EP2164740B1 - Drehgestell für ein schienenfahrzeug, das einen antrieb aufweist - Google Patents

Drehgestell für ein schienenfahrzeug, das einen antrieb aufweist Download PDF

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EP2164740B1
EP2164740B1 EP08773822A EP08773822A EP2164740B1 EP 2164740 B1 EP2164740 B1 EP 2164740B1 EP 08773822 A EP08773822 A EP 08773822A EP 08773822 A EP08773822 A EP 08773822A EP 2164740 B1 EP2164740 B1 EP 2164740B1
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EP
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bogie
housing
wheel set
wheelset
push rod
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Michael Holzapfel
Michael Bachmann
Heike Smula
Heiko MÜHLBERG
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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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
    • B61C9/50—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 in bogies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F3/00—Types of bogies
    • B61F3/02—Types of bogies with more than one axle
    • B61F3/04—Types of bogies with more than one axle with driven axles or wheels
    • B61F3/06—Types of bogies with more than one axle with driven axles or wheels with three or more axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies

Definitions

  • the invention relates to a bogie for a provided with a drive rail vehicle, for example for a locomotive.
  • Such a bogie has a bogie frame.
  • the frame carries one or more wheelsets.
  • Each wheelset includes wheels, a final drive with a wheelset and a gearbox housing.
  • Another component of the bogie is a pull-push rod. This attacks on the one hand on the bogie frame, and on the other hand on the locomotive frame. It transmits forces between these two.
  • Wheelsets for bogies are known, for example from WO 2005/017394 A1 .
  • a big problem of such bogies is the volume of construction. This is particularly about the available space in the vertical direction.
  • the train-pressure rod is usually placed above the Radsatzgetriebes. This encounters difficulties, since the space above the wheelset space is limited in its height.
  • the invention has for its object to make a bogie according to the preamble of claim 1 such that the wheelset - or the wheelset - and the push rod without the above complications can be arranged without affecting their functions, with ease of installation.
  • the single Radsatzgeophuse is provided with a through opening for passing the train-push rod.
  • the insertion opening is bounded by walls of the housing. These are in one piece with the rest of the housing wall, so that the interior of the housing is still hermetically sealed from the outside environment. There is thus no interaction between the wheelset housing and the train-pressure rod.
  • the insertion opening is enclosed by the transmission housing, so that the train-push rod is passed through the insertion opening and thus through the transmission.
  • the housing can be widened parallel to the shaft of the wheel set to provide sufficient space for the gears and for the bearing lubricating oil.
  • the bevel gear axis can be offset to provide additional clearance for the pull-push rod.
  • the low-lying train-push rod transmits longitudinal forces between bogie and locomotive frame.
  • the Achsentlastung when starting and the restoring forces at Bogenfahrt are thereby kept low.
  • the pull-push rod is expediently arranged centrally in the y-direction, ie in the middle between two wheels of one axle.
  • an output bearing can be grease lubricated.
  • the invention can be used particularly advantageously in bogies with two or more sets of wheels, for example with three wheelsets.
