DE1215007B

DE1215007B - Electric drive for tracked vehicles

Info

Publication number: DE1215007B
Application number: DEH53731A
Authority: DE
Inventors: Dr Alfred Schuette
Original assignee: Rheinstahl Henschel AG
Current assignee: Rheinstahl Henschel AG
Priority date: 1964-09-08
Filing date: 1964-09-08
Publication date: 1966-04-21

Description

Elektrischer Antrieb für Kettenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Antrieb für Kettenfahrzeuge.Electric drive for tracked vehicles The invention relates on an electric drive for tracked vehicles.

Die Hauptvorteile des elektrischen Antriebes von Kettenfahrzeugen sind das stufenlose Hochfahren und damit eine höhere Beschleunigung sowie das Kurvenfahren mit beliebigen, zeitlich veränderlichen Krümmungsradien. Ein weiterer Vorteil ist die Freizügigkeit in der Anordnung der verschiedenen Einzelelemente des elektrischen Antriebes. So kann man z. B. die Antriebsmaschine mit dem Generator an einem den Platzverhältnissen am besten entsprechenden Ort anordnen, ohne Rücksicht auf die Lage der E-Motoren, da die Leistung des Generators zu den E-Motoren durch Kabel übertragen wird, die sich allen Raumverhältnissen anpassen können.The main advantages of the electric drive of tracked vehicles are the stepless ramping up and thus a higher acceleration as well as cornering with any time-varying radii of curvature. Another benefit is the freedom of movement in the arrangement of the various individual elements of the electrical Drive. So you can z. B. the prime mover with the generator at one of the Best place the space available, regardless of the Location of the electric motors, as the power from the generator to the electric motors is through cables that can adapt to all spatial conditions.

Kettenfahrzeuge, bei denen für jede Kettenseite ein besonderer E-Motor mit eigenem Schaltgetriebe vorgesehen ist, sind nicht mehr neu.Tracked vehicles with a special electric motor for each side of the chain with its own manual transmission are no longer new.

Die Ansprüche, die bei einem Kettenfahrzeug an die Antriebsanlage gestellt werden, sind sehr hoch. Es werden hohe Geschwindigkeiten mit entsprechend kleinen Zugkräften und, besonders beim Anfahren, sowie beim Fahren auf Steilhängen, hohe Zugkräfte bei entsprechend kleinen Geschwindigkeiten verlangt. Es können dabei Drehmomentverhältnisse bis 1: 20 auftreten. Normalerweise können bei E-Motoren Drehmomentverhältnisse von 1:4 realisiert werden. Man kann das zulässige Drehmomentverhältnis noch erhöhen, muß aber dann die E-Motoren überdimensionieren. Da die höchsten Zugkräfte immer nur für eine verhältnismäßig kurze Zeit verlangt werden, wird man mit tragbarem Aufwand noch ein Drehmomentverhältnis von etwa 1:10 erhalten können. Bei einer wesentlichen Überschreitung dieses Verhältnisses wird sich ein zu großes Gewicht und ein zu großer Raumbedarf ergeben.The demands on the drive system of a tracked vehicle are very high. There will be high speeds with accordingly small pulling forces and, especially when starting up, as well as when driving on steep slopes, requires high tensile forces at correspondingly low speeds. It can do it Torque ratios up to 1:20 occur. Normally, electric motors can have torque ratios of 1: 4 can be realized. You can still increase the permissible torque ratio, but then have to oversize the electric motors. Because the highest tensile forces always only required for a relatively short period of time, one becomes portable with Effort can still get a torque ratio of about 1:10. With an essential Exceeding this ratio will result in too great a weight and too great a Result in space requirements.

