DE9214101U1

DE9214101U1 - Aufhängung zur Führung der in einem Drehgestell von Schienenfahrzeugen angeordneten Antriebsaggregate

Info

Publication number: DE9214101U1
Application number: DE9214101U
Authority: DE
Original assignee: AEG Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: AEG Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1992-10-01
Publication date: 1992-12-17
Anticipated expiration: 2002-10-02

Description

AEG Schienenfahrzeuge GmbH

Aufhängung zur Führung der in einem Drehgestell von Schienenfahrzeugen angeordneten Antriebsaggregate
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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängung zur Führung der in einem Drehgestell von Schienenfahrzeugen angeordneten Antriebsaggregate, insbesondere für die Fahrmotor-Getriebeblöcke von Schnellauf fähigen Drehgestellen für elektrische Lokomotiven, nach dem Oberbegriff des Schutz anspruches .

Wesentliche Probleme bei der Gestaltung der Aufhängung der Fahrmotor-Getriebeblöcke und damit der Stabilität des Fahrzeuglaufes schnellauffähiger Drehgestelle von elektrischen Lokomotiven (> 250 kmh) bilden immer wieder die Senkung der Beanspruchung von Fahrzeugen und Gleis und damit verbunden der Wunsch einer Verschleißminderung am rollenden Material und an der Gleisanlage selbst.

Um die Stabilität des Fahrzeuglaufes zu erhöhen ist es allgemein bekannt, die in zwei- und mehrachsigen Drehgestellen angeordneten Fahrmotore als sogenannte Tilger einzusetzen, die Schwingungen des Drehgestelles sowohl quer zur Fahrtrichtung, als auch Drehschwingungen um die Hochachse des Drehgestelle aufzunehmen (vgl. dazu DE-OS 28 37 302).

Zur weiteren Verbesserung der Lauffähigkeit von Drehgestellen für hohe Geschwindigkeiten ist es bekannt, die Masse des Drehgestells dadurch zu verringern, so daß der Motor-Getriebeblock nicht am Drehgestell, sondern am Fahrzeugrahmen, der gegenüber dem Drehgestell abgefedert ist, über mindestens drei lotrechte Pendel querschwingbar aufgehängt ist (vgl. dazu DE-OS 26 50 035). Die Längskräfte des Fahrmotor-Getriebeblocks werden über einen Längslenker auf den Rahmenteil des Fahrzeuges übertragen, wobei die Nachführung bei Kurvenlauf des Drehgestells mittels einer Servoeinrichtung mittels einer entsprechenden Steuertechnik erfolgt. Da jedoch die Bewegung zwischen Radsatz und Hohlwelle und damit die Laufqualität bei Bogenfahrt immer durch die Verbindung Antriebseinheit und Wagenkasten bestimmt wird, ist dieser Faktor ebenfalls bei schnellaufenden Hochleistungslokomotiven zu berücksichtigen. Die Lösung ist auf Grund einer zusätzlich eingesetzten Servosteuerung technologisch als sehr

aufwendig anzusehen. So wird bei einer reinen Wagenkastenaufhängung des Antriebes (volle Sekundärabfederung), wie sie auch die DE-PS 28 22 991 aufzeigt, die Bewegung zwischen Radsatz und Hohlwelle in ihrer Gesamtheit durch die Relativbewegung zwischen dem Wagenkasten und dem Drehgestell bestimmt.

Deshalb muß immer ein bestimmtes Ausgleichsspiel zwischen dem Radsatz und der Hohlwelle berücksichtigt werden.

