DE432919C

DE432919C - Drive arrangement for locomotives equipped with capacitors

Info

Publication number: DE432919C
Application number: DEA40101D
Authority: DE
Original assignee: LJUNGSTROEMS ANGTURBIN AB
Current assignee: LJUNGSTROEMS ANGTURBIN AB
Publication date: 1926-08-17

Description

Bei durch. Turbinen angetriebenen Lokomotiven ist es bekannt, die Turbine an einem auf Drehgestellen gelagerten Kondensator fest anzuordnen und die Bewegung von der Turbine vermittels eines Getriebes an die im Drehgestelle gelagerten Treibräder zu übertragen. Bei derartigen Einrichtungen, wo die Treibräder im Drehgestell gelagert sind und die Antriebsmaschine auf dem Obergestell, d. h. in diesem Falle auf dem Kondensator, befestigt ist, hat man, um bei der Drehung des Drehgestelles im Verhältnis zu der Antriebsmaschine fortwährend Kraft von einer mit der Antriebsmaschine verbundenen Kurbelwelle auf die Treibräder übertragen zu können, vorgeschlagen, die Kurbelstangen, welche zwischen den Treibrädern und der genannten Kurbelwelle angeordnet sind, in ihrer Länge veränderlich zu machen, so daß beim Fahren in Kurven die eine Stange verkürzt und die andere verlängert wird. Eine derartige Vorrichtung zur Übertragung der Bewegung auf die Treibräder ist aber sehr kompliziert und auch nicht zuverlässig im Betriebe.At through. Turbine powered locomotives are known to have the turbine on one to be fixed on bogies and the movement of the condenser To transmit the turbine to the drive wheels mounted in the bogies by means of a gearbox. In such facilities, where the drive wheels are stored in the bogie and the drive machine on the upper frame, d. H. in this case on the condenser, fixed, one has to help in the rotation of the bogie in relation to the prime mover continual power from one connected to the prime mover To be able to transfer the crankshaft to the drive wheels, it was proposed that the connecting rods, which are arranged between the drive wheels and said crankshaft, to make their length variable, so that when driving in curves one rod shortens and the other lengthened will. Such a device for transmitting the movement to the drive wheels but it is very complicated and also not reliable in the company.

Bei durch Motoren angetriebenen Lokomotiven ohne Drehgestelle ist es ferner bekannt, zwischen der Antriebsvorrichtung und ' der Treibwelle eine nachgiebige Kupplung anzuordnen, die unter Vermittelung einer die Treibwelle umgebenden Hülse sowohl mit der Antriebsvorrichtung als mit der Treibwelle verbunden ist, um zu vermeiden, daß von Schienenstoßen herrührende Stöße auf die Antriebsmaschine übertragen werden. Bei den bis jetzt bekannten Vorrichtungen dieser Art ist aber diese Kupplung so angebracht, daß die Nachgiebigkeit derselben ausschließlich zur Erzielung einer Relativbewegung zwischen dem Treibrad und der Antriebsmaschine in vertikaler Richtung erreicht wird. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Lokomotiven der obenerwähnten Art, bei welchen die Antriebsmaschine nebst einem Zahnradgetriebe an einem auf Drehgestellen gelagerten Kondensator angeordnet ist, und bezweckt, in einer einfachen Weise eine Drehbarkeit des Drehgestelles, in welchem die Treibräder gelagert sind, im Verhältnis zum Kondensator zu ermöglichen, und die Erfindung besteht darin, daß zwischen dem Getriebe und einer im Drehgestell gelagerten Treibwelle eine nachgiebige Kupplung derart eingebaut ist, daß die Nachgiebigkeit derselben ausgenutzt wird zur Erzielung sowohl einer Relativbewegung zwischen der Triebachse und dem Getriebe in vertikaler Richtung als auch einer horizontalen Drehbewegung des Drehgestelles im Verhältnis zu dem Kondensator, zwecks- Ermöglichung dieser Drehbarkeit bei gleichzeitiger Kraftübertragung durch die Kupplung.In the case of motor-driven locomotives without bogies, it is also known to arrange a flexible coupling between the drive device and 'the drive shaft, which by means of a die Drive shaft surrounding sleeve with both the drive device and the drive shaft is connected in order to avoid impacts resulting from rail joints on the Drive machine are transmitted. In the devices known up to now this Art but this coupling is attached so that the resilience of the same exclusively to achieve a relative movement between the drive wheel and the drive machine is achieved in the vertical direction. The present invention relates to Locomotives of the type mentioned above, in which the prime mover and a gear drive are mounted on bogies mounted capacitor is arranged, and is intended to be rotatable in a simple manner of the bogie, in which the drive wheels are mounted, in relation to the To allow capacitor, and the invention consists in that between the gearbox and a drive shaft mounted in the bogie, a flexible coupling is installed in such a way that the flexibility of the same is used to achieve both a relative movement between the drive axis and the gear in the vertical direction as well as a horizontal rotary movement of the bogie in relation to the condenser, enabling this Rotatability with simultaneous power transmission through the coupling.

