SE128503C1 - - Google Patents

Description

KLASS 20 b:5/03 BESKRIVNING OFFENTLIGGJORD AV KUNGL. PATENT- OCH REGISTRERINGSVERKET BEVIDAT DEN 13 APRIL 1950 PATENTTID FRAN DEN 28 AUG. 1946 PUBLICERAT DEN 20 JUNI 19 Ans. den /, 1946, nr 748i/1946. HeirtiII en ritning.

FELL DEVELOPMENTS LIMITED, LONDON, STORBRITANNIEN.

Motoraggregat for lokomotiv.

TJppfinnare: L. F. R. Fell.

Priorifet begiird frdn den 20 angusti 1015 (Storbrilannien).

Foreliggande uppfinning liar avseende pa ett motoraggregat f Sr lokomotiv och uppfin- ningens andamal Sr att astadkomma ett mo- toraggregat, som kan arbeta vid i huvudsak konstant avgiven effekt, varvid drivmomentet Sr variabelt inom de erforderliga granserna for lokomotivets korhastighetsomrade utan att en hastighetsandrande vaxel, en elektrisk kraftoverforingsanordning eller liknande believer anordnas mellan motoraggregatet och lokomotivets drivhjul.

Ett motoraggregat fOr ett lokomotiv enligt fi3religgande uppfinning kannetecknas i huvudsak genom kombinationen av dels en huvudforbranningsmotor, dels en av en separat hjalpforbranningsmotor driven flakt for tillfOrande av luft till huvudmotorn, dels organ, medelst vilka hjalpmotorn och darmed Oxen flakten kan regleras, dels en anordning fOr automatisk reglering av huvudmotorns bransletillforsel i overensstammelse med trycket av den till huvudmotorn tillforda luften, varigenom motorns vridande moment minskar alit ef ter som varvtalet okar, sa att den utvecklar i huvudsak konstant effekt mom motorns he-la driftvarvtalsomrade, och dels en kraftOverforingsanordning anordnad Indian huvudmotorn och lokomotivets drivhjul och omfattande en hydraulisk koppling eller en mekanisk koppling med liknande egenskaper.

Tidsinstallningen av huvudmotorns hind-fling eller bransleinsprutning kan ocksa forandras ph liknande salt eller genom huvudmotorns rotationshastighet. Sadana anordningar, som komma till anvandning, for den automatiska regleringen av huvudmotorns bransletillforsel, maste avpassas efter den typ av motor, som anyandes.

En speciell utforingsform av uppfinningen beskrives i det foljande I samband med bifogade ritning och trots att foreliggande utforingsform Sr sarskilt anpassad for f orgasaremotorer, far uppfinningen joke anses begransad till denna motortyp, utan kan mycket vOl utnyttjas i samband med motorer med kompressionstandning under forut sattning att nagon lOmplig anordning for automatisk branslereglering anordnas, sa- som t. ex. ett pneumatiskt bransleregleringsorgan, paverkat av trycket vid motorns luftintag.

Fig. 1 Sr en schematisk vy i perspektiv 11V ett motoraggregat for ett lokomotiv.

Fig. 2 Sr en liknande vy, som askadliggor en annan utforingsform enligt uppfinningen.

Fig. 3 visar schematiskt de regleringsanordningar, snail arc anordnade i samband med den i fig. 2 visade anordningen.

Fig. 4 visar i perspektiv en .tredje utforingsform av ett enligt uppfinningen utfort motoraggregat.