So zeigt die DE-PS 28 22 992 ein schneilaufendes Drehgestell von Schienenfahrzeugen auf, bei dem die Masse des Drehgestells dadurch verringert wird, indem die Abstützung des Fahrmotor-Getriebeblocks nach dem bekannten Prinzip einer Dreipunktaufhängung erfolgt, jedoch einerseits eine Aufhängung am Fahrzeugrahmen befestigt und andererseits der Fahrmotor-Getriebeblock auf der Achsseite mittels zweier Pendel am Drehgestellrahmen aufgehängt ist. Die zwischen Fahrmotor-Getriebeblock und Fahrzeugrahmen querliegende Lenkerstange (mit schaltbarem Kupplungselement) stellt eine starre Verbindung her, so daß das Fahrmotor-Getriebeaggregat nicht an der Drehgestellbewegung quer zur Fahrtrichtung sowie in Drehrichtung um den Drehzapfen teilnimmt. Die aus den vertikalen Pendeln gebildeten weiteren Aufhängungspunkte gleichen die Relativbewegung zwischen Drehgestell- und Fahrzeugrahmen aus, wobei beim Lauf im gebogenen Gleis und bei niedrigen Geschwindigkeiten über ein weiteres Kupplungselement eine starre Verbindung zwischen dem Motor-Getriebeblock und dem Drehgestellrahmen hergestellt wird (während bei den Betriebszuständen das Kuppelelement zwischen Fahrmotor-Getriebeblock und Fahrzeugrahmen gelöst wird). Bei nur einer Aufhängung am Fahrzeugrahmen und den anderen bei im Drehgestell angeordneten Abstützung (Dreipunktaufhängung) ist zwar eine ungünstigere Sekundärabfederung gegeben, jedoch ist in diesem Fall trotzdem eine konstruktive Maßnahme möglich, um das erforderliche Spiel zwischen dem Radsatz und der Hohlwelle zu gestalten. Nachteilig bei der Lösung gemäß DE-PS 28 22 992 ist, daß bei gleichbleibendem Platzangebot für den Fahrmotor mit einstufigem Getriebe eine weitere Erhöhung der Leistung nicht mehr möglich ist. Bei Erhalt einer gleich guten sekundären Federungsqualität und bei Einsatz eines einstufigen Getriebes verringert sich der konstruktiv machbare Abstand zwischen dem Radsatz und der Hohlwelle. Dadurch ist bei schneller Bogenfahrt das erforderliche Querspiel nicht mehr gegeben.

Der im Anspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine gattungsgemäße Aufhängung zur Führung der in einem Drehgestell von Schienenfahrzeugen angeordneten Antriebsaggregate zu schaffen, die bei gleich guter sekundärer Federungsqualität zwischen Wagenkasten und Drehgestell eine

ausreichende Querbeweglichkeit des Fahrmotors bzw. des Fahrmotor-Getriebeblocks ermöglicht, um dadurch das Fahrverhalten gegenüber einem
Gestellmotor herkömmlicher Aufhängungsart weiter zu verbessern. Gleichzeitig soll eine Verringerung der primär abzufedernden Antriebsmasse ermöglicht werden. Diese Lösung soll dabei nicht ausschließlich für einen bestimmten Typ von Schienenfahrzeugen anzuwenden sein. Dieses Problem wird mit den im Schutz anspruch angeführten Erfindungsmerkmalen vollauf gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die erfindungsgemäße Aufhängung im Drehgestellrahmen die gewünschte Querbeweglichkeit des Fahrmotors bzw. des Fahrmotor-Getriebblocks gegenüber dem Drehgestellrahmen erhalten werden konnte. Die querweiche Aufhängung entkoppelt den Fahrmotor-Getriebeblock von den Drehgestellbewegungen selbst. Die Realisierung der vorgeschlagenen Fahrmotor-Getriebeblock-Aufhängung mittels fünf Lenker pro Antrieb bedeutet zwar eine gewissen Erhöhung des Bauelementenaufwandes, jedoch werden dadurch 2/3 der Antriebsmasse über die Sekundärfederung aufgenommen, was sich zum einen positiv bei hohen Geschwindigkeiten auswirkt und zum anderen können die Querkräfte zwischen dem Rad-Schiene-System um ca. 10 % verringert werden. Die Stärke des Mittelquerträgers kann bei Realisierung einer Dreipunktaufhängung mittels hängender Pendel im Fahrzeugrahmen verringert werden, da die vertikale Abstützung des Fahrmotor-Getriebeblocks auf demselben entfällt. Das erforderliche Ausgleichsspiel zwischen dem Radsatz und der Hohlwelle bleibt ebenfalls erhalten, so daß höhere Geschwindigkeiten, selbst bei Kurvenfahrt realisierbar sind. Eine Verschleißsenkung innerhalb der Drehgestellbaugruppe ist möglich. Das Fahrverhalten gegenüber einem Gestell-Fahrmotor herkömmlicher Aufhängungsort konnte verbessert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 und 2 näher 3Q erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf das Drehgestell mit einem nach der Erfindung aufgehängtem Fahrmotor-Getriebeblock eines zweiachsigen Drehgestells für elektrische Lokomotiven;