Die Erfindung soll an Hand der in Abb. 1 bis 4 schematisch gezeigten Ausführungsform näher beschrieben werden,, wobei auch weitere kennzeichnende Merkmale angegeben werden sollen.The invention is to be described in more detail with reference to the embodiment shown schematically in Fig. 1 to 4, with also further characteristic features should be specified.

In Abb. ι ist eine Seitenansicht einer Lokomotive mit auf getrennten Fahrzeugen auf Drehgestellen angeordnetem Kessel und Kondensätor gezeigt, wobei der Antriebsmotor nebst einem übersetzungsgetriebe an dem Kondensator fest angebracht ist. In Abb. 2 ist in größerem Maßstabe ein Querschnitt in vertikaler Richtung durch den unteren 75· Teil des Getriebes und durch die Tr.eibräder und die nachgiebige Kupplung dargestellt. In Abb. 3 ist ein Querschnitt durch das Getriebe in horizontaler Richtung und in Abb. 4 eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung dargestellt.In Fig. Ι is a side view of a locomotive with boiler and condenser arranged on bogies on separate vehicles shown, wherein the drive motor is firmly attached to the capacitor together with a transmission gear. In Fig. 2 is on a larger scale a cross-section in the vertical direction through the lower 75 Part of the transmission and represented by the drive wheels and the flexible clutch. In Fig. 3 is a cross section through the gearbox in the horizontal direction and in Fig. 4 a side view of the drive device is shown.

In Abb. ι bezeichnet 1 den Kesselwagen und 2 den Kondensatorwagen. Der Kondensator, welcher aus einem Flüssigkeitsbehälter 3 und einem durch Luft gekühlten Teil 4 besteht, ist auf zwei Drehgestellen 5 und 6 gelagert. Der Antriebsmotor, in diesem Falle eine Dampfturbine, ist mit 7 bezeichnet und am vorderen Ende des Kondensators an dem Flüssigkeitsbehälter 3 fest angebracht. Der Turbine wird von dein Kesselwagen durch eine nachgiebige Leitung Dampf zugeführt, und von der Turbine wird die Bewegung vermittels eines Zahnradgetriebes 8 auf das in dem vorderen Drehgestell des Kondensatorwagens befindliche. Treib-In Fig. Ι 1 denotes the tank car and 2 the condenser car. The condenser, which consists of a liquid container 3 and an air-cooled part 4 is on two bogies 5 and 6 stored. The drive motor, in this case a steam turbine, is denoted by 7 and fixedly attached to the liquid container 3 at the front end of the condenser. The turbine is attached to the tank car through a flexible pipe Steam is supplied and the turbine is moved by means of a gear train 8 on the one located in the front bogie of the condenser truck. Driving