  • FIG. 1 shown bogie is intended for a locomotive. It is constructed as follows: It comprises three sets of wheels 2, 3, 4. Each wheel set comprises two wheels 2.1, 2.2; 3.1, 3.2 and 4.1, 4.2, also wheelset shafts 2.3, 3.3 and 4.3 (see the FIGS. 2 and 3 ), a Radsatzgetriebe 2.4, 3.4, 4.4 and a Radsatzgephaseuse (see FIG. 8 ).
  • FIG. 2 shows an important component, namely a train-pressure rod 7.
  • pull-push rod 7 engages via a pin 8 on the one hand on the frame 1, on the other hand, via a Anlenkturm 9 on the locomotive frame, not shown.
  • the train-push rod 7 serves to transmit forces between the bogie frame 1 and the locomotive frame.
  • FIGS. 5 to 6 let each recognize a non-inventive housing 10 of a wheelset.
  • the housing has an open-edged recess 10.1. This covers an area on both sides of the longitudinal center plane of the associated bogie.
  • FIG. 6 In the example not according to the invention FIG. 6 In turn, an open-edged recess 10.2 is provided in the housing. This is located in a corner region of the housing 10.
  • the recess is formed according to the invention as a through opening. She is more accurate FIG. 11 recognizable.
  • the non-inventive example according to FIG. 8 again shows an open-edged recess 10.2 with a semicircular contour.
  • the recess thus forms a half-cylinder.
  • the non-inventive open-edged recess according to FIG. 9 is formed by the fact that a corner of the housing 10 is effectively cut off.
  • FIG. 10 shows a not according to the invention Radsatzgetriebe 2.4 with a wheelset 2.3.
  • the housing 10 is provided with a recess 10.1. It also has a stiffening rib 10.5.
  • a grease lubrication bearing 11 is located in a left-hand area.
  • An axle offset 12 is provided in the output bevel gear stage, which creates additional clearance for the tension-compression rod 7.
  • the torque arm 15 is located in the middle between the two wheels 2.1 and 2.2. As you can see, it is located clearly above the axle 2.3.
  • FIG. 11 shows a complete set of wheels with a final drive 2.4 according to the invention, further with a shaft 2.3 and with wheels 2.1, 2.2.
  • the housing 10 of the transmission is provided with an insertion opening 10.3.
  • a train-pressure rod can be passed through the insertion opening 10.3.
  • the rod lies in a horizontal plane. Deviations from the horizontal are possible here.
  • the train-pressure rod runs in the longitudinal direction of the bogie. It can also be inclined against the longitudinal direction.
  • the housing 10 of the wheelset 2.4 is divided in a horizontal parting plane 13.
  • the lower part, which contains the insertion opening 10.3, serves primarily as an oil reservoir.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Drehgestell für ein mit einem Antrieb versehenes Schienenfahrzeug, zum Beispiel für eine Lok.
  • Ein solches Drehgestell weist einen Drehgestellrahmen auf. Der Rahmen trägt einen oder mehrere Radsätze. Jeder Radsatz umfasst Räder, ein Radsatzgetriebe mit einer Radsatzwelle und einem Radsatzgehäuse.
  • Weiterer Bestandteil des Drehgestells ist eine Zug-Druck-Stange. Diese greift einerseits am Drehgestellrahmen, und andererseits am Lokrahmen an. Sie überträgt Kräfte zwischen diesen beiden.
  • Radsatzgetriebe für Drehgestelle sind beispielsweise bekannt aus WO 2005/017394 A1 .
  • Ein großes Problem solcher Drehgestelle ist das Bauvolumen. Dabei geht es insbesondere um den verfügbaren Bauraum in vertikaler Richtung. Die Zug-Druck-Stange wird in der Regel oberhalb des Radsatzgetriebes angeordnet. Dies stößt auf Schwierigkeiten, da der oberhalb des Radsatzes vorhandene Bauraum in seiner Höhe begrenzt ist. Man könnte auch daran denken, die Zug-Druck-Stange zwischen der Unterkante des Radsatzgetriebes und dem Gleisbett anzuordnen. Die hierfür notwendige Bodenfreiheit ist jedoch nicht vorhanden.