Fig. 2 eine entsprechende Seitenansicht im Schnitt A-A nach Fig. 1.

Fig. 1 und 2 zeigen die prinzipielle Lage des nach der Erfindung aufgehängten Fahrmotor-Getriebeblocks im System eines Drehgestells für eine elektrische Lokomotive, mittels einer aus hängenden Pendeln gebildeten Dreipunktaufhängung und direkter Übertragung der Längskräfte zum Drehgestell hin mittels pro Antriebseinheit paarig angeordneten Lenkern.

Auf einem Gleis 1 angeordnet stehen die Räder 2 und 2' eines Radsatzes. Beide Räder 2 und 2' sind in herkömmlicher Weise starr miteinander über die Achswelle 3 verbunden. Am Fahrmotor 4 ist ein Getriebekasten 5 fest angeflanscht, welcher ein nichtsichtbares Ritzel und ein Großrad als tragende Konstruktion aufnimmt. Das Antriebsmoment wird vom Großrad über eine Kupplung auf die Radsatz-Hohlwelle 6 und über eine weitere am anderen Ende der Radsatz-Hohlwelle 6 liegende Kupplung auf ein Rad 2 des Radsatzes und über die Achswelle 3 auf das andere Rad 2' übertragen. Diese Art der Momentenübertragung hat sich auch für Hochgeschwindigkeits-Schienenfahrzeuge bewährt. Der Fahrmotor 4 ist einerseits vertikal über zwei symmetrisch zur Drehgestell-Mittellängsachse M angeordnete gummigelagerte hängende Pendel 8, 8' am Fahrzeugrahmen 12 aufgehangen. Der andererseits notwendige dritte Aufhängungspunkt für den Fahrmotor-Getriebeblock 4, 5 wird durch die Anordnung eines gummigelagerten Pendels 9 zwischen dem Drehgestell-Kopfträger 7b und dem über eine Konsole 11a am Getriebekasten 5 angeordneten Ausleger 10 gebildet. Wird der Getriebekasten 5 von vornherein für die Aufnahme des hängenden Pendels 9 vorbereitet, kann der Ausleger entfallen. Die Befestigung der hängenden Pendel 8, 8' am Fahrzeugrahmen 12, des hängenden Pendels 9 am Drehgestellkopfträger 7a erfolgt über entsprechende Konsole 11d, 11a mittels in der Zeichnung nicht dargestellter Bolzen. Die hängenden Pendel 8, 8', 9 sind üblicherweise mit verschleißfreien Elementen versehen.

Jeder Punkt des Fahrmotor-Anlenkbereiches der hängenden Pendel 8, 8¹ dient gleichzeitig als Anlenkpunkt für die längs zur Drehgestell-Mittellängsachse M angeordneten Lenker 14, 14', dessen anderer Anlenkpunkt durch eine oberhalb des Drehgestell-Mittellängsträger 7b angeordnete Konsole 11b, 11c gebildet wird, wobei die Lenker 14, 14' im System von mindestens zwei Antriebseinheiten eines Drehgestells paarweise zueinander parallel versetzt angeordnet sind.

Die Anordnung der Lenker 14, 14' ermöglicht eine direkte Kräfteübertragung in den Drehgestellrahmen.

