HU222780B1

HU222780B1 - Forgózsámoly, független forgású kerekekkel rendelkező motoros hajtású tengellyel

Info

Publication number: HU222780B1
Application number: HU9700961A
Authority: HU
Inventors: Alain Rodet
Original assignee: Gec Alsthom Transport Sa.
Priority date: 1996-05-29
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 2003-10-28
Also published as: BR9703335A; ATE210040T1; KR970074554A; HUP9700961A2; HUP9700961A3; CA2207493C; US5941174A; PL320213A1; CN1167709A; FR2749223A1; CA2207493A1; ES2165002T3; EP0810137A1; JPH1053132A; DK0810137T3; CZ156197A3; HU9700961D0; DE69708753D1; EP0810137B1; DE69708753T2

Abstract

A találmány tárgya forgózsámoly sínjárművekhez, legalább egy,egymástól független forgású kerekekkel (Ro1, Ro2) rendelkező motoroshajtású tengellyel, amely tengely egy sínjármű felépítményével (Cv)vagy átjárószerkezetével egy teherviselő kereszttartón (Tc) keresztül,vagy közvetlenül, a felfüggesztőrendszereken (Su) keresztül vanösszekötve. A találmány lényege az, hogy a forgózsámoly motoroshajtású tengelye egy lassító fogaskerék-hajtómű által képzettteherviselő tengelyszerelvénnyel rendelkezik, amely a felépítmény (Cv)vagy az átjárószerkezet súlyát felvevő oldalsó tengelyházakat (Pr1,Pr2) foglal magában, amely oldalsó tengelyházak (Pr1, Pr2) egy-egykúposan elkeskenyedő végű és a kerekeket (Ro1, Ro2) körülöttükforgathatóan ágyazó csőtengely (Tr1, Tr2) által vannakmeghosszabbítva, emellett a teherviselő tengelyszerelvény egy központitengelyházat is tartalmaz, amely egy, egyetlen motort vagy két motortegyaránt magában foglalni képes moduláris egységet képez. ŕ

Description

A találmány tárgya forgózsámoly sínjárművekhez, független forgású kerekekkel rendelkező motoros hajtású tengellyel vagy tengelypárral, ahol mindegyik tengely a sínjármű felépítményével vagy átjárószerkezetével egy teherviselő kereszttartón keresztül, vagy közvetlenül, a felfüggesztőrendszereken keresztül van összekötve.

Az ismert forgózsámolyok motoros hajtású tengelyeinél a rajtuk lévő kerekek egymástól független forgását az alábbi szerkezeti megoldások valamelyike révén teszik lehetővé:

egyetlen elektromotor révén („egymotoros tengely”), egy mechanikus differenciálmű és egy kúpkerékpár felhasználásával, amelyek mindegyike egy lassító fogaskerék-hajtóműbe van beépítve; vagy kerekenként egy-egy elektromotor révén („kétmotoros tengely”).

Az első megoldás a nagy teherbírású gépjárműveknél alkalmazott technológia szerinti kúpkerekes lassító fogaskerék-hajtóművekre nyúlik vissza. Ez a megoldás azzal az előnnyel jár, hogy az erőátviteli elemek (a lassító hajtómű fogaskerekei) egyetlen egységbe (a hátsóhídba) csoportosíthatók a tengely teherviselő szerkezetével együtt, ami lehetővé teszi a hagyományos merev tengely elhagyását.

A kúpkerékpár alkalmazásának következtében az ilyen megoldás legnagyobb hátránya az, hogy a motort a tengely hossztengelyére merőlegesen kell elhelyezni, nagy túlnyúlással.

A motort ilyen esetben egy keret tartja, amely lényegében egy forgózsámolyalvázzal egyenértékű, és a motor a vágány felől érkező feszültségektől egy olyan felfüggesztésfokozat közbeiktatásával van elszigetelve, amely megfelel egy, az említett keret és a hátsóhíd közötti elsődleges felfüggesztőrendszemek. Ez az említett túlnyúlás hátrányosan befolyásolja a tengely kompaktságát és általános kiegyensúlyozottságát.

