WO2005097574A1 - Rail vehicle drive system and method for adapting a gearbox unit to the characteristic diagram of a gas turbine in a rail vehicle drive system - Google Patents

Rail vehicle drive system and method for adapting a gearbox unit to the characteristic diagram of a gas turbine in a rail vehicle drive system Download PDF

Info

Publication number
WO2005097574A1
WO2005097574A1 PCT/EP2005/002396 EP2005002396W WO2005097574A1 WO 2005097574 A1 WO2005097574 A1 WO 2005097574A1 EP 2005002396 W EP2005002396 W EP 2005002396W WO 2005097574 A1 WO2005097574 A1 WO 2005097574A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor
rail vehicle
power
drive system
vehicle drive
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/002396
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen Dauner
Udo Spiegel
Karl Straub
Tobias Weber
Original Assignee
Voith Turbo Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Turbo Gmbh & Co. Kg filed Critical Voith Turbo Gmbh & Co. Kg
Publication of WO2005097574A1 publication Critical patent/WO2005097574A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/28Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with rotary prime movers, e.g. turbines
    • B61C9/34Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with rotary prime movers, e.g. turbines hydraulic, including combinations with mechanical gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C5/00Locomotives or motor railcars with IC engines or gas turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H41/00Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H41/04Combined pump-turbine units
    • F16H41/22Gearing systems consisting of a plurality of hydrokinetic units operating alternatively, e.g. made effective or ineffective by filling or emptying or by mechanical clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H47/00Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
    • F16H47/06Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type
    • F16H47/07Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type using two or more power-transmitting fluid circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/48Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic
    • F16H61/64Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic controlled by changing the amount of liquid in the working circuit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Abstract

The invention relates to a rail vehicle drive system comprising a driving motor in the form of a gas turbine, and a gearbox unit arranged between the driving motor and the wheels to be driven. The inventive system is characterised in that the gearbox unit is embodied as a hydrodynamic multicircuit gearbox comprising at least two rotors which are arranged in the direction of the power train in a parallel manner and respectively comprise at least one hydrodynamic rotational speed/torque converter; a reversing and summation gearbox is arranged downstream of the rotors; and means are provided for the transmission of power by an individual rotor to the reversing gearbox or for the common transmission of power by both rotors to the reversing gearbox.

