DE2848106A1 - ELECTRIC MOTOR GEAR UNIT FOR DRIVING RAIL VEHICLES LIKE TRAMS OR THE LIKE. - Google Patents
ELECTRIC MOTOR GEAR UNIT FOR DRIVING RAIL VEHICLES LIKE TRAMS OR THE LIKE.Info
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Abstract
Description
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. ein Elektromotor-Getriebe-Aggregat für den Antrieb von Schienenfahrzeugen wie Straßenbahnen oodgloü The subject of the present invention is. an electric motor-gear unit for driving rail vehicles such as trams o o dgl oü
Es ist bekannt, Schienenfahrzeuge wie zuBo Straßenbahnen mit sogenannten Tatzlagerraotoren anzutreiben, wobei die an der Radachse mit Pratzen quer zur Fahrtrichtung drehbar aufgehängten und mittels Drehmomentstütze am Fahrzeugrahmen gehaltenen Motoren mit einem Ritzel in ein auf der Radachse befestigtes Großrad eingreifen, das zusammen mit dem Ritzel von einem am Motorgehäuse angeflanschten Getriebegehäuse umgeben ist„It is known to drive rail vehicles such as, u B o trams with so-called Tatzlagerraotoren, wherein the cross-rotatably suspended on the wheel axle brackets to the driving direction and supported on the vehicle frame via the torque arm motors engage with a pinion in a fixed on the wheel axle large gear, which together with the pinion is surrounded by a gear housing flanged to the motor housing "
Auch ist es bekannt, mit einem in Fahrtrichtung liegenden Motor über je ein an dessen Enden angeordnetes Winkelgetriebe je eine Radachse anzutreibeno It is also known to drive a wheel axle o
In neuerer Zeit haben die Vergrößerungen sowohl der Achslasten als auch der Beschleunigung zu einer Steigerung der Motorleistungen geführt, die größere Abmessungen von Motoren und Getrieben zur Folge haben» Hierdurch treten in vielen Fällen Schwierigkeiten beim Einhalten der erforderlichen Bodenfreiheit aufo Dies kann zwar durch Vergrößerung der Raddurchmesser in gewissen Grenzen ausgeglichen werden, ist aber häufig in unerwünschter Weise mit dem Nachteil einer größeren Fußbodenhöhe des Fahrzeugs und einer Schwerpunktverlagerung desselben nach oben verknüpft,,More recently, the enlargement of both the axle loads have led and the acceleration to an increase in engine performance, have the larger dimensions of engines and transmissions result "This occurred in many cases difficulties in complying with the necessary ground clearance o Although this can by increasing the Wheel diameter are compensated within certain limits, but is often undesirably linked to the disadvantage of a greater floor height of the vehicle and a shift in the center of gravity of the same upwards.
Es ist auch nicht ohne weiteres möglich, zur Leistungsvergrößerung die Drehzahl der Fahrzeug-Motoren zu erhöhen, die maximal bei 3o000 - 4„000 U/min liegt, da diese MotorenIt is also not readily possible to increase vehicle engines to power magnification, the speed of which a maximum of 3 o 000 - / 4 is "000 rpm, as these engines
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aus Wartungsgründen durchweg fettgeschmierte Lager haben« Eine Zwangsölschmierung der Lager wäre, wegen der dazu benötigten Zusatzeinrichtungen, zu aufwendig und würde den Gesichtspunkten des Leichtbaus widersprechen„all have grease-lubricated bearings for maintenance reasons « Forced oil lubrication of the bearings would be too expensive because of the additional equipment required and would be the Contradict lightweight construction aspects "
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektromotor-Getriebe-Aggregat für den Antrieb von Schienenfahrzeugen zu schaffen, welches gestattet, die Motordrehzahl wesentlich über die bisherige maximale Drehzahl von 3„000 - 4„000 U/min zu erhöhen„The invention is based on the object of an electric motor-transmission unit to create for the drive of rail vehicles, which allows the engine speed to be significant above the previous maximum speed of 3 "000 - 4" 000 rpm to increase "
