DE3030594C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Triebaggregat für die Treibachsen von Schienenfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Triebaggregat ist aus der DE-OS 23 25 787 oder DE-PS 9 61 547 bekannt. Die konstruktive Ausbildung der miteinander verbundenen, den Ständer des Fahrmotors, die Lagerung und das Getriebe auf­ nehmenden Ge­ häuse ist jeweils hinsichtlich der äußeren Abmessungen ent­ sprechend den in ihnen enthaltenen Antriebsteilen gestaltet. Die erforderlichen Randbedingungen, wie Ritzelwellenlagerung und Anordnung des Drehgestellquerträgers ergeben aufgrund des nur beschränkt zur Verfügung stehenden Raumes Ein­ schnürungen, die sich nachteilig auf die Stabilität des Triebaggregates auswirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Biege- und Drehsteifigkeit eines Triebaggregates für Schienenfahr­ zeuge zu erhöhen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Ein Hohlträger, dessen Länge der Triebaggregats­ länge entspricht, hat ein hohes Widerstandsmoment und ent­ sprechend eine hohe Biege- und Drehsteifigkeit. Trotz der für einige Antriebsteile gegenüber dem bisher üblichen ver­ größerten Außenabmessungen des gemeinsamen Gehäuses wird insgesamt ohne Beeinträchtigung des Drehmomenter­ zeugungs- und Übertragungssystems infolge der wesentlichen Erhöhung der Biegesteifigkeit eine Gewichtsersparnis erzielt. Außerdem ergibt sich ein günstiges Schwingungs- und Laufver­ halten.

Der Einbau der Antriebswelle in das durch den Hohlträger gebildete gemeinsame Gehäuse bereitet keine Schwierigkeiten, da der Hohlträger Montageöffnungen aufweist.

Für den Hohlträger, der mit Vorteil über seiner gesamten Länge die gleichen Außenabmessungen aufweist, kann ein be­ liebiges Material ausreichender Festigkeit ge­ wählt werden, z. B. Aluminiumlegierungen. Es empfiehlt sich aber auch die Verwendung von ferromagnetischem Material derart, daß der Hohlträger im Bereich des Fahrmotors ganz oder teilweise dessen magnetischen Ständerkreis bildet. Da­ durch wird auch die Funktion des magnetischen Kreises im Fahrmotorbereich von dem Hohlträger mit übernommen.

Es ist weiterhin vorteilhaft, die Wand des Hohlträgers mit Rippen bzw. Kühlmittelkanälen zu versehen, damit der Hohlträger zur Abführung der Wärmeverluste innerhalb des Triebaggre­ gates ausgenutzt werden kann.

Es empfiehlt sich ferner, den Hohlträger in das Drehgestell zu integrieren, in dem er als Längsmittenträger des Dreh­ gestells ausgebildet ist und seitliche Arme aufweist, welche die Radsatztragarme bilden. Dies ist wegen der gegebenen großen Biege- und Drehsteifigkeit des Hohlträgers möglich, so daß eine wesentliche Vereinfachung des Drehgestellauf­ baus erreicht wird, weil der bisher übliche Drehgestell­ rahmen entfällt, da seine Funktion durch den Hohlträger über­ nommen wird.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der in den Fig. 1 bis 5 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch, teil­ weise geschnitten, eine Draufsicht auf ein gemäß der Er­ findung ausgebildetes Triebaggregat für die Treibachsen von Schienenfahrzeugen. In

Fig. 2 ist eine Seitenansicht, teilweise nach Linie II-II in Fig. 1 geschnitten, darge­ stellt. Die

Fig. 3 bis 5 zeigen, ebenfalls prinzipiell dar­ gestellt, Schnitte durch den Hohlträger im Bereich des elektrischen Fahrmotors.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schienenfahr­ zeug treibt der elektrische Fahrmotor 1 jeweils über Winkel­ getriebe 2 zwei Treibachsen 3 an. Der elektrische Fahr­ motor 1 liegt senkrecht zu den beiden Treibachsen 3 und seine Läuferwelle 4 ist beidseitig über eine Längsver­ schiebungen zulassende, zentrierende Kupplung 5 mit der das Ritzel 6 tragenden Ritzelwelle 7 verbunden. Das Ritzel 6 steht im Eingriff mit dem Großrad 8 des Winkel­ getriebes 2, welches auf der die Treibachse 3 mit Spiel umgebenden Hohlwelle 9 angeordnet ist. Die Hohlwelle 9 ist ihrerseits über eine elektrische und zentrierende Gummi­ kupplung 10 mit der Treibachse 3 verbunden.

Um dem Triebaggregat eine große Biege- und Drehsteifigkeit zu erteilen, sind alle Antriebsteile, wie der elektrische Fahrmotor 1, die Ritzelwelle 7 und ihre Lagerung, gebildet durch Wälzlager 11 und das Winkelgetriebe 2 im Innern eines Hohlträgers 12 angeordnet. Dieser Hohlträger 12 weist über seiner gesamten Länge die gleichen Außenabmessungen auf. Er enthält außerdem Öffnungen 13 für den Durchtritt der Treibachsen 3 und der sie umgebenden Hohlwelle 9 und ist an den Stirnseiten durch Stirnwände 14 abgeschlossen. Um das Einsetzen der Antriebsteile zu ermöglichen, weist der Hohlträger 12 Montageöffnungen 15 auf, die schräg, die Öffnungen 13 für die Treibachsen 3 schneidend, verlaufen.