Description

Schienenfahrzeugantriebssystem und Verfahren zur Anpassung einer Getriebebaueinheit an das Kennfeld einer Gasturbine in einem Schienenfahrzeugantriebssystem Rail vehicle drive system and method for adapting a gear unit to the map of a gas turbine in a rail vehicle drive system
Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeugantriebssystem, insbesondere Antriebssystem für brennkraftgetriebene Schienenfahrzeuge, im Einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1; ferner ein Verfahren zur Anpassung der Arbeitsweise einer Getriebebaueinheit an das Kennfeld einer Gasturbine in einem derartigen Schienenfahrzeugantriebssystem.The invention relates to a rail vehicle drive system, in particular drive system for internal combustion-powered rail vehicles, in detail with the features from the preamble of claim 1; a method for adapting the mode of operation of a transmission assembly to the map of a gas turbine in such a rail vehicle drive system.
Schienenfahrzeugantriebssysteme sind in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. Stellvertretend wird auf die Voith-Druckschrift „Auf den Schienen der Welt" G 1703 8.2001 verwiesen. Allen gemeinsam ist, dass über eine Antriebsmaschine, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine die anzutreibenden Räder, welche in der Regel in Drehgestellen gelagert sind, mit Leistung versorgt werden. Der Leistungsfluss erfolgt dabei über ein Getriebe und mit diesem gekoppelten Wellensträngen. Entsprechend der verwendeten Antriebsmaschine, die bei brennkraftgetriebenen Schienenfahrzeugen überwiegend als Dieselmotor ausgeführt ist, erfolgt die Auslegung des Getriebes, um die mit der Antriebsmaschine bereitstellbare Leistung traktionsgerecht übertragen zu können. Üblicherweise finden dabei hydrodynamische Mehrkreislaufgetriebe Verwendung, die je nach Ausgestaltung entweder mit einem Läufer oder als Doppelgetriebe ausgeführt sind. Im letztgenannten Fall sind in der Regel zwei Läufer vorgesehen, wobei unter Läufer die Einheit aus einem oder mehreren koaxial zueinander angeordneten hydrodynamischen Bauelementen zu verstehen ist, bei welchen es sich in der Regel um hydrodynamische Kupplungen oder Drehzahl-/Drehmomentwandler handelt. Bei Ausführungen mit nur einem Läufer erfolgt die Auslegung immer konkret auf einen bestimmten Antriebsfall in einem bestimmten Leistungsbereich bezogen. Der einzelne Läufer ist dabei hinsichtlich der Leistungsübertragung für den gesamten Geschwindigkeitsbereich konzipiert. Dies bedeutet, dass zum einen mit den einzelnen Elementen jeweils relativ große Bereiche des Gesamtgeschwindigkeitsbereiches abgedeckt werden müssen, was sich wiederum in einer entsprechenden Auslegung der hydrodynamischen Komponente, insbesondere des hydrodynamischen Drehzahl- /Drehmomentwandlers niederschlägt. Die Ausführungen in Form eines Doppelgetriebes mit zwei parallel zueinander angeordneten Läufern können dabei als Splitgetriebe zur Aufteilung der Leistung auf die anzutreibenden Räder in unterschiedlichen Drehgestellen konzipiert und/oder durch eine konkrete Zuordnung eines bestimmten Gangbereiches im Traktionsbetrieb zu einem hydrodynamischen Bauelement eines Läufers charakterisiert sein. In diesem letzteren Fall ist jedem der beiden Läufer ein Wendegetriebe nachgeordnet, wobei in der Regel die Leistungsübertragung parallel über beide Läufer erfolgt. Eine andere Ausführung weist ebenfalls zwei Läufer auf, umfassend wenigstens jeweils einen Drehzahl-/Drehmomentwandler. Beide Läufer sind dabei jedoch durch die gleiche Leistung charakterisiert und werden im Fahrbetrieb ausdrücklich alternativ eingeschaltet, wobei jeder Fahrtrichtung durch nachgeschaltete unveränderliche Abtriebsräderketten ein Läufer zugeordnet ist. Ein Wendegetriebe entfällt in diesem Fall.Rail vehicle drive systems are known in a variety of designs. As a representative reference is made to the Voith publication "On the rails of the world" G 1703 8.2001. What they all have in common is that the wheels to be driven, which are usually mounted in bogies, are supplied with power via a drive machine, for example an internal combustion engine The flow of power takes place via a gearbox and shaft strands coupled to it. Depending on the drive machine used, which is predominantly designed as a diesel engine in combustion-powered rail vehicles, the gearbox is designed in order to be able to transmit the power that can be provided by the drive machine in a manner that is appropriate for the traction Use which, depending on the design, is either carried out with a rotor or as a double gearbox, in the latter case two runners are generally provided, the rotor consisting of one or more coaxial with one another arranged hydrodynamic components is to be understood, which are usually hydrodynamic clutches or speed / torque converter. In versions with only one rotor, the design is always based on a specific drive case in a specific performance range. The individual runner is designed for the entire speed range in terms of power transmission. This means that, on the one hand, the individual elements cover relatively large areas of the overall speed range must, which in turn is reflected in a corresponding design of the hydrodynamic component, in particular the hydrodynamic speed / torque converter. The designs in the form of a double transmission with two runners arranged parallel to one another can be designed as a split transmission for distributing the power to the wheels to be driven in different bogies and / or can be characterized by a specific assignment of a certain gear range in traction mode to a hydrodynamic component of a runner. In the latter case, a reversing gear is arranged downstream of each of the two runners, the power transmission generally taking place in parallel over both runners. Another embodiment also has two rotors, each comprising at least one speed / torque converter. Both runners, however, are characterized by the same performance and are explicitly switched on alternatively in driving operation, with one rotor being assigned to each direction of travel by means of downstream fixed output gear chains. In this case there is no reversing gear.
Die beschriebenen Ausführungen bedingen, dass die Auslegung des einzelnen Läufers oder der Läufer speziell auf den konkreten Antriebsfall bezogen erfolgen muss, beispielsweise in Bezug auf die maximal übertragbare Leistung, wobei immer gewährleistet werden muss, dass der jeweilige Läufer den gesamten Geschwindigkeitsbereich überstreichen kann. Dies führt jedoch dazu, dass im Hochleistungsbereich von Dieselmotoren und insbesondere bei Gasturbinen zunehmend Schwierigkeiten auftreten, die Zusammenarbeit von Kraftmaschine und Leistungsübertragung entsprechend den ihnen innewohnenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten optimal aufeinander abzustimmen. Auch ist eine Leistungsstaffelung nicht möglich, so dass das Kennfeld einer Antriebsmaschine nicht optimal genutzt werden kann. Ferner sind auch Schienenfahrzeugantriebssysteme bekannt, bei welchen die Leistung von einer Gasturbine bereitgestellt wird, die über ein mechanisches Getriebe auf die anzutreibenden Räder übertragen wird.The versions described require that the design of the individual runner or the runner must be specific to the specific drive case, for example in relation to the maximum transferable power, whereby it must always be ensured that the respective runner can cover the entire speed range. However, this leads to increasing difficulties in the high-performance area of diesel engines and in particular in gas turbines in optimally coordinating the cooperation between the engine and the power transmission in accordance with the inherent physical laws. It is also not possible to stagger performance, so that the map of a drive machine cannot be used optimally. Rail vehicle drive systems are also known, in which the power is provided by a gas turbine, which is transmitted to the wheels to be driven via a mechanical transmission.
Eine Ausführung eines Triebwagens der Baureihe VT 602 mit hydrodynamischer Leistungsübertragung ist beispielsweise aus der Druckschrift „Voith-Turbogetriebe 1930 - 1985 Teil 2 Triebwagengetriebe" S.172, Ausgabe 2004, oder aus der Zeitschrift Eisenbahn-Kurier spezial 72 "Deutsche Diesellokomotiven" Ausgabe I/2004 vorbekannt. Hier ist die Gasturbine mit einem Getriebe, umfassend einen Läufer, der für den gesamten Geschwindigkeitsbereich konzipiert ist, gekoppelt. Auch hier ist der einzelne Läufer, dem ein Wendegetriebe nachgeschaltet ist, für den gesamten Arbeitsbereich der Antriebsmaschine bei gewünschter Ausnutzung dessen auszulegen. Ein Nachteil dieser bekannten Ausführung besteht noch darin, dass zum einen die mit der verwendeten Gasturbine bereitzustellende Leistung relativ klein ist und damit im heute üblichen Verständnis nicht als Hochleistungsantrieb bezeichnet werden kann. Ein weiterer Nachteil bestand darin, dass die Gasturbine eine Zwei-Wellen-Turbine war und keinen Wärmetauscher zur Rückgewinnung der Abgasenergie besaß, so dass sie zwar leicht baute, aber bezüglich Anschaffungs- und Betriebskosten nicht mit heute verfügbaren Dieselmotoren gleicher Leistung konkurrieren könnte. Bei Einsatz von Gasturbinen mit höherer Leistung, die gegenüber vergleichbaren Dieselmotoren entsprechend kleiner bauen und dem modernen Anforderungsprofil entsprechend als Ein-Wellen-Maschine ausgeführt sind, ist jedoch keine optimale Anpassung des Getriebes an die Kennlinie der Antriebsmaschine gewährleistet. Insbesondere ist der nutzbare Leistungsbereich so stark eingeschränkt, dass er nicht den Traktionsanforderungen entspricht.A version of a VT 602 railcar with hydrodynamic power transmission can be found, for example, in the publication "Voith Turbo Transmission 1930 - 1985 Part 2 Railcar Transmission" p.172, 2004 edition, or from the Eisenbahn-Kurier special 72 "German Diesel Locomotives" edition I / Previously known in 2004. Here, the gas turbine is coupled to a gear unit comprising a rotor that is designed for the entire speed range, and here too the individual rotor, which is followed by a reversing gear unit, is to be designed for the entire operating range of the drive machine when it is used as desired. A disadvantage of this known embodiment is that, on the one hand, the power to be provided with the gas turbine used is relatively small and therefore cannot be referred to as high-performance drive in today's understanding, and another disadvantage was that the gas turbine was a two-shaft turbine was and none n had heat exchangers for the recovery of the exhaust gas energy, so that it was of a light construction but could not compete with the diesel engines of the same power available today in terms of acquisition and operating costs. When using gas turbines with higher performance, which are smaller compared to comparable diesel engines and which are designed as a single-shaft machine in accordance with modern requirements, the gearbox cannot be optimally adapted to the characteristics of the drive machine. In particular, the usable performance range is so limited that it does not meet the traction requirements.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schienenfahrzeugantriebssystem der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere ist auf ein Antriebssystem abzustellen, welches in der Lage ist, zum einen mittels der Antriebsmaschine sehr hohe Leistungen bereitzustellen und ferner durch eine optimale Anpassung an die Besonderheiten einer Antriebsmaschine hoher Leistung charakterisiert sind. Dabei ist insbesondere der gesamte Kennfeldbereich der Antriebsmaschine abzudecken und eine Leistungsübertragung (auch hoher Momente) über einen breiten Drehzahlbereich zu gewährleisten.The invention is therefore based on the object of further developing a rail vehicle drive system of the type mentioned at the outset in such a way that the disadvantages mentioned are avoided. In particular, a drive system that is able to to provide a very high performance by means of the drive machine and furthermore are characterized by an optimal adaptation to the special features of a high performance drive machine. In particular, the entire map area of the drive machine must be covered and power transmission (even high torques) must be ensured over a wide speed range.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 10 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.The solution according to the invention is characterized by the features of claims 1 and 10. Advantageous refinements are given in the subclaims.