Sie besteht darin, daß der Motoranker fliegend mittels im Getriebegehäuse mindestens zweifach mit ölgeschmierten Lagern gelagerter Antriebswelle des Getriebes gelagert ist, wobei das Motorgehäuse mit dem Getriebegehäuse zentriert verschraubt ist„ Vorzugsweise weist der Motoranker eine Hohlwelle auf, die auf die verlängerte Getriebewelle aufgeschoben und mit dieser Form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist. In umgekehrter Anordnung kann selbstverständlich die Getriebewelle als Hohlwelle ausgebildet sein, in die die verlängerte Motoranker-Welle hineingeschoben ist, wobei beide Wellen form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind,,It consists in the fact that the motor armature is flying by means of the The gearbox housing has at least two bearings on the gearbox's drive shaft with oil-lubricated bearings, wherein the motor housing is screwed centered with the gear housing. "Preferably, the motor armature has a Hollow shaft, which is pushed onto the extended transmission shaft and connected with this form-fitting and / or force-fitting is. In the reverse arrangement, the gear shaft can of course be designed as a hollow shaft into which the extended motor armature shaft is pushed in, both shafts form-fitting and / or force-fitting with each other are connected,,
Bei dieser Anordnung ist die Motorankerwelle in den ölgeschmierten Lagern des Getriebes gelagert, die vorzugsweise zwangsgeschmiert sind, insbesondere bei höheren Drehzahlen, wodurch eine bessere Wärmeableitung gewährleistet ist» Dadurch kann ein Motor mit wesentlich höherer Drehzahl ver-With this arrangement, the motor armature shaft is in the oil-lubricated Bearings of the gearbox, which are preferably positively lubricated, especially at higher speeds, which ensures better heat dissipation »This allows a motor to run at a much higher speed
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wendet werden, Z0B0 mit 6 - S0OOO U/min, der ein wesentlich geringeres Gewicht als ein Motor mit niedrigerer Drehzahl hat«, Außerdem wird durch Wegfall der Motorlager und Lagerschilde eine Gewichtsersparnis erzielteZ 0 B 0 with 6 - S 0 000 rpm, which has a significantly lower weight than a motor with a lower speed «, In addition, a weight saving is achieved by eliminating the motor bearings and end shields
Durch die erfindungsgemäße Bauweise, die zu einer wesentlichen Gewichtsverminderung und auch zu kleineren Abmessungen des gesamten Antriebsaggregates führt, lassen sich, außer den altbekannten Achsantrieben, Einzelantriebe der Räder sowie ein gemeinsamer Antrieb der Räder einer Drehgestellseite besonders günstig verwirklichen«) Die letztgenannten Antriebsarten haben den Vorteil, daß der Bandagen- und Spurkranzverschleiß sowie die Quietschgeräusche bei Kurvenfahrten wesentlich herabgesetzt werden, da Schlupf und Quergleiten der Räder auf den Schienen vermieden werden»Due to the construction according to the invention, which leads to an essential Weight reduction and also leads to smaller dimensions of the entire drive unit, can, in addition to the well-known axle drives, individual drives for the wheels and a common drive for the wheels on one side of the bogie Realize particularly favorably «) The latter types of drive have the advantage that the drum and wheel flange wear and the squeaking noises when cornering are significantly reduced, since slip and Cross sliding of the wheels on the rails can be avoided »
In der Zeichnung sind in scheinet is eher Darstellung als Ausführungsbeispiele vorteilhafte Antriebsanordnungen dargestellt, die sich durch die Erfindung verwirklichen lassen, und zwar sowohl mit quer als auch parallel zur Fahrtrichtung liegendem Motor«,In the drawing, it is more likely to be a representation than an exemplary embodiment advantageous drive arrangements shown that can be realized by the invention, both with the engine transverse and parallel to the direction of travel «,
Fig« 1 zeigt Einzelachsantriebe mit quer zur Fahrtrichtung liegenden Motoren,Fig «1 shows single-axle drives with motors transverse to the direction of travel,
Fig. 2 zeigt einen Einzelradantrieb mit vier quer zur Fahrtrichtung liegenden Motoren 1,Fig. 2 shows a single wheel drive with four transversely to the direction of travel motors 1,
Figo 2a stellt den Schnitt A-A aus Fig0 2 dar,Figo 2a represents the section AA of Figure 2 0,
Fig. 3 zeigt einen Einzelradantrieb mit vier längs zur Fahrtrichtung liegenden Motoren 1,Fig. 3 shows a single wheel drive with four motors 1 lying lengthways to the direction of travel,
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. 5·. 5 ·
Figo 4 zeigt einen Einzelradantrieb mit vier in Fahrtrichtung liegenden Motoren,Figo 4 shows a single wheel drive with four motors lying in the direction of travel,