Det i fig. 1 visade motoraggregatet bestar i huvudsak cv dels en huvudmotor 10, dels en oberoende av denna arbetande hjalpmotor 11, vilken Sr anordnad att driva en flakt 12 eller liknande, och dels icke visade regleringsanordningar for hjalpmotorn, vilka kunna instAllas av foraren. Den Iran flakten 12 utmatade Julien ledes medelst en ledning 13 till huvudmotorns 10 luftintag 14, varvid flakteffekten kan varieras genom reglering av hjalpmotorn 11. Huvudmotorn 10 Sr farbunden med lokomotivets drivhjul 15 formedelst en i och fi5r sig kand hydraulisk koppling /6, varvid dennas effektavgivande axel 17 Sr forbunden med drivhjulen genom en kuggvaxel 18, en transmissionsaxel 19, en med 20 betecknad omkastningsvaxel, en kuggvaxel 21. ()eh hjulaxeln 22. Huvudmotorn 10 Sr fersedd med ett bransle-luft-blandningen reglerande organ, som automatiskt installer bransletillforseln till huvudmotorn pa sadant satt, att den overensstammer med det av flakten 12 avgivna overladdningstrycket, varvid niimnda blandningsreglerande organ installes av trycket i huvudmotorns luftintag. PS liknande satt kan en regleringsanordning for tidsinstallning av tandningen (eller bransleinsprutningen) vara anordnad sa att tidsinstallningen av tandningen (eller bransleinsprutningen) kan regleras i overensstammelse med det overladdningstryck — — och den bransle-luft-blandning, som ar lampligt under de for huvudmotorn radande driftsfarhallandena. ovansthende framgar, att huvudmotorn 10 icke är mekaniskt forbunden med de av fOraren kontrollerade regleringsorganen utan att dess drift bestammes av flaktens 12 avgivna effekt, liken regleras av lokfararen genom installning av den av hjalpmotorn utvecklade effekteri, for vilket andamal lampliga, pa ritningen icke visade regleringsorccan aro anordnade.

Vid ovan beskrivna anordning arbeta, da lokornotivet star stilla, bade huvud- och hjalpmotorn i tomgang och flakten tillfor huvudmotorn en jamforelsevis liten luftmangd. Huvudmotorns bransletillforsel är instalid i iiverensstammelse harmed s?t att motorn arbetar yid ett lagt -varvtal. Under dessa forhallanden är den hydrauliska kopplingens sliming maximal och ingen drivkraft overfares fran huvudmotorn till lokomotivets drivhjul. I del att foraren oppnar hjalpmotorns gasspjall, akar denna motorns varvtal och armed aven flaktens effekt. Samtidigt installer det autornatiskt verkande blandningsreglerande organet huvudmotoms bransletillforsel sa, att denna svarar mot den akade luftmangden, som tillfOres motorn. Installningen a-v tandningen (eller bransleinsprutningen) sker pa ett liknande salt. Som foljd av flaktens akade effekt och den Rade bransletillforseln till hu-vudmotorn, akar dennas vridande moment. Da huvudrnotorns vridande moment akar, minskar den hydrauliska kopplingens sliming och det 'vridande momentet overfores till lokomotivets drivhjul.

Hjalpmotorn tillfar 'rid sin fulla effekt och hastighet huvudmotorn en konstant luftmangd oberoende av huvudmotorns eller lokomotivets hastighet, varigenom huvudmotorn kan erhalla en kraftig overladdning Oven 'rid laga lokomotivhastigheter. Overladdningstrycket avtager emellertid, da lokomotivets hastighet Ras. Den punkt, 'rid \liken Overladdningstrycket avtager, Or 'raid att overensstamma med det vridande momentets Over-boring genom den hydrauliska kopplingen 'rid minsta mojliga sliming. Denna punkt svarar mot det lagsta varvtalet mom det ovan namnda varvtalsomradet, varvid huvudmotorn inom detta varvtalsomrade Or direkt sammankopplad med lokomotivets drivhjul. mom namnda -varytaIsomrade regleras huvudmotorns vridande moment, och salunda lokomotivets hastighet, genom reglering av hjalpmotorns effekt, emedan denna bestammer huvudmotorns overladdningstryck. Vid denna utforingsform av motoraggregatet och reglexingsanordningen kommer dessutom huvudmotorn att utveekla en i Imvudsak konstant effekt inom det varvtalsomthde, 1 vilket den arbetar, varvid det pa lokomotivets drivhjul -verkande vridande momentet Or reglerbart inom namnda omrade gencan reglering av hj alpmotorn.

