NO125838B

NO125838B -

Info

Publication number: NO125838B
Application number: NO16435666A
Authority: NO
Inventors: N Kamfjord
Original assignee: N Kamfjord
Priority date: 1966-08-19
Filing date: 1966-08-19
Publication date: 1972-11-13

Description

Anordning ved mekanisk/hydraulisk kraftoverføringssystem for kjøretøy, særlig skiimekjøretoy. Device for mechanical/hydraulic power transmission systems for vehicles, especially ski vehicles.

Oppfinnelsen angår et mekanisk-hydraulisk kraftoverføringssystem for kjøretøy, særlig skinnekjøretøy, med en eller flere drivaksler. The invention relates to a mechanical-hydraulic power transmission system for vehicles, particularly rail vehicles, with one or more drive axles.

Der har allerede vært foreslått slike Such have already been proposed

systemer med flere drivaksler hvor drivmaskinens effekt tilføres de enkelte drivaksler over mekaniske utvekslinger og over et kardangakselsett som forløper i kjøre-tøyets lengderetning. Videre er det kjent for hver hydraulisk dreven drivaksel å anordne minst to hydrauliske kretsløp, og ved bestemte utførelseseksempler også koniske tannhjulsutvekslinger og eventuelt også utvekslinger med sylindriske tannhjul. Sluttelig er det vanlig ved bygning av elek-triske lokomotiver å innkoble utvekslinger med sylindriske tannhjul umiddelbart foran drivakslene. systems with several drive axles where the drive engine's power is supplied to the individual drive axles via mechanical transmissions and via a cardan shaft set that runs in the longitudinal direction of the vehicle. Furthermore, it is known for each hydraulically driven drive shaft to arrange at least two hydraulic circuits, and in certain embodiments also conical gear exchanges and possibly also exchanges with cylindrical gears. Finally, when building electric locomotives, it is common to engage gears with cylindrical gears immediately in front of the drive shafts.

Disse kjente systemer har imidlertid forskjellige ulemper: Anordningen av kjeglehjulutvekslinger som siste overfø-ringstrinn foran drivakselen er således for større effektverdier ikke lenger mulig, på grunn av konstruktive vanskeligheter. Sitter ytterligere hydrauliske kretsløp (Fot-tingersystem) f. eks. direkte på drivakslene, så er den overførte effekt som funksjon av kretsløpenes profildiameter begrenset ved drivhj ulsdiameteren. However, these known systems have various disadvantages: The arrangement of bevel gears as the last transmission step in front of the drive shaft is thus no longer possible for larger power values, due to constructive difficulties. Are additional hydraulic circuits (Foot-tinger system) e.g. directly on the drive shafts, then the transmitted power as a function of the circuit's profile diameter is limited by the drive wheel diameter.

Ved et drivsystem som oppviser de In the case of a drive system that exhibits them

ovennevnte trekk og er av den art som er beskrevet lenger fremme, blir de nevnte vanskeligheter i henhold til den forelig-gende oppfinnelse avhjulpet ved at den med sylindriske tannhjul forsynte aksel - above-mentioned feature and is of the kind described further on, the aforementioned difficulties are remedied according to the present invention by the fact that the axle provided with cylindrical gears -

utveksling drives over kardangaksler hvis akser forløper parallelt med drivakslene, samtidig som fortrinnsvis hydrauliske kretsløp, kjeglehjulutvekslinger og eventuelt sylindriske tannhjulsutvekslinger, med unntagelse av akselutvekslingen, er anbragt i en felles kapsel som er stivt festet i rammen eller boggien, så stillingen av den drivende kardangaksel resp. av det drivende kardangakselsett forblir uforandret ved fj æring av drivakslene i forhold til ramme eller boggi. transmission is driven via cardan shafts whose axes run parallel to the drive shafts, while preferably hydraulic circuits, bevel gear transmissions and possibly cylindrical gear transmissions, with the exception of the shaft transmission, are placed in a common capsule which is rigidly fixed in the frame or bogie, so the position of the driving cardan shaft resp. . of the driving cardan shaft set remains unchanged by the suspension of the drive shafts in relation to the frame or bogie.