A második megoldási változatnál mindegyik keréknél egy-egy külön motort és lassító fogaskerék-hajtóművet alkalmaznak. Az a megoldás, hogy az egyes motorhajtómű-egységeket a hajtótengely hossztengelyétől kétoldalt helyezik el, azt az előnyt nyújtja, hogy kiküszöbölhető a fenti egymotoros konfigurációnál szükségszerű túlnyúlás, és ennek következtében egy kiegyensúlyozott szerelvényt kapunk.

Sajnálatos módon azonban a második megoldásnál nincs lehetőség arra, hogy az erőátviteli elemeket (fogaskerekeket) egyetlen egységben (hátsóhídban, illetve ehhez hasonló tengelyszerelvényben) egyesítsük a tengely teherviselő szerkezetével.

A második megoldás így nem teszi lehetővé a hagyományos merev tengely elhagyását, és figyelembe véve a kerekek között elhelyezett motorok és lassító fogaskerék-hajtóművek által elfoglalt teret, szükségessé teszi azt, hogy a felfüggesztőrendszerek az említett kerekeken kívül helyezkedjenek el, emiatt viszont olyan fékberendezést igényel, amely a hajtótengelyekre felerősített gyors féktárcsákat vagy féksarukat tartalmaz.

Ily módon az eddig ismert megoldások esetében a tengelymeghajtás bármelyik típusának (egymotoros vagy kétmotoros) kiválasztása azzal jár, hogy mérlegelnünk kell két, egymástól jelentősen eltérő szerkezeti felépítés között, anélkül, hogy a választott megoldásnál kihasználhatnánk mindkét típus halmozott előnyeit.

A találmány alapvető célkitűzése egy olyan motoros hajtású tengellyel rendelkező forgózsámoly létrehozása, ahol a tengelynek egymástól független forgású kerekei vannak, és elrendezése - egy azonos moduláris felépítés révén - lehetővé teszi, hogy egyaránt jó választást tehessünk mind az egymotoros, mind pedig a kétmotoros tengelymeghajtás esetében, kihasználhatóvá téve ezáltal ezen két változat két fő előnyét, nevezetesen:

egy lassító fogaskerék-hajtómű használatát, amely lehetővé teszi a hagyományos merev tengely elhagyását; és egy kompakt, ugyanakkor a hajtótengely hossztengelyéhez képest kiegyensúlyozott felépítést.

A találmány szerinti, egymástól független forgású kerekekkel rendelkező motoros hajtású tengelyt tartalmazó forgózsámolyra az jellemző, hogy a forgózsámoly motoros hajtású tengelye egy lassító fogaskerékhajtómű által képzett teherviselő tengelyszerelvénnyel rendelkezik, amely a felépítmény vagy az átjárószerkezet súlyát felvevő oldalsó tengelyházakat foglal magában, amely oldalsó tengelyházak egy-egy kúposán elkeskenyedő végű és a kerekeket körülöttük forgathatóan ágyazó csőtengely által vannak meghosszabbítva, emellett a teherviselő tengelyszerelvény egy központi tengelyházat is tartalmaz, amely egy, egyetlen motort vagy két motort egyaránt magában foglalni képes moduláris egységet képez.

A független forgású kerekekkel rendelkező motoros hajtású tengelyt tartalmazó találmány szerinti forgózsámoly még az alábbi tulajdonságok legalább egyikével is rendelkezhet:

- a motorok a tengelyszerelvényre mereven, vagy ahhoz képest önbeálló módon vannak felszerelve;

- a motor és a kerék közötti mozgásátvitelre két, egymástól független lassítóáttétel van elrendezve;

- a motor és az első lassítóáttétel egy relatív elmozdulást nem megengedő merev összeköttetésen keresztül van összekötve, ha a motor mereven van felszerelve; és egy relatív elmozdulást megengedő tengelykapcsolón keresztül van összekötve, ha a motor önbeálló módon van felszerelve;