Det Or att foredraga att hjalpmotorn forses med en egen startmotor (exempelvis elektrisk), och att huvudmotorn startas me-deist hjalpmotorn. Dessutom bOra alla for lokomotivet eller det till detta kopplade taget eventuellt erforderliga hjalpmaskiner lampligen drivas av hjalpmotorn, varigenom huvudmotorns hela vridande moment kan utnyttjas for lokomotivets drivning.

Vid den ovan beskrivna anordningen Or det tydligt, att 'rid lb.gre vandal On huvudmotorns driftsvarvtal overfor den hydrauliska kopplingen icke built vridande moment. Delta betyder, att om lokomotivet Or vaxlat sa, att dess maximala hastighet Or hag, den period fran igangsattningen, under vilken den hydrauliska kopplingen kommer att slira, kan bliva overdrivet ling, emedan kopplingen icke lampligen kan anordnas sa, att den overfar fullt vridande moment 'rid nagot avsevard lagre varvtal On en tredjedel av huvudmotorns hOgsta varvtal. Pa grund Bray, oaktat motorns hela vridande moment erfordras for att igangsalta taget fran och 'rid laga korhastigheter, kommer emellertid huvudmotorns fulla effekt icke aft utnyttjas for drivhjulen forran taget uppnar en hastighet, som svarar mot den lagre gransen for huvudmotoms varvtalsomrade. Det fig. 2 visade motoraggregatet Or avsett att nedbringa denna kraftforlust till ett minimum. Sasom fraragar av denna figur bestar motoraggregatet av tva huvudmotorer 10a och 10b samt en enda med dessa samverkande hjalpmotor 11, som driver en flakt 12, 'ii-. ken medelst ledningen 13 och luftintagen 14a och 14b tillfor luft till de hada huvudmotorerna 10a och 10b. Vardera huvudmotorns utgaende drivaxel Or forhunden med var sin h.ydraulisk koppling 16a och 16b, och darigenom Oven. med en enkel differentialvaxel 23 vans planethjulsharare 24 Or forbunden med lokomotivets drivhjul 15 medelst den i fig. 1 beskrivna transmisionsanordningen.

Flaktens 12 kapacitet Or sa beraknad, att 'rid hjalpmotorns 11 maximala effekt tillracklig luftmangd tillfores till huvudmotorerna 10a och 10b for att dessa skola avgiva full effekt.

Det i fig. 2 visade motoraggregatets regleringsanordning askadliggares schematiskt i fig. 3 och bestar av ett luftspjall 25a resp. 25b for vardera huvudmotorn 10a och 10b, vilka ventiler Oro anordnade i var sin. ande av den gemensamma lufttillforselledningen 13, varvid anordningen Or sa utford, att om ena huvudmotorn strypes, kommer denna att arbeta i tomgang, medan den andra motorn tillfores luft fran flakten, varvid dess luftspjall oppnas i motsvarande grad. Vid igangsattning kan salunda den ena huvud- — —3 motorn erhalla en avsevard overladdning, medan den andra arbetar i tomgang, varvid den arbetande motorn är sa avpassad, att dess effekt medger ett startmoment upp fill gransen for ralsfriktionen.

I fig. 3 ãr luftspjallet 25a visat i oppet lage, varvid huvudmotorn 10a dr i drift och mot-lager luft fran flakten 12, medan luftspjallet 25b dr stangt, varvid den av delta reglerade motorn 10b arbetar i tomgang.

Var och en av de hydrauliska kopplingarna 16a och 16b är medelst axlarna 17a resp. 17b forbunden med var sin bromstrumma 26a resp. 26b, vilka i sin tur medelst axlarna 27a resp. 27b aro fiirbundna med differentialvaxeln 23. Bromsband 28a och 28b samverka med respektive bromstrummor 26a och 26b. Endera av axlarna 17a och 17b kan genom denna anordning fasthallas, genom att respektive bromsband 28a eller 28b fastspannes omkring motsvarande bromstrumma 26a eller 26b. Om bromsbandet 28b i fig. 3 fastspannes omkring trumman 26b, sd att den hydrauliska kopplingens 16b effektavgivande sida Mlles stilla och huvudmotorn 10a overladdas sasom ovan beskrivits, kommer motorn 10a att genom den tillhorande hydrauliska. kopplingen 16a och differentialvaxeln 23 over-fora effekt till drivhjulen 15, varvid den hydrauliska kopplingens 16a vridande moment yid full belastning uppnas vid halva den lairhastighet for lokomotivet, som angivits for den, i samband med fig. 1 beskrivna anordflinger' med direkt drift.