räderpaar 9 übertragen. Von diesem Treibräderpaar wird die Bewegung vermittels Kuppelstangen 10 auf weitere Treibräderpaare, die durch ir bezeichnet und sämtlich in dem vorderen Drehgestell des Kondensatorwagens gelagert sind, übertragen. Zwischen der am langsamsten umlaufenden Welle im Getriebe 8, dessen Gehäuse, nachstehend Getriebekasten genannt, mit dem Flüssigkeitsbehälter verbunden ist, und der Achse für das Treibräderpaar 9 ist eine nachgiebige Kupplung eingebaut, derart, daß sich das Drehgestell beim Fahren in Kurven" im Verhältnis zum Kondensator drehen kann, ohne daß dadurch die Kraftübertragung von der Turbine auf die Treibräder gestört wird. Ein Ausführungsbeispiel dieser Kupplung, die federnd oder gelenkig sein kann, und deren Einbau gemäß der Erfindung soll an Hand der Abb. 2 beschrieben werden.pair of wheels 9 transferred. The movement is mediated by this pair of driving wheels Coupling rods 10 on further pairs of driving wheels, denoted by ir and all are stored in the front bogie of the capacitor car, transferred. Between the slowest rotating shaft in the transmission 8, its housing, below Called gear box, is connected to the liquid container, and the axle for the pair of driving wheels 9 is a flexible one Coupling installed in such a way that the bogie is "in the corner" when driving Relation to the condenser can rotate without thereby affecting the power transmission of the turbine is disturbed on the drive wheels. An embodiment of this coupling, which can be resilient or articulated, and its installation according to the invention is intended to Hand of Fig. 2 to be described.

In dieser Abbildung bezeichnet 14 die am langsamsten umlaufende Welle im Getriebe, d. h. die letzte Zahnradwelle darin. Diese Welle bildet bei dieser Ausführungsform einen Teil des letzten Zahnrads 15, welches Zahnrad in an sich bekannter Weise gebildet wird durch Auf schrumpfung ednes Ringes 13, in welchem Zähne aufgefräst werden, undIn this figure, 14 denotes the slowest rotating shaft in the gearbox, d. H. the last gear shaft in it. This wave forms in this embodiment part of the last gear 15, which gear is formed in a manner known per se by shrinking each ring 13, in which teeth are reamed, and

^s die Welle ist in dem obenerwähnten Getriebekasten 16 bei 17 und 18 gelagert. Über dem Zahnrad 15 sind andere Zahnräder 19, 20 und 21 ersichtlich, die dazu dienen, die Bewegung von der Turbine auf das Zahnrad 15 zu übertragen, und deren Wellen ebenfalls in dem Kasten 16 gelagert sind, welcher Kasten, wie nachstehend zu Abb. 3 beschrieben werden soll, mit dem Kondensator fest verbunden ist und den Bewegungen desselben somit folgen muß. ^s the shaft is mounted in the above-mentioned gear box 16 in. 17 and 18 Above the gear 15, other gears 19, 20 and 21 can be seen, which serve to transmit the movement from the turbine to the gear 15, and whose shafts are also mounted in the box 16, which box, as shown below in Fig. 3 is to be described, is firmly connected to the capacitor and must therefore follow the movements of the same.

Von der Welle 14 wird die Bewegung an eine in Lagern 22. die in bekannter Weise im Rahmen des Drehgestelles vertikal λ-erschiebbar angeordnet sind, gelagerte Treibradwelle 23 vermittels einer Kupplung, welche aus einer diese Treibradwelle 23 umgebenden Hülse 24 und einer Anzahl in zwei Gruppen 25 und 26 verteilten Membranen besteht, übertragen. Die Membranen in jeder Gruppe sind untereinander verbunden, und von den !'fielen äußersten Membranen der Gruppe 25 ist die eine mit der Hülse 24 und die andere mit der Zahnradwelle 14 und die entsprechenden Membranen der anderen Gruppe sind mit dem anderen Ende der Hülse und mit der Treibradwelle 23 verbunden. Letzterwähnte Verbindung erfolgt durch das eine Treibrad 27. welches Rad ebenso wie das andere Treibrad 2S in bekannter Weise auf dieser Welle festsitzt. Die Treibradwelle 2^ From the shaft 14 the movement is transmitted to a drive wheel shaft 23 mounted in bearings 22, which are arranged in a known manner in the frame of the bogie so that they can be displaced vertically, by means of a coupling which consists of a sleeve 24 surrounding this drive wheel shaft 23 and a number in two groups 25 and 26 distributed membranes is transferred. The diaphragms in each group are interconnected, and of the outermost diaphragms of group 25, one is with the sleeve 24 and the other with the gear shaft 14 and the corresponding diaphragms of the other group are with the other end of the sleeve and with the drive wheel shaft 23 connected. The last-mentioned connection takes place through the one drive wheel 27. which wheel, like the other drive wheel 2S, is stuck in a known manner on this shaft. The driving wheel shaft 2 ^