- a két lassítóáttétel közötti mechanikus kapcsolat mindegyik kerék esetében egy-egy „féltengely” által van megvalósítva, amelynek hossztengelye egybeesik a kerék forgástengelyével;

- a féltengely és a kerék közötti kapcsolat mindegyik kerék számára egy-egy második lassítóáttétel által van megvalósítva, amely egy sík vagy kúpos bolygókerekes hajtóműként van kialakítva;

- a forgózsámoly rögzített helyzetű tartótengelyét és a tengelyvázat a lassító fogaskerék-hajtómű háza képezi, amelyen a felfüggesztőrendszerek nyugszanak;

- a tengely felfüggesztőrendszere egyfokozatú, és két légpárna vagy két fémrugó, vagy két kombinált gumi-fém rugó által van megvalósítva;

HU 222 780 ΒΙ

- a tengely felfüggesztőrendszere a teherviselő kereszttartó és a golyóskoszorú kiváltását megengedő módon szögelfordulás felvételére képes a sinjármű felépítményéhez vagy átjárószerkezetéhez képest;

- a fékezéshez a tengelyre vagy a hajtott féltengelyekre fékezőelemként féktárcsák vannak felszerelve;

- a felfüggesztőelemek és a fékezőelemek a kerekek között vannak elhelyezve, ezáltal lehetővé válik a rugalmas kerékabroncsok leszerelése anélkül, hogy más elemeket is le kellene szerelni;

- amennyiben a féktárcsák a tengelyre vannak felszerelve, akkor ezek levételüket megkönnyítő módon két részből állnak;

- a tengely hajtása, rángatás elleni védelme és szöghelyzetének beállítása a sínjármű felépítményéhez vagy átjárószerkezetéhez képest egy hosszirányú csatlórudakból álló csatlakoztatószerkezettel van megvalósítva; és

- egy, a sínjármű felépítményéhez vagy átjárószerkezetéhez képesti torziós elfordulást megakadályozó stabilizátorral van felszerelve.

A találmány szerinti forgózsámoly tengelykialakításának egyik előnye az, hogy a moduláris felépítés következtében lehetővé válik a kerekek egymástól független meghajtása akár egyetlen elektromotorral és mechanikus differenciálművel, akár pedig kerekenként egyegy elektromotor révén.

A találmány szerinti motoros hajtású tengelyt tartalmazó forgózsámoly további jellemzőit és előnyeit az alábbiakban kiviteli példák kapcsán, a mellékelt rajzra való hivatkozással ismertetjük részletesebben, ahol az

1. és 2. ábra egy, a technika állásából ismert egymotoros tengelyhajtású forgózsámoly vázlatos rajzát mutatja; a

3. ábra egy, a technika állásából ismert kétmotoros tengelyhajtású forgózsámoly vázlatos rajzát mutatja; a

4-8. ábrák találmány szerinti forgózsámolyok egymotoros vagy kétmotoros tengelyhajtásainak vázlatos rajzait mutatják; a

9. ábra egy találmány szerinti egymotoros tengelyhajtású forgózsámoly elölnézete; a

10. és 11. ábra a 9. ábrán bemutatott egymotoros tengelyhajtású forgózsámoly felülnézeteit tüntetik fel, amelyeknél a tengelyek egy felfüggesztéssel nem rendelkező, mereven felerősített motorral, illetve egy felfüggesztéses önbeálló motorral vannak felszerelve; a

12. ábra egy találmány szerinti kétmotoros tengelyhajtású forgózsámoly elölnézete; és a

13. és 14. ábra a 12. ábrán bemutatott kétmotoros tengelyhajtású forgózsámoly felülnézeteit tünteti fel, amelyek felfüggesztéssel nem rendelkező, mereven felerősített motorokkal, illetve felfüggesztéses önbeálló motorokkal vannak ellátva.

Az 1. és 2. ábra egy, a technika állása szerinti egymotoros tengelyhajtású forgózsámoly vázlatos rajzát mutatja.