Bromsbanden 28a och 28b belastas medelst en fjader 29a resp. 29b, varvid belastningen kan upphavas genom att en cylinder 30a resp. 30b utsattes for ett hydrauliskt tryck. I vardera cylindern 30a och 30b dr anordnad en kolv 31a och 3m, mot vilken respektive fjader 29a och 29b anligger. Tryckvalska tillf0- res cylindrarna 30a och 30b fran respektive med cylindrarna samverkande huvudmotors smorjsystem, varvid tryckvatsketillforseln regleras av en vridbart anordnad ventil 32a respektive 32b.

Sasom visas i fig. 3, strommar tryckvdtska frail respektive huvudmotor genom rorledningarna 33a och 33b till ventilerna 32a och 32b och darifran till cylindrarna 30a och 30b. Fjadrarna 34a och 34b strava att stanga respektive luftspjall 25a och 25b. Fjadrarna aro anordnade i var sin cylinder 35a och 35b, forsedd med en kolv 36a resp. 36b, vilken medelst Milken 37a resp. 37b dr forbunden med respektive luftspjall 25a och 25b. Cylindrarna 35a och 35b tillf5ras tryckvatska fran smorjsystemet hos den med respektive cylindrar f8rbundna hirvudmotorn, varvid tillforseln av tryckvatska till cylindrarna 35a och 35b verliar mot resp. fjadrars 34a och 34b tryck pa sadant salt att luftspjallen 25a och 25b Oppnas. Sasom tydligt framgar av fig. 3 regleras tillforseln av tryckvatska till cylinderparen 30a, 35a respektive 30b, 35b samtidigt medelst de med respektive cylinderpar forbundna ventilerna 32a och 32b.

Ventilerna 32a och 32b dro sammankopplade medelst en stang 38 och dro installbara medelst en handspak 39, vilken kan omstallas av lokomotivets forare. Med handspaken 39 i det i fig. 3 visade laget dr ventilen 32a installd for att medge tryckvatska att framstromma till cylindrarna 30a och 35a och sasoin en foljd harav är luftspjallet 25a appet och bromsbandet 28a ur ingrepp med bromstrumman 26a. Drivningen av lokomotivets hjul sker salunda medelst huvudinotorn 10a, sasom ovan beskrivits. Med denna installning av ventilen 32a, dr ventilen 32b sd installd, att den stanger ledningen 33b och forbinder cylindrarna 30b och 35b med avloppsledningen 40b. Harigenom installes luftspjallet 25b i stangt lage av fjadern 34b (varvid motorn 10b arbetar i tomgang) och fjadern 29b atdrager bromsbandet 28b omkring bromstrumman 26b. Motor. 10b overfor salunda inget vridande moment till lokornotivets drivhjul.

I del fall att handspaken 39 installes i det med 39a betecknade laget, kommer ventilen 32a att installas sa, att cylindrarna 30a och 35a forbindas med a-vloppsledningen 40a, medan ventilen 32b installes f5r att medgiva tryckvatska att stromma fran motorns 10b smorj system till eylindrarna 30b °eh 35b. Detta medfor att motorn 10a arbetar i tomgang, medan motorn 10b sattes i drift. Da. handspaken 39 installes i laget 39c, komma bada luftspjallen 25a och 25b att vara oppna och hada bromsarna befinna sig i franslaget lage, varigenom bada huvudmotorerna 10a och 10 tjana till drivande av lokomotivets drivhjul.