ist ferner mit zwei Kurbeln 2cj und 30 versehen, von welchen vermittels Kuppelstangen Kraft an andere in demselben Drehgestell gelagerte Treibradwellen übertragen wird. Um zu verhindern, daß Staub und Schmutz in die Kurbellager hineinkommen, werden Kurbeln und Kurbelstangen zweckmäßig durch eine Hülle geschützt, wie rechts auf der Abbildung gezeigt ist.is also provided with two cranks 2cj and 30, from which by means of coupling rods force is stored on others in the same bogie Driving wheel shafts is transmitted. To prevent dust and dirt from getting into the crank bearings, cranks are used and connecting rods are expediently protected by a cover, as shown on the right in the illustration is shown.

Aus der Abbildung geht hervor, daß die Kupplung eine Relativbewegung der Treibräder bzw. der Treibradwelle,23 im Verhältnis zu der Welle 14, d. h. zu der ganzen Antriebsvorrichtung, zuläßt, so daß evtl. Stöße an die Treibräder, die z. B. von Schienenstößen herrühren können, nicht auf diese Vorrichtung übertragen werden. Die an sich bekannte Kupplung ist auch, wie oben erwähnt, früher zu diesem Zwecke bei Motorwagen ausgenutzt worden. Aus der Abbildung geht aber ebenfalls hervor, daß die Kupplung eine Relativbewegung der Treibradwelle im Verhältnis zu der Welle 14 auch in anderen Rieh-, tungen zulassen könnte, falls der übrige Zusammenbau der Teile dieses gestatten "würde, und diese Eigenschaft der Kupplung ist gemaß der Erfindung ausgenutzt worden, um die Drehbarkeit des Drehgestelles im Verhältnis zum Kondensator zu ermöglichen, bei gleichzeitiger Kraftübertragung an die Treibräder und Beibehaltung des früheren mit der Kupplung angestrebten obenerwähnten Zweckes. Um dies zu erreichen, ist die Kupplung bei dem gezeigten Beispiel deshalb so eingebaut, daß die vertikale Drehachse, um welche das Drehgestell im Verhältnis zum Kondensator beim Fahren in Kurven gedreht wird, die Längenmittellinie der Welle 14 und der Treibradwelle 23 schneidet oder in unmittelbarer Nähe dieser Mittellinien liegt. Diese Mittellinien fallen auch in diesem Falle mit der Längenmittellinie der Hülse 24 und somit mit der Kupplung im ganzen zusammen. Falls die vertikale Drehachse nicht durch die Mittellinien der genannten Wellen geht, so tritt bei der Drehung des Drehgestelles, -iLJi. beim Fahren in Kurven eine achsiale Verschiebung der Welle 23 im Verhältnis zu der Welle 14 ein, und da die Kupplung auch eine solche Verschiebung zu gewissem Grade zuläßt, so ist ein mathematisches Zusammenfallen der n₀ Drehachse mit den Mittellinien nicht erforderlich, aber am zweckmäßigsten; jedenfalls darf die Abweichung nicht größer sein, als der Nachgiebigkeit der Kupplung in achsialer Richtung entspricht.From the figure it can be seen that the coupling allows a relative movement of the drive wheels or the drive wheel shaft, 23 in relation to the shaft 14, ie to the entire drive device, so that any shocks to the drive wheels, the z. B. can result from rail joints, are not transferred to this device. As mentioned above, the coupling, known per se, was previously used for this purpose in motor vehicles. From the figure it can also be seen that the coupling could allow a relative movement of the drive wheel shaft in relation to the shaft 14 in other directions, if the rest of the assembly of the parts would allow this, and this property of the coupling is according to the Invention has been exploited to enable the rotatability of the bogie in relation to the condenser, while at the same time transmitting power to the drive wheels and maintaining the above-mentioned purpose previously aimed at with the coupling the vertical axis of rotation about which the bogie is rotated in relation to the capacitor when driving in curves, intersects the longitudinal center line of shaft 14 and drive wheel shaft 23 or is in the immediate vicinity of these center lines and thus with the clutch as a whole nurses. If the vertical axis of rotation does not go through the center lines of the shafts mentioned, then -iLJi occurs when the bogie rotates. when driving in curves an axial displacement of the shaft 23 in relation to the shaft 14, and since the coupling also allows such a displacement to a certain extent, a mathematical coincidence of the n ₀ axis of rotation with the center lines is not necessary, but most expedient; In any case, the deviation must not be greater than the flexibility of the coupling in the axial direction.

