DE801997C - Turbinengetriebenes Fahrzeug, insbesondere Turbinenlokomotive - Google Patents

Turbinengetriebenes Fahrzeug, insbesondere Turbinenlokomotive

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DE801997C
DE801997C DEP37779A DEP0037779A DE801997C DE 801997 C DE801997 C DE 801997C DE P37779 A DEP37779 A DE P37779A DE P0037779 A DEP0037779 A DE P0037779A DE 801997 C DE801997 C DE 801997C
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DE
Germany
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guide vane
vane carrier
vehicle
turbine
rotor
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DEP37779A
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English (en)
Inventor
Ernst Dipl-Ing Hallmann
Ernst Dr-Ing Lammerz
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KRUPP F LOKOMOTIVFABRIK
Original Assignee
KRUPP F LOKOMOTIVFABRIK
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C17/00Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems
    • B61C17/12Control gear; Arrangements for controlling locomotives from remote points in the train or when operating in multiple units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/28Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with rotary prime movers, e.g. turbines
    • B61C9/30Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with rotary prime movers, e.g. turbines mechanical

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)

Description

  • Turbinengetriebenes Fahrzeug, insbesondere Turbinenlokomotive Bei Antriebsturbinen von Fahrzeugen, insbesondere bei Danihfturlünen von Turbinenlokomotiven, betrugt (las _\nfahrdrelinioinent je nach der Bauart der Turbine das 2- bis 3fache des Drehinoinents, (las sich bei der günstigsten Drehzahl einstellt. Diese Mloinentsteigerung genügt bei Fahrzeugen in den meisten Fällen nicht. besonders dann nicht, wenn (las Fahrzeug in zwei oder mehr Fahrbereichen, z. h. in einem unteren (beim Anfahren) und in einem oberen (bei der Streckenfahrt), mit gutem Wirkungsgrad arbeiten soll.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, schon mit einer Turbine eine ausreichende Momentsteigerung bei gutem Wirkungsgrad auf (lern gesamten Fahrbereich zti erzielen. Die Aufgabe wird in erster Linie dadurch gelöst, dafi der Leitschaufelträger der Turbine (ganz ()der mir ein Teil von ihm) wahlweise fest oder drehbar ist und über ein Getriebe mit den getriebenen Rädern des Fahrzeuges in Verbindung steht, die gleichzeitig mit dem Turbinenläufer zwangläufig verbunden sind (wenn ini folgenden vom drehbaren Leitschaufelträger die Rede ist, ist daher gemeint, daß entweder der ganze Leitschaufelträger oder iiur ein Teil davon drehbar ist). Der drehbare Leitschatifelträger, dessen Drelinionient den gleichen Betrag wie (las des Turbinenlätifers, aber entgegengesetzte Richtung hat. der daher iin gelösten Zustand im entgegengesetzten Sinne wie der Turbinenläufer umläuft, Überträgt also dann zusammen mit dem Läufer sein Drehmoment auf die getriebenen Räder des Fahrzeuges. Bei gegenläufigen Radialturbinen übernimmt der Gegenläufer die Aufgabe des drehbaren Leitschatifelträgers, indem er in einem Fahrbereich festgehalten wird. Der drehbare Leitschaufelträger wird vorteilhaft im unteren Fahrbereich losgelassen und im oberen Fahrbereich stillgesetzt.
  • Die Anordnung mit wahlweise festem oder umlaufendem Leitschaufelträger ist sowohl für Einzelachsantrieb als auch für Blindwellenantrieb zu gebrauchen. Für die letztgenannte Antriebsart ist eine Lösung günstig, bei der der drehbare Leitschaufelträger im unteren Fahrbereich mit den getriebenen Fahrzeugrädern unter Vermittlung eines Turbowandlers verbunden ist. Dabei kann entweder in die zur Blindwelle führende Sekundärwelle des Turbowandlers ein Freilauf geschaltet sein oder der Turbowandler im oberen Fahrbereich entleert werden.
  • Die Zeichnung veranschaulicht an Hand von zwei Fahrschaubildern (Abb. i und 3) mehrere Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung in den Abb. 2 und 4 bis 7, in Abb. 4 zusammen mit dem Fahrzeug. Die Abb. 8 und 9 stellen die Umschaltvorrichtung von einem zum anderen Fahrbereich, teilweise im Schnitt, teilweise in perspektivischer Darstellung in verschiedenen Stellungen dar.