Es ist bereits bekannt, zwischen dem E-Motor und dem Kettenrad ein Zweiganggetriebe anzuordnen, um weniger überdimensionierte und damit leichtere E-Motoren verwenden zu können. Dadurch begibt man sich aber des Vorteiles des stufenlosen Hochfahrens.It is already known to enter between the electric motor and the sprocket To arrange two-speed gearbox to reduce the number of oversized and thus lighter electric motors to be able to use. But this gives you the advantage of the stepless Boot up.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden. Sie geht von der Tatsache aus, daß die Zugkräfte bzw. Drehmomente, die beim Fahren auf Steigungen von - 60 % erforderlich sind, in etwa einem Drehmomentverhältnis von 1:10 und etwas darüber entsprechen. Die höchsten Zugkräfte werden beim Drehen des Fahrzeuges auf der Stelle gefordert, wenn also die eine Kette vorwärts und die andere rückwärts dreht. Nach der Erfindung wird auch ein Zweiganggetriebe verwendet. Es wird jedoch im eigentlichen Fahrbetrieb, d. h. beim Fahren in der Ebene und auf Steigungen bis zu 601/o, nicht benutzt, sondern nur beim Wenden auf der Stelle, wo die höchsten Zugkräfte benötigt werden. Im Fahrbetrieb wird also ausschließlich mit dem 2. Gang des Getriebes gefahren, so daß eine Schaltung nicht erforderlich ist. Nur beim Wenden auf der Stelle wird der 1. Gang eingeschaltet. Da das Wenden nur einen sehr kleinen Teil der gesamten Betriebszeit des Fahrzeuges ausmacht, kann der 1. Gang entsprechend leicht gebaut werden. Das Ein- und Ausschalten des 1. Ganges wird automatisch mit dem Schalthebel durchgeführt, mit dem die E-Motoren umgesteuert werden.The invention is based on the object of avoiding this disadvantage. It is based on the fact that the tensile forces or torques when driving on gradients of -60% are required, roughly a torque ratio of 1:10 and a little above. The highest tensile forces are when turning of the vehicle required on the spot, so if the one chain forwards and the other turns backwards. According to the invention, a two-speed transmission is also used. However, it is in the actual driving operation, i. H. when driving on the plane and on Inclines up to 601 / o, not used, only when turning on the spot, where the highest tensile forces are needed. When driving is therefore exclusively driven with the 2nd gear of the transmission, so that a shift is not necessary is. 1st gear is only engaged when turning on the spot. Since turning only makes up a very small part of the total operating time of the vehicle 1st gear can be built easily. Switching the 1st gear on and off is carried out automatically with the shift lever with which the electric motors are reversed will.

Demgemäß besteht bei einem elektrischen Antrieb für Kettenfahrzeuge mit einer oder mehreren mit elektrischen Stromerzeugern gekuppelten Kraftmaschinen und E-Motoren zum Antrieb der Kettenräder, einem Endantrieb je Kettenrad und zwischen den Endantrieben und E-Motoren angeordneten Zweiganggetrieben die Erfindung darin, daß der 1. Gang jedes Zweiganggetriebes nur zum Wenden des Fahrzeuges auf der Stelle vorgesehen ist, indem dieser durch den für die Umsteuerung der E-Motoren zum Wenden auf der Stelle vorgesehenen Steuerhebel automatisch ein- und ausgeschaltet wird, während der 2. Gang für den normalen Fahrbetrieb eingeschaltet ist.Accordingly, there is an electric drive for tracked vehicles with one or more prime movers coupled to electric generators and electric motors to drive the sprockets, one final drive per sprocket and between the final drives and electric motors arranged two-speed gears the invention therein, that the 1st gear of each two-speed transmission is only used to turn the vehicle on the spot is provided by this by the for reversing the electric motors for turning the control lever provided on the spot is switched on and off automatically, while 2nd gear is switched on for normal driving.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat auch noch den Vorteil, daß im Notfall, wenn z. B. ein Fahrzeug sich in sehr schwierigem Gelände festgefahren hat, die Verblockung zwischen Umsteuerung der E-Motoren und dem Einschalten des 1. Ganges gelöst und damit auch im Fahrbetrieb der 1. Gang eingeschaltet werden kann.The arrangement according to the invention also has the advantage that in an emergency, if z. B. a vehicle has got stuck in very difficult terrain, the blockage between reversing the electric motors and switching on 1st gear released and so that 1st gear can also be switched on while driving.

Der E-Motor und das Zweiganggetriebe werden normalerweise mit hohen Drehzahlen betrieben, um kleinere Drehmomente und damit kleine Abmessungen zu erhalten. Das Herabsetzen dieser hohen Drehzahlen auf die wesentlich niedrigere Drehzahl der Kettenantriebsräder erfolgt in dem sogenannten Endantrieb, der gewöhnlich als Planetengetriebe ausgeführt ist.The electric motor and the two-speed transmission are usually high Speeds operated to lower torques and thus small dimensions to obtain. The reduction of these high speeds to the much lower ones Speed of the chain drive wheels takes place in the so-called final drive, which is usually is designed as a planetary gear.

