EP3380380A1 - Doppelachsantrieb - Google Patents

Doppelachsantrieb

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EP3380380A1
EP3380380A1 EP17700642.6A EP17700642A EP3380380A1 EP 3380380 A1 EP3380380 A1 EP 3380380A1 EP 17700642 A EP17700642 A EP 17700642A EP 3380380 A1 EP3380380 A1 EP 3380380A1
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EP
European Patent Office
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drive
housing
flange
double
sections
Prior art date
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EP17700642.6A
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EP3380380C0 (de
EP3380380B1 (de
Inventor
Bernd Pfannschmidt
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Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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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
    • B61C9/52—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with transmission shafts at an angle to the driving axles
    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a double-axle drive and a drive ⁇ work of a rail chassis .
  • a axle drive In rail vehicles with longitudinal drives, center drives or one external longitudinal drive, so-called Doppelachsantrieben, a axle drive are mounted on a traction motor at its respective ends of its rotor shaft as drive a wheel or wheelset, whereby a Kitei ⁇ lige housing construction arises.
  • the housing of the drive motor of this longitudinal drive so far only includes a bearing plate, wherein the gear each have their own housing with gear cover and thus the entire construction of Doppelachsantriebs consists of several parts, in particular housing parts, as for example, EP 0 718 170 AI can be found.
  • the present invention seeks to simplify ei ⁇ nen such a double-axle drive with respect to its structure and a corresponding chassis for a
  • the solution of the problem is achieved by a Doppelachsantrieb with at least one between two drive axles ⁇ ordered traction motor whose axis of rotation transversely, in particular perpendicular to the drive axles, by means of a drive shaft of the drive motor via a gear a wheelset is driven, the entire Doppelachsan ⁇ drive is arranged in a housing unit, the two
  • a chassis of a rail vehicle with at least two parallel len Doppelachsantrieben, which are mechanically connected by at least one longitudinal beam.
  • the gear is designed as Hypoidkegel- gear or normal angular gear.
  • the ⁇ se compact gearboxes are particularly suitable for such Doppelachsantriebe because there the power flow can be almost ideal redirect in a confined space.
  • flange surfaces are carried out at the joints where these two housing sections are connected.
  • these flange surfaces are perpendicular to the drive shaft of the rotor of the drive motor or parallel to the drive axles. This simplifies the production of such flange surfaces.
  • the flange surfaces are provided outside, in particular axially outside the stator lamination. This also the shrink fit of the stator lamination within the designated housing ⁇ portion simplified.
  • the forces acting on the stator lamination stack Drehmomen ⁇ te In operation of the Doppelachsantriebs be characterized added better. In this case, the disassembly of the respective ⁇ housing housing sections is retained.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section with an off-center angeordne ⁇ tem flange.
  • 1 shows a longitudinal section of a double-axle drive, which is suitable both as a center drive and as an external longitudinal drive, in particular for low-floor vehicles. Since ⁇ is in between two driving axles 14, a traction motor 3 is arranged, having a laminated stator core 4 and a rotor shaft 7 environmentally imaging laminated rotor core. 5 The rotatable about a rotation axis 6 rotor shaft 7 is mounted on bearings 9.
  • the laminated stator core 4 is housed in a rotationally fixed manner in a housing unit 15.
  • the housing unit 15 is in two Genzoab ⁇ cut 16 and 17 split, which are connectable to each other at a flange 10th In the present case, the flange surface 10 of the flange is in the region of the laminated stator core 4.
  • housing sections 16, 17 are each parts of the drive motor 3, clutch 8, bearing unit 23 for transmission 18 and drive motor 3. In at least one of the housing sections 16, 17 may also be a brake, in particular between the clutch 8 and drive motor 3. On or in the housing sections 16, 17 optional air guiding devices for cooling air flows, as well as coolant inlets 11 anddemit ⁇ telauslässe 12 on the shell of the housing sections 16, 17 are seen ⁇ before.
  • the flange surfaces 10 of the flange are axially outside of the stator lamination 4.
  • Statorblechpers 4 a continuous seat in one
  • electrical connections of the winding system of the drive motor 3 can be arranged particularly low on one side of the stator lamination stack 4 accessible.
  • the clutch 8 In the housing portion 16 while the traction motor 3, the clutch 8, a bearing unit 23 for transmission 18 and drive motor 3 and optionally a brake is arranged. In the other housing portion 17, the clutch 8 and a bearing unit 23 for the transmission 18 is arranged. On or in the housing ⁇ portions 16, 17 may each optional air guide devices for the cooling air flows, as well as coolant inlets 11 and coolant outlets 12 to the shell of the housing sections 16 are provided 17th
  • each air inlets 11 and / or air outlets 12 in the wall of the housing sections 16, 17 are provided.
  • a clutch 8 both to a driving axis 14 and to the other driving axis 14 toward arranged.
  • the entire housing unit 15 is placed over springs 13 in a bogie, not shown, of a rail vehicle.
  • the respective housing sections 16, 17 also respectively receive the bearing assemblies 23 in corresponding bearing seats of the housing sections 16, 17, which are preferably located between the transmission 18 and the clutch 8.
  • the respective housing sections 16, 17 protrude axially - viewed from the drive motor 3 - via the drive axles 14.
  • the housing sections 16, 17 enclose their respective ones
  • the housing portions 16, 17 are gear cover respectively by an overall 20 completed, the secured to the respective housing portion 16, 17 by means of flange 21 to ⁇ .
  • the gear cover 20 each have a Wartungsöff ⁇ tion 22.
  • About the drive shaft 14 je ⁇ Weils a wheel or a wheel with two wheels is driven by means of a transmission 18.
  • the driving axis of these wheels or wheelsets in this case run substantially perpendicular to the axis of rotation 6 of the Fahrmo ⁇ sector. 3