  • Beim Fahrschaubild von Abb. i sind über der Fahrgeschwindigkeit v bzw. der Drehzahl nT des Turbinenläufers Kurven für die Leistung N bzw. den Wirkungsgrad 17 und das zugehörige Drehmoment Md mit vollen Linien für eine Turbine eingetragen, die den gesamten Fahrbereich allein bestreitet. Die Leistungs- bzw. Wirkungsgradkurve N, ri verläuft nach Art einer Parabel, die von der Geschwindigkeit v = o allmählich bis auf einen günstigsten Wert N, bzw. 218 ansteigt und dann allmählich bis zur Höchstgeschwindigkeit v = i,0 wieder abfällt. Das Drehmoment Md hat bei der Fahrgeschwindigkeit v = o seinen Höchstwert und sinkt allmählich bis zur Höchstfahrgeschwindigkeit ab. Der Wert des Drehmoments bei der günstigsten Fahrgeschwindigkeit v, wird als Einheit Md = i zugrunde gelegt. Diesen Kurvenverlauf haben' die üblichen Turbinen mit feststehendem Leitschaufelträger, gegen den sich das Drehmoment des Turbinenläufers abstützt.
  • Bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach dem Schema von Abb. 2 besteht die Turbine i aus einem Läufer 2 und einem wahlweise feststehenden oder entgegengesetzt wie der Turbinenläufer :2' umlaufenden Leitschaufelträger 3. Der Turbinenläufer 2 steht über seine Welle 4, ein Zahnradpaar 5, 6 und eine Welle 7, kurz Treibwelle genannt, mit den in Abb.2 nicht dargestellten angetriebenen Rädern des Fahrzeuges in zwangläufiger Verbindung. Der wahlweise bewegliche oder feststehende Leitschaufelträger 3 der Turbine steht über eine die Turbinenwelle4 umgebende Hohlwelle8, drei Zahnräder 9, 1o, ii und einen Freilauf 12 mit der Treibwelle 7 in Verbindung. Die Hohlwelle 8 trägt außerdem eine feste Bremsscheibe 13, die durch Bremsglieder 14 festgehalten werden kann.
  • Bei festgezogener Bremse 13, 14, bei der also der Leitschaufelträger 3 feststeht und sein Drehmoment vom Turbinengehäuse i aufgenommen wird, werden die im Fahrschaubild von Abb. i mit vollen Linien dargestellten Kurven (N, n und Ma) erzielt. Dieser Betriebsfall ist für den oberen Fahrbereich günstig.
  • Bei 'gelöster Bremse 13, 14, bei der also der Leitschaufelträger 3 im entgegengesetzten Sinne wie der Turbinenläufer 2 umläuft, überträgt er sein Drehmoment über die eine Drehrichtungsumkehr bewirkenden drei Zahnräder 9 bis i i auf die Treibwelle 7. Diese erhält gleichfalls das gleich große Drehmoment des Turbinenläufers 2. Der Verlauf der Leistungs-, Wirkungsgrad- und Drehmomentkurven für diesen Betriebsfall wird durch die mit dem Index i versehenen, gestrichelt dargestellten Kurven wiedergegeben. Der so geschaffene untere Fahrbereich ergibt beim Anfahren hohe Drehmomente und infolgedessen starke Beschleunigung bei gutem Wirkungsgrad. In Abb. i rechts vom Schnittpunkt der Wirkungsgradlinienll und ig, bei dem übrigens Drehmomentgleichheit Md = Mdl herrscht, liegt der obere Fahrbereich, links vom Schnittpunkt der untere Fahrbereich.
  • Für das Wesen der Erfindung ist es ohne Bedeutung, ob die Turbine i wie beim Schema von Abb. 2 eine Axialturbine oder ob sie eine Radialturbine ist. Im letzteren Falle übernimmt der Gegenläufer der Radialturbine die Aufgabe des bald festen, bald beweglichen Leitschaufelträgers im Sinne der Erfindung.
