EP0918676A1 - Achsantrieb für schienenfahrzeuge - Google Patents

Achsantrieb für schienenfahrzeuge

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EP0918676A1
EP0918676A1 EP97938757A EP97938757A EP0918676A1 EP 0918676 A1 EP0918676 A1 EP 0918676A1 EP 97938757 A EP97938757 A EP 97938757A EP 97938757 A EP97938757 A EP 97938757A EP 0918676 A1 EP0918676 A1 EP 0918676A1
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EP
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axle
drive
spring
damping means
motor
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EP97938757A
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Bernd Pfannschmidt
Manfred Hannes
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/48—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension

Definitions

  • the invention relates to an axle drive for rail vehicles with an electric motor arranged on a drive axle, to which a gear and a clutch are assigned to the drive axle.
  • an electric motor-gear unit for the drive of rail vehicles which, as a transverse drive, has a motor arranged parallel to the drive axis of the rail vehicle and an axle drive connected to the motor, as well as an output clutch connected to the axle drive comprises, wherein the motor shaft carrying the rotor of the motor is designed as a hollow shaft.
  • the hollow motor shaft which carries a fan, is overhung on an outwardly extended drive shaft of the transmission and connected to it in a positive and / or non-positive manner.
  • the motor housing is connected to the gear housing
  • the gear housing which contains a two-stage reduction, which drives onto a large wheel attached to the wheel axle, is rotatably supported on the wheel axle via bearings.
  • the transmission housing is held on the bogie frame of the vehicle to record the reaction torque.
  • This known transverse drive with the electric motor arranged parallel to the wheel axis of the rail vehicle requires a relatively large installation space and has a disadvantageous arrangement on the chassis for assembly and disassembly.
  • the object of the present invention is to provide an axle drive of the type mentioned at the outset, which is distinguished by a compact design, requires only a small installation space on the undercarriage and enables high flexibility in fastening to the undercarriage.
  • axle drive according to the preamble of claim 1 in that the drive consisting of electric motor, transmission and clutch is supported on the end by spring and damping means and with the interposition of axle bearings on the drive axle.
  • the drive unit consisting of an electric motor, gearbox and clutch is arranged directly on the drive axle of the rail vehicle, which, in addition to a simple construction, results in a compact design which takes up little installation space and which arranges the drive directly on the wheel axle between the Driving wheels of the rail vehicle enables.
  • an axle drive there is sufficient scope for attachments of the
  • Drive and chassis e.g. for a brake or a possibly required fan.
  • the advantage here is the ease of assembly and the replacement of the entire drive unit as a structural unit, comprising the wheel axle with the drive.
  • the axle drive comprises an electric motor 2 arranged on the drive axle 1 of a rail vehicle between the drive wheels (not shown), a gear 3 and a clutch 4 for power transmission of the electric motor to the drive axle 1.
  • the standing motor housing 8 is fastened by a torque support 12 against the chassis or the vehicle frame of a rail vehicle, not shown.
  • a housing 20 of a planetary gearbox 3 is arranged on the motor housing 8.
  • the motor bearing plate 10 facing away from the transmission is mounted on the motor shaft 9 by a motor bearing 17, the
  • Rotor 13 carrying motor shaft 9 is designed as a hollow shaft through which the drive axle 1 is guided, which carries the drive wheels, not shown, of a rail vehicle. Furthermore, a receptacle 11 is flanged to the motor end shield 10, via which the motor housing and the stator 18 of the electric motor are supported against an axle bearing 6 of the drive axle 1 in such a way that between the receptacle 11 of the motor end shield 10 and the axle bearing outer ring 7 Axial bearing 6, a spring and damping means 5, in particular a rubber-metal element, is used. With 25 an end cover is designated.
  • the motor housing with the bearing plate 21 and a second motor bearing 16 are mounted on the hollow shaft 9, a shaft seal 22 being associated with this bearing point.
  • the hollow shaft 9 of the motor carries a special nenrad 14. According to the exemplary embodiment shown, this is
  • Planetary gear 3 designed as epicyclic gear and non-positively connected with its planet carrier 15 to the clutch 4. Furthermore, the gear 3 with its planet carrier 15 is mounted on the motor shaft 9 via a gear bearing 19.
  • the planetary gear is arranged between the gear bearing 19 arranged on the clutch side and the motor bearing 16 on the gear side.
  • the gearbox mounting can also be provided between the planet carrier and the motor shaft on the gearbox side facing the electric motor.
  • the coupling 4 is designed as a handlebar coupling or as an elastic membrane coupling.
  • the drive is supported against the drive axle 1 via the clutch 4, via clutch carriers 23, 24 and via elastic elements (not shown).
  • the clutch 4 which is resilient and mounted against the drive axle 1, can also be accommodated in the transmission housing.
  • a spring and damping means arranged outside the transmission housing can be provided for support on the drive axis, the spring and damping then sits on an outer bearing ring of an axle bearing.