Das Schienenfahrzeugantriebssystem umfasst eine in Form einer Gasturbine, vorzugsweise einer einwelligen Gasturbine ausgeführte Antriebsmaschine, die mit den anzutreibenden Rädern über eine Getriebebaueinheit verbindbar ist. Die Getriebebaueinheit ist dabei erfindungsgemäß als hydrodynamisches Mehrkreislaufgetriebe ausgeführt, umfassend wenigstens zwei in Kraftflussrichtung parallel angeordnete Läufer, umfassend wenigstens jeweils einen hydrodynamischen Drehzahl-/Drehmomentwandler. Den Läufern ist ein gemeinsames Wendegetriebe nachgeschaltet und es sind Mittel zur wahlweisen Aktivierung oder Deaktivierung der Leistungsübertragung über einen einzelnen Läufer zum Wendegetriebe oder der gemeinsamen Leistungsübertragung über beide Läufer zum Wendegetriebe vorgesehen.The rail vehicle drive system comprises a drive machine designed in the form of a gas turbine, preferably a single-shaft gas turbine, which can be connected to the wheels to be driven via a gear unit. The gear unit is designed according to the invention as a hydrodynamic multi-circuit gear, comprising at least two rotors arranged in parallel in the direction of the power flow, each comprising at least one hydrodynamic speed / torque converter. The runners are followed by a common reversing gear and means are provided for selectively activating or deactivating the power transmission via a single rotor to the reversing gear or the common power transmission via both runners to the reversing gear.
Jeder Läufer umfasst dazu zwei koaxial zueinander angeordnete hydrodynamische Bauelemente, wobei wenigstens eines als hydrodynamischer Drehzahl-/Drehmomentwandler ausgeführt ist. Jedes hydrodynamische Bauelement umfasst wenigstens ein Primärrad und ein Sekundärrad, wobei die Primärräder eines Läufers miteinander drehfest verbunden sind und die Sekundärräder eines Läufers drehfest mit sogenannten Läuferwellen gekoppelt sind, die wiederum mit dem Wendegetriebe verbindbar sind. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung umfasst jeder einzelne Läufer jeweils zwei Drehzahl-/Drehmomentwandler, die einzelnen Funktionsbereichen zugeordnet sind. So fungiert ein erster Drehzahl-/Drehmomentwandler in der Regel als Anfahrwandler, während die Leistungsübertragung im oberen Geschwindigkeitsbereich hauptsächlich über den zweiten Wandler erfolgt, der als Marschwandler ausgeführt ist.For this purpose, each rotor comprises two hydrodynamic components arranged coaxially to one another, at least one being designed as a hydrodynamic speed / torque converter. Each hydrodynamic component comprises at least one primary wheel and one secondary wheel, the primary wheels of a rotor being connected to one another in a rotationally fixed manner and the secondary wheels of a rotor being coupled in a rotationally fixed manner to so-called rotor shafts, which in turn can be connected to the reversing gear. According to a particularly advantageous embodiment, each individual runner comprises two Speed / torque converter that are assigned to individual functional areas. A first speed / torque converter generally functions as a start-up converter, while the power transmission in the upper speed range mainly takes place via the second converter, which is designed as a walking converter.
Die wahlweise Aktivierung und Deaktivierung der Leistungsübertragung über lediglich einen der beiden Läufer oder über beide ermöglicht es, dass bei gleicher Auslegung der einzelnen Läufer zumindest zwei Leistungsbereiche realisiert werden können, wobei ein erster Bereich durch die über einen Läufer maximal übertragbare Gesamtleistung charakterisiert ist, während der zweite Leistungsbereich durch die Summe der über beide Läufer übertragbaren Gesamtleistung charakterisiert ist. Diesbezüglich können dann beide Läufer hinsichtlich ihres Aufbaus für geringere Leistungen ausgelegt sein, somit weniger Bauraum beanspruchen und vorteilhaft geometrisch angeordnet werden. Dies gilt insbesondere bei Kenntnis der Zusammenhänge zwischen dem übertragbaren Moment und der Dimension eines hydrodynamischen Kreislaufes. In diesem Fall können beide Läufer auch gegeneinander oder Läufer anderer Getriebe austauschbar sein, so dass hier für einen bestehenden Getriebetyp oder einen Getriebetyp mit etwa halber Leistung in optimaler Weise eine einfache Lagerhaltung möglich ist.The optional activation and deactivation of the power transmission via only one of the two runners or via both enables at least two power ranges to be realized with the same design of the individual runners, a first range being characterized by the maximum total power that can be transmitted by one runner, during the second power range is characterized by the sum of the total power that can be transferred via both runners. In this regard, both runners can then be designed for lower outputs in terms of their construction, thus taking up less installation space and advantageously being arranged geometrically. This applies in particular when the relationships between the transmissible torque and the dimension of a hydrodynamic circuit are known. In this case, both runners can also be interchangeable with one another or runners of other transmissions, so that simple storage is optimally possible for an existing transmission type or a transmission type with approximately half the power.
Bei vorzugsweise erfolgender Auslegung der einzelnen Läufer mit unterschiedlicher Leistungsaufnahmecharakteristik, d. h. der erste Läufer ist beispielsweise zur Aufnahme einer geringeren Gesamtleistung konzipiert als der zweite Läufer, können somit mit der Getriebebaueinheit drei Leistungsbereiche überdeckt werden, die durch die wahlweise Aktivierung der einzelnen Läufer und die Zuschaltung des jeweils anderen Läufers zu einem bereits aktivierten Läufer erzeugt werden können. Entscheidend ist dabei lediglich, dass die Leistungsaufnahmecharakteristik der einzelnen Läufer dahingehend festgelegt ist, dass hier im Zusammenwirken mit der Gasturbine Leistungsbereiche überstrichen werden, die über einen weiten Drehzahlbereich eine Betriebsweise der Gasturbine und des jeweiligen Läufers ermöglichen, die im optimalen Bereich liegen.If the individual runners are preferably designed with different power consumption characteristics, i.e. the first runner is designed, for example, to accept a lower total power than the second runner, three power ranges can be covered with the gear unit, which can be activated either by activating the individual runners and switching on the other runner can be generated for a runner that has already been activated. The only decisive factor here is that the power consumption characteristics of the individual runners are defined in such a way that, in cooperation with the gas turbine, power ranges are covered that enable the gas turbine and the respective rotor to operate over a wide speed range, which are in the optimal range.
Die Mittel zur wahlweisen Aktivierung oder Deaktivierung der Leistungsübertragung über lediglich einen der beiden Läufer oder beide Läufer können durch mechanische Komponenten realisiert werden oder vorzugsweise hydrodynamisch. Im letztgenannten Fall umfassen diese Mittel zur wahlweisen Aktivierung oder Deaktivierung der einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandler, wobei es sich hierbei in der Regel um Stelleinrichtungen zur Steuerung der Befüllung und/oder Entleerung eines Drehzahl-/Drehmomentwandlers handelt. Diese Lösung bietet den Vorteil, dass zusätzlich keine Schaltelemente zur wahlweisen Kopplung oder Entkopplung der einzelnen Läufer der Leistungsübertragung vorzusehen sind und alle mechanischen Verbindungen bei Realisierung der wahlweisen Aktivierung oder Deaktivierung der Leistungsübertragung über lediglich einen der beiden Läufer oder beide Läufer beibehalten werden können. Im erstgenannten Fall umfassen die Mittel mechanische Schaltelemente, die in der Verbindung zwischen den einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlern und dem Eingang des Getriebes vorgesehen sind. Diesbezüglich sind unterschiedliche Anordnungen denkbar. Z. B. handelt es sich um formschlüssige oder kraftschlüssige Kupplungen.The means for selectively activating or deactivating the power transmission via only one of the two rotors or both rotors can be implemented by mechanical components or preferably hydrodynamically. In the latter case, these include means for selectively activating or deactivating the individual speed / torque converters, these generally being control devices for controlling the filling and / or emptying of a speed / torque converter. This solution has the advantage that no switching elements for the optional coupling or decoupling of the individual runners of the power transmission are additionally to be provided and all mechanical connections can be maintained when only one of the two runners or both runners is activated or deactivated for the power transmission. In the former case, the means comprise mechanical switching elements which are provided in the connection between the individual speed / torque converters and the input of the transmission. Different arrangements are conceivable in this regard. For example, there are positive or non-positive couplings.
Das erfindungsgemäß gestaltete Schienenfahrzeugantriebssystem ist dadurch charakterisiert, dass zum einen die Antriebsmaschine und das hydrodynamische Mehrkreislaufgetriebe bei höherer Leistungskapazität in den bestehenden Bauraum bereits vorhandener Schienenfahrzeuge bzw. hydraulischer Antriebssysteme eingepasst werden können, ohne dass bezüglich des Bauraumes erhebliche Modifikationen vorzunehmen sind. Ferner können die bei bestehendem Schienenfahrzeug installierten Kühleinrichtungen als ausreichend angesehen werden, da eine separate Kühlung der Antriebsmaschine durch einen entsprechenden Kühlmittelkreislauf nicht unbedingt erforderlich ist. Die Gasturbine benötigt keine separate Kühlanlage und für das hydrodynamische Getriebe kann hier in üblicherweise auf Luftkühlung zurückgegriffen werden.The rail vehicle drive system designed according to the invention is characterized in that, on the one hand, the drive machine and the hydrodynamic multi-circuit transmission can be fitted into the existing installation space of existing rail vehicles or hydraulic drive systems with a higher power capacity, without significant modifications to the installation space. Furthermore, the cooling devices installed in existing rail vehicles can be regarded as sufficient, since separate cooling of the drive machine by means of a corresponding coolant circuit is not absolutely necessary. The gas turbine does not require a separate cooling system and air cooling can usually be used for the hydrodynamic transmission.
