DE424817C - Regelungsverfahren und Vorrichtung fuer Motorlokomotiven mit Kraftuebertragung durch ein gas- oder dampffoermiges Druckmittel - Google Patents

Description

• Regelungsverfahren und Vorrichtung für 1Vlotorlokomotiven mit Kraftübertragung durch ein gas- oder dampfförmiges Druckmittel. Motorlokomotiven, im besonderen Diesel-Lokomotiven mit Kraftübertragung durch ein gas- oder dampfförmiges Druckmittel, unterscheiden sich in ihrer Wirkungsart von den bisher üblichen Dampflokomotiven nur dadurch, daß an Stelle des Dampfkessels ein von dem Motor angetriebener Verdichter tritt, der das gasförmige Kraftübertragungsmittel in einen Aufnehmer liefert, von dein aus die Lokomotivzylinder wie bei der Dampflokomotive gespeist werden: Die Steuerungsart kann demnach bei beiden Maschinenarten grundsätzlich gleich sein.
• Wird beim Diesel-Verdichter wie beim Lokomotivkessel zwecks Bestimmung der Leistung am Radumfang eine gleichbleibende Leistung im Dauerzustand vorausgesetzt, die sich durch eine gleichbleibende Gasmenge im Aufnehmer bei gleichbleibendem Aufnehmerdruck ausdrückt entsprechend der vom Dampfkessel stündlich erzeugten Danip'inenge bei gleichem Kesseldruck, so ist die Zugkraft Z am Radumfang eine Funktion dieser Leistung RT und der Fahrgeschwindigkeit v, die durch die Kurve a in Abb. i dargestellt ist.
• Der Zugkraft bei jeder Fahrgeschwindigkeit entspricht ein bestimmter Mitteldruck in den Lokomotivzylindern, der bei Dampflokomotiven durch Verstellung der Steuerung herbeigeführt wird. Dabei wird zweckmäßig das günstigste Zylinderdiagramm bei der meistgebrauchten Zugkraft, die zugleich einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit entspricht, angestrebt.
• Wird bei der Diesel-Konipi-essorlokoniotive dasselbe Verfahren angewendet, so verändern sich die Zylinderdiagramme nach Abb.2 von dem Diagramm Il beim Anfahren bis zu Diagramm I bei der ineistgebrauchten Fahrgeschwindigkeit.
• Wird beispielsweise zur Kraftübertragung Druckluft verwendet, die in einstufiger Verdichtung erzeugt wird, so wird das Diagramm I dann am günstigsten, wenn die Expansion möglichst weit herunter ausgedehnt wird. Der vom Verdichter erzeugte Luftdruck wird für den beabsichtigten Dauerzustand der Drucklufterzeugungsmaschine aus baulichen und Betriebsgründen nur eine in.-ißige Höhe erreichen können, die wesentlich unter dem bei Dampflokomotiven üblichen Kesseldruck liegt. Die Füllung des Diagramms I ist (furch diese Größe des Luftdrucks und die gewählte günstigste Expansionslinie festgelegt.
• Soll die Zugkraft gegenüber der dein Diagramm I entsprechenden meistgebrauchten Zugkraft verkleinert und die Fahrgeschwindigkeit bei gleichbleibender Energieerzeugung entsprechend vergrößert «erden, so ist nach Abb. i der Mitteldruck der Zylinder, d. h. die Diagrammfläche I (Abb. 2), zu verkleinern.
• Diese Diagrammflächenverminderung kann auf zweierlei Weise geschehen: i. durch Verminderung des Luftdruckes bei gleichbleibender Füllung gemäß Abb.3, 2. durch Bestehenlassen der angenommenen günstigsten Expansionslinie und Verkleinerung des Aufnehmerdruckes bei gleichzeitiger Vergrößerung der Füllung gemäß Abb. d..