Ved anordningen av den parallelt med drivakselen liggende kardangaksel er det mulig, isteden for kjeglehjulutvekslingen foran drivakselen, å anordne en utveksling med sylindriske tannhjul med den ytterligere følge at de hydrauliske kretsløp kan flyttes bort fra drivakselen i retning mot drivsiden (nærmere kraftkilden) så krets-løpene, som nå får høye omdreiningstall og dermed relativt små diametre, blir istand til å overføre et maksimum av effekt pr. drivaksel. By arranging the cardan shaft lying parallel to the drive shaft, it is possible, instead of the bevel gear transmission in front of the drive shaft, to arrange a transmission with cylindrical gears with the further consequence that the hydraulic circuits can be moved away from the drive shaft in the direction of the drive side (closer to the power source) so that circuit the races, which now have high revolutions and thus relatively small diameters, are able to transmit a maximum of power per drive shaft.

I og for seg er det riktignok ikke ukjent å drive drivaksler ved hjelp av kardangaksler som ligger parallelt med dem, men bare i forbindelse med rent mekaniske kraftoverføringer ved kjøretøy. In and of itself, it is admittedly not unknown to drive drive shafts by means of cardan shafts which lie parallel to them, but only in connection with purely mechanical power transmissions in vehicles.

Ifølge enda et trekk ved oppfinnelsen kan effekten fra en indirekte hydraulisk drevet aksel ved hjelp av koblingsstenger overføres til ytterligere drivaksler, noe som byr på den fordel at ellers vanlige blind-aksel-utvekslinger med veivaksel faller bort, da drivakselen med drivhjulene og de på disse festede veivtapper (i likhet med utførelser for damplokomotiver) virker som veivaksel. Derved får vedkommende driv-akselgruppe og dermed også kjøretøyet minst mulig byggelengde, så det blir mulig å kjøre i kurver med liten radius. According to yet another feature of the invention, the power from an indirect hydraulically driven axle can be transferred to further drive axles by means of connecting rods, which offers the advantage that otherwise usual blind-axle exchanges with crankshafts are dispensed with, as the drive axle with the drive wheels and those on these attached crankpins (similar to designs for steam locomotives) act as crankshafts. Thereby, the respective drive-axle group and thus also the vehicle get the smallest possible length, so it becomes possible to drive in curves with a small radius.

Kraftmaskinen som leverer driveffek-ten, kan f. eks. være en forbrennings-kraftmaskin, en elektromotor, en damp-eller gassturbin. The power machine that supplies the drive power can, e.g. be an internal combustion engine, an electric motor, a steam or gas turbine.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli for-klart nærmere under henvisning til teg-ningen, hvorav oppfinnelsens grunntanker fremgår. Beskrivelsen og tegningene an-skueliggjør flere måte å anordne utveks-lingsdelene på. Fig. 1 og la er innbygningsskisser som anskueliggjør oppfinnelsens prinsipp. Fig. 2a—2c og fig. 3a—3d anskueliggjør forskjellige konstruktive detaljer. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing, from which the basic ideas of the invention appear. The description and drawings illustrate several ways of arranging the exchangeable parts. Fig. 1 and la are installation sketches which illustrate the principle of the invention. Fig. 2a-2c and fig. 3a—3d illustrate various constructive details.

Kraftmaskinen, som ikke er vist på fig. 1, driver over kardangakselen 1 for-delerutvekslingen 2, hvorfra turboutveks-linger 4 drives over et sylindrisk tannhjul 2a og kardangakslene 3. Turboutvekslin-genes drivorgan 5 er tilsluttet kardangaksler 6, som får å oppta de ved fjæringen betingede relative bevegelser mellom den del som sitter på drivakselen 8, og den som sitter i rammen eller boggien. Disse kardangaksler 6 er anordnet parallelt med drivakslene 8 og overfører dreiemomentene til disse over utvekslingene 7, som har sylindriske tannhjul. Akselutvekslingenes reaksjonsmoment opptas på vanlig måte ved hjelp av dreiemomentstøtter 9. Ved denne anordning er fordelerutvekslingene 2 og de hydrauliske utvekslinger 4 lagret i den avfjærede del, dvs. i boggien, resp. rammen, mens bare ett tannhjuls-utveks-lingstrinn, nemlig akselutvekslingen 7, som har forholdsvis liten vekt, sitter på den ikke avfjærede del, dvs. på drivakselen. The power machine, which is not shown in fig. 1, drives via the cardan shaft 1 the distributor exchange 2, from which the turbo exchanges 4 are driven via a cylindrical gear 2a and the cardan shafts 3. The turbo exchange's drive member 5 is connected to cardan shafts 6, which are allowed to take up the relative movements caused by the suspension between the part that sits on the drive shaft 8, and the one sitting in the frame or bogie. These cardan shafts 6 are arranged parallel to the drive shafts 8 and transmit the torques to them via the transmissions 7, which have cylindrical gears. The reaction moment of the axle transmissions is absorbed in the usual way by means of torque supports 9. With this device, the distributor transmissions 2 and the hydraulic transmissions 4 are stored in the sprung part, i.e. in the bogie, resp. the frame, while only one gear exchange step, namely the axle exchange 7, which has a relatively small weight, is on the unsprung part, i.e. on the drive shaft.

