DE389285C - Mit Kondensation arbeitende Dampfturbinenlokomotive - Google Patents

Description

Seitdem sich die Dampfturbine in ihrer konstruktiven Vervollkommnung und dank · ihrer wirtschaftlichen Vorteile ein ausgedehntes Verwendungsgebiet erobert hat, lag es nahe, den Dampfturbinenantrieb auch für Lokomotiven anzuwenden. Trotz der vielen Vorschläge zu diesem Zwecke ist es bis heute nicht gelungen, eine wirkungsfähige Dampfturbinenlokomotive zu schaffen. Ein Grund liegt in der Schwierigkeit, auf dem engen j Raum der Lokomotive die Turbine, das Getriebe zum Antrieb der Triebachsen und den Kondensator so anzuordnen, daß das vorgeschriebene Querprofil nicht überschritten wird, und daß die Gesamtlänge der Lokomotive innerhalb des Maßes bleibt, das durch die bestehenden Drehscheiben usw. gegeben ist.

Diese Schwierigkeit ist bisher nur teilweise überwunden worden, und zwar dadurch, daß man die Turbine quer zur Fahrtrichtung anordnete und sie durch ein Zahnradvorgelege auf '■ eine Blindwelle und von da mittels Parallel- , kurbelgetriebes auf die Triebachsen arbeiten '-, ließ. Diese Zusammenfassung genügt aber ' nicht allen Ansprüchen, da sie unter Umstän- -j den zu einer Belastung des Laufgestelles der ! Lokomotive über das vorgeschriebene' Maß ^: hinausführt. Eine allen Bedürfnissen entsprechende Lösung für die Unterbringung der Turbine mit ihren Hilfseinrichtungen auf der Lokomotive war bisher nicht gefunden. Sie wird erst durch die vorliegende Erfindung ; gegeben, die darin besteht, daß die Turbine, der Kondensator und das Zahnradvorgelege so unmittelbar aneinandergebaut sind, daß alle diese Teile am Lokomotivrahmen vor der vordersten Triebachse angeordnet sind. Der Lokomotivkessel wird so weit nach rückwärts versetzt, daß eine Überlastung des Laufgestelles nicht eintritt.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Turbinenlokomotive gemäß der Erfindung dargestellt.

Abb. ι ist eine Seitenansicht der Lokomotive;

Abb. 2 ist eine Seitenansicht der vorderen Hälfte von Abb. 1 im größeren-Maßstabe; -

Abb. 3 zeigt im Grundriß - die Anordnung von Turbine, Getriebe und Kondensator;

Abb. 4 ist ein Schnitt durch die Rückkühlvorrichtung.

Mit ι ist der Kessel bezeichnet, der mit Unterwindfeuerung ausgestattet ist, dadurch, daß durch einen Ventilator 2 verdichtete Luft in den Aschfallraum unter den Rost eingepreßt wird.

Der Antrieb der Lokomotive erfolgt durch eine mit Kondensation arbeitende, quer zur Fahrrichtung aufgestellte Gleichdruckdampfturbine 3 von hoher Drehzahl. Die Turbine kann daher kleine Abmessungen erhalten, so daß ihre Querlage im vorderen Teil der Lokomotive möglich wird. Außerdem wird bei kleinem Durchmesser der Radkränze ein günstiges Verhältnis zwischen Dampf- und Umfangsgeschwindigkeit und somit ein günstiger Dampfverbrauch erzielt. Die Kraftübertragung-von der schnell laufenden Turbine 3 auf

die Triebräder 4, 5 erfolgt mittels eines doppelten Stirnradgetriebes 6,7 und 8,9 auf eine Zwischenwelle 10 und von da mittels Parallelkurbelgetriebes 11, 12 auf die Triebräder 4 und 5. Die Stirnradgetriebe 6,7 und 8,9 sowie die Zwischenwelle 10 sind am starren Lokomotivrahmen 13 fest gelagert. Auf diese Weise wird das Problem der Kraftübertragung von der mit dem abgefederten Lokomotivrahmen fest verbundenen, schnell laufenden Turbine auf die Triebräder trotz der Veränderlichkeit der Höhenlage der Turbine gegenüber den Triebrädern in einwandfreier Weise gelöst.