Abb. 3 zeigt in einem Beispiel, wie die Drehachse an der genannten Stelle zwangläufig gehalten werden kann. In der Abbildung bezeichnet 3 den Flüssigkeitsbehälter des Kondensators und 16 den Getriebekasten, der mit dem Flüssigkeitsbehälter verbunden ist, welche Verbindung nachstehend an HandFig. 3 shows an example of how the axis of rotation inevitably at the point mentioned can be held. In the figure 3 denotes the liquid container of the condenser and 16 the gear box, which is connected to the liquid container, which connection is on hand below

COPYCOPY

der Abb. 4 gezeigt werden soll. Der Getriebekasten, der also den Bewegungen des Flüssigkeitsbehälters folgt, ist offen gezeigt, und die bei Abb. 3 beschriebenen, die Treibradachse 23 umgebenden Membrangruppen 25 und 26, durch welche die Drehung ermöglicht wird, sind zwischen den Zahnrädern 20 und 21 und den Seitenwänden des Kastens angedeutet. Der Rahmen des Drehgestelles, auf welchem der Kondensator gelagert ist, ist mit 35 bezeichnet. Dieser Rahmen besitzt einen Querbalken 36, mit welchem der Flüssigkeitsbehälter 3 vermittels Pendel 37 verbunden ist, die in am Behälter angebrachten Teilen 38 einerseits und im Querbalken 36 anderseits drehbar angeordnet sind. Diese Pendel sind derart gerichtet, daß die Mittellinien derselben sich in dem Punkt 39 schneiden, der in diesem Falle in der gezeigten Projektion mit der Mittellinie der Treibradachse 23 zusammenfällt. to be shown in Fig. 4. The gear box, which is responsible for the movements of the liquid container follows, is shown open, and the membrane groups 25 and 26 described in Fig. 3 surrounding the drive wheel axle 23, through which the rotation is made possible are between the gears 20 and 21 and indicated on the side walls of the box. The frame of the bogie on which the capacitor is mounted, is denoted by 35. This frame has a crossbar 36, with which the liquid container 3 is connected by means of pendulum 37, which rotatable in parts 38 attached to the container on the one hand and in the crossbeam 36 on the other hand are arranged. These pendulums are directed in such a way that the center lines thereof intersect at the point 39, which in this case in the projection shown with the The center line of the drive wheel axis 23 coincides.

Wenn sich das Drehgestell im Verhältnis zu dem Flüssigkeitsbehälter dreht, werden die Pendel 37 auch etwas um die Mittelpunkte der Befestigungen derselben in den Teilen 38 gedreht, und der Schnittpunkt der Pendelmittellinien wird deshalb etwas von der gezeigten Lage verschoben: es ist aber diese Verschiebung so gering, daß dieselbe zufolge der Nachgiebigkeit der oben beschriebenen Kupplung zugelassen werden kann, und es leuchtet ein, daß der Momentanpol für die Drehung des Drehgestelles mit dem Schnittpunkt der Pendelmittellinien zusammenfällt, der in Übereinstimmung mit der Erfindung so verlegt ist, daß er mit der Mittellinie der Treibradwelle 23 und der Welle 14 in der Horizontalprojektion zusammenfällt oder in der Nähe dieser Linien liegt.When the bogie rotates in relation to the liquid container, the Pendulum 37 also rotated somewhat about the centers of the fastenings of the same in parts 38, and the intersection of the pendulum centers therefore becomes something of that shown Position shifted: but this shift is so slight that it follows from the Compliance of the clutch described above can be allowed and it lights up a, that the momentary pole for the rotation of the bogie with the intersection of the Pendulum center lines coincide with each other is relocated with the invention that it is aligned with the center line of the drive wheel shaft 23 and the shaft 14 coincide in the horizontal projection or in the vicinity of this Lines lies.