1 Zur Bedämpfung der Querbewegung des Fahrmotor-Getriebeblocks 4, 5 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 12 und dem System Drehgestellrahmen 7, 7a, 7b hat sich ein Querdämpfer 13, angelenkt einerseits am Gehäuse des Fahrmotors 4 und andererseits am Fahrzeugrahmen 12 als günstig erwiesen. Als Verbindungspunkt

5 zum Fahrmotor 4 hin dient dabei der gemeinsame Anlenkpunkt der hängenden Pendel 8, 8" und der Lenker 14, 14'.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 -	Gleis	Fahrmotor-Getriebeblock	Getriebekasten)
2, 2	Räder eines Radsatzes	Radsatz-Hohlwelle
3 -	Achswelle	Drehgestellrahmen )
4 -	Fahrmotor )	Drehgestell-Mittelquerträger) System Drehgestellrahmen
	Drehgestell-Kopfträger )
5 -	' - hängende Pendel
6 -	hängendes Pendel
7 -	Ausleger
7a -	, 11b, 11c , lld - Konsole
7b-	Fahrzeugrahmen
8,8	Querdämpfer
9 -	14' - Lenker
10 -	Drehgestell-Mittellängsachse
11a
12-
13 -
14,
M -

Claims

Schutzanspruch

Aufhängung zur Führung der in einem Drehgestell von Schienentriebfahrzeugen angeordneten Antriebsaggregate, insbesondere für die Fahrmotor-Getriebeblöcke
von schnellauffähigen Drehgestellen für elektrische Lokomotiven, mit von den Radachsen federn getragenem geschlossenem Drehgestellrahmen (7) mit mindestens zwei den Fahrzeugkasten (12) des Schienenfahrzeuges tragenden, jeweils durch mindestens zwei durch einen Fahrmotor-Getriebeblock (4, 5) über eine Radsatz-Hohlwelle (6) angetriebenem Drehgestell unter Verwendung einer in

IQ drei Punkten des Systems Drehgestellrahmen (7, 7a, 7b) gebildeten elastischen Aufhängung des Fahrmotor-Getriebeblocks (4, 5) dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrmotor-Getriebeblock (4, 5) einerseits auf der der Achsseite abgewandten Seite mittels zweier symmetrisch bzw. unsymmetrisch zur Drehgestell-Mittellängsachse (M) angeordneter gummigelagerter hängender Pendel (8, 8') am Fahrzeugrahmen

(12) befestigt ist, und daß die zu bildende dritte Abstützung für den Fahrmotor-Getriebeblock (4, 5) durch die Anordnung eines gummigelagerten hängenden Pendels (9) zwischen dem Drehgestell-Kopfträger (7b) und einem als Verbindungsglied zum Fahrmotor-Getriebeblock (4, 5) dienenden Ausleger (10) erfolgt, wobei der Ausleger (10) bei tragendem Getriebekasten des Fahrmotor-Getriebeblocks (4, 5) in diesem selber integriert ist, und daß jeder Punkt des Fahrmotor-Anlenkbereiches der hängenden Pendel (8, 8') gleichzeitig als Anlenkpunkt für längs zur Drehgestell-Mittellängsachse (M) angeordnete Lenker (14, 14') dient, deren andere Anlenkpunkte durch oberhalb des Drehgestell-Mittelquerträgers (7a) angeordnete Konsolen (11b, 11c) gebildet werden, wobei im System von mindestens zwei Antriebseinheiten eines Drehgestells die paarweise angeordneten Lenker (14, 14') diagonal zueinander versetzt angeordnet sind, und daß der gemeinsame Anlenkpunkt des hängenden Pendels (8 bzw. 8') und des Lenkers (14 bzw. 14') am Fahrmotor (4) gleichzeitig zur Aufnahme eines mit dem Fahrzeugrahmen (12) verbundenen Querdämpfers (13) dient, wobei im System von mindestens zwei Antriebseinheiten eines Drehgestells die Querdämpfer (13) in bekannter Weise diagonal zueinander angeordnet sind.