  • Gemäß Abb. i und 2 dreht sich der Leitschaufelträger 3 ebenso schnell wie der Turbinenläufer 2. Das ist aber für das Wesen der Erfindung nicht notwendig. Durch entsprechende Bemessung der Zahnradpaare 5, 6 bzw. 9, 11 läßt sich diese Bedingung weitgehend verändern. Die Auslegung hängt vom Wirkungsgradverlauf der angewendeten Turbine und dem jeweiligen Verwendungszweck ab. Wählt man das Übersetzungsverhältnis in den Zahnradstufen 5, 6 und 9, 11 so, daß der Leitschaufelträger 3 jeweils mit der doppelten Drehzahl wie der Turbinenläufer 2 umläuft, so erhält man die im Fahrschaubild von Abb. 3 punktiert dargestellten und mit Index 2 versehenen Leistungs-, Wirkungsgrad- und Drehmomentkurven. Bei ihnen wird die Höchstgeschwindigkeit auf ein Drittel der Geschwindigkeit mit feststehendem Leitschaufelträger 3 herabgesetzt. Wird das Übersetzungsverhältnis so gewählt, daß der Leitschaufelträger 3 die halbe.Drehzahl des Turboläufers 2 hat, erhält man die in Abb. 3 strichpunktiert dargestellten und mit dem Index 3 versehenen Kurven. In diesem Falle wird die Höchstgeschwindigkeit auf zwei Drittel derjenigen bei feststehendem Leitschaufelträger 3 herabgesetzt. Durch entsprechende Änderung der übersetzungsverhältnisse lassen sich alle dazwischenliegenden Werte verwirklichen.
  • Für Schienenfahrzeuge ergibt sich eine besondere Vereinfachung des Antriebs, wenn die Turbine i auf zwei voneinander unabhängige Achsen oder Achsgruppen wirkt. In diesem Falle genügt es häufig, für den oberen Fahrbereich nur eine Achse bzw. Achsgruppe anzutreiben, so daß nur im unteren Fahrbereich beim Anfahren beide Achsen bzw. Achsgruppen getrieben werden. Ein Beispiel hierfür zeigt :\b1>.4. Hier steht der Ttlrblnenl:infer 2 übet- ein Stirnradpaar 15, 16, eine Längswelle 17 und ein Kegelradpaar 18, i9 mit einem in der Fahrtrichtung vorn liegenden Radsatz 20 in zwanglättilger Verbindung. Der Leitschaufelträger 3 ist über seine Hohlwelle 8 und ein gleich großes Stimra(ll)aar 21, 22, eine Längswelle 23 und gleich große Kegelradpaare 24, 25 mit einer hinteren Treibachse 26 unter Zwischenschaltung des Freilaufs 12 verbunden. Die Hohlwelle 8 trägt wieder die 13renise 13, 14. Die großen Stirnräder 16, 22 sind mit je einer Ringmuffe 27, 28 ausgestattet, die auf den einander zugewandten Seiten der Stirnräder 10, 22 angeordnet sind und in deren Ringnuten 29, 30 ein Schalthebel 31 eingreift, der zur Erzielung des Fahrtrichtungswechsels firm eine senkrecht zur Turl)iileilwelle 4 verlaufende Achse 32 schwenkbar ist. Die Stirnräder 16, 22 sind auf der sie tragenden Kegelritzelwelle 17, 23 undrehbar, aber verschiebbar. Durch Schwenken des Schalthebels 31 uill die .-\cllse 32 kann gleichzeitig jedes Stirnrad 16, 22 außer Eingriff mit seinem Gegevstirnrad 1,3, 21 tin<t in Eingriff mit dem benachbarten Stirnrad 21, 15 gebracht werden. Die Drelirichtungstimkehr des Leitschaufelträgers 3 erfordert nicht wie bei Abb. 2 ein besonderes Umkelirrad io; sie wird hier durch die spiegelbildliche Anordnung der Kegelritze) 18, 24 hervorgerufen, nämlich dadurch, daß die Kegelritze) 18, 24 mit ihren Rückenflächen einander zugewandt sind. Bei der beschriebenen Anordnung ist es möglich, mit einer Mindestzahl von 8 Zahnrädern (nämlich finit je zwei unter sich gleichen Stirnrädern i5, i6 bzw. 21, 22 und Kegelrädern 18, i9 bzw. 24, 25) und einer Bremse 13, 14 bei nur einer Antriebsturbine i zwei getrennte Fahrzeugachsen vorwärts tind rückwiii-ts in einem unteren Fahrbereich (Anfahren) und in einem oberen Fahrbereich (Streckenfahrt) anzutreiben. Die Anordnung wirkt daher wie ein Einzelachsantrieb, bei dem die Laufraddurchnlesser der beiden Radsätze 20 und 26 nicht genau miteinander übereinzustimmen brauchen.