Um eine Getriebebaueinheit mit der Antriebsmaschine hinsichtlich ihres Zusammenwirkens in optimaler Weise aufeinander abzustimmen, werden die einzelnen Läufer jeweils für den gesamten Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeuges ausgelegt und entsprechend ihrer jeweiligen übertragbaren Gesamtleistung wahlweise einzeln oder aber gemeinsam aktiviert bzw. deaktiviert. Somit ist es möglich, hier eine Registerschaltung zu erzielen, die es erlaubt, im unteren Leistungsbereich lediglich den ersten Läufer zu aktivieren und die Gasturbine mit den für untere Laststufen notwendigen niedrigen Drehzahlen zu betreiben, in einem mittlern Leistungsbereich den zweiten Läufer, der eine größere Gesamtleistung übertragen kann (und dabei den Betrieb der Gasturbine im verbrauchsoptimalen Bereich belastet) und für den Hochleistungsbereich die Leistungsübertragung über beide Läufer gemeinsam vorzunehmen.In order to optimally coordinate a gear unit with the drive machine in terms of their interaction, the individual runners are each designed for the entire speed range of the vehicle and activated or deactivated individually or together in accordance with their respective transferable total power. It is therefore possible to achieve a register circuit that only allows the first rotor to be activated in the lower power range and to operate the gas turbine at the low speeds required for lower load levels, and the second rotor in a medium power range, which has a greater overall power can transfer (and thereby stresses the operation of the gas turbine in the consumption-optimal area) and for the high-performance area to carry out the power transmission via both runners together.
Erfindungsgemäß ist es dabei möglich, entsprechend den erforderlichen Einsatzerfordernissen und der konkreten Auslegung der einzelnen Läufer auch die Schaltbarkeit dieser zu variieren. So ist es denkbar, bei entsprechender Auslegung über den gesamten Geschwindigkeitsbereich zuerst den Läufer mit höherer Leistungsübertragbarkeit zu aktivieren und lediglich für den geringer benutzten Hochleistungsgeschwindigkeitsbereich den Läufer mit der geringeren Leistungsaufnahmekapazität zuzuschalten.According to the invention, it is also possible to vary the switchability of these in accordance with the required application requirements and the specific design of the individual runners. It is conceivable, with a corresponding design over the entire speed range, to first activate the rotor with higher power transferability and only to switch on the rotor with the lower power consumption capacity for the less used high-performance speed range.
Die erfindungsgemäße Lösung ist in besonders vorteilhafter Weise für den Einsatz von Schienenfahrzeugen konzipiert. Diese ermöglicht es mit unerheblichem Bauraummehrbedarf wesentlich höhere Leistungen gegenüber den konventionellen Leistungen zu installieren und zu übertragen. Ferner ist die Ansteuerung die einzelnen Läufer entsprechend den Einsatzerfordernissen wählbar, wobei auch hier von der normalen Registerschaltung, d. h. der Nacheinanderinbetriebnahme abgesehen werden kann und diverse Schaltstrategien entwickelt werden können, um optimaler das Kennfeld der Gasturbine auszunutzen.The solution according to the invention is designed in a particularly advantageous manner for the use of rail vehicles. This makes it possible to install and transfer significantly higher capacities than conventional capacities with an insignificant additional space requirement. Furthermore, the control of the individual runners can be selected in accordance with the application requirements, with the normal register switching, that is to say the sequential commissioning, also being disregarded and diverse Switching strategies can be developed to make better use of the map of the gas turbine.
Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:The solution according to the invention is explained below with reference to figures. The following is shown in detail:
Figur 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung anhand einer Seitenansicht ein Schienenfahrzeug mit erfindungsgemäßem Antriebssystem;Figure 1 illustrates in a schematic simplified representation using a side view of a rail vehicle with the drive system according to the invention;
Figur 2 verdeutlicht eine mögliche besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer Getriebebaueinheit für ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeugantriebssystem;FIG. 2 illustrates a possible, particularly advantageous embodiment of a gear unit for an inventive rail vehicle drive system;
Figuren 3 und 4 verdeutlichen anhand eines Kennfelds einer Gasturbine die Optimierung der Zusammenarbeit zwischen dieser und der Getriebebaueinheit durch entsprechende Konzeption der Läufer.FIGS. 3 and 4 illustrate, on the basis of a characteristic diagram of a gas turbine, the optimization of the cooperation between the latter and the gear unit by appropriate design of the rotor.
Die Figur 1 verdeutlicht anhand einer Seitenansicht auf ein Schienenfahrzeug 1 ein erfindungsgemäß gestaltetes Schienenfahrzeugantriebssystem 2. Das Schienenfahrzeug 1 umfasst eine Mehrzahl von auf Achsen gelagerten Rädern 3, die über das Schienenfahrzeugsantriebssystem 2 angetrieben werden. Das Schienenfahrzeugantriebsystem umfasst eine Antriebsmaschine 4, welche erfindungsgemäß als einwellige Gasturbine 5 ausgeführt ist. Diese ist über eine Getriebebaueinheit 6 mit den anzutreibenden Rädern 3, insbesondere den Achsen, gekoppelt. Dazu weist die Getriebebaueinheit 6 einen Eingang 8 auf, der wenigstens mittelbar drehfest mit der Welle 9 der Gasturbine 5 verbunden ist. Ferner weist die Getriebebaueinheit 6 zwei Ausgänge 10.1 und 10.2 auf, die über Wellenstränge 11 , hier die Wellenstränge 11.1 und 11.2, wenigstens mittelbar mit den anzutreibenden Rädern, vorzugsweise über weitere Radsatzgetriebe 12 gekoppelt sind. Dabei wird vorzugsweise die Leistung an den Ausgängen 10.1 und 10.2 gleich auf die anzutreibenden Räder 3 aufgeteilt. Im dargestellten Fall sind zwei Drehgestelle 13 und 14 vorgesehen, an denen mindestens zwei Achsen, hier für das Drehgestell 13 die Achsen 15.1, 15.2 und 15.3 und das Drehgestell 14 die Achsen 16.1 , 16.2 und 16.3 gelagert sind. Die Ausgänge 10.1 und 10.2 der Getriebebaueinheit 6 sind dabei zwischen beiden Drehgestellen 13 und 14 angeordnet und entgegengesetzt zueinander ausgerichtet. Die Ausgänge 10.1 und 10.2 sind dabei mit jeweils einem Drehgestell 13 bzw. 14 drehfest verbunden. Die Kopplung erfolgt über die Wellenstränge 11.1 und 11.2 in Form von Gelenkwellen. Über die Getriebebaueinheit 6 wird die von der Gasturbine 5 eingebrachte Antriebsleistung gleichmäßig auf die beiden Drehgestelle 13 und 14, insbesondere die dort gelagerten Achsen 15.1 bis 15.3 bzw. 16.1 bis 16.3 aufgeteilt. Die einzelnen Achsen 15.1 bis 15.3 und 16.1 bis 16.3 der Drehgestelle 13 und 14 sind ebenfalls wieder über Wellenstränge miteinander gekoppelt. Die Aufteilung erfolgt über jeweils wenigstens ein, jeder Achse 15.1 bis 15.3 bzw. 16.1 bis 16.3 zugeordnetes Radsatzgetriebe 12.1 bis 12.3 an den Achsen des Drehgestells 13 und 12.4 bis 12.6 an den Achsen 16.1 bis 16.3 des Drehgestells 14. Diese umfassen in der Regel jeweils wenigstens eine Verteilergetriebeeinheit.FIG. 1 illustrates a rail vehicle drive system 2 designed according to the invention on the basis of a side view of a rail vehicle 1. The rail vehicle 1 comprises a plurality of wheels 3 mounted on axles, which are driven by the rail vehicle drive system 2. The rail vehicle drive system comprises a drive machine 4, which according to the invention is designed as a single-shaft gas turbine 5. This is coupled via a gear unit 6 to the wheels 3 to be driven, in particular the axles. For this purpose, the gear unit 6 has an input 8, which is at least indirectly non-rotatably connected to the shaft 9 of the gas turbine 5. Furthermore, the gear unit 6 has two outputs 10.1 and 10.2, which are connected via shaft trains 11, here shaft trains 11.1 and 11.2, at least indirectly with the wheels to be driven, preferably via further gear train 12 are coupled. In this case, the power at the outputs 10.1 and 10.2 is preferably distributed equally to the wheels 3 to be driven. In the case shown, two bogies 13 and 14 are provided, on which at least two axles, here for the bogie 13 the axles 15.1, 15.2 and 15.3 and the bogie 14 the axles 16.1, 16.2 and 16.3 are mounted. The outputs 10.1 and 10.2 of the gear unit 6 are arranged between the two bogies 13 and 14 and aligned opposite to each other. The outputs 10.1 and 10.2 are each rotatably connected to a bogie 13 or 14. The coupling takes place via the shaft strands 11.1 and 11.2 in the form of cardan shafts. Via the gear unit 6, the drive power introduced by the gas turbine 5 is evenly divided between the two bogies 13 and 14, in particular the axles 15.1 to 15.3 and 16.1 to 16.3 mounted there. The individual axes 15.1 to 15.3 and 16.1 to 16.3 of the bogies 13 and 14 are also coupled to one another again via shaft trains. The division takes place in each case via at least one wheelset gear 12.1 to 12.3 assigned to each axle 15.1 to 15.3 or 16.1 to 16.3 on the axles of the bogie 13 and 12.4 to 12.6 on the axles 16.1 to 16.3 of the bogie 14. These generally each comprise at least a transfer case unit.
Die Antriebsmaschine ist erfindungsgemäß als einwellige Gasturbine 5 ausgeführt. Diese umfasst einen Verdichter 17, wenigstens eine Brennkammer 18 und eine Turbine 19, die sowohl den Verdichter 17 antreibt als auch die Nutzleistung an der Welle 9 abgibt. Dazu ist die Turbine 19 auf der Welle 9 gelagert, auf welcher ebenfalls der Verdichter 17 gelagert ist. Der einwelligen Gasturbine 5 zugeordnet ist ferner ein Wärmetauscher 20. Die Gasturbine 5 ist dabei am Schienenfahrzeug 1 derart angeordnet, dass diese in den ansonsten zur Verfügung stehenden Platz einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors integriert ist. Ferner vorhanden ist ein Kühlanlagenlüfter 21 und Kühlerradiatoren 22. Ferner der Gasturbine 5 zugeordnet ist eine Filtereinrichtung 23 in Form eines Verbrennungsluftfilters. Um die über eine Gasturbine 5 bereitgestellte Leistung optimal ausnutzen zu können, ist die Getriebebaueinheit 6 erfindungsgemäß als hydrodynamisches Mehrkreislaufgetriebe 24 in Form eines hydrodynamischen Doppelgetriebes 25 ausgeführt, umfassend wenigstens zwei Läufer, einen ersten Läufer 26 und einen zweiten Läufer 27, die jeweils wenigstens einen hydrodynamischen Drehzahl- ZDrehmomentwandler 28 bzw. 29 umfassen, vorzugsweise zwei koaxial zueinander angeordnete hydrodynamische Kreisläufe in Form von hydrodynamischen Drehzahl-/Drehmomentwandlem. Diese sind für den Läufer 26 mit 28 und 30 und für den Läufer 27 mit 29 und 31 bezeichnet. Dabei sind die einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandler 28 und 30 des Läufers 26 und 29 und 31 des Läufers 27 jeweils für unterschiedliche Geschwindigkeitsbereiche bzw. Betriebsbereiche einsetzbar. Im Allgemeinen wird dabei einer der Drehzahl- ZDrehmomentwandler, vorzugsweise der hydrodynamische Drehzahl- ZDrehmomentwandler 28 und 29, jeweils als Anfahrwandler konzipiert sein, während die hydrodynamischen Drehzahl-ZDrehmomentwandler 30 des Läufers 26 und 31 des Läufers 27 als sogenannte Marschwandler fungieren. Andere Ausführungen der Läufer 26 und 27 sind ebenfalls denkbar. Vorzugsweise werden jedoch immer Läuferanordnungen gewählt, die jeweils wenigstens einen hydrodynamischen Drehzahl-ZDrehmomentwandler umfassen. Die beiden Läufer. 26 und 27 sind dabei im Kraftfluss parallel angeordnet und mit dem Eingang 8 der Getriebebaueinheit 6 verbunden. Die Kopplung kann mechanisch drehfest erfolgen, wobei diese wenigstens mittelbar über eine Anpassstufe erfolgt, da die bei Dieselmotoren übliche Übersetzung sich beim Gasturbinenantrieb in eine Untersetzung umkehrt, wobei beide Läufer 26, 27 in der gleichen Richtung angetrieben werden. Ferner sind die beiden Läufer 26 und 27 mit dem Ausgang bzw. den miteinander direkt gekoppelten Ausgängen 10.1 und 10.2 über ein Wendegetriebe 32 verbunden. Die Verbindung mit dem Wendegetriebe 32 mit den Läufern 26 und 27 erfolgt dabei derart, dass die Leistung eines einzelnen Läufers 26 oder 27 jeweils für sich allein oder aber beider Läufer gemeinsam zu den Ausgängen 10.1 und 10.2 übertragen wird. Dabei erfolgt die Aufteilung nur mit den Läufern. Der Eingang des Wendegetriebes 32 erhält immer die gerade bereitgestellte Leistung, die gleichmäßig auf den Ausgang 10 der Getriebebaueinheit 6 selbst übertragen wird. Erfindungsgemäß ist zusätzlich eine Steuervorrichtung 33 vorgesehen, die die Wirkungsweise der Getriebebaueinheit 6 mit der Antriebsmaschine in Form der einwelligen Gasturbine 5 aufeinander abstimmt. Dabei wird unter Steuervorrichtung die Gesamtheit aus einer Steuereinrichtung 34, die in der Regel in Form eines Steuergerätes vorliegt oder aber in Form eines virtuellen Steuergerätes aus einer Vielzahl von räumlich getrennt angeordneten Komponenten, die der Ausführung von Steuerfunktionen dienen und den Einrichtungen zur Erfassung von Eingangsgrößen für die Steuereinrichtung 34, der Stelleinrichtungen und der Verbindungen zu den Erfassungseinrichtungen sowie den Stelleinrichtungen verstanden. Die Steuereinrichtung 34 kann dabei speziell nur der Getriebebaueinheit 6 zugeordnet sein. In diesem Fall handelt es sich um die Getriebesteuereinheit. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass diese von einer zentralen Fahrsteuerung gebildet wird oder aber dieser in entsprechender weise untergeordnet ist. Die Steuervorrichtung 33 dient dabei der wahlweisen einzelnen Zuschaltung der Läufer 26 oder 27 oder der gemeinsamen, in Abhängigkeit der Einsatzerfordernisse, wobei deren Abtriebsleistung entweder einzeln oder gemeinsam dem Ausgang 10 zugeführt wird. Entsprechend der Ausgestaltung der Getriebebaueinheit 6 kann die Zuschaltung bzw. Aktivierung und Deaktivierung der einzelnen Läufer 26, 27 durch die mechanische Kopplung und Entkopplung dieser vom Eingang 8 erfolgen. Die andere Möglichkeit besteht darin, bei fortlaufender mechanischer Kopplung zwischen dem Eingang 8 und den einzelnen Läufern 26 und 27 sowie dem Wendegetriebe 32 die Aktivierung oder Deaktivierung der einzelnen Läufer 26, 27 durch die entsprechende Ansteuerung entweder der einzelnen hydrodynamischen Drehzahl-ZDrehmomentwandler 28 bis 31 zu bewerkstelligen oder bei entsprechender Ausgestaltung die Mittel zur Aktivierung oder Deaktivierung der einzelnen Läufer 26 und 27 zwecks Anpassung an das Kennfeld der Gasturbine 5 zu nutzen. Dies ist beispielsweise in der Figur 3 in schematisch vereinfachter Darstellung anhand einer Beispielkennlinie für eine Gasturbine wiedergegeben. Das Kennfeld verdeutlicht dabei die Leistung P über der Drehzahl. Die Kennlinie I verdeutlicht dabei die mögliche Grenzkennlinie der Gasturbine 5, die den minimal zulässigen unteren Drehzahlen bzw. bei der jeweiligen Drehzahl der der maximal bereitstellbaren Leistung entspricht. Zur Anpassung des Getriebes an die Gasturbine 5 werden erfindungsgemäß die einzelnen Läufer 26, 27 nach Art einer Registerschaltung betätigt. Dies setzt voraus, dass die Läufer einzeln oder aber gemeinsam mit dem Ausgang verbunden sind. Die Leistungsübertragung erfolgt dabei entweder einzeln über einen der Läufer 26 oder 27 oder über beide Läufer 26 und 27 gemeinsam. Die Figur 2 verdeutlicht dabei anhand eines Kennfeldes einer Gasturbine die Anpassung des Getriebes 6 mit Ausführung der beiden Läufer 26 und 27 mit unterschiedlicher Leistungsaufnahmecharakteristik. So ist beispielsweise der erste Läufer 26 für eine theoretisch übertragbare Leistung von 1500 kW ausgelegt, während der zweite Läufer hinsichtlich der Leistungsübertragung für eine übertragbare Leistung von 2500 kW ausgelegt ist. Dies erfolgt im einfachsten Fall durch die entsprechende Auslegung der einzelnen Drehzahl-ZDrehmomentwandler 28 bis 31 oder aber durch Ausgestaltung der Verbindung zwischen den einzelnen jeweiligen Läufern 26 und 27 und dem Eingang 8, z.B. in Gestalt unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse vom Eingang 8 zu den beiden Läufern. Demnach wird während des Anfahrvorganges zuerst der erste Läufer mit der geringeren Leistung entsprechend dem Kurvenverlauf II aktiviert, wobei im dargestellten Bereich bei Überschreiten einer bestimmten Leistung, der eine bestimmte Drehzahl „n" zugeordnet ist, eine Umschaltung auf den zweiten Läufer 27 erfolgt, dessen Kennlinie hier mit III bezeichnet ist. Bei weiterer Leistungsanforderung entsprechend dem Verlauf der Kurve III wird bei Erreichen der Nenndrehzahl (nahe der oberen Grenzdrehzahl der Gasturbine) eine Zuschaltung wiederum des ersten Läufers parallel zum zweiten Läufer 27 vorgenommen. Hiermit wird somit eine Art Registerschaltung betrieben, die entsprechend der Betriebspunkte im Kennfeld die Aktivierung und Deaktivierung der einzelnen Läufer 26 und 27 ermöglicht, wobei immer der für die Gasturbine zulässige Betriebsbereich eingehalten und ein Optimalbereich angestrebt wird. Damit kann durch diese Art Registerschaltung der Unterschied zwischen der Drehmoment- ZDrehzahlcharakteristik des einzelnen Drehzahl-ZDrehmomentwandlers bzw. Läufers und derjenigen einer Kraft- bzw. einer Arbeitsmaschine ausgeglichen werden.According to the invention, the drive machine is designed as a single-shaft gas turbine 5. This comprises a compressor 17, at least one combustion chamber 18 and a turbine 19 which both drives the compressor 17 and also outputs the useful power to the shaft 9. For this purpose, the turbine 19 is mounted on the shaft 9, on which the compressor 17 is also mounted. A heat exchanger 20 is also assigned to the single-shaft gas turbine 5. The gas turbine 5 is arranged on the rail vehicle 1 in such a way that it is integrated in the otherwise available space of an internal combustion engine, in particular a diesel engine. There is also a cooling system fan 21 and radiator radiators 22. Furthermore, the gas turbine 5 is assigned a filter device 23 in the form of a combustion air filter. In order to be able to optimally utilize the power provided by a gas turbine 5, the transmission assembly 6 is designed according to the invention as a hydrodynamic multi-circuit transmission 24 in the form of a hydrodynamic double transmission 25, comprising at least two rotors, a first rotor 26 and a second rotor 27, each of which has at least one hydrodynamic Speed-Z torque converter 28 and 29 include, preferably two coaxially arranged hydrodynamic circuits in the form of hydrodynamic speed / torque converter. These are designated 28 and 30 for rotor 26 and 29 and 31 for rotor 27. The individual speed / torque converters 28 and 30 of the rotor 26 and 29 and 31 of the rotor 27 can each be used for different speed ranges or operating ranges. In general, one of the speed-Z-torque converters, preferably the hydrodynamic speed-Z-torque converter 28 and 29, will each be designed as a start-up converter, while the hydrodynamic speed-Z-torque converter 30 of the rotor 26 and 31 of the rotor 27 will function as a so-called walking converter. Other designs of the runners 26 and 27 are also conceivable. However, rotor arrangements are preferably always selected, each of which comprises at least one hydrodynamic speed-Z-torque converter. The two runners. 26 and 27 are arranged in parallel in the power flow and connected to the input 8 of the gear unit 6. The coupling can take place mechanically in a rotationally fixed manner, this taking place at least indirectly via an adaptation stage, since the translation customary in diesel engines is reversed into a reduction ratio in the case of gas turbine drives, with both rotors 26, 27 being driven in the same direction. Furthermore, the two rotors 26 and 27 are connected to the output or the outputs 10.1 and 10.2 which are directly coupled to one another via a reversing gear 32. The connection with the reversing gear 32 with the runners 26 and 27 takes place in such a way that the power of an individual runner 26 or 27 is transmitted individually to the outputs 10.1 and 10.2, or both runners together. The division takes place only with the runners. The input of the reversing gear 32 always receives the straight Provided power that is evenly transmitted to the output 10 of the transmission module 6 itself. According to the invention, a control device 33 is additionally provided, which coordinates the mode of operation of the gear unit 6 with the drive machine in the form of the single-shaft gas turbine 5. Under control device, the entirety consists of a control device 34, which is usually in the form of a control device or in the form of a virtual control device, of a large number of spatially separated components which are used to carry out control functions and the devices for recording input variables for understood the control device 34, the actuating devices and the connections to the detection devices and the actuating devices. The control device 34 can specifically be assigned only to the gear unit 6. In this case it is the transmission control unit. Another possibility is that it is formed by a central driving control or that it is correspondingly subordinate. The control device 33 is used for the optional individual connection of the rotors 26 or 27 or the common, depending on the application requirements, their output power being supplied to the output 10 either individually or jointly. Depending on the design of the gear unit 6, the individual runners 26, 27 can be connected or activated and deactivated by mechanically coupling and decoupling them from the input 8. The other possibility is to activate or deactivate the individual rotors 26, 27 by means of appropriate control of either the individual hydrodynamic speed-Z-torque converters 28 to 31 in the case of continuous mechanical coupling between the input 8 and the individual rotors 26 and 27 and the reversing gear 32 accomplish or use the means for activating or deactivating the individual rotors 26 and 27 for the purpose of adapting to the characteristic map of the gas turbine 5 if the design is appropriate. This is shown, for example, in FIG. 3 in a schematically simplified representation using an example characteristic curve for a gas turbine. The map shows the power P over the speed. The characteristic curve I clarifies the possible limit characteristic curve of the gas turbine 5, which corresponds to the minimum permissible lower speeds or, at the respective speed, to the maximum power that can be provided. To adapt the transmission to the gas turbine 5, the individual rotors 26, 27 are actuated according to the invention in the manner of a register circuit. This requires that the runners are connected to the exit individually or together. The power transmission takes place either individually via one of the runners 26 or 27 or via both runners 26 and 27 together. FIG. 2 illustrates the adaptation of the transmission 6 with the execution of the two rotors 26 and 27 with different power consumption characteristics on the basis of a characteristic map of a gas turbine. For example, the first rotor 26 is designed for a theoretically transferable power of 1500 kW, while the second rotor is designed for a transferable power of 2500 kW in terms of power transmission. In the simplest case, this is done by appropriately designing the individual speed-Z torque converters 28 to 31 or by designing the connection between the individual respective runners 26 and 27 and the input 8, for example in the form of different transmission ratios from the input 8 to the two runners. Accordingly, the first runner with the lower power corresponding to the curve profile II is first activated during the starting process, with a switchover to the second runner 27, the characteristic curve of which takes place in the area shown, when a certain power is assigned to which a specific speed "n" is assigned here is designated III If further power is required in accordance with the course of curve III, when the nominal speed (near the upper limit speed of the gas turbine) is reached, the first rotor is switched on in parallel with the second rotor 27. A type of register circuit is thus operated which The activation and deactivation of the individual rotors 26 and 27 is made possible in accordance with the operating points in the characteristic diagram, the operating range permissible for the gas turbine always being maintained and an optimum range being striven for. The speed characteristic of the individual speed-Z torque converter or rotor and that of a power or work machine can be compensated for.
