DE6812453U

DE6812453U - Antriebsanordnung fuer zwei- bzw. dreiachsige drehgestelle

Info

Publication number: DE6812453U
Application number: DE19686812453
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1968-12-20
Filing date: 1968-12-20
Publication date: 1969-04-03
Also published as: FR2026661A7

Description

" Antriebsanordnung für zwei- bzw. dreiachsige Drehgestelle"

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für zwei- bzw. dreiachsige Drehgestelle von Schienentriebfahrzeugen mit mindestens einem mit seiner Welle parallel zu den Treibachsen zwischen diesen angeordnetem Antriebsmotor und fest mit dem Motorgehäuse verbundenen Stirnradgetriebe, wobei jedes der Großräder des Getriebes jeweils auf einer die Treibachse umfassenden Hohlwelle gelagert ist, und wobei die Kraftübertragung von der Hohlwelle zur Treibachse durch eine Kardanhohlwelle erfolgt.

Bei der Projektierung elektrischer Triebfahrzeuge, insbesondere elektrischer Lokomotiven, erscheint es mitunter zweckmäßig unter Berücksichtigung von Raddurchmesser, Spurweite, zulässigem Achsdruck, erforderlicher Antriebsleistung und maximaler Reibwert-Ausnutzung zwischen Rad und Schiene nur einen Motor zum Antrieb von zwei Treibradsätzen oder zwei Antriebsmotoren zum Antrieb von drei Treibradsätzen zu verwenden. Es ist dabei vorteilhaft, den Motor und das Getriebe als zusammengehörende Baueinheit auszubilden und diese mit dem Drehgestell oder Fahrzeugrahmen fest zu verbinden. Die Wellen der Getriebegroßräder werden dabei al3 Hohlwellen, die jeweils die Treibachse umfassen, ausgebildet und sollen die volle Achsfederung und auch axiale Bewegungen und kardanische Bewegungen bei einseitiger Federung gegenüber dem Fahrzeugrahmen zulassen. Zwischen den Getriebehohlwellen und den Treibachsen muß dann eine Antriebsanordnung vorhanden sein, welche diese Bewegungen zuläßt, ohne große Rückstellkräfte auf die Lagerung auszuüben.

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Bei einer solchen Anordnung ist es bekannt, den Antriebsmotor erhöht zwieohen den Treibachsen mit seiner Welle parallel zu diesem anzuordnen C'IElektrieche Bahnen", 1959, S.22, Bildi). Die Welle des fest mit dem Drehgestell verbundenen Antriebsmotors ist bei der bekannten Anordnung über eine AchsVersetzungen zulassende Gelenkhebelkupplung, die einen sog. tanzenden' Ring aufweist, mit der Antriebswelle eines seitlich am Drehgestell angeordneten, gegenüber diesem beweglichen Stirnradgetsie. be verbunden. Dieses stützt sich auf die Treibachsen ab. Die Kraftübertragung erfolgt von der erwähnten Gelenkhebelkupplung aus über Ritzel und ein für beide Achsen gemeinsames Großrad auf je ein mit den Treibachsen elastisch gekuppeltes weiteres Großrad. Bei dieser bekannten Anordnung wirkt sich die große unabgefederte Masse des Getriebes nachteilig aus.

Es ist fernerhin ein zweiachsiges Triebdrehgestell für ein elektrisches Triebfahrzeug bekannt, bei dem ein elektrischer Antriebsmotor fest zwischen den Achsen angeordnet, mit seiner Welle parallel zu diesem angeordnet ist (US-Fatentschrift 2 290 643). Hit dem Gehäuse des Antriebsmotors ist ein Getriebe fest verbunden, dessen Ritzel auf der Motoraohse sitzt.

Das Ritzel treibtüber zwei Zwischenräder jeweils ein Großrad an, das auf einer Hohlwelle angeordnet ist, die die Treibachse umfaßt. Von jeder der beiden Hohlwellen wird das Drehmoment über eine Kardanhohlwelle auf die Treibachse übertragen. Als Kupplungen dienen Stiftkupplungen, die eine kardanische und eine gewisse axiale Bewegung ermöglichen,jedoch geschmiert werden müssen.

Die erwähnten bekannten Anordnungen lassen eine Bewegung der Treibachse gegenüber dem Getriebe nur in sehr beschränktem Maße zu und besitzen auch keine Umfangsfederung. Weiter weisen die Kardanwellen der bekannten Anordnungen dem Tarsohleiß unterworfene Bauelemente auf, die einer laufenden Wartung bedürfen.

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Es 1st die Aufgabe der Erfindung, Antriebsanordnungen der eingangs erwähnten Art zu verbessern und eine solche Anordnung zu schaffen, die keiner Wartung bedarf und die insbesondere bei dreiachsiger Ausführung ein großes axiales Spiel zwischen Treibachse und Drehgestell zuläßt.

Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß an einem Ende der Kardenhohlwalle eine bekannte mindestens drei Gelenkhebel aufweisende zentrierende Geler-khebelkupplung angeordnet ist, deren Gelenkhebel über sphärische Gelenke einerseits am treibenden und andererseits am getriebenen Teil angreifen, während wenigstens am anderen Ende der Kardanhohlwelle eine bekannte Gummiringhülsenfeder angeordnet ist.

Bei einer weiteren Ausführungsfonn der Erfindung Bind an beiden Enden der Kardanhohlwelle zentrierende Gelenkhebelkupplungen angeordnet.

Bei einer dreiachsigen Ausführung des Drehgestelles mit zwei Antriebsmotoren ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß die Ritzel des Getriebes jeweils mit zwei Zwischenrädern kämmen, von denen die beiden mittleren das Großrad für den Antrieb der mittleren Achse antreiben, während jedes der äußeren Zwisohenstimräder je ein Großrad eines der beiden äußeren Treibachsen antreibt.

In zweckmäßiger Weise ist der Getriebekasten vierteilig ausgebildet und die Zwisohenstimräder und die Antriebsritzel der Antriebsmotoren sind im Hauptteil des Getriebekastens gelagert und die Teilfugen der Getriebekastenteile schneiden die Achsen der Getriebehohlwellen und die Teilfugen im Bereich der Endachsen sind in einem Winkel zur Horizontalen angeordnet.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Teilfugen der Getriebekastenteile für die mittlere Aohse horizontal angeordnet. - 4 -

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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die beiden äußeren Treibachsen durch in axialer Riehtong hartelastisch wirkenden Kupplungen mit der Kardanwelle und diese mit der Getriebehohlwelle verbunden.

Bei der oben erwähnten Gummigelenkhebelkardankupplung ist an den Enden der Kardanhohlwelle einerseits eine zentrische Gelenkhebelkupplung, die mindestens drei Gelenkhebel aufweist, deren Enden jeweils über sphärische Gelenke mit der antreibenden bzw. abtreibenden Welle verbunden sind und andererseits eine Gummiringhülsenfederkupplung angeordnet.

Bei dreiachsigen Triebdrehgestellen ist eine große axiale Bewegungsmöglichkeit der Treibachsen gegenüber dem Drehgestell von ausschlaggebender Bedeutung. Bei einem solchen Drehgestell muß die in der Mitte liegende Treibachse axiale Bewegungen in der Größenordnung von ί 25 mm ausführen können, um einen zwaiigskräftefreien Kurvenlauf zu gestatten.

Die beiden Außenachsen eines solchen Triebdrehgestelles sind axial hartelastisch mit dem Drehgestellrahmen verbunden, um guten Lauf bzw. gute Führungseigenschaften der Endtriebsätze zu erhalten. Bei einer dreiachsigen Treibachsenanordnung ist es demnach besonders vorteilhaft, einen Gummigelenk-Kardanantrieb zu verwenden, bei welchem der auf der mittleren Treibachse angeordnete Antrieb mindestens eine zertrische Gelenkhebelkupplung besitzt, um die geforderte große axiale Bewegungsmöglichkeit zu gewährleisten.

Ein Ausführungsbeispiel einer Antriebsanordnung nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

die Fig. 1 ein zweiachsiges Drehgestell in einer Ansicht, " " 2 ein zweiaohsigee Drehgestell von oben gesehen.

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die Fig. 3 ein zweiachsiges Drehgestell nach Fig. 1 mit aufgeschnittenem rechten Teil

" ·' 4 eine Draufsicht auf ein Drehgestell mit zwei verschiedenen Kardanwellenanordnungen

" " 5 ein dreiachsiges zweimotoriges Drehgestell in einer Ansicht

" " 6 das Drehgestell nach Fig. 5 von oben gesehen.

In den Zeichnungen sind mit 1 die Treibachsen, mit 2 das Stirnradgetriebe und mit 3 äie Antriebsmotoren bezeichnet. Die Achsen des bzw. der Antriebsmotoren liegen oberhalb einer durch die Treibachsengelegten.* Ebene. Im Getriebekasten sind die die Großräder 4 tragenden Getriebehohlwellen 5 gelagert. Die Getriebehohlwellen 5 umfassen die Treibradsätze 6 und lassen das für Achsverlagerungen erforderliche Spiel zwischen beiden zu. Das Getriebe 2 ist mit den Antriebsmotoren 3 zu einer Baueinheit zusammengeschraubt. Diese Baueinheit ist an den Auflagen ? fest mit dem Drehgestell 8 oder dem Fahrzeugrahmen verbunden. Die Getriebehohlwelle 5 ist bei dem Ausfiihrungsbeispiel nach Fig. 2 über eine zentrische Gummigelenkkar dankupplung mit der Kardanhohlwelle 10 und die letztere mit der Treibachse 1 über eine ebensolche Kupplung 11 gekuppelt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Getriebehohlwelle 5 der rechten Achse mittels einer Gelenkhebelkupplungj die vier Gelenkhebel aufweist, von denen die Hälfte im Sinne der Drehrichtung der Kupplung und dieandere Hälfte der Gelenkhebel in entgegengesetzter Richtung angeordnet ist, mit der Treibachse gekuppelt. Bei dieser Anordnung ergibt sich eine sehr gute Führung der Kardanwelle in axialer Richtung.