  • In vielen Fällen wird es nicht notwendig sein, zur Verbesserung der Anfahrverhältnisse das volle Drehmoment des Leitscliatifclträgers 3 auszunutzen. Wie schon oben angedeutet wurde, soll daher gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung nur ein Teil des Leitschaufelträgers 3 zum Gegenlauf herangezogen werden, während der übrige Teil ununterbrochen fest stellt. Dabei wird es als besonders günstig angesehen, mir die letzten Stufen des Leitschaufelträgers 3 beweglich zu machen, weil hier die Lagerung und Abdichtung einfach wird. Ein Beispiel für eine solche Anordnung in Anwendung auf eine Axialturbine zeigt Abb. 5. Nur die letzten Stufen 33 des Leitschaufelträgers 3 sind hier beweglich, während der übrige Teil mit dem Turbinengehäuse i ununterbrochen fest verbunden ist. Abb. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Gedanken, den beweglichen Teil 33 des Leitschaufelträgers 3 als Radialturbine auszubilden. Bei dieser Ausführung ist demzufolge der mit dem dauernd feststellenden Teil des Leitschaufelträgers 3 zusammenarbeitende Teil des Turbinenläufers 2 mit axialen Schaufeln ausgestattet, lvährend die letzten Schaufelstufen 34 des Turbinenläufers 2 gleichfalls Radialschaufeln haben.
  • Die geschilderten Anordnungen sind in erster Linie für Einzelachsantriebe gedacht, lassen sich aber auch für Blindwellenantriebe anwenden, bei denen von der Blindwelle mehrere gekuppelte Achsen angetrieben werdet). Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung erhält man eine hauptsächlich für Blindwelleilantriebe geeignete, sehr vorteilhafte Anordnung, wenn zwischen den ganz oder teilweise drehbaren Leitschaufelträger 3 bzw. den Gegenläufer bei Radialturbinen und die getriebeilen Fahrzeugräder ein Turbowandler, d. 1). ein liy,drodvnamisclies, drehmomentsteigerndes Flüssiglceitsgetriel)e geschaltet wird. In diesem Falle muß entweder zwischen die Sekundärwelle des Turbowandlers und die Fahrzeugräder ein Freilauf geschaltet sein, damit die Sekundärseite des Wandlers im oberen Fahrbereich nicht von den 1, ahrzeugrädern mitgeschleppt wird, oder der Turbowandler muß im oberen Fahrbereich entleert werden.
  • Eitle Einrichtung, durch die das Umschalten des Leitschaufelträgers von einem Fahrbereich zum anderen beispiels@veise durchgeführt werden kann, ist in den Abb. 7 bis 9 dargestellt. Abb. 7 zeigt den 1_<ingssclniitt durch eine Axialturbine i, deren Leitschaufelträger aus einem starr mit dem Gehäuse i der Turbine verbundenen Teil 3 und einem beweglichen Teil 33 besteht. Die Abb.8 und 9 veranschaulichen die Steuerungsteile der Vorrichtung bei verschiedener Betriebslage.
  • Uni den beim Übergang vom unteren Fahrbereich zum oberen sehr schnell umlaufenden beweglichen Teil 33 des Leitschaufelträgers stillzusetzen, ist eine Bremsturbine 35, 36 vorgesehen, der Dampf durch eine Düse, 37 zugeführt wird. Der Laufschaufelteil35 der Bremsturbine ist auf (lern Außenmantel des beweglichen Teiles 33 des Leitschatifelträgers befestigt, während die zugehörigen Leitschaufeln 36 im Turbinengehäuse i festsitzen. Der drehbare Teil 33 des Leitschaufelträgers 3 wird durch die Turbobremse 35, 36 in Gemeinschaft mit der mechanischen Bremse 13, 14 (vgl. hierzu Abb. 2) abgebremst. Beim Umschalten vorn oberen zum unteren Fahrbereich werden beide Bremsen gelöst.
  • Die Schaufelung der Bremsturbine 35, 36 ist an das Austrittsende des drehbaren Teiles 33 des Leitschatifelträgers gelegt. Der Übergang der Fahrbereiche wird in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit durch einen mit den Fahrzeugrädern zwangläufig verbundenen Fliehkraftregler38 selbsttätig gesteuert. Die Umschaltung auf den oberen Fahrbereich durch Stillsetzen des Leitschaufelträgers erfolgt bei einer höheren Fahrgeschwindigkeit als die umgekehrte Umschaltung auf den unteren Fahrbereich. Als Arbeitsmittel für die Umschalteinrichtung, die im folgenden näher beschrieben wird, dient beispielsweise das für die beweglichen Teile des Fahrzeuges gebrauchte Schmiermittel. Es ist Vorsorge getroffen, daß bei Störung des Schrniermittelumlaufs ein die Dampfzufuhr zur Turbine 1 steuerndes Schnellschluß-@entil geschlossen wird.