Zur Montage des Triebaggregates wird zunächst der elek­ trische Fahrmotor 1, der komplett mit Gehäuse, Lager­ schilden und Lagerung für die Läuferwelle 4 ausgebildet ist, über die offene Stirnseite in das Innere des Hohlträgers 12 hineingeschoben, wobei seine Lage in Längsrichtung durch einen Anschlag 16 im Innern des Hohlträgers 12 festgelegt ist. Auf der anderen Stirnseite des Fahrmotors 1 wird dann ein Abstandsring 17 eingeführt und darauf wird das Traggehäuse 18 für die Wälz­ lager 11 der Ritzelwelle 7 eingeschoben. Weiterhin ist über Wälzlager 19 die Hohlwelle 9 im Hohlträger 12 gelagert, so daß der Hohlträger 12 dort das Gehäuse für das Winkelge­ triebe 2 bildet. Es sind entsprechende Dichtungen vorge­ sehen, durch welche innerhalb des Hohlträger 12 die Be­ reiche für das Umlaufen der für das Winkelgetriebe 2 bzw. für die verschiedenen Lagerungen erforderlichen Schmier­ mittel begrenzt werden.

Durch diese Anordnung sämtlicher Antriebsteile im Innern des Hohlträgers 12 wird ein sehr steifes, im Hinblick auf Lauf- und Betriebseigenschaften günstiges Gebilde ge­ schaffen. Außerdem übernimmt dieser Hohlträger 12 die Funktion des Längsmittenträgers des Drehgestells 20 und ist deshalb mit seitlichen Armen 21 versehen, welche die Radsatztragarme des Drehgestells 20 bilden. Durch diesen Einsatz eines sehr steifen, sich über die gesamte Länge des Triebaggregates erstreckenden Hohlträger wird sowohl für das Triebaggregat als auch für das Drehgestell 20 Platz und Gewicht gespart.

Der Hohlträger 12 kann im Bereich des elektrischen Fahr­ motors 1, sofern er aus ferromagnetischem Material be­ steht, nicht nur mechanisch tragende Funktionen über­ nehmen, sondern auch ganz oder teilweise dessen magnetischen Ständerkreis 22 bilden. Fig. 3 zeigt eine Ausführung, bei welcher der Hohlträger 12 zur Führung eines Teils des magnetischen Flusses des Ständerkreises 22 ausgenutzt wird, so daß trotz Vorliegen eines geschlossenen Ständerjoches 23 das Haupt- 24 und Wendepole 25 trägt, dessen Höhe verringert ist.

In Fig. 4 ist eine Ausführung dargestellt, bei welcher die geblechten Hauptpole 24 und Wendepole 25 mit ihren Erregerwicklungen 26 bzw. 27 unmittelbar in den Hohlträger 12 eingesetzt sind, so daß dieser hier den magnetischen Ständerkreis 22 allein bildet.

Man kann die Formgebung des Hohlträgers 12 auch so aus­ wählen, daß er zur Abführung der innerhalb der Antriebs­ teile entstehenden Verluste mittels gasförmiger bzw. flüssiger Medien herangezogen werden kann. Dazu empfiehlt es sich, wie in Fig. 5 dargestellt, den Hohlträger 12 ent­ weder mit Kühlmittelkanälen 28 für das zur Kühlung verwendete Medium zu versehen, oder mit Rippen 29 zur Vergrößerung der kühlenden Oberfläche.

Claims (7)

1. Triebaggregat für die Treibachsen von Schienenfahrzeugen, mit einem Gehäuse, in dem die Antriebsteile, wie Fahrmotor, Getriebe und Kupplungen, angeordnet sind und in dem Ausneh­ mungen für den Durchtritt der Treibachsen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein einteiliger Hohlträger (12) als gemeinsames Gehäuse für alle Antriebsteile (1, 7, 2) dient, in dem Öffnungen (15) zum Einsetzen der Antriebswelle vorgesehen sind.

2. Triebaggregat nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Hohlträger (12) über seine gesamte Länge die gleichen Außenabmessungen aufweist.

3. Triebaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlträger (12) an den Stirnflächen durch Stirnwände (14) geschlossen ist.

4. Triebaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlträger (12) aus ferromagnetischem Material besteht und im Bereich des Fahr­ motors (1) ganz oder teilweise dessen magnetischen Ständer­ kreis (22) bildet.

5. Triebaggregat nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wand des Hohlträgers (12) mit Rippen (29) versehen ist.

6. Triebaggregat nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der Wand des Hohlträgers (12) Kühlmittelkanäle (28) vorgesehen sind.

7. Triebaggregat nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Hohlträger (12) als Längsmittelträger des Drehgestells (20) ausgebildet ist und seitliche Arme (21) aufweist, welche die Radsatztragarme bilden.