Eine andere Möglichkeit verdeutlicht die Figur 4. In diesem Kennfeld ist die Anpassung der Getriebebaueinheit 6 an die Kennlinie der Gasturbine 5 über zwei Läufer mit gleicher Leistungsaufnahmecharakteristik dargestellt. Daraus wird ersichtlich, dass zu Beginn lediglich einer der beiden Läufer 26 oder 27 aktiviert ist, dessen Leistungsaufnahme hinreichend weit entfernt von den kritischen unteren Lastdrehzahlen der Gasturbine. Bei Erreichen eines Betriebspunktes im ungünstigen Kennfeldbereich bzw. bei Höchstdrehzahl erfolgt eine Zuschaltung des jeweils zweiten Läufers 27 oder 26, wobei die durch die Zuschaltung beider Läufer beschreibbare Leistungscharakteristik hier durch die Kennlinie V beschrieben ist. Diese verläuft möglichst im verbrauchsoptimalen Betriebsbereich der Gasturbine 5, wobei jedoch eine Zuschaltung erst ab einer bestimmten Drehzahl der Gasturbine 5 möglich wird und bei Nenndrehzahl auch die Nennleistung bzw. Höchstleistung erreicht wird.Another possibility is illustrated in FIG. 4. This map shows the adaptation of the gear unit 6 to the characteristic of the gas turbine 5 by means of two rotors with the same power consumption characteristic. From this it can be seen that at the beginning only one of the two rotors 26 or 27 is activated, whose power consumption is sufficiently far from the critical lower load speeds of the gas turbine. When an operating point in the unfavorable map area or at maximum speed is reached, the second rotor 27 or 26 is switched on, the performance characteristic that can be described by the switching on of both rotors being described here by the characteristic curve V. This runs as far as possible in the operating range of the gas turbine 5 which is optimal in terms of consumption, but connection is only possible from a certain speed of the gas turbine 5 and the rated power or maximum power is also reached at the rated speed.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es somit möglich, wenigstens zwei Leistungsbereiche festzulegen, vorzugsweise drei, in denen jeweils ein stabiles Zusammenarbeiten der Gasturbine 5 mit der Getriebebaueinheit 6 möglich ist. Dabei wird ein erster unterer Leistungsbereich immer mit dem Läufer 26 oder 27 abgedeckt, der die geringere Leistung übertragen kann. Dabei überdeckt bei Ausführung des Läufers mit zwei Drehzahl-ZDrehmomentwandlern dieser den gesamten Geschwindigkeitsbereich des Schienenfahrzeuges. Der obere Leistungsbereich wird immer mit zwei Läufern abgedeckt. Diese überdecken mit ihren beiden Drehzahl-ZDrehmomentwandlern 28 und 30 bzw. 29 und 31 den gesamten Geschwindigkeitsbereich des Schienenfahrzeuges quasi unabhängig voneinander. Bei unterschiedlicher Auslegung beider Läufer 26 und 27 ist des weiteren ein mittlerer Leistungsbereich möglich, der durch eine größere Leistungsaufnahme als der jeweils andere Läufer charakterisiert ist, wobei dieser Läufer ebenfalls mit beiden Drehzahl-ZDrehmomentwandlern den gesamten Geschwindigkeitsbereich eines Schienenfahrzeuges abdeckt.With the solution according to the invention, it is thus possible to define at least two power ranges, preferably three, in each of which a stable cooperation of the gas turbine 5 with the gear unit 6 is possible. A first lower power range is always covered with the rotor 26 or 27, which can transmit the lower power. If the runner is designed with two speed-Z torque converters, it covers the entire speed range of the rail vehicle. The upper performance range is always covered with two runners. With their two speed-Z torque converters 28 and 30 or 29 and 31, these cover the entire speed range of the rail vehicle virtually independently of one another. If the two runners 26 and 27 are designed differently, a medium power range is furthermore possible, which is characterized by a greater power consumption than the other rotor in each case, the latter Runner also covers the entire speed range of a rail vehicle with both speed-Z torque converters.
Denkbar ist es jedoch auch, die Einschaltfolge umzukehren, etwa der Gestalt, dass der untere bis mittlere Leistungsbereich von dem Läufer 26 oder 27 mit der größeren Leistung bedient wird und erst im meist relativ selten gefahrenen oberen Leistungsbereich der Läufer zugeschaltet wird, der die geringere Leistung aufweist, so dass dann in Summe die volle Leistung verfügbar ist.However, it is also conceivable to reverse the switch-on sequence, for example in the form that the lower to middle power range is served by the runner 26 or 27 with the higher power and only in the mostly relatively rarely driven upper power range is the runner switched on, the lower power has, so that the full power is then available in total.
Die Figur 2 verdeutlicht beispielhaft anhand einer Getriebebaueinheit 6 mit zwei parallel angeordneten Läufern 26 und 27, umfassend jeweils zwei hydrodynamische Drehzahl-ZDrehmomentwandler 28 und 30 und 29 und 31 , die immer mit dem Eingang 8 des Getriebes 6 gekoppelt sind, die Mittel zur Aktivierung oder Deaktivierung der einzelnen Läufer 26 und 27 durch den einzelnen hydrodynamischen Drehzahl-ZDrehmomentwandler 28 bis 31 zugeordnete Stelleinrichtungen 35.1 bis 35.4 zur Füllungssteuerung. Dabei handelt es sich in der Regel um eine Steuerung des Einlass- und Auslassquerschnittes der hydrodynamischen Drehzahl-ZDrehmomentwandler 28 bzw. bis 31 , um diese zu füllen oder zu entleeren. In diesem Fall sind die einzelnen Drehzahl-ZDrehmomentwandler eines Läufers, hier 28 und 30 bzw. 29 und 31 , die jeweils durch mindestens ein Primärrad P2s, P29, P30, P31, ein Turbinenrad T28, T2g, T30, T31 und mindestens ein Leitrad L28, L2g, L30, L31 charakterisiert sind, koaxial zueinander angeordnet und deren Primärräder P2β und P30 bzw. P29 und P31 wenigstens mittelbar drehfest miteinander gekoppelt sind, vorzugsweise durch eine Hohlwelle und deren Turbinenräder ebenfalls drehfest mit der Läuferwelle gekoppelt sind oder aber diese bilden. Die Aufteilung der Leistung auf die einzelnen Läufer 26 und 27 erfolgt durch die Aufteilung der Leistung auf die beiden Primärradwellen 36 und 37 durch ein entsprechendes Verteilergetriebe 38, welches im einfachsten Fall als Stirnradsatz 39 in Form eines Stirnradtrios 40 ausgeführt ist. Dazu ist jeweils eines der Stirnräder des Stirnradtrios drehfest mit einer Primärradwelle 36 und 37 verbunden, während das dritte Stirnrad drehfest mit dem Eingang 8 gekoppelt ist und mit den beiden mit den Primärradwellen 36 bzw. 37 gekoppelten Stirnrädern kämmt. Ferner sind die einzelnen Läuferwellen 41 bzw. 42, die die Sekundärräder T2s, T3u und T2g und T31 miteinander verbunden über ein Summier- und Wendegetriebe 43 miteinander verbunden, wobei das Summiergetriebe 43 wenigstens mittelbar einen Wendeschaltsatz 44 enthält. Das Summiergetriebe 43 ist auch hier im einfachsten Fall als Stirnradsatz 45 ausgebildet, wobei dieses wenigstens drei Stirnräder umfasst. Die hier dargestellte Kombination von Summier- und Wendegetriebe kommt mit einem Minimum an Zahnrädern aus. Bekanntlich benötigt ein Wendegetriebe für sich genommen immer 5 Zahnräder. Jeweils ein Stirnrad ist dabei drehfest mit einer Läuferwelle 41 oder 42 verbunden, wobei diese beiden Stirnräder mit einem dritten Stirnrad in Eingriff stehen. An das Summiergetriebe 43 ist der Wendeschaltsa z 44 ankoppelbar, wobei je nach Ankopplung unterschiedliche Drehrichtungen am Ausgang 10.1 bzw. 10.2 erzielt werden. Die Ankopplung der Wendeschaltung 44 erfolgt im einfachsten Fall über Kupplungen oder aber in Form von sogenannten Schiebeschaltwellen, hier beispielhaft 46 und 47. FIG. 2 illustrates, by way of example, the means for activation or using a gear unit 6 with two rotors 26 and 27 arranged in parallel, each comprising two hydrodynamic speed-Z torque converters 28 and 30 and 29 and 31, which are always coupled to the input 8 of the gear 6 Deactivation of the individual rotors 26 and 27 by the individual hydrodynamic speed / torque converter 28 to 31 associated control devices 35.1 to 35.4 for filling control. As a rule, this involves controlling the inlet and outlet cross sections of the hydrodynamic speed-Z torque converters 28 and 31 in order to fill or empty them. In this case, the individual speed-Z torque converters of a rotor, here 28 and 30 or 29 and 31, each of which has at least one primary wheel P 2 s, P29, P30, P31, a turbine wheel T 2 8, T 2 g, T30, T31 and at least one stator L 2 8, L 2 g, L30, L 31 are characterized, arranged coaxially to one another and their primary wheels P 2 β and P 30 or P 29 and P 31 are at least indirectly non-rotatably coupled, preferably by a hollow shaft and whose turbine wheels are also rotatably coupled to the rotor shaft or form it. The distribution of the power to the individual runners 26 and 27 takes place by the distribution of the power to the two primary wheel shafts 36 and 37 by means of a corresponding transfer gear 38, which in the simplest case is designed as a spur gear set 39 in the form of a spur gear trio 40. For this purpose, one of the spur gears of the spur gear trio is rotatably connected to a primary gear shaft 36 and 37, while the third spur gear is rotatably coupled to the input 8 and meshes with the two spur gears coupled to the primary gear shafts 36 and 37, respectively. Furthermore, the individual rotor shafts 41 and 42, which interconnect the secondary wheels T 2 s, T 3u and T 2 g and T 3 1, are connected to one another via a summing and reversing gear 43, the summing gear 43 containing at least indirectly a reversing gear set 44. In the simplest case, the summing gear 43 is also designed as a spur gear set 45, which comprises at least three spur gears. The combination of summing and reversing gear shown here manages with a minimum of gears. As is well known, a reversing gearbox always requires 5 gears per se. One spur gear is rotatably connected to a rotor shaft 41 or 42, these two spur gears meshing with a third spur gear. The reversing gear 44 can be coupled to the summing gear 43, with different directions of rotation being achieved at the output 10.1 or 10.2 depending on the coupling. In the simplest case, the reversing circuit 44 is coupled via clutches or in the form of so-called shift switching shafts, here 46 and 47 as examples.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Schienenfahrzeug1 rail vehicle
2 Schienenfahrzeugantriebsstrang2 rail vehicle powertrain
3 Räder3 wheels
4 Antriebsmaschine4 prime mover
5 einwellige Gasturbine5 single-shaft gas turbine
6 Getriebeeinheit6 gear unit
8 Eingang8 entrance
9 Welle9 wave
10.1, 10.2 Ausgang10.1, 10.2 output
11.1, 11.2 Wellenstrang11.1, 11.2 shaft train
12.1 - 12.312.1 - 12.3
12.4 - 12.6 Radsatzgetriebe12.4 - 12.6 final drives
13 Drehgestell13 bogie
14 Drehgestell14 bogie
15.1 , 15.2,15.1, 15.2,
15.3 Achse15.3 axis
16.1 , 16.2,16.1, 16.2,
16.3 Achse16.3 axis
17 Verdichter17 compressors
18 Brennkammer18 combustion chamber
19 Turbine19 turbine
20 Wärmetauscher20 heat exchangers
21 Kühlanlage21 cooling system
22 Kühlradiator22 cooling radiator
23 Fördereinrichtung23 conveyor
24 hydrodynamisches Mehrkreislaufgetriebe24 hydrodynamic multi-circuit transmission
25 hydrodynamisches Doppelgetriebe25 double hydrodynamic transmission
26 Läufer26 runners
27 Läufer 28 hydrodynamischer Drehzahl-ZDrehmomentwandler27 runners 28 hydrodynamic speed-Z torque converter
29 hydrodynamischer Drehzahl-ZDrehmomentwandler29 hydrodynamic speed-Z torque converter
30 hydrodynamischer Drehzahl-ZDrehmomentwandler30 hydrodynamic speed-Z torque converter
31 hydrodynamischer Drehzahl-ZDrehmomentwandler31 hydrodynamic speed-Z torque converter
32 Wendegetriebe32 reversing gear
33 Steuervorrichtung33 control device
34 Steuereinrichtung 35.1 , 35.2,34 control device 35.1, 35.2,
35.3, 35.4 Stelleinrichtung35.3, 35.4 actuator
36 Primärradwelle36 primary wheel shaft
37 Primärradwelle37 primary wheel shaft
38 Verteilergetriebe38 transfer case
39 Stirnradsatz39 spur gear set
40 Stirnradtrio40 spur gear trio
41 Läuferwelle41 rotor shaft
42 Läuferwelle42 rotor shaft
43 Summiergetriebe43 summation gear
44 Wendeschaltsatz44 reversing gear set
45 Stirnradsatz45 spur gear set
46 Schiebeschaltwelle46 sliding control shaft
47 Schiebeschaltwelle 28 - P31 Primärrad47 Sliding shift shaft 28 - P31 primary wheel
T28 - T31 TurbinenradT28 - T31 turbine wheel
L28 - L31 Leitrad L28 - L31 diffuser

