting is in the bevel gear mounting of the bevel gear is included, wherein the neck of the gear housing (25) to the Stelie of the A-side bearing plate (4) occurs and is designed accordingly. 8. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Doppelmotors (DM) zwei auch gehäusemäßig getrennte Drehstrom-Einzelmotoren in Längsausrichtung und Einzelaufhängung vorgesehen sind, die jeweils B-seitig eine Loslagerung aufweisen.8. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that that instead of the double motor (DM) two three-phase single motors, which are separate in terms of housing are provided in longitudinal alignment and individual suspension, each one on the B-side Have floating. 9. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unter Fortfall der B-seitigen Loslagerungen die Teilmotoren des Doppelmotors oder die Einzelmotoren über die A-Seite fliegend gelagert sind.9. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that that with the omission of the B-side floating bearings, the sub-motors of the double motor or the individual motors are cantilevered over the A-side. la. Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das A-seitige Festlager eine Kombination von zwei äußeren Radiallagern und wenigstens einem Axiallager enthält.la. Drive according to Claim 9, characterized in that the A-side Fixed bearing a combination of two outer radial bearings and at least one axial bearing contains.
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DE3217301A1 (en) * 1982-05-05 1983-11-17 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Drive for electric rail locomotives
DE3515963A1 (en) * 1985-04-30 1986-10-30 Integrated traction drive for electric vehicle - has external rotor connected to pinion shaft across clamping ring

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