Figo 5 zeigt einen Einzelradantrieb mit vier Motoren, von denen zwei quer und zwei parallel zur Fahrtrichtung angeordnet sind«,Figo 5 shows a single wheel drive with four motors, two of which are transverse and two parallel to the direction of travel are arranged «,
Es bezeichnet 1 den Motor, dessen Motoranker 2 mit einer Hohlwelle 3 versehen ist, die zusammen mit dem Lüfter 22 auf die nach außen verlängerte Antriebswelle 4 des Getriebes 36 fliegend aufgesteckt und mit dieser form- und/oder kraftschliissig verbunden ist (obere Hälfte d„ Figo l)u Das Motorgehäuse 5 ist mit dem Getriebegehäuse 6 mittels Schrauben 40 zentriert verbunden« Zumindest die Lager 7 der Antriebswelle 4 sind ölgeschmierto Das Getriebegehäuse 6, das eine zweistufige Untersetzung enthält, welche auf das auf der Radachse 8 befestigte Großrad 9 abtreibt, ist in der oberen Hälfte der Abbildung mit Lagern 10 auf der Radachse 8 drehbar gelagert» Zum Aufnehmen des Reaktionsmomentes ist das Getriebegehäuse 6 bei 11 am Drehgestellrahmen 20 in an sich bekannter Weise gehaltene1 denotes the motor, the motor armature 2 of which is provided with a hollow shaft 3 which, together with the fan 22, is overhung on the outwardly extended drive shaft 4 of the transmission 36 and connected to it in a form-fitting and / or non-positive manner (upper half d " Figo l) u The motor housing 5 is centrally connected to the gear housing 6 by means of screws 40. At least the bearings 7 of the drive shaft 4 are oil-lubricated in the upper half of the figure with bearings 10 rotatably mounted on the wheel axle 8 »To absorb the reaction torque, the gear housing 6 is held at 11 on the bogie frame 20 in a manner known per se
In der unteren Hälfte der Fig» 1 ist das Getriebegehäuse 6 bei 12 mit dem Drehgestellrahmen 20 fest verbunden Die Motorwelle 23 ist nach außen verlängert und im Zusammenwirken mit der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle »,» Ritzelwelle) 24, in die sie kraft- und formschlüssig gesteckt ist, mit Lagern 7 im Getriebegehäuse 6 abgestützte Das abtreibende Großrad 9 ist auf einer im Getriebegehäuse 6 mit Lagern 13 drehbar gelagerten Hohlwelle 14 angeordnet, die die Radachse 8 mit Spiel umgibto Die Hohlwelle 14 treibtThe gear housing 6 is in the lower half of FIG firmly connected at 12 to the bogie frame 20. The motor shaft 23 is extended outward and in cooperation with the drive shaft designed as a hollow shaft »,» pinion shaft) 24, into which it is positively and non-positively is inserted, supported with bearings 7 in the gear housing 6 The driven large gear 9 is on one in the gear housing 6 with bearings 13 rotatably mounted hollow shaft 14 which surrounds the wheel axle 8 with play to the hollow shaft 14 drives
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• (ο' • (ο '
über zwei Kupplungen 15 und eine dazwischen geschaltete bekannte Kardanhohlwelle 16 bei 17 in an sich bekannter Weise die Radachse 8 an, wobei die Radachse 8 in bekannter Weise Parallel- und Längs-Verlagerungen ausführen kann0 Via two couplings 15 and a known hollow cardan shaft 16 connected in between, the wheel axle 8 is connected in a known manner at 17, the wheel axle 8 being able to carry out parallel and longitudinal displacements in a known manner 0
Im Beispiel der Figo 2 sind die beiden auf je eine Radachse 8 der koaxialen Räder 52 wirkenden zweistufigen Getriebe 36 in einem einzigen Getriebegehäuse 18 zusammengefaßt, in welchem die beiden Getriebestufen nebeneinander angeordnet sind. Dementsprechend sind auch zwei voneinander unabhängige Getriebe-Antriebswellen 19 vorhanden, die aus dem Getriebegehäuse 18 heraus jeweils in einen Motor 1 hinein verlängert sind und auf diesen Verlängerungen je einen fliegend angeordneten Motoranker 2 tragen (ähnlich wie in Figo I)0 Die Motorgehäuse 5 sind seitlich am Getriebegehäuse 18 angeordnet und an diesem mittels Schrauben 40 befestigte Die beiden Getriebe 36 in dem gemeinsamen Getriebegehäuse 18 sind mit den beiden Motoren zu einem Antriebsblock 32 vereinigt, und jeder der beiden Antriebsblöcke 32 ist bei 48 fest am Drehgestellrahmen 25 aufgehängt. Der Antrieb der Räder 52 erfolgt vom Getriebe 36 aus über jeweils zwei Kupplungen 45; mit 35 sind Scheibenbremsen bezeichnet. Die Räder 52 sind in Schwingen 53 gelagert, die um Gelenke 54 in Radebene schwingen können