Skulle, vid den i fig. 3 beskrivna regleringsanordningen, flagon av huvudmotorerna 10a resp. 10b upphora att arbeta sjunker oljetrycket i dess smorjsystem till noll, vilket her till foljd att, ifragavarande motor automatiskt forsattes ur drift. Detta kommer aven att intraffa for den handelse trycket i en huvudmotors oljesystem sjunker air flagon annan anledning. En sadan anordning forhindrar aven en huvudmotor frail att under nagra som heist fOrhallanden driva den andra huvudmotorn baklanges.

Vid den i fig. 4 visade utfaringsformen dro tvenne sadana motoraggregat, soni beskrivits I samband med fig. 2, anordnade i ett lokomotiv, varvid transmissionsaxlarna 19a. och 19b, mike dro forbundna med var sitt motoraggregat, Oro forbundna med en differential- som i sin lielhet betecknas med 41. Del planethjulen uppbarande kuggdrevet 42 i differentialvaxeln 41 dr forbundet med lokomotivets drivhjul 15 medelst ett kuggdrev 43 och en omkastnings-vaxel 20, kuggdrevet 21 och drivhjulsaxeln 22. Om, yid en sadan anordning, endast en huvudmotor medgives att Overfora drivkraft till lokomotivets drivhjul, 4- - ,-;enoin den med motorn forbundna hydrauliska kopplingen och den med denna koppling fOrbundna transmissionsaxeln 19 saint den med denna axel forbundna differentialvaxeln 41, uppnas ett mot full motoreffekt svarande yridande moment fran namnda hydrauliska koppling 'rid en lokomotivhastighet, som utgor en fjardedel av det lagsta vardet av varytalsomradet for direktdrift-anordningen enligt fig. 1. Vid den i fig. 4 visade utforingsformen fir den i fig. 3 visade regleringsanordningen lampligen sá avpassad, at en, tva eller alla huvudmotorernas effekt fir anordnad att Overforas till lokomotivets drivhjul.

Den hydrauliska kopplingen fir forbunden med en mekanisk overbelastningsurkopplare, vilken kan paverkas av en centrifugalregulator, som drives medelst det planethjulen uppbarande drevet hos en differentialvaxel, varyid denim vaxels tvenne drivande axlar me-deist en kuggvaxel aro forbundna med den hydrauliska kopplingens drivande resp. drivna organ. Den mekaniska Overbelastningsurkopplaren är fOrbunden med handspaken 39 pa sadant satt, aft derma stravar att forskjutas mot endera av de lagen, 'rid vilket en av huvudmotorerna forsattes ur drift, varvid derma stravan for hand motverkas ax lokomotivets forare. Pit delta satt forhindras ovarsam behandling av motoraggregatet 'rid igangsiittning och Yid laga hastigheter.

Om sh onskas, kan vardera huvudmotorn van-) utrustad med en rusningsregulator.

Det Er dessutom lampligt att anordna en frihjulsanordning, som liimpligen anbringas Indian varje hydraulisk koppling och dess differentialvaxel, emedan denna anordning till-later lokomotivet .att rulla fritt i utforsbackar och Oven undviker att skada uppstar, um, da lokomotivet framfores med hog hastighet en huvudmotor skulle stanna till foljd av hopskarning eller av annan anledning, eller genom att motorn stannas av ovarsamhet fran fOrarens sida.

Claims (7)

Patentansprak:

1. Anordning Yid motora,s;gregat fiir lokomolly, kannetecknad genom kombinationen av dels en huvudforbranningsmotor (10), dels en av en separat hjalpforbranningsmotor (11) driven flat (12) for tillforande av luft till huvudmotorn, dels organ, medelst \Aka hjalpinotorn och darmed Oven flakten kan regleras, dels en anordning for automatisk reglering tlY huvudmotorns (10) bransletillforsel overensstiimmelse med trycket av den till huvudmotorn tillfOrda Innen, yarigenom ma-torus vridande moment minskar alit efter som varvtalet iikar, sa att den utvecklar i huvudsak konstant effekt mom motorns hela driftvarvtalsomrade. orb dels en kraftiiverforings anordning (17-22) anordnad mellan huvudmotorn och lokomotivets drivhjul och onafattande en hydraulisk koppling (16) eller en mekanisk koppling med liknande egenskaper.