Claims

Patentansprüche claims
1. Schienenfahrzeugantriebssystem (2)1. Rail vehicle drive system (2)
1.1 mit einer Antriebsmaschine (4) in Form einer Gasturbine (5);1.1 with a drive machine (4) in the form of a gas turbine (5);
1.2 mit einer zwischen Antriebsmaschine (4) und den anzutreibenden Rädern (3) angeordneten Getriebebaueinheit (6); gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:1.2 with a gear unit (6) arranged between the drive machine (4) and the wheels (3) to be driven; characterized by the following features:
1.3 die Getriebebaueinheit (6) ist als hydrodynamisches Mehrkreislaufgetriebe (24) ausgeführt, umfassend wenigstens zwei in Kraftflussrichtung parallel angeordnete Läufer (26, 27), umfassend wenigstens jeweils einen hydrodynamischen Drehzahl-ZDrehmomentwandler (28, 29, 30, 31);1.3 the gear unit (6) is designed as a hydrodynamic multi-circuit gear (24), comprising at least two rotors (26, 27) arranged in parallel in the direction of force flow, each comprising at least one hydrodynamic speed-Z torque converter (28, 29, 30, 31);
1.4 mit einem den Läufern (26, 27) nachgeschalteten Wendegetriebe (32);1.4 with a reversing gear (32) connected downstream of the rotors (26, 27);
1.5 mit Mitteln zur wahlweisen Aktivierung oder Deaktivierung der Leistungsübertragung über einen einzelnen Läufer (26, 27) zum Wendegetriebe (32) oder der gemeinsamen Leistungsübertragung über beide Läufer (26, 27) zum Wendegetriebe (32).1.5 with means for selectively activating or deactivating the power transmission via a single rotor (26, 27) to the reversing gear (32) or the joint power transmission via both rotors (26, 27) to the reversing gear (32).
2. Schienenfahrzeugantriebssystem (2) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:2. Rail vehicle drive system (2) according to claim 1, characterized by the following features:
2.1 Jeder Läufer (26, 27) umfast zwei koaxial zueinander angeordnete hydrodynamische Bauelemente, wobei wenigstens eines als hydrodynamischer Drehzahl-ZDrehmomentwandler (28, 29, 30, 31) ausgeführt ist;2.1 Each rotor (26, 27) comprises two hydrodynamic components arranged coaxially to one another, at least one being designed as a hydrodynamic speed-Z torque converter (28, 29, 30, 31);
2.2 Jedes hydrodynamische Bauelement umfasst wenigstens ein Primärrad und ein Sekundärrad, wobei die Primärräder eines Läufers (26, 27) miteinander drehfest verbunden sind und die Sekundärräder eines Läufers (26, 27) drehfest mit den Läuferwellen verbunden sind.2.2 Each hydrodynamic component comprises at least one primary wheel and one secondary wheel, the primary wheels of a rotor (26, 27) being connected to one another in a rotationally fixed manner and the secondary wheels of a rotor (26, 27) being connected to the rotor shafts in a rotationally fixed manner.
3. Schienenfahrzeugantriebssystem (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Läufer (26, 27) zwei hydrodynamische Drehzahl-ZDrehmomentwandler (28, 29, 30, 31) umfasst. 3. Rail vehicle drive system (2) according to claim 2, characterized in that each rotor (26, 27) comprises two hydrodynamic speed-Z torque converters (28, 29, 30, 31).
4. Schienenfahrzeugantriebssystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur wahlweisen Aktivierung oder Deaktivierung der Leistungsübertragung über lediglich einen der beiden Läufer (26, 27) oder beide Läufer (26, 27) Mittel zur wahlweisen Aktivierung oder Deaktivierung der einzelnen Drehzahl-ZDrehmomentenwandler (28, 29, 30, 31) umfassen.4. Rail vehicle drive system (2) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the means for selective activation or deactivation of the power transmission via only one of the two runners (26, 27) or both runners (26, 27) means for optional activation or deactivation of the individual speed-Z torque converters (28, 29, 30, 31).
5. Schienenfahrzeugantriebssystem (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel eine einem Betriebsmittelversorgungssystem des einzelnen hydrodynamischen Drehzahl-ZDrehmomentwandlers (28, 29, 30, 31) zugeordnete Stelleinrichtung (35.1 - 35.4) umfassen, die zur Befüllung oder Entleerung des hydrodynamischen Drehzahl-ZDrehmomentwandlers (28 - 31) dient.5. Rail vehicle drive system (2) according to claim 4, characterized in that the means comprise an actuating device (35.1 - 35.4) assigned to an operating fluid supply system of the individual hydrodynamic speed-Z torque converter (28, 29, 30, 31), which is used for filling or emptying the hydrodynamic Speed-Z torque converter (28 - 31) is used.
6. Schienenfahrzeugantriebssystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur wahlweisen Aktivierung oder Deaktivierung eines einzelnen Läufers (26, 27) oder beider Läufer gemeinsam (26, 27) mechanische Schaltelemente in wenigstens einer der nachfolgenden Verbindungen umfasst: der Verbindung zwischen den einzelnen Läufern (26, 27) und dem Eingang (8) der Getriebebaueinheit (6); der Verbindung zwischen den einzelnen Drehzahl-ZDrehmomentwandlern (28 - 31) und dem Eingang (8); der Verbindung zwischen einem Element des hydrodynamischen Bauelementes - Primärrad - und dem Anschlusselement - Primärradwelle.6. Rail vehicle drive system (2) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the means for selectively activating or deactivating a single rotor (26, 27) or both runners together (26, 27) mechanical switching elements in at least one of the following connections comprises: the connection between the individual rotors (26, 27) and the input (8) of the gear unit (6); the connection between the individual speed-Z torque converters (28 - 31) and the input (8); the connection between an element of the hydrodynamic component - primary wheel - and the connecting element - primary wheel shaft.
7. Schienenfahrzeugantriebssystem (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel formschlüssige oder kraftschlüssige schaltbare Kupplungen umfassen. 7. Rail vehicle drive system (2) according to claim 6, characterized in that the means comprise positive or non-positive switchable couplings.
8. Schienenfahrzeugantriebssystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Läufer (26, 27) eine gleiche Leistungsaufnahmecharakteristik aufweisen.8. Rail vehicle drive system (2) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the individual runners (26, 27) have the same power consumption characteristic.
9. Schienenfahrzeugantriebssystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Läufer (26, 27) durch eine unterschiedliche Leistungsaufnahmecharakteristik charakterisiert sind.9. Rail vehicle drive system (2) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the individual runners (26, 27) are characterized by a different power consumption characteristic.
10. Verfahren zur Anpassung einer Getriebebaueinheit (6) an das Kennfeld einer Gasturbine (5) in einem Schienenfahrzeugantriebssystem (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.10. A method for adapting a gear unit (6) to the map of a gas turbine (5) in a rail vehicle drive system (2) according to one of claims 1 to 9.
10.1 bei welchem die einzelnen Läufer (26, 27) jeweils für den Gesamtgeschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs ausgelegt werden;10.1 in which the individual runners (26, 27) are each designed for the overall speed range of the vehicle;
10.2 bei welchem die einzelnen Läufer (26, 27) entsprechend ihrer übertragbaren Gesamtleistung wahlweise einzeln oder aber gemeinsam zugeschaltet werden.10.2 in which the individual runners (26, 27) are switched on individually or together according to their total transferable power.
11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:11. The method according to claim 10, characterized by the following features:
11.1 bei welchem ein erster Läufer (26, 27) für eine erste maximal übertragbare Leistung, die einen unteren Leistungsbereich beschreibt, ausgelegt ist und der zweite Läufer (27, 26) für einen zweiten Leistungsbereich, der durch eine zweite maximal übertragbare Leistung charakterisiert ist;11.1 in which a first runner (26, 27) is designed for a first maximum transferable power, which describes a lower power range, and the second runner (27, 26) for a second power range, which is characterized by a second maximum transferable power;
11.2 erster und zweiter Läufer (26, 27) werden nacheinander aktiviert, wobei bei Aktivierung des zweiten Läufers der erste außer Betrieb genommen wird, wobei bei Erreichen einer übertragbaren Leistung im Bereich der maximal über den zweiten Läufer (26, 27) übertragbaren Leistung oder früher der erste Läufer (27, 26) zum zweiten zugeschaltet wird.11.2 the first and second rotor (26, 27) are activated one after the other, the first rotor being put out of operation when the second rotor is activated, and when a transmissible power is reached in the range of the maximum power that can be transmitted via the second rotor (26, 27) or earlier the first rotor (27, 26) is switched on to the second.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Läufer (26, 27) vor dem ersten Läufer (27, 26) aktiviert wird. 12. The method according to claim 11, characterized in that the second rotor (26, 27) is activated before the first rotor (27, 26).
PCT/EP2005/002396 2004-04-05 2005-03-08 Rail vehicle drive system and method for adapting a gearbox unit to the characteristic diagram of a gas turbine in a rail vehicle drive system WO2005097574A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004017245.5 2004-04-05
DE102004017245 2004-04-05
DE102004026332.9 2004-05-26
DE102004026332A DE102004026332A1 (en) 2004-04-05 2004-05-26 A rail vehicle drive system and method for adapting a transmission assembly to the map of a gas turbine in a rail vehicle drive system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005097574A1 true WO2005097574A1 (en) 2005-10-20

