ES2876899T3 - Acoplamiento de tipo enchufe para accionamientos - Google Patents

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Kotte Freerk Jacobus Oude
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Abstract

Accionamiento con - al menos un motor de tracción (13) con un árbol de accionamiento (2), - al menos un árbol de salida (3) que está conectado mecánicamente con un mecanismo de transmisión (12), - donde el árbol de accionamiento (2) y el árbol de salida (3) esencialmente se alinean de forma axial, - donde el árbol de accionamiento (2) presenta una primera sección de acoplamiento (4) y el árbol de salida (3) presenta una segunda sección de acoplamiento (5), mediante las cuales, por medio de un acoplamiento mecánico, un par de rotación puede transmitirse desde el árbol de accionamiento (2) hacia el árbol de salida (3), - donde cada sección de acoplamiento (4,5) está conectada de forma resistente a la torsión con su árbol (2,3), y las secciones de acoplamiento (4,5) pueden acoplarse mecánicamente mediante una conexión axial, caracterizado porque - en la segunda sección de acoplamiento (5) del árbol de salida (3) está fijado un elemento de estanqueidad (6) que está conformado de manera que el mismo, mediante la conexión axial, junto con un elemento realizado en la primera sección de acoplamiento (4), forma una junta de laberinto (8).

Description

DESCRIPCIÓN
Acoplamiento de tipo enchufe para accionamientos
La presente invención hace referencia a un acoplamiento de tipo enchufe para accionamientos.
Para accionamientos, en particular para vehículos ferroviarios ante todo con accionamientos longitudinales, en cuyos extremos respectivamente está fijado un mecanismo de transmisión del eje, un rotor de un motor puede disponerse directamente sobre los árboles de entrada de los dos mecanismos de transmisión del eje, mediante acoplamientos rígidos de forma radial. Sin embargo, en los acoplamientos conocidos hasta el momento, esto implica que en el mecanismo de transmisión deban proporcionarse aberturas de montaje especiales, así como que las carcasas de los motores deban estar provistas de aberturas de esa clase, donde sin embargo las aberturas de montaje afectan negativamente la estructura de la carcasa y, con ello, la resistencia.
En la solicitud DE 2548058 A1 se describe un accionamiento con - al menos un motor de tracción con un árbol de accionamiento, - al menos un árbol de salida que está conectado mecánicamente con un mecanismo de transmisión, - donde el árbol de accionamiento y el árbol de salida esencialmente se alinean de forma axial, - donde el árbol de accionamiento presenta un primer acoplamiento y el árbol de salida presenta una segunda sección de acoplamiento, mediante las cuales, por medio de un acoplamiento mecánico, un par de rotación puede transmitirse desde el árbol de accionamiento hacia el árbol de salida, - donde cada sección de acoplamiento está conectada de forma resistente a la torsión con su árbol, y las secciones de acoplamiento pueden acoplarse mecánicamente mediante una conexión axial.
En las aberturas de montaje de esa clase, además, se considera desventajoso el hecho de que éstas deben estar cerradas, en particular cuando los accionamientos de esa clase se utilizan en un ámbito industrial o en un entorno exigente en cuanto al clima.
En base a ello, el objeto de la presente invención consiste en proporcionar un acoplamiento, en particular para vehículos ferroviarios, que permita un funcionamiento correcto de un accionamiento, como también un montaje sencillo, y que garantice una posibilidad de control de la capacidad de funcionamiento del accionamiento.
La solución del objeto planteado se logra mediante un accionamiento según la reivindicación 1.
Mediante el montaje según la invención, del árbol de accionamiento y el árbol de salida, se crea un acoplamiento que, según la invención, se realiza solamente mediante la conexión, de una dentro de la otra, de las dos secciones de acoplamiento. De este modo, una sección de acoplamiento está conectada de forma resistente a la torsión con el árbol de accionamiento y, con ello, con un rotor de una máquina dinamoeléctrica, como una máquina asíncrona o una máquina síncrona excitada de forma permanente o de forma eléctrica. La respectivamente otra sección de acoplamiento está conectada de forma resistente a la torsión con el árbol de salida y, con ello, con un árbol del mecanismo de transmisión y con un mecanismo de transmisión.
El mecanismo de transmisión respectivamente acciona una rueda individual o respectivamente un árbol del eje montado de un vehículo ferroviario, o de otro vehículo accionado de forma eléctrica, como por ejemplo un camión minero o un autobús eléctrico.
Mediante las dos secciones de acoplamiento, los árboles, que esencialmente se alinean de forma axial, del rotor y el mecanismo de transmisión, se conectan de forma mecánica y transmiten el par de accionamiento de la máquina dinamoeléctrica hacia el mecanismo de transmisión, compensando al mismo tiempo el desplazamiento axial y el desplazamiento angular entre el árbol de accionamiento y el árbol de salida.