Prinsipielt den samme anordning gjen-finnes på figurene 2a—2c og figurene 3a— 3d. De utførelsesformer som er vist på disse figurer, skiller seg fra hverandre bare med hensyn til konstruksjonen av reverserings-koblingen samt det mekaniske nedvekslingsforhold mellom de sammenhørende dreiemomentomformeres drevne trinn, som tjener til å øke startmomentene. Like kon-struksjonselementer er forsynt med samme henvisningstall på alle figurer. In principle, the same device can be found in figures 2a-2c and figures 3a-3d. The embodiments shown in these figures differ from each other only with regard to the construction of the reversing coupling as well as the mechanical reduction ratio between the driven stages of the associated torque converters, which serve to increase the starting torques. Identical construction elements are provided with the same reference numbers in all figures.

Reverseringen kan skje enten med mekaniske reverseringsdrev anordnet etter de hydrauliske kretsløp eller ved at der benyttes to kretsløpsystemer, som f. eks. kan være anordnet som vist på fig. 3a—3d, og som fylles med drivmediet (olje eller lignende) alt etter den forlangte kjøre-retning. The reversal can take place either with mechanical reversing drives arranged according to the hydraulic circuits or by using two circuit systems, such as e.g. can be arranged as shown in fig. 3a—3d, and which are filled with the drive medium (oil or similar) depending on the required direction of travel.

På fig. 2a—2c er vist utførelser med mekanisk reverseringskobling. På fig. 2a går kraftveien likedan som på fig. 1 over kardangakselen 3, de sylindriske inngangs-tannhjul 2a, de to kretsløp A, B, det av tre kjeglehjul bestående vendedrev 13 med koblingsmuffe, det utgående utvekslings-trinn 5 med sylindriske tannhjul 5 og den utgående kardangaksel 6 til akselutvekslingen 7. De to kretsløp A, B er hydraulisk nedvekslet i forhold til hverandre. Fig. 2b er analog til fig. 2a med den forskjell at der anvendes kjeglehull for inngangsvekslingen 2b og sylindriske tannhjul for vendedrevet. Fig. 2c svarer til fig. 2b, men skiller seg fra denne ved at der mellom de to kretsløp ved hjelp av utvekslingen 13c oppnås et ekstra mekanisk nedvekslingsforhold i til-legg. Her kan der også anvendes like kretsløp uten gjensidig hydraulisk utveksling. In fig. 2a-2c show designs with mechanical reversing coupling. In fig. 2a, the power path is the same as in fig. 1 above the cardan shaft 3, the cylindrical input gears 2a, the two circuits A, B, the reversing gear 13 consisting of three bevel gears with coupling sleeve, the output gear stage 5 with cylindrical gears 5 and the output cardan shaft 6 to the axle gear 7. The two circuits A, B are hydraulically switched down in relation to each other. Fig. 2b is analogous to fig. 2a with the difference that conical holes are used for the input gear 2b and cylindrical gears for the reversing drive. Fig. 2c corresponds to fig. 2b, but differs from this in that between the two circuits with the aid of the transmission 13c, an additional mechanical reduction ratio is additionally achieved. Similar circuits can also be used here without mutual hydraulic exchange.

På fig. 3a—3d er vist utførelsesformer med hydraulisk reversering. Som fig. 3a viser, går kraftveien over kardangakselen 3, inngangsutvekslingene 20 med koniske tannhjul og kretsløpene A, B, resp. A', B'. De to grupper av kretsløp har samme dreieretning på den drivende og på den drevne side, og tannhjulet 21 på den drevne side av kretsløpgruppen A', B' virker som mel-lomhjul, hvormed muligheten for reversering er gitt. Kraftveien går videre over det drevne tannhjul 23, kardangakselen 6 og akselutvekslingen 7 med sylindriske tannhjul til drivakselen 8. Omformerne A og B, resp. A' og B' er nedvekslet hydraulisk i forhold til hverandre. In fig. 3a-3d are shown embodiments with hydraulic reversal. As fig. 3a shows, the power path goes over the cardan shaft 3, the input gears 20 with bevel gears and the circuits A, B, resp. A', B'. The two groups of circuits have the same direction of rotation on the driving and on the driven side, and the gear wheel 21 on the driven side of the circuit group A', B' acts as an intermediate pulley, with which the possibility of reversal is provided. The power path continues over the driven gear wheel 23, the cardan shaft 6 and the axle transmission 7 with cylindrical gears to the drive shaft 8. Converters A and B, resp. A' and B' are shifted down hydraulically in relation to each other.