• Das in Ziffer i geschilderte Verfahren kann zur Diagrammflächenverkleinerung deshalb nicht verwendet werden, weil bei den Lokoinotivsteuerungen der üblichen Bauart von einer bestimmten Einströmungsspannung ab Schleifenbildung am Ende der Expansion und beim Beginn der Einströmung auftritt, die negative Arbeit bedeutet.
• Wird dagegen das Verfahren nach Ziffer 2 angewendet, so sind zur Erreichung. eines kleineren Mitteldruckes bei gesteigerter Fahrgeschwindigkeit bestimmte Diagraniinflächen zwischen Diagramm I (Abb. d.) und Diagrainrn III herzustellen, sofern Diagramm III (las Diagramm für die größte zulässige Fahrgeschwindigkeit darstellt.
• Der Mitteldruck dieses Diagramms muß also der kleinsten Zugkraft der Kurve a. in Abb. z entsprechen.
• Von der ineistgebrauchten Zugkraft ab sind demnach die Einströmspannung und der Aufnehmerdruck zii verringern und gleichzeitig die Lokomotivzylinderfüllung zu vergrößern. Der eingangs erwähnte Dauerzustand des Diesel-Verdichters ist also derart abzuändern, daß bei gleichbleibender Leistung die Luftmenge größer und der Aufnehmerdruck kleiner ist.
• Dieser Regelungsvorgang ist in Abb. i über (ler Zugkraftkurve graphisch aufgezeichnet. Die mechanische Vorrichtung hierzu ist in Abb. 5 schematisch dargestellt.
• Der Steuerhebel a von der im Lokomotivbau üblichen Ausführung wirkt auf die Steuerwelle und verändert die Füllungen der Lokomotivzylinder. Sein Zahnbogen b .hat eine Rast für Nullstellung und Rasten für die Füllungen 9o Prozent bis 25 Prozent, entsprechend der Diagrammv eränderung II bis I nach Abb.2, vom Anfahren bis zur meistgebrauchten Fahrgeschwindigkeit. Innerhalb dieser Fahrgeschwindigkeiten wird der Steuerhebel u allein benutzt.
• Der Hebel c steht mit der Diesel-Maschinen-und der -verdichtersteuerung derart in Verbindung, daß durch seine Bewegung der Aufiiehmerdruck vermindert wird. Während der Fahrt bis zur meistgebrauchten Fahrgeschwindigkeit ist er durch die Klinke d in seiner Ruhelage festgehalten; während der Steuerhebel a. bei dieser Geschwindigkeit auf der innersten Rast des Zahnbogens h steht.
• Soll nun auf eine höhere Fahrgeschwindigkeit übergegangen werden, so wird der Hebel c durch Drehen der Kurbele aus seiner Ruhelage befreit und durch Verschieben in dieselbe Ouerebene mit Hebel a, gebracht.
• Die Klinke d wird alsdann vollständig umgelegt, so daß Hebel a. mit Hebel c fest gekuppelt ist und dadurch eine gemeinschaftliche Bewegung der Lokomotivsteuerung und der Drucklufterzeugungssteuerung ermöglicht wird.
• Nach Diagramm III (Abb. 2) ist bei dieser gemeinschaftlichen Steuerung eine Steuerungsauslegung mir bis 55 Prozent Füllung notwendig. Diese Füllung wird begrenzt durch Anschläge f, je für Vor- und Rückfahrt, die bei gekuppelten Hebeln a und c nicht iiberfahren werden können. Statt des Steuerhebels läßt sich auch die übliche Steuerschraube zu dieser Regelungsvorrichtung anwenden.
• Das Verfahren ist allgemein anwendbar auf Lokomotiven mit beliebiger Zylinderzahl.