Egy ilyen ismert egymotoros tengelyhajtású forgózsámoly esetében a sinjármű Cv felépítménye egy Cr golyóskoszorú közbeiktatásával egy teherviselő Te kereszttartón nyugszik. Az említett Te kereszttartó a kerekek között elhelyezett Ss másodlagos felfüggesztőrendszereken keresztül a Cs alvázon fekszik fel. Maga a Cs alváz a tengelyt képező differenciálműves Pr lassító fogaskerék-hajtóműre támaszkodik, mégpedig az Sp elsődleges felfuggesztőrendszereken keresztül. A Pr lassító fogaskerék-hajtóműbe két, kúposán elkeskenyedő végű Trj és Tr₂ csőtengely van bezsugorítva, amelyek körül az Rój és Ro₂ kerekek forognak. Az Rój és Ro₂kerekekre Di, és Di₂ féktárcsák vannak felszerelve, és ezekhez Et! és Et₂ fékkengyelek vannak hozzárendelve, amelyek a Cs alvázhoz vannak hozzáerősítve.

Egy, a Cs alvázhoz erősített Mo motor hajtja meg a Pr lassító fogaskerék-hajtómű differenciálműves központi Re lassítóáttételének kúpkerékpárját az Ac tengelykapcsolón keresztül, amely felveszi az Sp elsődleges felfüggesztőrendszer miatti elmozdulásokat. A differenciálműves központi Re lassítóáttétel két kimenete viszi át a nyomatékot a megfelelő oldalsó Rl! és Rl₂ lassítóáttételekre, az Afj és Ar₂ keréktengelyeken keresztül.

A 3. ábra egy, a technika állásából ismert kétmotoros tengelymeghajtású forgózsámoly vázlatos rajzát mutatja. Egy ilyen ismert kétmotoros tengely esetében a jármű Cv felépítménye egy Cr golyóskoszorú közbeiktatásával egy teherviselő Te kereszttartón nyugszik. Az említett Te kereszttartó az Ss másodlagos felfüggesztőrendszereken keresztül a Cs alvázon fekszik fel. Maga a Cs alváz Fb álcsapágytokokra támaszkodik a kerekeken kívül elhelyezett Sp elsődleges felfüggesztőrendszereken keresztül. Az említett Fb álcsapágytokok egy rögzített helyzetű Es tengelyhez vannak erősítve, amely körül az Ro_t és Ro₂ kerekek forognak. Fékezéskor a Cs alvázhoz erősített Sb) és Sb₂ féksaruk illeszkednek az Ro, és Ro₂ kerekekhez.

A Cs alvázhoz erősített mindkét Mo motor egy-egy hozzárendelt oldalsó Rl lassítóáttételt hajt meg egy Ac tengelykapcsolón keresztül, amely felveszi az Sp elsődleges felfuggesztőrendszerek miatti elmozdulásokat is. Mindkét oldalsó Rl lassítóáttétel, amely a Cs alvázon van félig felfüggesztve, a hozzá tartozó Ro kereket hajtja meg.

A 4-8. ábrák találmány szerinti forgózsámolyok egymotoros vagy kétmotoros tengelyhajtásainak vázlatos rajzát mutatják.

A 9. ábra egy találmány szerinti egymotoros tengelyhajtású forgózsámoly elölnézete; a 10. és 11. ábrák pedig ezen egymotoros tengelyhajtású forgózsámoly felülnézetei, amelyek egy felfüggesztés nélküli, mereven felerősített motorral, illetve egy felfüggesztéses önbeálló motorral szemléltetik a tengelyt.

A 12. ábra egy találmány szerinti kétmotoros tengelymeghajtású forgózsámoly elölnézete, a 13. és

14. ábrák pedig ezen kétmotoros tengelymeghajtású forgózsámoly felülnézetei, amelyek egy felfüggesztés nél3

HU 222 780 Β1 küli, mereven felerősített motorral, illetve egy felfüggesztéses önbeálló rendszerű motorral tüntetik fel a tengelyt.