  • Die bekannten Ausführungsformen sind deswegen von sehr gedrängter Konstruktion. Dies ist ungünstig im Hinblick auf die Montage sowie auf die optimale Gestaltung der beteiligten Elemente.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drehgestell gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu gestalten, dass das Radsatzgetriebe - beziehungsweise die Radsatzgetriebe - und die Druckstange ohne die genannten Komplikationen anordnen lassen, ohne dass deren Funktionen beeinträchtigt werden, bei leichter Montage.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Demgemäß wird das einzelne Radsatzgehäuse mit einer Durchstecköffnung zum Hindurchführen der Zug-Druck-Stange versehen. Die Durchstecköffnung ist dabei von Wänden des Gehäuses begrenzt. Diese sind mit der übrigen Gehäusewandung einteilig, so dass der Innenraum des Gehäuses nach wie vor gegenüber der äußeren Umgebung hermetisch abgeschlossen ist. Es besteht somit keinerlei Zusammenwirken zwischen dem Radsatzgehäuse und der Zug-Druck-Stange.
  • Die Durchstecköffnung ist vom Getriebegehäuse umschlossen, so dass die Zug-Druck-Stange durch die Durchstecköffnung und damit durch das Getriebe hindurchgeführt wird. Gegebenenfalls kann das Gehäuse parallel zur Welle des Radsatzes verbreitert werden, um ausreichend Raum für die Zahnräder sowie für das Lagerschmieröl zu schaffen.
  • Bei einer Kegelradverzahnung kann die Kegelradachse versetzt werden, um zusätzlichen Freiraum für die Zug-Druck-Stange zu schaffen.
  • Die tiefliegende Zug-Druck-Stange überträgt Längskräfte zwischen Drehgestell und Lokrahmen. Die Achsentlastung beim Anfahren sowie die Rückstellkräfte bei Bogenfahrt werden hierdurch gering gehalten. Die Zug-Druck-Stange ist zweckmäßiger Weise in y-Richtung mittig angeordnet, d. h. in der Mitte zwischen zwei Rädern einer Achse.
  • Falls keine ausreichende Ölzuführung und Ölrückführung oder nicht die notwendige Dichtigkeit unter allen Betriebsbedingungen gewährleistet ist, so kann ein Abtriebslager fettgeschmiert sein.
  • Die Erfindung lässt sich besonders vorteilhaft bei Drehgestellen mit zwei oder mehreren Radsätzen anwenden, beispielsweise mit drei Radsätzen.
  • Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
    • Figur 1
    zeigt in perspektivischer Darstellung ein Drehgestell mit drei Radsätzen.
    Figur 2
    zeigt das Drehgestell gemäß Figur 1 in einer Seitenansicht.
    Figur 3
    zeigt das Drehgestell gemäß Figur 1 in Draufsicht.
    Figur 4
    zeigt das Drehgestell gemäß Figur 1 in einer Schnittansicht gemäß der Schnittlinie A - A in Figur 2.
    Figur 5
    zeigt schematisch und in einer Ansicht in Längsrichtung des zugehörenden Drehgestelles einen nicht erfindungsgemäßen Radsatz
    Figur 6
    zeigt schematisch und in einer Ansicht in Längsrichtung des zugehörenden Drehgestelles einen nicht erfindungsgemäßen Radsatz.
    Figur 7
    zeigt schematisch und in einer Ansicht in Längsrichtung des zugehörenden Drehgestelles einen erfindungsgemäßen Radsatz.
    Figur 8
    zeigt schematisch und in einer Ansicht in Längsrichtung des zugehörenden Drehgestelles einen nicht erfindungsgemäßen Radsatz.
    Figur 9
    zeigt schematisch und in einer Ansicht in Längsrichtung des zugehörenden Drehgestelles einen nicht erfindungsgemäßen Radsatz.
    Figur 10
    zeigt einen Teil eines nicht erfindungsgemäßen Radsatzes in vergrößerter Darstellung in einer Ansicht senkrecht zur Radsatzwelle.
    Figur 11
    zeigt in perspektivischer Darstellung einen Radsatz mit einer Durchstecköffnung, gemäß der Erfindung.
  • Das in Figur 1 gezeigte Drehgestell ist für eine Lok bestimmt. Es ist wie folgt aufgebaut: Es umfasst drei Radsätze 2, 3, 4. Jeder Radsatz umfasst zwei Räder 2.1, 2.2; 3.1, 3.2 und 4.1, 4.2, ferner Radsatzwellen 2.3, 3.3 und 4.3 (siehe die Figuren 2 und 3), ein Radsatzgetriebe 2.4, 3.4, 4.4 und ein Radsatzgehäuse (siehe Figur 8).
  • Man erkennt ferner vier Federn 5. Diese sind zwischen das Drehgestell und den nicht gezeigten Lokrahmen geschaltet, ferner Federn 6, die zwischen den Rahmen 1 und der jeweiligen Welle geschaltet sind.