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  • Transportation (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Doppelachsantrieb zumindest mit einem zwischen zwei Treibachsen (14) angeordneten Fahrmotor (3), dessen Drehachse (6) quer, insbesondere senkrecht zu den Treibachsen (14) verläuft, wobei mittels einer Antriebswelle (7) des Fahrmotors (3) jeweils über ein Getriebe (18) eine Radsatzwelle antreibbar ist, wobei der gesamte Doppelachsantrieb in einer Gehäuseeinheit (15) angeordnet ist, die zwei Gehäuseteile (16,17) aufweist.

Description

Beschreibung
Doppelachsantrieb Die Erfindung betrifft einen Doppelachsantrieb und ein Fahr¬ werk eines Schienenfahrwerks .
Bei Schienenfahrzeugen mit Längsantrieben, Mittenantrieben oder je einem außenliegenden Längsantrieb, also sogenannten Doppelachsantrieben, werden an einem Fahrmotor an seinen jeweiligen Enden seiner Rotorwelle ein Achsgetriebe montiert als Antrieb eines Rades oder Radsatzes, wodurch eine mehrtei¬ lige Gehäusekonstruktion entsteht. Das Gehäuse des Fahrmotors dieses Längsantriebs beinhaltet bisher lediglich ein Lagerschild, wobei die Getriebe jeweils ein eigenes Gehäuse mit Getriebedeckel aufweisen und somit die gesamte Konstruktion des Doppelachsantriebs aus mehreren Teilen, insbesondere Gehäuseteilen, besteht, wie dies bei- spielsweise der EP 0 718 170 AI zu entnehmen ist.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ei¬ nen derartigen Doppelachsantrieb bezüglich seines Aufbaus zu vereinfachen und ein dementsprechendes Fahrwerk für ein
Schienenfahrzeug zu schaffen.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch einen Doppelachsantrieb zumindest mit einem zwischen zwei Treibachsen an¬ geordneten Fahrmotor, dessen Drehachse quer, insbesondere senkrecht zu den Treibachsen verläuft, wobei mittels einer Antriebswelle des Fahrmotors jeweils über ein Getriebe eine Radsatzwelle antreibbar ist, wobei der gesamte Doppelachsan¬ trieb in einer Gehäuseeinheit angeordnet ist, die zwei
Gehäuseabschnitte aufweist.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt auch durch ein Fahrwerk eines Schienenfahrzeugs mit zumindest zwei paralle- len Doppelachsantrieben, die durch wenigstens einen Längsträger miteinander mechanisch verbunden sind.
Erfindungsgemäß ist nunmehr zwischen den beiden Treibachsen lediglich nur noch eine Gehäuseeinheit vorgesehen, die nunmehr Bestandteile des Fahrmotors, des Lagers, der Kupplung und zwei Getrieben beinhaltet, so dass die Herstell- und Mon¬ tagekosten und auch das Gewicht gegenüber herkömmlichen Doppelachsantrieben reduziert wird.
Vorteilhafterweise ist dabei das Getriebe als Hypoidkegel- radgetriebe oder als normales Winkelgetriebe ausgeführt. Die¬ se kompakten Getriebe eignen sich insbesondere für derartige Doppelachsantriebe, da sich dort der Kraftfluss auf engstem Raum nahezu ideal umlenken lässt. Um nun die beiden Gehäuse¬ abschnitte kraftschlüssig miteinander zu verbinden, werden an den Stoßstellen Flanschflächen ausgeführt, an denen diese beiden Gehäuseabschnitte verbindbar sind.
Vorteilhafterweise verlaufen diese Flanschflächen senkrecht zur Antriebswelle des Rotors des Fahrmotors oder parallel zu den Treibachsen. Damit vereinfacht sich die Herstellung derartiger Flanschflächen.
Um dem Statorblechpaket des Fahrmotors einen durchgehenden Sitz im Gehäuse zu gewährleisten, werden die Flanschflächen außerhalb, insbesondere axial außerhalb des Statorblechpakets vorgesehen. Damit vereinfacht sich auch der Schrumpfsitz des Statorblechpakets innerhalb des dafür vorgesehenen Gehäuse¬ abschnitts. Die auf das Statorblechpaket wirkenden Drehmomen¬ te Im Betrieb des Doppelachsantriebs werden dadurch besser aufgenommen. Dabei bleibt auch die Demontierbarkeit der je¬ weiligen Gehäuseabschnitte erhalten.
Bei einem Fahrwerk eines Schienenfahrzeugs mit zumindest ei¬ nem Doppelachsantrieb werden nunmehr ein kompakter Aufbau bei vergleichsweise geringem Gewicht und eine Kostenreduktion für derartige Fahrwerke geschaffen. Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand prinzipiell dargestellter Ausfüh- rungsbespiele näher dargestellt; dabei zeigt FIG 1 einen Längsschnitt mit mittig einem angeordnetem