  • \'oii der Muffe 39 des Drehzahlreglers 38 geht ein Hebel 40 aus, an dem ein Steuerkolben 41 angelenkt ist. Dieser hat drei Steuerflächen 42, 43 und 44, die durch Ringräume 45, 46 voneinander getrennt sind. In den Ringraum 45 mündet eine Druckleitung 47 für das Arbeitsmittel. Vom Ringraum 46 geht eine Rücklaufleitung 48 aus. Der Steuerfläche 43 gegenüber liegt ein Raum 49, von (lern ein Leitungsstück 5o ausgeht, (las in einen Zylinderraum 51 eines Arbeitskolbens 52 führt, mit dem das :l"bsperrventi153 für die Turbinendüse 37 der Bremsturbine 35, 36 fest verbunden ist. Auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens 52 befindet sich gleichfalls ein zylindrischer .Arbeitsraum 54, dessen Bedeutung weiter unten erläutert wird. Von der Leitung 5o zweigt eine Leitung 55 ab, die zu einem Zylinderraum 56 eines ''trbeitskolbens 57 für eine gleichfalls später erläuterte Synchronisiereinrichtung führt. Der gegen den Widerstand einer Feder 58 verschiebbare Kolben 57 hat eine Stange 59, an der ein doppelarmiger Hebel 6o angelenkt ist. Sein freies Ende greift in die Nut 61 einer ':Muffe 62, die an einer Bren.sscheibe 63 ,sitzt. Der Bremsscheibe 63 gegenüber liegt eine Gegenscheibe 64, die mit der Welle 8 der Bremstrommel 13 (vgl. wieder Abb.2) zwangläufig verbunden ist und .während des Laufes des Leitschaufelträgerteiles 33 im gleichen Sinne (Pfeil x) umläuft wie der Teil 33, d. li. entgegen dem Sinne des Turbinenläufers 2.
  • Die Bremsscheibe 63 hat einen Arm 65, an dein Tiber einen Lenker 66 ein Steuerkolben 67 angelenkt ist, der mit zwei Steuerflächen 68 und 69 ausgestattet ist. Auf dem Lenker 66 sitzt starr ein Teller 70, gegen den sich das eine Ende einer Schraubenfeder 71 stützt, deren anderes Ende gegen die vordere Stirnwand 72 des Zylinders 73 des Steuerkolbens 67 anliegt. Bei der in Abb. 8 dargestellten Endstellung des Steuerkolbens 67 ist von dessen Steuerfläche 68 ein Anschluß 75 für die Druckleitung 47 verdeckt. Daneben mündet in den zwischen den Steuerflächen 68 und 69 befindlichen Ringraum 74 ein Anschluß 76 für die Ri'tcklaufleitung 48. Auf der gegenüberliegenden Seite des Ringraumes 74 liegt ein Anschluß 77 für eine Leitung 78, die in den Zylinderratm1 79 eines _'rl)eitskoll>ens (Breniskol,ben) 8o führt, der gleichfalls, gegen den Widerstand einer Feder 81 verschiebbar ist und dessen Kolbenstange 82 am Bremsband 14 angelenkt ist. Vorn Zylinderraum 79 des Bremskolbens führt ein Leitungsstück 83 zu <lern Zylinderraum 54, dessen Arbeitskolben 52 das Ventil 53 zur 13remsturlninendüse 37 bewegt.
  • Bei der Fahrt im unteren Fahrbereich, bei der der Leitschaufelträgerteil33 umläuft, nehmen die 'feile die aus Abb.8 ersichtliche Lage ein. Die Leitung 5o ist drucklos, und das Ventil 53 für die Bremsturbine 35, 36 ist geschlossen. Der Zylinderraum 79 des Bremskolbens ist gleichfalls drucklos und das Bremsband 1:1. gelöst. Der Steuerkolben 67 befindet sich in der hinteren Totlage, bei der er die Leitung 78 mit der Rücklauf leitung 48 verbindet. Der Zylinderrauen 56 des Steuerkolbens 57 für die Synclironisiereinrichtung, nämlich die beiden Bremsscheiben 63, 64, ist ebenfalls drucklos, und diese haben Abstand voneinander.