  • Figur 2 zeigt ein wichtiges Bauteil, nämlich eine Zug-Druck-Stange 7. Zug-Druck-Stange 7 greift über einen Zapfen 8 einerseits am Rahmen 1 an, andererseits über einen Anlenkturm 9 am nicht dargestellten Lokrahmen. Die Zug-Druck-Stange 7 dient dem Übertragen von Kräften zwischen Drehgestellrahmen 1 und dem Lokrahmen.
  • Die entscheidenden Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Figuren 7 und 11.
  • Die Figuren 5 bis 6 lassen jeweils ein nicht erfindungsgemäßes Gehäuse 10 eines Radsatzes erkennen.
  • Im Falle des nicht erfindungsgemäßen Beispiels gemäß Figur 5 weist das Gehäuse eine randoffene Aussparung 10.1 auf. Diese überdeckt einen Bereich beidseits der Längsmittelebene des zugehörenden Drehgestells.
  • Beim nicht erfindungsgemäßen Beispiel gemäß Figur 6 ist wiederum eine randoffene Aussparung 10.2 im Gehäuse vorgesehen. Diese befindet sich in einem Eckbereich des Gehäuses 10.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Figur 7 ist die Aussparung erfindungsgemäß als Durchstecköffnung ausgebildet. Sie ist genauer aus Figur 11 erkennbar.
  • Durch die Aussparungen ist es möglich, die genannte Zug-Druck-Stange 7 in eine Position zu legen, die sich oberhalb der Unterkante des Gehäuses 10 befindet. Es verbleibt somit die Bodenfreiheit, die durch das Gehäuse 10 vorgegeben ist.
  • Das nicht erfindungsgemäße Beispiel gemäß Figur 8 zeigt wiederum eine randoffene Aussparung 10.2 mit halbkreisförmiger Kontur. Die Aussparung bildet somit einen Halbzylinder.
  • Die nicht erfindungsgemäße randoffene Aussparung gemäß Figur 9 ist dadurch gebildet, dass eine Ecke vom Gehäuse 10 gewissermaßen abgeschnitten ist.
  • Figur 10 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Radsatzgetriebe 2.4 mit einer Radsatzwelle 2.3. Das Gehäuse 10 ist mit einer Aussparung 10.1 versehen. Es weist ferner eine Versteifungsrippe 10.5 auf. In einem linken Bereich befindet sich ein Fettschmierlager 11. In der Abtriebskegelradstufe ist ein Achsversatz 12 vorgesehen, wodurch zusätzlicher Freiraum für die Zug-Druck-Stange 7 geschaffen wird.
  • Auf dem Gehäuse 10 sitzt eine U-förmige Halterung 14 für eine Drehmomentstütze 15 (siehe auch Figur 11). Die Drehmomentstütze 15 befindet sich mittig zwischen den beiden Rädern 2.1 und 2.2. Wie man sieht, befindet sie sich deutlich oberhalb der Radsatzwelle 2.3.
  • Figur 11 zeigt einen kompletten Radsatz mit einem Radsatzgetriebe 2.4 gemäß der Erfindung, ferner mit einer Welle 2.3 sowie mit Rädern 2.1, 2.2.
  • Das Gehäuse 10 des Getriebes ist mit einer Durchstecköffnung 10.3 versehen. Eine hier nicht gezeigte Zug-Druck-Stange kann durch die Durchstecköffnung 10.3 hindurchgeführt werden. Die Stange liegt dabei in einer Horizontalebene. Hierbei sind Abweichungen von der Horizontalen möglich. Die Zug-Druck-Stange verläuft in Längsrichtung des Drehgestelles. Sie kann auch gegen die Längsrichtung geneigt sein.
  • Das Gehäuse 10 des Radsatzgetriebes 2.4 ist in einer horizontalen Trennebene 13 geteilt. Der untere Teil, der die Durchstecköffnung 10.3 enthält, dient vorwiegend als Ölreservoir.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Rahmen
    2
    Radsatz
    2.1
    Rad
    2.2
    Rad
    2.3
    Radsatzwelle
    2.4
    Getriebe
    3
    Radsatzgetriebe
    3.1
    Rad
    3.2
    Rad
    3.3
    Radsatzwelle
    3.4
    Radsatzgetriebe
    4
    Radsatz
    4.1
    Rad
    4.2
    Rad
    4.3
    Radsatzwelle
    4.4
    Radsatzgetriebe
    5
    Federn
    6
    Federn
    7
    Zug-Druck-Stange
    8
    Zapfen
    9
    Anlenkturm
    10
    Gehäuse
    10.1
    randoffene Aussparung
    10.2
    randoffene Aussparung
    10.3
    Durchstecköffnung
    10.5
    Versteifungsrippe
    11
    Fettschmierlager
    12
    Achsversatz
    13
    Trennebene
    14
    Halterung für Drehmomentstütze
    15
    Drehmomentstütze