2. Motoraggregat enligt patentanspraket 1, kannetecknad darigenom, att tidsinstallningen av huvudmotorns (10) tandning eller bransleinsprutning är anordnad att regleras i enlighet med variationer i flaktens (12) avgivna effekt eller med huvudmotorns (10) rotationshastighet.

3. Motoraggregat enligt patentanspraket 1, kannetecknad genom dels ett par huvudmotorer (10a, 10b), dels en hjalpmotor (11) jam-Le en av denna driven flakt (12) eller liknande, som tailor bada huvudmotorerna (10a, -10b) luft, och dels kraftOverforingsanordningar (23, 24, 18, 19, 20, 21, 22) Indian huvudmotorerna (10a, 10b ) orb lokomotivets drivhjul (15) omfattande for varje huvudmotor en hydraulisk koppling (16a, 16b) eller en mekanisk koppling med liknande egenskaper och en bromsanordning (26a, 28a, 26b, 281)) avsedd att kunna forhindra rotation av den hydrauliska kopplingens (16a, 16b) drivande organ (17a, 17b) jamte en for krattoverfiiringsanordningarna gemensam differentialvaxel (23), som drives av yardera hydrauliska kopplingen (16a, 1610, och formedelst vilken Yridande moment overfores till lokomotivets drivhjul (15).

4. IVIotoraggregatanlaggning for lokomotiv bestaende av tvenne motoraggergat enligt patentanspraket 3, kanneteeknad darigenom, att de med varje huvudmotor (10a, 10b) och respektive motors hydrauliska koppling (16a, 16b) forbundna differentialvaxlarna (23) aro anordnade att sammankopplas medelst en differentialvaxel (41), genom vilken effekten overfores till lokomotivets drivhjul (15),

5. Motoraggregat enligt patentanspraket 3, kannetecknad genom ett for varje huvudmotor (10a, 10b) anordnat luftspjall (25a, 25b) anordnat att forbindas med den for bromsning av den hydrauliska kopplingens (16a, 16b) drivande organ avsedda anordningen (28a, 31a, 28b, 31b pa sadant satt, att liftspjãllet (25a, 25b) intager ett sadant 'age att motorn arbetar i tomgang, nar den bydrauliska kopplingens drivande organ (17a, 17b) fastbromsas.

6. 'Motoraggregat enligt patentanspraket 5, kannetecknad darigenom, att varje motors luftspjall (25a, 25b) Or anordnat att paverkas av en fjader (34a, 34b), som stravar att stanga spjallet, under det den for fastbromsning av den hydrauliska kopplingens drivande organ avsedda anordningen (28a, 31a, 28b, 31b) Oven payerkas ay en fjader (29a, 29b), som stravar att tillsla bromsen (28a, 28b), varvid ett viitsketryck Or anordnat att verka i motsatt riktning mot namnda fjadrar, sa att luftspiiillet (25a, 25b) iippnas och bromsen — 1285O3 — (28a, 28b) franslas genom detta vatsketryck, som är anordnat att regleras sa, att dessa verkningar aga rum samtidigt.

7. Motoraggregat enligt patentanspraket 6, kannetecknat darigenom, att de hada huvudmotorernas luftspjall- och bromsregleringsanordningar aro anordnade att forbindas med varandra och regleras sa, att, nar a ena sidan en huvudmotors luftspj all ãr stangt och den med denna f8rbundna bromsen fir tillslag den andra huvudmotorns luftspj all är app och dess broms franslagen, men a andra si dan kunna, genom en lamplig installning av regleringsanordningarna bada motorernas luftspj all vara anordnade att lianas oppna samtidigt, och de rued de hada motorerna f8rbundna bromsarna komma di aven att samtidigt vara franslagna. Stockholm 1950. 1Cungl. Boktr. P. A. Norstedt & StMer 500089 F I G.2, _