In Fortführung der Erfindung kann das Zweiganggetriebe mit dem Endantrieb zusammengelegt, d. h., das Zweiganggetriebe kann weggelassen und der Endantrieb als Zweiganggetriebe ausgebildet werden. Hierdurch kann unter bestimmten Verhältnissen eine Raum- und Gewichtsersparnis erzielt werden.In a continuation of the invention, the two-speed transmission with the final drive merged, d. That is, the two-speed gearbox and the final drive can be omitted be designed as a two-speed transmission. This can under certain circumstances a space and weight saving can be achieved.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Anordnung des Antriebes eines Kettenrades durch einen E-Motor unter Zwischenschaltung eines Zweiganggetriebes für eine Hälfte schematisch als Beispiel dargestellt.In the drawing is the arrangement of the drive according to the invention a sprocket by an electric motor with the interposition of a two-speed gearbox shown schematically as an example for one half.

Die Welle 1 des E-Motors 2 treibt über das Zweiganggetriebe 3 und den Endantrieb 4 das Kettenrad 5 an. Bei normaler Fahrt ist der 2. Gang eingeschaltet, d. h., das auf der Welle 1 sitzende Ritzel 6 treibt die Planetenräder 7 an, die drehbar auf den Achsen 8 sitzen. Der Außenring 9 ist durch die Bremse 10 festgehalten, so daß die Planetenräder 7 auf der Innenverzahnung des Außenringes 9 abrollen. Dadurch werden die Achsen 8, die mit dem Außenring 11 des 1. Ganges fest verbunden sind, um die Mittelachse des Antriebssystems gedreht. Die Bremse 12 des Außenringes 11 ist gelöst. Beim Wenden des Fahrzeuges auf der Stelle wird durch einen nicht dargestellten Schalthebel die Bremse 10 gelöst, die Bremse 12 angezogen und die Umsteuerung des Motors 2 derjenigen Seite, nach welcher die Drehung des Fahrzeuges erfolgen soll, durchgeführt. Die Leistung des Motors 2 wird jetzt durch das auf der Welle 1 befestigte Ritzel 13 übertragen. Dadurch werden die Planetenräder 14 in Drehung versetzt. Durch das Abrollen der Planetenräder 14 auf dem feststehenden Außenring 11 werden die auf der Welle 15 des Endantriebes 4 sitzenden Achsen 16 der Planetenräder 14 mit einer dem größeren Übersetzungsverhältnis entsprechend geringeren Drehzahl gedreht.The shaft 1 of the electric motor 2 drives the sprocket 5 via the two-speed transmission 3 and the final drive 4. During normal driving, the 2nd gear is engaged, that is, the pinion 6 sitting on the shaft 1 drives the planet gears 7, which are rotatably seated on the axles 8. The outer ring 9 is held in place by the brake 10 so that the planet gears 7 roll on the internal teeth of the outer ring 9. As a result, the axles 8, which are firmly connected to the outer ring 11 of 1st gear, are rotated about the central axis of the drive system. The brake 12 of the outer ring 11 is released. When turning the vehicle on the spot, the brake 10 is released by a shift lever (not shown), the brake 12 is applied and the motor 2 is reversed on the side to which the vehicle is to turn. The power of the motor 2 is now transmitted through the pinion 13 attached to the shaft 1. As a result, the planet gears 14 are set in rotation. As the planet gears 14 roll on the stationary outer ring 11, the axles 16 of the planet gears 14, which are seated on the shaft 15 of the final drive 4, are rotated at a lower speed corresponding to the larger transmission ratio.

Claims

Claims: 1. Electric drive for tracked vehicles with a or several prime movers and electric motors coupled with electric power generators to drive the chain wheels, one final drive per chain wheel and between the final drives and electric motors arranged two-speed transmissions, characterized in that the 1st Gear of each two-speed transmission (3) is only intended for turning the vehicle on the spot is by this by the for the reversal of the electric motors (2) to turn the control lever provided is switched on and off automatically while 2nd gear is switched on for normal driving.

2. Electric drive for tracked vehicles according to claim 1, characterized in that for emergencies the automatic clutch of the control lever for reversing the electric motors (2) Can be unlocked by shifting 1st gear and 1st gear also while driving can be switched on.

3. Electric drive for tracked vehicles according to the claims 1 and 2, characterized in that the omission of the two-speed transmission (3) Final drives (4) are designed as two-speed transmissions. Considered publications: Swiss Patent No. 306 819; Automotive magazine ATZ, year 1953, issue 9 from September 1951, pp. 235 to 237.