A találmány szerinti egymotoros vagy kétmotoros tengelymeghajtású forgózsámolyoknál a sínjármű Cv felépítménye egy Cr golyóskoszorú közbeiktatásával egy teherviselő Te kereszttartón nyugszik. Az említett Te kereszttartó a három részből felépülő lassító fogaskerék-hajtómű Pr! és Pr₂ oldalsó tengelyházain fekszik fel, a kerekek között elhelyezett Su felfüggesztőrendszeren keresztül, amely a tengely középvonalához képest függőlegesen helyezkedik el. A kúposán elkeskenyedő végű ΤΓ] és Tr₂ csőtengelyek, amelyek körül az Rój és Ro₂ kerekek forognak, a Pr! és Pr₂ oldalsó tengelyházakban vannak befogva. Az Ro_t és Ro₂kerekekre Dij és Di₂ féktárcsák vannak felszerelve, és ezekhez a tengelyszerelvény Ρη és Pr₂ oldalsó tengelyházaira felszerelt Et! és Et₂ fékkengyelek vannak hozzárendelve. Az Rój és Ro₂ kerekek ezenkívül összeköttetésben állnak az Rl! és Rl₂ oldalsó lassítóáttételekkel is, amelyeket az Ari és Ar₂ féltengelyek hajtanak meg.

A fentiekben leírt elemek együttesen alkotják a motoros tengelymeghajtású forgózsámoly szerkezetének alapját, amely alap közös az egymotoros változat és a kétmotoros változat esetében. A lassító fogaskerék-hajtómű által képzett tengelyszerelvény központi része alkotja a motoros tengely PMEM moduláris részét. A központi rész egy Pr_c központi tengelyházból áll, amelyben az egymotoros változat esetében egy differenciálművel ellátott Mc központi mechanikus rendszer van felszerelve, és a fentiekben említett Ari és Ar₂ féltengelyek ezen rendszer kimeneteiről indulnak ki; és amelyben a kétmotoros változat esetében két független központi Rc_t és Rc₂ lassítóáttétel van felszerelve, és a fentiekben említett Ari és Ar₂ féltengelyek ezen áttételek kimeneteiről indulnak ki.

Az Mo motor (az egymotoros változatnál), illetve az Moi és Mo₂ motorok (a kétmotoros változatnál):

vagy mereven van(nak) felerősítve a lassító fogaskerék-hajtómű Pr_c központi tengelyházához (a „nem felfüggesztett” motoros változatoknál), és az Mc központi mechanikus rendszerhez van(nak) kapcsolva, amely egy differenciálművel rendelkezik (egymotoros változat), vagy pedig a központi Rc_t és Rc₂ lassítóáttételekhez van(nak) hozzákapcsolva (kétmotoros változat), egy, illetve két - relatív elmozdulást nem megengedő - mechanikus összekötő elem révén;