Flansch,
FIG 2 einen Längsschnitt mit einem außermittig angeordne¬ tem Flansch. FIG 1 zeigt einen Längsschnitt eines Doppelachsantriebs, der sowohl als Mittenantrieb als auch als außenliegender Längsantrieb, insbesondere für Niederflurfahrzeuge geeignet ist. Da¬ bei ist zwischen zwei Treibachsen 14 ein Fahrmotor 3 angeordnet, der ein Statorblechpaket 4 und ein eine Rotorwelle 7 um- gebendes Rotorblechpaket 5 aufweist. Die um eine Drehachse 6 rotierbare Rotorwelle 7 ist dabei über Lager 9 gelagert. Das Statorblechpaket 4 ist drehfest in einer Gehäuseeinheit 15 untergebracht. Das Gehäuseeinheit 15 ist in zwei Gehäuseab¬ schnitten 16 und 17 aufgeteilt, die an einer Flanschfläche 10 miteinander verbindbar sind. In dem vorliegenden Fall befindet sich die Flanschfläche 10 des Flansches im Bereich des Statorblechpakets 4.
In den Gehäuseabschnitten 16, 17 sind dabei jeweils Teile des Fahrmotors 3, Kupplung 8, Lagereinheit 23 für Getriebe 18 und Fahrmotors 3. In zumindest einem der Gehäuseabschnitte 16, 17 kann außerdem eine Bremsen, insbesondere zwischen Kupplung 8 und Fahrmotor 3 angeordnet sein. Am bzw. in den Gehäuseabschnitten 16, 17 können optional Luftleitvorrichtungen für Kühlluftströme, als auch Kühlmitteleinlässe 11 bzw. Kühlmit¬ telauslässe 12 an der Hülle der Gehäuseabschnitte 16, 17 vor¬ gesehen werden.
In einer vorteilhaften weiteren, Ausführungsform gemäß FIG 2 befinden sich die Flanschflächen 10 des Flansches axial außerhalb des Statorblechpakets 4. Damit weist des
Statorblechpaket 4 einen durchgehende Sitz in einem
Gehäuseabschnitt auf. Dies vereinfacht die Demontierbarkeit der Gehäuseabschnitte 16, 17. Damit können beispielsweise elektrische Anschlüsse des Wicklungssystems des Fahrmotors 3 besonders günstig auf einer Seite des Statorblechpaketes 4 zugänglich angeordnet werden.
In dem Gehäuseabschnitt 16 ist dabei u.a. der Fahrmotor 3, die Kupplung 8, eine Lagereinheit 23 für Getriebe 18 und Fahrmotors 3 und optional eine Bremse angeordnet. Im anderen Gehäuseabschnitt 17 ist die Kupplung 8 und eine Lagereinheit 23 für das Getriebe 18 angeordnet. Am bzw. in den Gehäuse¬ abschnitten 16, 17 können dabei jeweils optional Luftleitvorrichtungen für Kühlluftströme, als auch Kühlmitteleinlässe 11 bzw. Kühlmittelauslässe 12 an der Hülle der Gehäuseabschnitte 16, 17 vorgesehen werden.
In der Gehäuseeinheit 15, insbesondere in den Gehäuseab¬ schnitten 16 und 17 sind somit jeweils Lufteinlässe 11 und/oder Luftauslässe 12 in der Wandung der Gehäuseabschnitte 16, 17 vorgesehen. Ebenso ist innerhalb der Gehäuseeinheit 15 jeweils eine Kupplung 8, sowohl zur einen Treibachse 14 als auch zur anderen Treibachse 14 hin, angeordnet. Die gesamte Gehäuseeinheit 15 ist über Federn 13 in einem nicht näher dargestellten Drehgestell eines Schienenfahrzeugs platziert. Die jeweiligen Gehäuseabschnitte 16, 17 nehmen ebenso jeweils die Lageranordnungen 23 in dementsprechenden Lagersitzen der Gehäuseabschnitte 16, 17 auf, die sich vorzugsweise zwischen Getriebe 18 und Kupplung 8 befinden. Die jeweiligen Gehäuseabschnitte 16, 17 ragen axial - vom Fahrmotor 3 aus betrachtet - über die Treibachsen 14. Die Gehäuseabschnitte 16, 17 umgreifen dabei ihre jeweilige
Treibachse 14 sowohl nach FIG 1 als auch nach FIG 2 bis zu 180 Grad. Mit anderen Worten: eine gedachte Verlängerung der Flanschflächen der Flansche 21 geht durch die jeweilige
Treibachse 14. Auch Winkel kleiner 180 Grad gestatten eine vergleichsweise einfache Montage.
Die Gehäuseabschnitte 16, 17 werden jeweils durch einen Ge- triebedeckel 20 abgeschlossen, die mittels Flanschverbindungen 21 am jeweiligen Gehäuseabschnitt 16, 17 befestigt wer¬ den. Die Getriebedeckel 20 weisen jeweils eine Wartungsöff¬ nung 22 auf. Über die Treibachse 14 wird mittels eines Getriebes 18 je¬ weils ein Rad bzw. ein Radsatz mit zwei Rädern angetrieben. Die Treibachse dieser Räder bzw. dieser Radsätze verlaufen dabei im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 6 des Fahrmo¬ tors 3.