Se evitan las aberturas de montaje de una carcasa en el acoplamiento, necesarias hasta el momento, y se reducen los tiempos de montaje de las disposiciones de esa clase de los mecanismos de transmisión.
Según la invención, mediante la conexión axial, de una dentro de la otra, de las secciones de acoplamiento, se crea al mismo tiempo una función de estanqueidad, se realiza una junta de laberinto, que entre otras cosas, también en el caso de movimientos radiales y/o axiales de las secciones de acoplamiento, garantiza un efecto de estanqueidad suficiente del acoplamiento.
La invención, así como otras configuraciones ventajosas de la invención, pueden observarse en los ejemplos de ejecución; allí muestran
Figura 1 una sección longitudinal de un accionamiento longitudinal,
Figura 2 una sección longitudinal parcial del accionamiento longitudinal,
Figura 3 otra sección longitudinal parcial del accionamiento longitudinal.
La figura 1 muestra una sección longitudinal de un accionamiento de eje doble 1 que, tanto como accionamiento central, como también como accionamiento longitudinal situado en el exterior, está dispuesto en un bogie, no representado en detalle, o en un armazón del vehículo. Ese accionamiento de eje doble 1 en particular es adecuado para vehículos de plataforma baja. De este modo, entre dos ejes motores 14 está dispuesto un motor de tracción 13, que presenta un estator 15 y un rotor 16 que rodea un árbol del motor 17. El árbol del motor 17 que rota alrededor de un eje de rotación está montado sobre disposiciones de cojinetes 19. El estator 15 está colocado en una unidad de carcasa 18, de forma resistente a la torsión.
La unidad de carcasa 18 está dividida en dos secciones de la carcasa, que pueden conectarse una con otra en una superficie de brida 20. De manera ventajosa, esas superficies de brida 20 se extienden perpendicularmente con respecto al árbol del motor 17, del rotor 16 del motor de tracción 13, o en un plano paralelo con respecto a los ejes motores 14. De este modo se simplifica el montaje, así como la fabricación, de una unidad de carcasa 18 de esa clase y, con ello, de un accionamiento de eje doble 1.
En el presente caso, la superficie de brida 20 de la brida se encuentra axialmente por fuera del estator 15. Con ello, el estator 15 presenta un asiento axialmente continuo en una sección de la carcasa. Esto simplifica la posibilidad de desmontaje de esas secciones de carcasa. Con ello, por ejemplo, las conexiones eléctricas de un sistema de bobinado del motor de tracción 13 pueden disponerse de forma especialmente conveniente en un lado del estator 15, de forma accesible.
En las secciones de carcasa, de este modo, se encuentran respectivamente partes del motor de tracción 13, el acoplamiento 11, las disposiciones de cojinete 19 para el mecanismo de transmisión 12 y el motor de tracción 13. En al menos una de las secciones de carcasa, además, puede estar dispuesto un freno no representado en detalle, en particular entre el acoplamiento 11 y el motor de tracción 13. En las secciones de carcasa, así como dentro de las mismas, de la unidad de carcasa 18, de manera opcional pueden estar proporcionados dispositivos de guiado de aire para flujos de aire de refrigeración, como también entradas para refrigerante o salidas para refrigerante, en la cubierta de esa unidad de carcasa 18.
El mecanismo de transmisión 12 está realizado como mecanismo de transmisión de rueda cónica hipoide o como mecanismo de transmisión angular normal. Esos mecanismos de transmisión compactos en particular son adecuados para accionamientos de eje doble de esa clase, puesto que allí el flujo de fuerza puede desviarse casi de forma ideal en un espacio estrecho.
Mediante el eje motor 14, mediante un mecanismo de transmisión 12, respectivamente se acciona una rueda o bien un eje montado con dos ruedas. El eje motor 14 de esas ruedas, así como de esos ejes montados, se extiende en este caso esencialmente de forma perpendicular con respecto al árbol del motor 17, del motor de tracción 13.
La figura 2 muestra una sección longitudinal parcial de un tren de accionamiento según la figura 1, con un árbol de accionamiento 2 y un árbol del mecanismo de transmisión 3. El árbol de accionamiento 2, de este modo, es el árbol del motor 17 del motor de tracción 17. El árbol del motor 17 está conectado de forma resistente a la torsión con el rotor 16 del motor de tracción 13, donde el árbol del mecanismo de transmisión 3 está conectado de forma resistente a la torsión con un mecanismo de transmisión 12 correspondiente. Las configuraciones resistentes a la torsión entre el rotor 16, el árbol de accionamiento 2 y una primera sección de acoplamiento 4, como también entre una segunda sección de acoplamiento 5 y el árbol del mecanismo de transmisión 3, se alcanzan por ejemplo mediante procesos de contracción o uniones de chaveta.
La transmisión de los pares de rotación, partiendo desde la máquina dinamoeléctrica, por tanto del motor de tracción 13, ahora tiene lugar del siguiente modo:
Mediante el árbol de accionamiento 2, la brida 7 fijada encima, mediante la primera pieza de acoplamiento 4 hacia la segunda pieza de acoplamiento 5, hacia el árbol del mecanismo de transmisión 3, el mecanismo de transmisión 12, hacia la rueda o bien el árbol del eje montado.