  • Hat jetzt die Fahrgeschwindigkeit im unteren Fahrbereich einen Wert erhalten, bei dem auf den oberen Fahrbereich umgeschaltet werden soll, so hat sich die Muffe 39 des Drehzahlreglers 38 in die in Abb. 9 dargestellte Lage gehoben. Der Hebel 40 hat den Steuerkolben 41 nach aufwärts geschoben, wodurch die Druckleitung 47 über den Ringraum 45 mit der Leitung 5o in Verbindung gebracht wird. Der Zylinderraum 51 oberhalb des Arbeitskolbens 52 wird dadurch unter Druck gesetzt, und der Kolben 52 bewegt sich abwärts (gestrichelt in Abb.9) und öffnet entgegen der Strömungsrichtung des Dampfes das Ventil 53 zur Düse 37 der Bremsturbine 35, 36, wodurch die, Drehung des Leitschaufelträgers 33 verlangsamt wird. Gleichzeitig hat die Leitung 55 Druck erhalten und den Kolben 57 und damit das untere Ende des Doppelhebels 6o nach rechts geschoben. Infolgedessen ist die Reibscheibe 63 nach links gegen die vom umlaufenden Leitschaufelträgerteil 33 angetriebene Gegenscheibe 64 gepreßt worden, die dadurch im Sinne des gestrichelten Pfeiles x ein Stück mitgenommen worden ist, nämlich so weit, bis der Steuerkolben 67 an die hintere Stirnwand des Steuerzylinders 73 getroffen ist (gestrichelt in Abb. 9). Von da ab reibt die Scheibe 64 auf der nunmehr festen Scheibe 63 so lange, wie der Leitschaufelträgerteil33 nach 1lrnläuft. Infolge des Bremsmoments der Bremsturbine 35, 36 hat sich dessen Drehzahl inzwischen stark vermindert. Sobald, nachdem sie zu Null geworden ist, die Bremsturbine 35, 36 den Leitschaufelträgertei133' im entgegengesetzten Sinne, d. h. im Drehsinn des Turbinenläufers 2 mitzunehmen sucht, dreht sich die Scheibe 64 ein wenig entgegen dem Sinne des Pfeiles x, nimmt dabei die Scheibe 63 ein Stück mit (in Abb. d finit vollen Linien dargestellt) und zieht den Steuerkolben 67 entgegen der Kraft der Feder 71 in die vordere Endlage, bei der die Druckleitung 47 über die Anschlüsse 75 und 77 mit dem Zylinderratten 79 des Bremskolbens 8o verbunden wird. Dadurch wird das Bremsband 14 angezogen. Gleichzeitig gelangt Druckflüssigkeit vom Arbeitsraut11 79 in den Zylinderraum 54 unter den Kolben 52, wodurch dieser nach oben bewegt (mit vollen Linien in Abb. 9 dargestellt) und das Ventil 53 zur Bremsturbine 35, 36 abgesperrt wird. Die Dampfturbine 1 arbeitet nunmehr mit feststehendem L eitschaufelträger 3, 33 im oberen Fahrbereich.
  • Soll vorn oberen Fahrbereich auf den unteren zurückgeschaltet werden, was zweckmäßig nicht bei der gleichen Stellung des Reglers 38 geschieht, bei der auf den oberen Bereich umgeschaltet wurde, sondern hei einer etwas geringeren Fahrgescliwindigkeit, so nimmt der l)relizalllregler 38 die in A11. 8 gestrichelt dargestellte Lage ein, bei der seine Muhe 39 unter die in ,11>h. 8 mit --ollen Linien dargestellte Lage herabgesunken ist. Der Hebel 4o, der gleichfalls nach unten ausgeschwungen ist, zieht jetzt deii Steuerkolben 41 abwärts, wodurch clie Druckleitungen 5o und 55 Tiber den Anschluß 49 und clen Ringranin 46 mit der @üchlauHeitung 48 verlmndeii sind. Daher ist der lüllhen 57 durch clie Rückstellfeder 58 nach links Im wegt worden und hat über den Hebel 6o die Reillscheil>e 63 außer Berührung nlit der Scheibe 64 gebracht. Die Feder 7 1 hat darauf den Steuerkollmi 67 in seine hintere Endlage bewegt, hei der die Leitungen 83 mlcl ;8 sowie die zugehörigen elrlwitsrä tune 79 und 54 gleichfalls mit der Riicklaufleitung 48 verbunden sind und die Teile wieder die in MA 8 mit vollen Linien dargestellte Lage einnehmen. Sämtliche Steuer- und Arbeitskolben 11, 52, 57 und 67 sind daher druckentlastet. Das hat zur Folge, daß (las Hreinslmnd 1,4 gelöst wird, so daß der lxdschaufelträgerteil 33 wieder frei iiilllaufen und damit den niiteren Fahrbereich einstellen kann.