vagy egyébként a lassító fogaskerék-hajtómű Pr_cközponti tengelyházával áll(nak) összeköttetésben egy Se rugalmas felfüggesztőrendszeren keresztül (a „felfüggesztéses önbeálló motoros” változat esetében), és (az egymotoros változatnál) a differenciálművel rendelkező Mc központi mechanikus rendszerhez, vagy pedig (a kétmotoros változatnál) a központi Rcj és Rc₂ lassítóáttételekhez van(nak) hozzákapcsolva, egy Ac tengelykapcsolón vagy két Ac! és Ac₂ tengelykapcsolón keresztül, amelyek a rugalmas felfüggesztőrendszer miatti elmozdulásokat felveszik.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Forgózsámoly sínjárművekhez, legalább egy, egymástól független forgású kerekekkel (Ro_b Ro₂) rendelkező motoros hajtású tengellyel, amely tengely egy sínjármű felépítményével (Cv) vagy átjárószerkezetével egy teherviselő kereszttartón (Te) keresztül, vagy közvetlenül, a felfüggesztőrendszereken (Su) keresztül van összekötve, azzal jellemezve, hogy a forgózsámoly motoros hajtású tengelye egy lassító fogaskerék-hajtómű által képzett teherviselő tengelyszerelvénnyel rendelkezik, amely a felépítmény (Cv) vagy az átjárószerkezet súlyát felvevő oldalsó tengelyházakat (Pr,, Pr₂) foglal magában, amely oldalsó tengelyházak (Pr!, Pr₂) egy-egy kúposán elkeskenyedő végű és a kerekeket (Roi, Ro₂) körülöttük forgathatóan ágyazó csőtengely (Tri, Tr₂) által vannak meghosszabbítva, emellett a teherviselő tengelyszerelvény egy központi tengelyházat (Pr_c) is tartalmaz, amely egy, egyetlen motort (Mo) vagy két motort (Moi, Mo₂) egyaránt magában foglalni képes moduláris egységet képez.
2. Az 1. igénypont szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy a motorok (Mo; Mo_b Mo₂) a tengelyszerelvényre mereven, vagy ahhoz képest önbeálló módon vannak felszerelve.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy a motor (Mo; Mo_b Mo₂) és a kerék (Ro_b Ro₂) közötti mozgásátvitelre két, egymástól független lassítóáttétel (Rc_b Rl!; Rc₂, Rl₂) van elrendezve.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy a motor (Mo; Mo_bMo₂) és az első lassítóáttétel (Rc_b Rc₂) egy relatív elmozdulást nem megengedő merev összeköttetésen keresztül van összekötve, amennyiben a motor (Mo; Mo_b Mo₂) mereven van felszerelve; és egy relatív elmozdulást megengedő tengelykapcsolón (Ac) keresztül van összekötve, amennyiben a motor (Mo; Mo_b Mo₂) önbeálló módon van felszerelve.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy a két lassítóáttétel (Rc_bRl_b Rc₂, Rl₂) közötti mechanikus kapcsolat mindegyik kerék (Ro_b Ro₂) esetében egy-egy féltengely (Ar!, Ar₂) által van megvalósítva, amelynek hossztengelye egybeesik a kerék (Ro_b Ro₂) forgástengelyével.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy a féltengely (Ar!, Ar₂) és a kerék (Ro_b Ro₂) közötti kapcsolat mindegyik kerék (Ro_b Ro₂) számára egy-egy második lassítóáttétel (Rl_b Rl₂) által van megvalósítva, amely egy sík vagy kúpos bolygókerekes hajtóműként van kialakítva.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy a forgózsámoly rögzített helyzetű tartótengelyét és a tengelyvázat a lassító fogaskerék-hajtómű háza képezi, amelyen a felfüggesztőrendszerek (Sp, Ss, Su) nyugszanak.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy a tengely felfüggesztőrendszere egyfokozatú, és két légpárna vagy két fémrugó, vagy két kombinált gumi-fém rugó által van megvalósítva.

HU 222 780 Β1
9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy a tengely felfüggesztőrendszere a teherviselő kereszttartó (Te) és a golyóskoszorú (Cr) kiváltását megengedő módon szögelfordulás felvételére képes a sínjármű felépítményéhez (Cv) vagy 5 átjárószerkezetéhez képest.
10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy a fékezéshez a tengelyre vagy a hajtott féltengelyekre (Ar,, Ar₂) fékezőelemként féktárcsák (Di_b Di₂) vannak felszerelve.
11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy a felfüggesztőelemek és a fékezőelemek a kerekek (Ro,, Ro₂) között vannak elhelyezve.
12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy amennyiben a féktárcsák (Di,, Di₂) a tengelyre vannak felszerelve, akkor ezek levételüket megkönnyítő módon két részből állnak.
13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy a tengely hajtása, rángatás elleni védelme és szöghelyzetének beállítása a sínjármű felépítményéhez vagy átjárószerkezetéhez képest egy hosszirányú csatlórudakból álló csatlakoztató10 szerkezettel van megvalósítva.
14. Az 1-13. igénypontok bármelyike szerinti forgózsámoly, azzal jellemezve, hogy egy, a sínjármű felépítményéhez vagy átjárószerkezetéhez képesti torziós elfordulást megakadályozó stabilizátorral van felszerelve.