Abb. 4 zeigt die Befestigung des Getriebekastens 12 an dem Flüssigkeitsbehälter und die Auflagerung dieses Kastens und des Flüssigkeitsbehälters an dem einen Ende des Drehgestelles. In der Abbildung bezeichnet, wie zuvor, 7 die Turbine, welche- mit ihrem Anschlußstutzen 40 direkt an deni Flüssigkeitsbehälter 3 befestigt ist. An diesem Behälter sind Ohren 41 angebracht, au welche der Getriebekasten τ 6 vermittels Bolzen 42 befestigt ist. Dieser Kasten ist ferner vermittels eines Pendels 43, das sowohl mit dem Kasten als auch mit dem Drehgestellrahmen gelenkig verbunden ist, in letzterem aufgehängt. Der Flüssigkeitsbehälter ist an dem gezeigten Ende des Drehgestellrahmcns auf Pendeln 44 gelagert, welche Pendel sich gelenkig gegen die Ohren 41 des Behälters und den Querbalken 36 stützen. Dieser Ouerbal- j ken entspricht dem in der Abb. 3 mit 36 bezeichneten Balken, und die in der Abb. 3 bezeichneten Pendel 37, die sich ebenfalls gegen diesen Balken stützen, sind auch in dieser Abbildung schematisch angegeben, ebenso die im Drehgestell gelagerten Treibräder.Fig. 4 shows the attachment of the gear box 12 to the liquid container and the support of this box and the liquid container at one end of the bogie. In the figure, as before, 7 denotes the turbine, which - with its connecting piece 40 is attached directly to the liquid container 3. On this container ears 41 are attached, au which the Gear box τ 6 is fastened by means of bolts 42. This box is also mediated a pendulum 43 articulated to both the box and the bogie frame, suspended in the latter. The liquid container is on the end of the bogie frame shown Pendulums 44 supported, which pendulums are articulated against the ears 41 of the container and support the crossbar 36. This Ouerbal- j ken corresponds to that designated in Fig. 3 with 36 Bars, and those marked in Fig. 3 Pendulums 37, which are also supported against this beam, are also in this figure shown schematically, as well as the drive wheels mounted in the bogie.

Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist die im Drehgestell gelagerte Welle, die vermittels der nachgiebigen Kupplung mit der letzten im Getriebe angeordneten Welle verbunden ist, eine Treibradwelle; in gewissen Fällen kann es aber zweckmäßig sein, diese Welle als sogenannte Blindwelle anzuordnen, von welcher Kraft an die Treibradwellen, z. B. .vermittels Kurbeln und Kurbelstangen oder auch durch Zahnräder, übertragen wird. In letzterem Falle würde also ein Teil des Getriebes, im Drehgestell angeordnet sein.In the described embodiment of the invention, the one mounted in the bogie Shaft, which by means of the flexible coupling with the last arranged in the gearbox Shaft is connected to a drive wheel shaft; in certain cases, however, it can be useful to arrange this shaft as a so-called jackshaft, from what force to the drive wheel shafts, z. B. by means of cranks and connecting rods or by gearwheels will. In the latter case, part of the transmission would be arranged in the bogie be.

Claims

Patent Claims:

1. Drive arrangement for with capacitors equipped locomotives, in which the drive motor is permanently connected to the capacitor carried by the bogies is and the movement of this

. to a drive shaft mounted in one of the bogies by means of a likewise on the Capacitor attached gear transmission, characterized in that that between the gearbox and the drive shaft a flexible coupling in such a way is built in that the resilience of the same is used both for the relative movement between the drive axis and the gear in the vertical direction as well as for the horizontal rotary movement of the bogie opposite the condenser *.

2. Drive arrangement according to claim 1, characterized in that the coupling, which is resilient or articulated — too between the last gear shaft in that Gear attached to the capacitor and the drive shaft is arranged, wherein the Bogie in relation to the capacitor is necessarily controlled in such a way that the vertical axis of rotation around which the bogie rotates, intersects the longitudinal center lines of the two shafts mentioned or is in the immediate vicinity of these center lines. tio

3. Drive arrangement according to claim 2, characterized in that clic inevitable The control system consists of pendulums connected at one end to the condenser and at the other end to the bogie frame are rotatably connected.

1 Bhitt drawings.