Por lo tanto, el árbol del motor 17 acciona un mecanismo de transmisión 12 en cada dirección axial. Según la figura 1, de este modo, respectivamente un acoplamiento 11 según la invención - en la dirección de accionamiento - está dispuesto antes del mecanismo de transmisión 12. Igualmente es posible proporcionar sólo un acoplamiento 11 de esa clase por accionamiento de eje doble 1, eventualmente de forma complementaria con respecto a otro concepto de acoplamiento.
Para estanqueizar el mismo mediante la brida 7 y las secciones de acoplamiento 4,5; se crea un acoplamiento 11 mediante una conexión axial. Debido a esto se evitan aberturas de montaje y se acorta el tiempo de montaje de un acoplamiento 11 de esa clase. Mediante una configuración especial del dentado externo de la primera sección de acoplamiento 4 y del dentado externo de la segunda sección de acoplamiento 5 puede crearse un acoplamiento de diente esférico.
Mediante un elemento de estanqueidad 6 que puede fijarse en la segunda sección de acoplamiento 5 con una unión por tornillos, se proporciona un elemento opuesto necesario para un efecto de junta de laberinto en el acoplamiento 11, que junto con una primera sección de acoplamiento 4, conformada de modo correspondiente, forma la junta de laberinto 8.
Además, mediante la conexión axial de las partes de acoplamiento 4, 5 se conforman elementos de estanqueidad, en particular mediante elementos formados de modo correspondiente o elementos opuestos.
De este modo, se encuentra presente un acoplamiento de diente esférico estanqueizado.
Principalmente, las juntas están diseñadas de manera que pueden compensarse movimientos axiales y/o radiales y/o desplazamientos angulares de las secciones de acoplamiento 4, 5; sin que salga lubricante desde el acoplamiento 11.
La primera sección de acoplamiento 4 y la brida 7 están conectadas mecánicamente una con otra de forma múltiple, mediante uniones por tornillos paralelas con respecto al eje, observado en dirección circunferencial.
Igualmente es posible realizar la brida 7 de una pieza con la primera sección de acoplamiento 4. Esa parte de una pieza forma entonces la unión con respecto a la sección de acoplamiento 5 y, con ello, con respecto al árbol de salida 2. Mediante la configuración correspondiente de elementos opuestos en esa parte de una pieza, junto con elementos de estanqueidad 6 que están fijados en la parte de acoplamiento 5, se crea igualmente una junta de laberinto 8.
De manera complementaria con respecto a la realización del acoplamiento 11 según la figura 2, en la sección de acoplamiento 4 o también en la parte de una pieza, la brida 7 y la primera sección de acoplamiento 4 están combinadas, y están proporcionados radios de pasaje 10 y/o biselados 9 según la figura 3, que simplifican la conexión del acoplamiento 11 y evitan daños.
Los acoplamientos 11 de esa clase se utilizan por ejemplo en los accionamientos de eje doble 1 de vehículos de plataforma baja, por ejemplo de tranvías.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Accionamiento con
- al menos un motor de tracción (13) con un árbol de accionamiento (2),
- al menos un árbol de salida (3) que está conectado mecánicamente con un mecanismo de transmisión (12), - donde el árbol de accionamiento (2) y el árbol de salida (3) esencialmente se alinean de forma axial, - donde el árbol de accionamiento (2) presenta una primera sección de acoplamiento (4) y el árbol de salida (3) presenta una segunda sección de acoplamiento (5), mediante las cuales, por medio de un acoplamiento mecánico, un par de rotación puede transmitirse desde el árbol de accionamiento (2) hacia el árbol de salida (3),
- donde cada sección de acoplamiento (4,5) está conectada de forma resistente a la torsión con su árbol (2,3), y las secciones de acoplamiento (4,5) pueden acoplarse mecánicamente mediante una conexión axial, caracterizado porque
- en la segunda sección de acoplamiento (5) del árbol de salida (3) está fijado un elemento de estanqueidad (6) que está conformado de manera que el mismo, mediante la conexión axial, junto con un elemento realizado en la primera sección de acoplamiento (4), forma una junta de laberinto (8).
2. Accionamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el acoplamiento (11) formado mediante una conexión axial, está diseñado como un acoplamiento de diente esférico, en donde las secciones de acoplamiento (4,5) presentan dientes conformados de modo correspondiente.
3. Accionamiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el acoplamiento de diente esférico puede estanqueizarse mediante la conformación de las secciones de acoplamiento (4,5).
4. Accionamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de estanqueidad (6) está fijado en la segunda sección de acoplamiento (5) mediante una unión por tornillos.
5. Vehículo con un accionamiento, en particular un accionamiento longitudinal de un vehículo de plataforma baja, según una de las reivindicaciones precedentes.
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