Claims (3)

  1. PATENTANSPROCHE: 1. Ttirbineilgetriebenes Fahrzeug, insbesondere "rurl» nenlokoniotive, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil (33) des ]- eitschaufehrägers (3) zur Erzielung verschiedener Fahrbereiche im Turbinengehäuse (1) wahlweise fest oder drehbar ist und iilwr ein Getriebe (8 11i8 11 bzw. 21 11i8 25) mit den getriebenen Rädern des Fahrzeuges in Verbindung steht, die gleichzeitig mit dein Turbinenläufer (2) zwangl:itilig verbunden sind.
  2. 2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daL> bei gegenläufigen Radialturbinen der Gegenläufer die .Aufgabe des drehbaren Leitschaufelträgers hat.
  3. 3. Fahrzeug nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet. dal.i der als Gegenläufer wirkende drehbare Leitschaufelträger (3 bzw. 33), der im oberen Fahrlwrcich fest steht, im unteren Fahrbereich gelöst ist und über das mit Drehrichtungsumkcllr und Freilauf ausgestattete Getriebe mit den getriebenen Rädern des Fahrzeuges in Vcr1iindung steht. Fahrzeug nach Anspruch t bis 3, dadurch gekennzeichnet. daß der drchlmre Leitschaufelträger (3) und der TurbinenUitifer (2) voneinander getrennte AchseH (26, 20) oder Achsgruppen des Fahrzeuges treiben. 5. Iahrzcug nach Anspruch i bis .f, dadurch gekennzeichnet, dall bei mindestens zwei ge-Wehenen Achsen oder Achsgruppen der "Cur-Minenläufer (2) finit der hinteren (26) und der j drehbare Leitschaufeltriiger (3) finit der Vor-"- I deren Achse (20) i erlitlllderl ist. 6. Fahrzeug nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräderzahl des zum Turhineuläufer (2) gehörenden Getriebes j 5 11i8 i9) ebenso geh ist wie diejenige des zum drehbaren Leitschaufelträger (3) gehörenden Getriebes (21 bis 25), deren Drehrichtungsuinkehr durch entsprechende Anordnung der Kegelradgetriche (A, 19 l>zw. 24, 25) erfolgt. 7. Fahrzeug nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Läufer (2) und drehbarer Leitschaufelträger (3) durch Zahnräder von gleicher Gesamtübersetzung mit den getriebenun Fahrzeugrädern verbunden sind. B. Fahrzeug nach Anspruch i 1>i8 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei getriebenen Achsen Oder Achsgruppen Läufer (2) und drehbarer Leitschaufelträger (3) nur Tiber je zwei Stirn- und Kegelräder (15, 16 und 18, 19 VW. 21. 22 und 24. 25) mit der zugehörigen Achse (20 bzw. 26) verbunden sind. y. Fahrzeug nach Anspruch i bis B. dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Zahnräder der zum Läufer (2) gehörenden Getriebe dieselbe Gehe hallen wie die entsprechender. Zah uräcler der zum drehbaren Leitschaufelträger (3) gehörenden Getriebe. io. Fahrzeug nach Anspruch i 11i8 6. dadurch gekennzeichnet. claß zur E=rzielung von Fahrtrichtungswechsel zum Turbinenläufer (2) gehIrende Getriebeteile, z. ß. 16, außer Eingriti und mit entsprechenden Getriebeteilen (21) des drehbaren Leitschaufelträgers (3) in Eingriff gebracht werden oder umgekehrt, so daß dieser und der Läufer nach dem Fahrtrichtungswechsel entgegengesetzte Achsen treiben. 11. Fahrzeug nach Anspruch r 1>i8 io, dadurch gekennzeichnet, daß beim Fahrtrichtungswechsel (las auf der Kegelritzelwelle (i7) sitzende Stirnrad (i6) des zum Läufer (2) gehörenden Getriebes mit dem auf der \V olle (8) des drehbaren Leitschaufelträgers (3) sitzenden Stirnrad (21) in Eingriff kommt und tlingekeh rt. i 2. Fahrzeug nach Anspruch . bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß die einzukuppelnden Stirnräder (16, 22) beider Getriebe verschiebbar auf ihren Wellen sitzen und durch eine geineinschaftliche Schaltvorrichtung (31 ) entgegengesetzt bewegbar sind. i3. Fahrzeug nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Läufer (2) und drehbarer Leitschaufelträger (3) durch Zahnräder von verschiedener Gesamtübersetzung finit den getriellenen Achsen bzw. :Achsgruppen verbunden sind, so daß der Leitschaufelträger entweder finit "i"ölierer oder mit kleinerer Drehzahl als der Turbinenläufer