Family

ID=34961914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/002396 WO2005097574A1 (en) 2004-04-05 2005-03-08 Rail vehicle drive system and method for adapting a gearbox unit to the characteristic diagram of a gas turbine in a rail vehicle drive system

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102004026332A1 (en)
WO (1) WO2005097574A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009036085A1 (en) * 2009-08-04 2011-02-17 Siemens Aktiengesellschaft Rail vehicle with low-emission drive system used for combusting fuel i.e. hydrogen, methane and ethanol, comprises gas engine, gas tank, power transmission system and exhaust system
CN107415962A (en) * 2017-09-01 2017-12-01 中车戚墅堰机车有限公司 Broad gauge alternating current-direct current transmission internal combustion engine car
DE102017217421A1 (en) * 2017-09-29 2019-04-04 Zf Friedrichshafen Ag Drive arrangement for a rail vehicle and drive train
RU201852U1 (en) * 2020-10-19 2021-01-15 Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговый центр "Русэлпром" (ООО "Инжиниринговый центр "Русэлпром") TWO-AXLE AUTOMOTOR WITH ELECTROMECHANICAL TRANSMISSION

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2248482A1 (en) * 1972-10-03 1974-04-18 Voith Getriebe Kg DRIVE FOR A RAIL VEHICLE
US3944034A (en) * 1972-11-03 1976-03-16 S.R.M. Hydromekanik Aktiebolag Vehicle transmission with multiple torque convertors
US4805473A (en) * 1986-07-23 1989-02-21 Fletcher Sutcliffe Wild Limited Bi-directional torque transmission unit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2248482A1 (en) * 1972-10-03 1974-04-18 Voith Getriebe Kg DRIVE FOR A RAIL VEHICLE
US3944034A (en) * 1972-11-03 1976-03-16 S.R.M. Hydromekanik Aktiebolag Vehicle transmission with multiple torque convertors
US4805473A (en) * 1986-07-23 1989-02-21 Fletcher Sutcliffe Wild Limited Bi-directional torque transmission unit

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Druckschrift "Voith-Turbogetriebe 1930 - 1985 Teil 2 Triebwagengetriebe" S172, Ausgabe 2004
VOITH TURBO: "L zr4 z and L 5r4 zse turbo reversing transmissions", VOITH TURBO, no. G1506e, April 2003 (2003-04-01), GERMANY, XP002332932 *
Voith-Druckschrift "Auf den Schienen der Welt" G 1703 8.2001
WOLFGANG PAETZOLD: "Voith-Turbogetriebe 1930-1985", March 2002, VOITH TURBO GMBH & CO. KG, GERMANY, XP002332933 *
Zeitschrift Eisenbahn-Kurier spezial 72 "Deutsche Diesellokomotiven" Ausgabe 1/2004

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004026332A1 (en) 2005-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1954542B1 (en) Hybrid drive for vehicles and method for controlling a transmission for a hybrid drive
EP2002146B1 (en) Power-shift transmission for a commercial vehicle
EP0195452B1 (en) Contunuously variable compound power shift transmission of the range-speed type with multiple power path
EP3810448B1 (en) Drive unit for a drive train of an electrically drivable motor vehicle and drive arrangement having said drive unit
DE3622045C2 (en)
WO2008116449A1 (en) Powershift multistep transmission
DE102008031456A1 (en) Powershift transmission for use in drive train of e.g. passenger car for drive application, has upstream transmission including shaft, which stays in connection with drive shaft by fixed transmission and is connected with support shaft
WO2011116864A1 (en) Drivetrain for a motor vehicle
WO1999000611A1 (en) Multi-speed gearbox, in particular a six-speed gearbox
WO2005097574A1 (en) Rail vehicle drive system and method for adapting a gearbox unit to the characteristic diagram of a gas turbine in a rail vehicle drive system
EP0716966B1 (en) Propulsion unit
DE202008004052U1 (en) Power-shiftable multi-speed transmission
DE4104170C2 (en) Hydrodynamic mechanical powershift transmission in countershaft construction
EP1159172B1 (en) Starting unit
EP4093993A1 (en) Gear-shifting strategy for a gearbox
EP1159546B1 (en) Starting unit
DE3536335A1 (en) CONTINUOUSLY HYDROMECHANICAL BRANCHING GEARBOX FOR MOTOR VEHICLES
EP3065966B1 (en) Drive train for a motor vehicle
EP3837130B1 (en) Drive assembly for a vehicle having two equivalent directions of travel and method for operating such a vehicle
DE102016221343A1 (en) Power-split drive train for a work machine
DE102009009446B4 (en) Transfer Case
DE102004026333A1 (en) Transmission, especially hydrodynamic multi-circuit transmission, has two rotors installed parallel to one another in power flux, each comprising hydrodynamic speed/torque converter connected to input
DE3600007A1 (en) Drive system for a work vehicle, preferably for a street cleansing machine
DE102014204437A1 (en) Gear arrangement and transmission for a motor vehicle and method for operating a gear assembly
DE102012216227A1 (en) Housing for extension stage for gear box, has two spur gear stages with multiple spur gears to connect jackshaft and shift element, and shift element is formed around switching state with direct coupling between drive and output

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 806/DELNP/2008

Country of ref document: IN