Anordningen på fig. 3b svarer til den på fig. 3a, dog med den forskjell at om-formergruppene ved hjelp av inngangsutvekslingene 20 b med koniske tannhjul dreies i motsatte retninger og kretsløpene A og B er nedvekslet mekanisk i forhold til hverandre. Driften fra omformerne B og B' er ført ut via hulaksler 24. Kraftveien forløper over delene 3, 20b, krets-løpene, delene 24, 23, 6 og 7 til akselen 8. The device in fig. 3b corresponds to the one in fig. 3a, however, with the difference that the converter groups are rotated in opposite directions by means of the input gears 20 b with conical gears and the circuits A and B are switched down mechanically in relation to each other. The operation from the converters B and B' is carried out via hollow shafts 24. The power path runs over parts 3, 20b, the circuit runs, parts 24, 23, 6 and 7 to the shaft 8.

På fig. 3c går kraftveien fra inngangs-akselen 3 over sylindriske tannhjul 2c med samme dreieretning og videre over omfor-mergruppene. Kretsløpene er nedvekslet hydraulisk i forhold til hverandre, og på utgangssiden går driften over kjeglehj ulene 25, utvekslingstrinnet 5 med sylindriske tannhjul, kardangakselen 6 og akselutvekslingen 7 til drivakselen 8. Reverseringen skjer ved valgvis innkobling av kretsløp-gruppene A, B, resp. A', B', idet de koniske tannhjul 25 vender dreieretningen på utgangssiden. In fig. 3c, the power path from the input shaft 3 goes over cylindrical gears 2c with the same direction of rotation and further over the converter groups. The circuits are shifted down hydraulically in relation to each other, and on the output side the operation goes over the bevel wheels 25, the gear stage 5 with cylindrical gears, the cardan shaft 6 and the shaft gear 7 to the drive shaft 8. The reversal takes place by optionally connecting the circuit groups A, B, resp. A', B', the conical gears 25 facing the direction of rotation on the output side.

Anordningen på fig. 3d ligner den på The device in fig. 3d is similar to it

fig. 2a, og kraftveien går over den av tre fig. 2a, and the power road goes over it of three

kjeglehjul bestående utveksling 27, som bevel gear consisting gear 27, which

imidlertid ikke har noen vendemuffe. Isteden skjer reverseringen her ved skiftevis however, has no turning sleeve. Instead, the reversal here takes place alternately

innkobling av kretsløpgruppene henholds-vis A,B og A',B'. Kardangakselen 3a kan connection of the circuit groups respectively A,B and A',B'. The cardan shaft 3a can

være anordnet for eventuelt å overføre be arranged to possibly transfer

deleffekten etter utvekslingen 2d til andre the partial effect after the exchange 2d to others

hydrauliske utvekslinger. hydraulic exchanges.

I forbindelse med oppfinnelsen kan der In connection with the invention there can

anvendes både hydrodynamiske og hydro-statiske kretsløp. both hydrodynamic and hydrostatic circuits are used.

Claims

I 1. Device by mechanical-hydraulic

power transmission system for vehicles, especially rail vehicles, with one or more drive axles, where the drive engine's effect over mechanical-hydraulic exchanges and over a cardan shaft running in the vehicle's longitudinal direction, resp. such a cardan shaft set, it is supplied, resp. the individual drive shafts, and where for each mechanical-hydraulic driven drive shaft there is a shaft exchange with cylindrical gears, at least two hydraulic circuits, transmissions with bevel gears and possibly further transmissions with cylindrical gears, characterized in that the drive shaft transmissions (7) with cylindrical gears are driven over cardan shafts (6) whose axes run parallel to the drive shafts (8), at the same time as hydraulic circuits (4), transmissions with bevel gears and possibly transmissions with cylindrical gears with the exception of the drive shaft transmissions with cylindrical gears are placed in a common capsule rigidly fixed in a frame or bogie that is sprung in relation to the drive shafts, so that the position of the driving cardan shaft, resp. the drive cardan shaft set (3) remains unchanged when the drive shafts spring in relation to the frame or bogie.

2. Device as stated in claim 1, characterized in that part of the torque supplied to the drive shaft is transferred in a manner known per se by means of connecting rods to one or more further drive shafts stored in the same frame or bogie.