uulläuft (-111l. 3). i-t. Fahrzeug nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der drehlmre Leitschaufelträger bzw. Gegenläufer im unteren Fahrbereich finit den getriebenen Fahrzeug-- ii(lei i -ii unter Vermittlung eines Turlmvandlers verbunden ist. 15. Fahrzeug nach Anspruch id, dadurch gekennzeichnet, dala zwischen die Sekundärwelle des Turbowandlers und die Fahrzeugräder ein Freilauf geschaltet ist. 16. Fahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbowandler im oberen Fahrbereich entleert ist. 17. Vorrichtung zum Umschalten von einem Fahrbereich auf den anderen für Fahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übergang vom unteren zum oberen Fahrbereich der drehbare Leitschaufelträger (33) durch eine bremsend wirkende Turbine (Turbobremse 35, 36) in Geineinschaft mit einer mechanischen Bremse (13, 14) abgebremst wird und daß im umgekehrten Falle beide Bremsen gelöst werden. 18. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelung (35, 36) der Turbobremse am Austrittsende des drehbaren Leitschaufelträgers (33) auf der anderen Seite von dessen Schaufelung sitzt. i9. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von einem Fahrbereich zum anderen Fahrbereich in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit, vorteilhaft durch einen mit den Fahrzeugrädern zwangläufig verbundenenFliehkraftregler (38), selbsttätig gesteuert wird. 20. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 17 bis ig, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten der Fahrgeschwindigkeit am Beginn des oberen Fahrbereiches zunächst ein die Dampfzufuhr zur Turbobremse (35, 36) anstellender Arbeitskolben (52) und darauf in Abhängigkeit von der Drehzahl des drehbaren Leitschaufelträgers (33) ein Steuerkolben (67) bewegt werden, der nach Stillstand des Leitschaufelträgers (33) das Anziehen der mechanischen Bremse (13, 14) bewirkt. 21. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Turbobremse (35, 36) verursachte Drehrichtungsumkehr, bei der der Leitschaufelträger also gleichsinnig mit dem Turbinenläufer (2) zu laufen sucht, als Steuerimpuls für den Steuerkolben (67) dient. 22. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zugleich mit der Beaufschlagung des Arbeitskolbens (52) für das Anstellventil (37) der Turbobremse (35, 36) ein weiterer Steuerkolben (57) bewegt wird, der nach der Drehrichtungsumkehr des Leitschaufelträgers (33) entgegen einem Rückdruck den Gleichlauf (Synchronisierung) eines mit dem Steuerkolben (67) für die mechanische Bremse (13, 14) zwangläufig verbundenen Gliedes, z. B. einer Reibscheibe (63) mit einem vom Leitschaufelträger (33) angetriebenen Gegenglied (64) und durch den Gleichlauf das Anziehen der mechanischen Bremse (13, 14) veranlaßt. 23. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückdruck den Steuerkolben (67) für die mechanische Bremse (13, 14) in die Lösestellung bewegt, sobald die Berührung der Reibglieder (63, 64) durch die Druckentlastung des deren gegenseitige Lage beeinflussenden Steuerkolbens (57) aufgehoben ist. 24. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschalten des Leitschaufelträgers vorn Gegenlauf zum Stillstand, d.li. zum oberen Fahrbereich, bei höherer Fahrgeschwindigkeit erfolgt als das Rückschalten vom Stillstand zum Gegenlauf, d. h. zum unteren Fahrbereich. 25. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß für das Rückschalten auf den unteren Fahrbereich sämtliche Steuer- und Arbeitskolben druckentlastet werden. 26. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß als Arbeitsmittel für die Steuer- und Arbeitskolben das Schmiermittel für die beweglichen Teile des Fahrzeuges dient. 27. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß bei Störung des Schmiermittelumlaufs ein die Dampfzufuhr zur Antriebsturbine des Fahrzeuges steuerndes Schnellschlußventil geschlossen wird.
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