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Description

Beschreibung
Achsantrieb für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung betrifft einen Achsantrieb für Schienenfahrzeuge mit einem auf einer Antriebsachse angeordneten Elektromotor, dem ein Getriebe und eine Kupplung zur Antriebsachse zugeordnet sind.
Aus der DE-A-28 48 106 ist ein Elektromotor-Getriebe-Aggregat für den Antrieb von Schienenfahrzeugen bekannt, das als Querantrieb einen parallel zur Treibachse des Schienenfahrzeugs angeordneten Motor und ein mit dem Motor verbundenes Achsgetriebe sowie eine mit dem Achsgetriebe verbundene Ab- triebskupplung umfaßt, wobei die den Rotor des Motors tragende Motorwelle als Hohlwelle ausgebildet ist. Hierbei ist die Motor-Hohlwelle, die einen Lüfter trägt, auf eine nach außen verlängerte Antriebswelle des Getriebes fliegend aufgesteckt und mit dieser form- und/oder kraftschlüssig verbun- den. Das Motorgehäuse ist mit dem Getriebegehäuse mittels
Schrauben zentriert verbunden. Das Getriebegehäuse, das eine zweistufige Untersetzung enthält, welche auf ein auf der Radachse befestigtes Großrad abtreibt, ist über Lager auf der Radachse drehbar gelagert. Zum Aufnehmen des Reaktionsmo- entes ist das Getriebegehäuse am Drehgestellrahmen des Fahrzeugs gehalten. Dieser bekannte Querantrieb mit dem parallel zur Radachse des Schienenfahrzeuges angeordneten Elektromotor erfordert einen relativ großen Einbauraum und hat eine für die Montage und Demontage nachteilige Anordnung am Fahrwerk. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Achsantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich durch eine kompakte Bauform auszeichnet, nur einen geringen Einbauraum am Fahrwerk beansprucht und eine hohe Flexibilität bei der Befestigung am Fahrwerk ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einem Achsantrieb gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, daß der aus Elektromotor, Getriebe und Kupplung bestehende Antrieb endseitig über Feder- und Dämpfungsmittel und unter Zwischenordnung von Achslagern auf der Antriebsachse abgestützt ist .
Nach der Erfindung ist das aus Elektromotor, Getriebe und Kupplung bestehende Antriebsaggregat direkt an der Antriebs - achse des Schienenfahrzeugs angeordnet, wodurch sich neben einem einfachen Aufbau eine kompakte Bauform ergibt, die wenig Einbauraum beansprucht und die die Anordnung des Antriebs direkt an der Radachse zwischen den Treibrädern des Schienenfahrzeuges ermöglicht. Dabei ergibt sich bei einem solchen Achsantrieb ein ausreichender Spielraum für Anbauteile des
.Antriebs und des Fahrwerks , wie z.B. für eine Bremse oder einem eventuell erforderlichen Lüfter. Vorteilhaft dabei ist die leichte Montierbarkeit und das Auswechseln des gesamten Antriebsaggregates als Baueinheit, umfassend die Radachse mit dem Antrieb.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 19 gekennzeichnet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei- spieles näher beschrieben. Bei dem in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellten Aus- führungsbeispiel umfaßt der Achsantrieb einen auf der Antriebsachse 1 eines Schienenfahrzeuges zwischen den nicht ge- zeichneten Treibrädern angeordneten Elektromotor 2, ein Getriebe 3 und eine Kupplung 4 zur Kraftübertragung des Elektromotors auf die Antriebsachse 1.
Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das stehende Motorgehäuse 8 durch eine Drehmomentabstutzung 12 gegen das nicht gezeichnete Fahrwerk oder den Fahrzeugrahmen eines Schienenfahrzeuges befestigt. Getriebeseitig ist am Motorgehäuse 8 ein Gehäuse 20 eines Planetengetriebes 3 angeordnet. Das dem Getriebe abgewandte Motorlagerschild 10 ist durch ein Motorlager 17 auf der Motorwelle 9 gelagert, wobei die den
Rotor 13 tragende Motorwelle 9 als Hohlwelle ausgebildet ist, durch welche die Antriebsachse 1 geführt ist, welche die nicht gezeichneten Treibräder eines Schienenfahrzeuges trägt. Ferner ist an das Motorlagerschild 10 eine Aufnahme 11 an- geflanscht, über die sich das Motorgehäuse und der Ständer 18 des Elektromotors gegen ein Achslager 6 der Antriebsachse 1 abstützt, derart, daß zwischen der Aufnahme 11 des Motorla- gerschildes 10 und dem Achslageraußenring 7 des Achslagers 6 ein Feder- und Dämpfungsmittel 5, insbesondere ein Gummi-Me- tallelement, eingesetzt ist. Mit 25 ist ein Abschlußdeckel bezeichnet .
Getriebeseitig ist das Motorgehäuse mit dem Lagerschild 21 und ein zweites Motorlager 16 auf der Hohlwelle 9 gelagert, wobei dieser Lagerstelle eine Wellendichtung 22 zugeordnet ist. Getriebeseitig trägt die Hohlwelle 9 des Motors ein Son- nenrad 14. Nach dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist das
Planetengetriebe 3 als Umlaufgetriebe ausgebildet und mit seinem Planetenträger 15 mit der Kupplung 4 kraftschlüssig verbunden. Ferner ist das Getriebe 3 mit seinem Planetenträ- ger 15 über eine Getriebelagerung 19 auf der Motorwelle 9 gelagert .
In vorteilhafter Ausbildung ist das Planetengetriebe zwischen der kupplungsεeitig angeordneten Getriebelagerung 19 und dem getriebeseitigen Motorlager 16 angeordnet.
In anderer, nicht gezeichneter Ausführung kann die Getriebelagerung auch zwischen dem Planetenträger und der Motorwelle auf der dem Elektromotor zugewandten Getriebeseite vorgesehen werden.
In vorteilhafter Ausbildung ist die Kupplung 4 als Lenkerkupplung oder als elastische Membrankupplung ausgebildet. Der Antrieb ist über die Kupplung 4, über Kupplungsträger 23, 24 sowie über nicht dargestellte elastische Elemente gegen die Antriebsachse 1 abgestützt.
In weiterer, nicht gezeichneter Ausführung kann die federnd und gegen die Antriebsachse 1 gelagerte Kupplung 4 auch im Getriebegehäuse mit untergebracht sein.
Bei einer ausschließlich zur Drehmomentübertragung ausgelegten Kupplung kann ein außerhalb des Getriebegehäuses angeordnetes Feder- und Dämpfungsmittel zur AbStützung auf der An- triebεachse vorgesehen werden, wobei das Feder- und Dämp- fungsmittel dann auf einem Außenlagerring eines Achslagers sitzt .