Claims

Patentansprüche
1. Doppelachsantrieb mit einem zwischen zwei Treibachsen (14) angeordneten Fahrmotor (3), dessen Drehachse (6) quer, insbe- sondere senkrecht zu den Treibachsen (14) verläuft, wobei mittels einer Antriebswelle (7) des Fahrmotors (3) jeweils über ein Getriebe (18) eine Radsatzwelle antreibbar ist, wo¬ bei der gesamte Doppelachsantrieb in einer Gehäuseeinheit (15) angeordnet ist, die zwei Gehäuseabschnitte (16,17) auf- weist.
2. Doppelachsantrieb 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 das Getriebe (18), insbeson¬ dere ein Winkelgetriebe oder ein Hypoidkegelradgetriebe ist.
3. Doppelachsantrieb 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 beiden Gehäuseab¬ schnitte (16,17) einander zugewandte Flanschflächen (10) aufweisen, an denen die Gehäuseabschnitte (16,17) fixierbar sind, wobei die Flanschfläche (10) insbesondere senkrecht oder parallel zur Antriebswelle (7) verläuft.
4. Doppelachsantrieb nach Anspruch 3, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , dass die Flanschfläche (10) axial außerhalb eines Statorblechpakets (4) des Fahrmotors (3) an¬ geordnet ist.
5. Fahrwerk eines Schienenfahrzeugs mit zumindest zwei paral¬ lelen Doppelachsantrieben, die durch wenigstens einen Längs- träger miteinander mechanisch verbunden sind.
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US11046337B2 (en) 2021-06-29
EP3380380C0 (de) 2023-09-06
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