Claims (3)

  1. Drehgestell für eine Lok
    1.1 mit einem Drehgestellrahmen (1);
    1.2 mit wenigstens einem Radsatz (2, 3, 4), umfassend zwei Räder (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4,2), ein Radsatzgetriebe (2.4, 3.4, 4.4), eine Radsatzwelle (2.3, 3.3, 4,3) und ein Radsatzgehäuse (10);
    1.3 mit einer Zug-Druck-Stange (7), die einerseits am Drehgestellrahmen (1) und andererseits am Lokrahmen angreift und Kräfte zwischen diesen beiden überträgt;
    gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
    1.4 das Getriebegehäuse (10) des Radsatzes (2, 3, 4) weist eine Durchstecköffnung (10.1, 10,2, 10.3) auf, deren Geometrie zum Hindurchführen der Zug-Druck-Stange angepasst ist;
    1.5 die Durchstecköffnung (10.1, 10.2, 10.3) ist von Wänden begrenzt, die mit der übrigen Gehäusewandung einteilig sind;
    1.6 das Gehäuse (10) des Radsatzgetriebes (2.4, 3.4, 4.4) in einer Trennebene (13) geteilt ist;
    1.7 die Durchstecköffnung (10,1, 10.2, 10.3) sich im unteren Teil des Gehäuses (10) befindet.
  2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Radsatzgetriebe (2.4, 3.4, 4.4) eine Kegelradverzahnung aufweist und dass die Achse eines der Kegelräder nach oben versetzt ist.
  3. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) eine Drehmomentstütze (15) trägt, und dass die Drehmomentstütze (15) oberhalb der Radsatzwelle (2.3) sowie mittig zwischen den beiden Rädern (2.1, 2.2) angeordnet ist.
EP08773822A 2007-07-09 2008-07-03 Drehgestell für ein schienenfahrzeug, das einen antrieb aufweist Not-in-force EP2164740B1 (de)

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PCT/EP2008/005410 WO2009007049A1 (de) 2007-07-09 2008-07-03 Drehgestell für ein schienenfahrzeug, das einen antrieb aufweist

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EP2164740A1 EP2164740A1 (de) 2010-03-24
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EP (1) EP2164740B1 (de)
KR (1) KR101466053B1 (de)
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RU (1) RU2464189C2 (de)
WO (1) WO2009007049A1 (de)

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