Claims

Patentansprüche
1. Achsantrieb für Schienenfahrzeuge mit einem auf einer Antriebsachse (1) angeordneten Elektromotor (2) , dem ein Ge- triebe (3) und eine Kupplung (4) zur Antriebsachse zugeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der aus Elektromotor (2), Getriebe (3) und Kupplung (4) bestehende Antrieb endseitig über Feder- und Dämpfungsmittel (5) und unter Zwischenordnung von Achslagern (6) auf der An- triebsachse (1) abgestützt ist.
2. Achsantrieb für Schienenfahrzeuge mit einem auf einer Antriebsachse (1) angeordneten Elektromotor (2), dem ein Getriebe (3) und eine Kupplung (4) zur Antriebsachse zugeordnet sind, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der aus Elektromotor (2) , Getriebe (3) und Kupplung (4) bestehende Antrieb an der dem Getriebe abgewandten Seite über ein Feder- und Dämpfungsmittel (5) und unter Zwischenordnung eines Achslagers (6) auf der Antriebswelle (1) abgestützt ist und daß der Antrieb getriebeseitig eine Kupplung (4) trägt, die elastisch ausgebildet ist und neben der DrehmomentÜbertragung zur Antriebsachse (1) ein federndes, dämpfendes Glied zur AbStützung des Antriebs auf der Antriebsachse bildet.
3. Achsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Feder- und Dämpfungsmittel (5) zwischen dem Achεlageraußenring (7) und dem Motorgehäuse (8) angeordnet ist.
4. Achsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Feder- und Dämp- fungsmittel (5) zwischen dem Achεlageraußenring (7) und der Motorwelle (9) angeordnet iεt.
5. Achsantrieb nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß getriebeseitig ein Achsla- ger, ein zugeordneter Achslageraußenring und ein Feder- und Dämp ungsmittel angeordnet sind, wobei sich für das Feder- und Dämpfungsmittel eine am Getriebegehäuse vorgesehene Aufnahme befindet.
6. Achsantrieb nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß getriebeseitig ein Achslager, ein zugeordneter Achslageraußenring und ein Feder- und Dämpfungsmittel angeordnet sind, wobei sich das Feder- und Dämpfungsmittel zwischen dem Achslageraußenring und der Motorwelle befindet.
7. Achsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Motorlagerschild (10) eine Aufnahme (11) für das Feder- und Dämpfungsmittel trägt.
8. Achsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Motorwelle (9) eine AA-nnffoorrmuunncg aufweist, die das Feder- und Dämpfungsmittel aufnimmt
9. Achsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Feder- und Dämpfungsmittel (5) aus einem Gummi-Metallelement besteht .
10. Achsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an dem Motor- (8) und/oder Getriebegehäuse (20) eine Drehmomentabstutzung (12) zum Fahrzeugrahmen oder Fahrwerk vorgesehen ist .
11. Achsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Mo- torwelle (9) als Hohlwelle ausgebildet und durch die Hohlwelle die Antriebsachse (1) geführt ist.
12. Achsantrieb nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf der Hohlwelle (9) der Rotor (13) befestigt ist und daß die Hohlwelle ein Sonnenrad (14) eines Planetengetriebes (3) trägt, wobei das Gehäuse (20) des Planetengetriebes direkt am Motorgehäuse (8) befestigt ist.
13. Achεantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Planetengetriebe (3) als Umlaufgetriebe ausgebildet und mit seinem Planetenträger (15) mit der Kupplung (4) kraftschlüssig verbunden ist.
14. Achsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Ständer
(18) des Elektromotors (2) über Motorlager (16, 17) auf der Motorwelle (9) und das Planetengetriebe (3) mit seinem
Planetenträger (15) über eine Getriebelagerung (19) auf der Motorwelle gelagert sind.
15. Achsantrieb nach Anspruch 14, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , daß das Planetengetriebe zwischen der kupplungsseitig angeordneten Getriebelagerung (19) und dem getriebeseitigen Motorlager (16) angeordnet ist.
16. Achsantrieb nach Anspruch 14, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , daß die Getriebelagerung zwischen dem Planetenträger und der Motorwelle auf der dem Elektromotor zugewandten Getriebeseite angeordnet ist.
17. Achsantriεb nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kupplung (4) als Lenkerkupplung oder elastische Membrankupplung ausgebildet iεt.
18. Achsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die federnd und dämpfend gegen die Antriebεachse gelagerte Kupplung im Getriebegehäuse angeordnet ist.
19. Achsantrieb nach Anspruch 17, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , daß der ausschließlich zur
Drehmomentübertragung ausgelegten Kupplung ein außerhalb des Getriebegehäuses angeordnetes Feder- und Dämpfungsmittel zur Abstützung auf der Antriebsachse zugeordnet ist, wobei das Feder- und Dämpfungsmittel auf einem Außenlagerring eines Achslagers sitzt.
EP97938757A 1996-08-22 1997-08-12 Achsantrieb für schienenfahrzeuge Expired - Lifetime EP0918676B1 (de)

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DK (1) DK0918676T3 (de)
ES (1) ES2154907T3 (de)
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