• Für Lokomotiven mit zwei oder mehr Zylinderpaaren ist. noch ein anderes Verfahren zur Verringerung der Diagrammflächen zwecks Herbeiführung von höheren Geschwindigkeiten als die meistgebr auchte bei entsprechend verminderter "Zugkraft anwendbar. Schließt man z. B. bei Vierzylinderlokomotiven von der meistgebrauchten Zugkraft ab die Einströmung von zwei Zylindern ab, so daß die Lokomotive als Zweizy linderlokomotive läuft, so besteht zwischen dem Mitteldruck pznl beim Vierzylinderbetrieb, dem Mitteldruck pzsa2 beim Zweizylinderbetrieb und den zugehörigen Fahrgeschwindigkeiten v1 und v2 für die gegebene Zugkraftlinie nach A.bb. i die Beziehung: Der Mitteldruck für Zweizylinderbetrieb ist also beim Übergang auf höhere Geschwindigkeit zu machen, d. h. er ist an der Grenze der meistgebrauchten Fahrgeschwindigkeit zu verdoppeln und hat von hier ab im Verhältnis der Fahrgeschwindigkeit abzunehmen.
• Dieser Vorgang ist in Abb.6 graphisch dargestellt, woraus auch im Vergleich mit den Diagrammen Abb.2 hervorgeht, daß sämtliche bei dieser Steuerungsart vorkommenden Mitteldrücke. sich durch Diagramme zwischen 1I und I (Abb. 2), also durch normale Steuerung mit der einfachen Steuervorrichtung erreichen lassen, ohne daß an dem Dauerzustand (ler Drucklufterzeugung eine Änderung vorgenommen zu werden braucht.
• Die mechanische Einrichtung hierzu ist so zu treffen, daß der Steuerhebel a und die Steuerschraube beim Überschreiten der innersten Rast für die meistgebrauchte Füllung die Einströmung für ein Paar Zylinder abschließen, worauf die Steuerung, als Zweizylindersteuerung betrieben, soweit als notwendig ausgelegt und von da wieder rückwärts bis zur größten Fahrgeschwincligkeit, d. h. zur kleinsten für zwei Zylinder nötigen Füllung,-bewegt wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Regelungsverfahren für Motorlokomotiven mit Kraftübertragung durch ein gas- oder dampttörmiges Druckmittel, dadurch gekennzeichnet, daß bei unveränderter Leistung des Energieerzeugers von dem durch die Expansionslinie des Druckmittels bei gegebenem Höchstdrucke bestimmten günstigsten Zylinderdiagramm ab bei abnehmender Zugkraft und steigender Fahrgeschwindigkeit der mittlere Druck und damit die Diagrammfläche unter Beibehaltung der Expansionslinie durch Vergrößerung der Füllung und Verringerung der -inströmspannung verkleinert wird, und umgekehrt.
2. 2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Verstellung der Lokomotivsteuerung dienende Steuerhebel (a) oder die hierfür bestimmte Steuerschraube bekannter Art von der kleinsten bis zur meistgebräuchlichen Fahrgeschwindigkeit für sich allein gestellt wird, in der für letztere geltende Stellung aber durch eine geeignete Vorrichtung beliebiger Art mit einem zweiten zur - Verdichter- oder Motorsteuerung führenden Steuergestänge derart gekuppelt wird, daß von hier ab bis zur Höchstgeschwindigkeit Lokomotivsteuerung und Verdichtersteuerung gemeinsam gestellt werden.
3. 3. Steuerungsverfahren für Lokomotiven nach Ziffer i mit zwei oder mehreren Paaren von Arbeitszylindern, gekennzeichnet dadurch, daß die Erreichung einer höheren Geschwindigkeit als die meistgebrauchte für eine gegebene Zugkraftkurve durch Ausschalten eines oder mehrerer Paare von Zylindern herbeigeführt wird, indem bei gleichbleibender Einströrnspannung nach erfolgtem Zylinderausschalten die notwendigen Zylinderdiagramme für die im Betrieb befindlichen Zylinder herbeigeführt werden. q.. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Steuervorrichtung in ihrer Stellung für (las meistgebrauchte Zylinderdiagramm die Einströmung von einem oder mehreren Paaren von Zylindern abschließt, worauf dieselbe als Steuerorgan für die nicht ausgeschalteten Zylinder Weiterbetrieben wird.