Die Kondensation des Abdampfes der Turbine erfolgt in einem unter dem Lokomotivkessel in der senkrechten Längsmittelebene der Lokomotive angeordneten Oberflächenkondensator 14, der mit zwei links und rechts von dieser Ebene angeordneten Eintrittsstutzen ao versehen ist, welche durch zwei . Röhren 15 und 16 mit zwei Austrittsstutzen der Dampfturbine 3 verbunden sind. Der Kondensator ist so geformt, daß er unterhalb des Kessels und innerhalb des Lokomotivrahmens Platz findet.

Das zur Kondensation im Oberflächenkondensator benötigte Kühlwasser wird in einer hinter dem Dampfkessel auf einem Tender angeordneten, als Querstromregenkithler ausgebildeten Rückkühlvorrichtung 17 gekühlt. Im Rückkühler durchströmt das Kühlwasser in senkrechter Richtung in Regenform einen Kühlkanal 18, in dem es durch den durch die Fahrgeschwindigkeit erzeugten Luftzug, der den Kühlkanal in wagerechter Richtung durchströmt, abgekühlt wird. LTm eine möglichst wirksame Rückkühlanlage zu erhalten, ist der Verteiler 24 für das zu kühlende Wasser des Rückkühlers, im Querschnitt gesehen, in einem schmalen, dem Eisenbahnprofil 18' eng angepaßten Rahmen untergebracht; der Verteiler 24 umschließt den Kühlkanal 18 von großem, freiem Eintritts- und Durchgangsquerschnitt für die Kühlluft. Der Kanal 18 wird von letz- [ terer einmal der Länge nach durchströmt. Der Beginn 19 des Kühlkanales ist in einer Entfernung 19' vom Führerstand 20 angeordnet, die gleich der lichten Höhe des Kühlkanales ist, damit der Eintritt der Luft in den Kanal un- ; gehindert stattfinden kann. Durch eine Kühlwasserpumpe 2i, welche von einer Dampfturbine 22 angetrieben ist, wird das Kühlwasser durch den Oberflächenkondensator 14 hindurchgedrückt und durch eine Rohrleitung 25 nach dem Verteiler 26 über dem Kühlkanal 18 ge- ;

fördert, von wo es von oben regenförmig durch den Kühlkanal fällt, worauf es sich in einem Behälter 25 unterhalb des Kanales ansammelt und von der Pumpe 21 durch eine Rohrleitung 26 angesaugt wird. Der Boden des Kühlkanales ist an seinem rückwärtigen Ende 27 hochgeführt, so daß durch den Luftstrom mitgerissene Wasserteilchen sich daran niederschlagen. Das rückwärtige Ende des Kühlkanales liegt in einer solchen Höhe 28, daß das verdunstete Wasser über die nachfolgenden Wagen des Zuges hinweggeführt wird.

Die Hauptdampfturbine 3 sowie die die Zirkulationspumpe 21 für das Kühlwasser antreibende Dampfturbine 22 und die (in der Zeichnung nicht dargestellten) Hilfsdampfmaschinen für die Feuerung und die Kesselspeisung sind itr unmittelbarer Nähe des Dampfkessels und großenteils unterhalb seiner wagerechten ' Mittelebene angeordnet. Zwisehen Lokomotive und Tender sind also nur bewegliche Wasserleitungen, nicht aber Dampfleitungen vorhanden.

Bei der Turbinenlokomotive ist, wie die vorstehenden Ausführungen erkennen lassen, der enge Zusammenbau von Turbine, Kondensator und Zahnrädervorgelege planmäßig so weit durchgeführt, daß die ganze Maschinenanlage vor der vorderen Triebachse 4 am Lokomotivrahmen angeordnet werden kann. Trotzdem ist eine unzulässige Belastung des vorderen Laufgestelles vermieden, da der Kessel 1 entsprechend weit nach rückwärts versetzt ist. Die Maschine stellt, wie in praktischen Versuchen festgestellt wurde, eine brauchbare Lösung für eine Dampfturbinenlokomotive dar, die gegenüber den bisherigen Lokomotiven eine beträchtliche Kohlenersparnis aufweist.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Mit Kondensation arbeitende Dampfturbinenlokomotive, bei welcher eine Dampfturbine über ein Zahnradvorgelege auf eine Blindwelle und von da mittels Parallelkurbelgetriebe auf die Triebachsen treibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine, der Kondensator und das Zahnradvorgelege so unmittelbar aneinandergebaut sind, daß alle diese Teile am Lokomotivrahmen vor der vordersten Treibachse angeordnet sind, und daß der Lokomotivkessel mit Bezug auf jene Teile derart nach hinten versetzt ist, daß die Belastung des Laufgestelles der Lokomotive das vorgeschriebene Maß nicht überschreitet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.