Bei dem in Fig. 4 dargestelltem Drehgestell sind die Kupplungen der linken Kardanwelle als Gummihülsenfedern 12 ausgebildet, während die zweite Treibachse in gleicher Weise wie in Fig. 2 dargestellt mit dem Großrad gekuppelt ist.

Pat 4 F ! (868. 5000/EA»

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Bei dem dreiachsigen in Flg. 6 dargestellten Drehgestell sind drei Triebaohsen 1 über das Stirnradgetriebe 2 drehmomentmäßig gekoppelt. Die beiden Antriebsmotoren 3 befinden sich in der Mitte zwischen den einzelnen Triebachsen und sind in höherer Ebene als die Triebachsebene angeordnet. Im Getriebe-) kasten sind die drei Großräder 4 mit den Getriebehohlvnllen 5 gelagert. In den Getriebehohlwellen 5 sind die Treibradsätze 6 mit dem erforderlichen Spiel geführt. Das Getriebe 2 ist mit den Motoren 3 als Baueinheit verschraubt. Diese Baueinheit ist an den Funkten 7 fest mit dem Drehgestell oder Fahrzeugrahmen 8 verbunden. Zwischen den Getriebehohlwellen 5 und den Treibachsen 6 sind ebenfalls Gummigelenkkardanantriebe 9 angeordnet, öle aus zentrischen Gelenkhebelkupplungen 11 bestehen. Die äußeren Achsen weisen Kupplungen auf* wie eine solche an der rechten Achse des Drehgestelles der Fig.3 dargestellt 1st. Die mittlere Treibachse des Drehgestelles weist eine besonders gute axiale Beweglichkeit auf.

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Claims

2.

Schutzansprüche ι

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Antriebsanordnung für zwei- "bzw. dreiachsige Drehgestelle von Schienentriebfahrzeugen mit mindestens einem mit seiner Welle parallel zu den Treibachsen zwischen diesen angeordnetem Antriebsmotor und fest mit dem Motorgehäuse verbundenem Stirnradgetriebe, wobei jedes der Großräder des Getriebes jeweils auf einer die Treibachse umfassenden Hohlwelle gelagert ist, und wobei die Kraftübertragung von der Hohlwelle zur Treibachse durch eine Kardanhohl· welle erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende der Kardanhohlwelle eine bekannte mindestens drei Gelenkhebel aufweisende zentrierende Gelenkhebelkupplung angeordnet ist, deren Gelenkhebel über sphärische Gelenke einerseits am treibenden und andererseits am getriebenen Teil angreifen, während am anderen Ende der Kardanhohlwelle eine bekannte Gummiringhülsenfeder angeordnet ' Vt.

Antriebsanordnung für zwei- bzw. dreiachsige Drehgestelle von Schienentriebfahrzeugen mit mindestens einem mit seiner Welle parallel zu den Treibachsen zwischen diesen angeordnetem Antriebsmotor und fest mit dem Motorgehäuse verbundenem Stirnradgetriebe, wobei jedes der Großräder des Getriebes jeweils auf einer die Treibachse umfassenden Hohlwelle gelagert ist, und wobei die Kraftübertragung von der Hohlwelle zur Treibachse duroh eine Kardanhohlwelle erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der Kardanhohlwelle zentrierende Gelenkhebelkupplungen angeordnet sind.

Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dreiachsiger Ausführung des Drehgestelles zwei Antriebsmotoren vorgesehen sind, deren Ritzel jeweils mit zwei Zwisohenstirnrädern kämmen, von denen die beiden mittleren das Großrad für den Antrieb der mittleren Achse antreiben,während jedep der äußeren Zwischenstj· 'der je ein Großrad eines der beiden äußeren Treibaor^en an treibt^ -R-

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4. Antriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebekaeten vierteilig ausgebildet ist, daß die Zwischenstirnräder und die Antriebsritzel der Antriebsmotoren im Hauptteil des Getriebekastens gelagert sind und daß die Teilfugen der Getriebekastenteile die Achsen der Getriebehohlwellen uchneiden und daß die Teilfugen im Bereich der Endachsen in einem Winkel zur Horizontalen angeordnet sind.

5. Antriebsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilfugen der Getriebekastenteile für die mittlere Achse horizontal angeordnet sind.

6. Antriebsanordnung nach:lAnspruch 3, 4 oder 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die beiden äußeren Treibachsen durch in axialer Richtung hartelastisch wirkende:- Kupplungen mit der kardanwelle und diese mit der Getriebehohlwelle verbunden sind.

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