und gegenüber dem Drehgestellrahmen 25 mit einer Feder 26 in bekannter Weise abgestützt sind (vglo Fig0 2a). Diese Bauweise erlaubt eine besonders gute Anpassung der Räder an die Schiene auch bei Kurvenfahrteno In the example of FIG. 2, the two two-stage gears 36 each acting on a wheel axle 8 of the coaxial wheels 52 are combined in a single gear housing 18 in which the two gear stages are arranged side by side. Accordingly, two independent transmission drive shafts 19 are provided, which are respectively extended from the transmission case 18 out into an engine 1 into it and on these extensions each have a cantilevered motor armature 2 bear (similar to FIG o I) 0 The motor housing 5 are The two gears 36 in the common gear housing 18 are combined with the two motors to form a drive block 32, and each of the two drive blocks 32 is fixedly suspended at 48 on the bogie frame 25. The wheels 52 are driven from the transmission 36 via two clutches 45; with 35 disc brakes are designated. The wheels 52 are mounted in rockers 53, which can swing in the wheel plane about hinges 54 and are supported relative to the bogie frame 25 with a spring 26 in known manner (see FIG o 0 2a). This construction allows a particularly good adaptation of the wheels to the rail even when cornering or the like
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In Fig. 3 ist jedes der bei 49 fest im Drehgestellrahmen gelagerten Motor-Getriebe-Aggregate 27 mit einem Winkeltrieb 28 bzw. 38 versehen, wobei der Motoranker 2 jeweils entweder auf die aus dem Getriebegehäuse 51 nach außen verlängerte Ritzelwelle 29 des Winkeltriebs 28 (s. linke Seite der Fig.) oder auf die nach außen geführte Welle 30 einer dem Winkeltrieb 38 vorgeschalteten Stirnradstufe (s. rechte Seite d. Fig*) aufgesetzt ist. Der Antrieb der Räder 52 erfolgt ähnlich wie in Fig. 1, unterer Teil, über Kupplungen 15 mit Kardanhohlwellen 16, dabei ist im rechten Teil der Darstellung jeweils eine der Kupplungen 15 auf der Außenseite des Rades 52 angeordnet; hierzu sind die Radachsen 47 hohl ausgebildet und die Kupplungswellen 46 durch diese hindurch geführt.In Fig. 3, each of the at 49 is fixed in the bogie frame mounted motor-transmission units 27 provided with an angle drive 28 or 38, the motor armature 2 in each case either onto the pinion shaft 29 of the angular drive 28, which is extended outward from the gear housing 51 (see left side of the figure). or on the outwardly guided shaft 30 of a spur gear stage connected upstream of the angular drive 38 (see right-hand side of the illustration). Fig *) is attached. The wheels 52 are driven in a manner similar to that in FIG. 1, lower part, via clutches 15 Cardan hollow shafts 16, with one of the couplings 15 on the outside of the wheel in the right part of the illustration 52 arranged; for this purpose, the wheel axles 47 are hollow and the coupling shafts 46 are guided through them.
Im Beispiel der Fig. 4 sind die zwei aus Motor 1 und Stirnradstufe 33 sowie 43 bestehenden Motor-Getriebe-Aggregate einer Drehgestellseite zu je einem Block 31 motorseitig miteinander vereinigt,und jeder Block 31 ist bei 50 mittels Schrauben 40 fest mit dem Drehgestellrahmen 25 verbunden, wobei aber eine Verbindung zwischen den beiden Motorankern 2 des jeweiligen Blockes nicht besteht. Die Getriebegehäuse 39 weisen je eine Stirnradstufe 33 bzw. 43 auf, von der aus die Verbindung zu der am zugehörigen Rad 52 angeordneten Kegelradstufe 34 wie in Fig. 2 über zwei Kupplungen 45 und eine Kardanwelle 21 erfolgt. Die Räder 52 sind wie in Fig. 2 in Schwingen 53 gelagert.In the example of FIG. 4, the two are from motor 1 and spur gear stage 33 and 43 existing motor-gear units on a bogie side, each with a block 31 on the motor side united with each other, and each block 31 is at 50 by means Screws 40 firmly connected to the bogie frame 25, but with a connection between the two motor armatures 2 of the respective block does not exist. The gear housing 39 each have a spur gear stage 33 or 43, from which the connection to the bevel gear stage 34 arranged on the associated gear 52, as in FIG. 2, via two clutches 45 and a cardan shaft 21 takes place. As in FIG. 2, the wheels 52 are mounted in rockers 53.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 sind die Räder 52 in ähnlicher Weise wie in Figo 3 in Schwingen 53 gelagert. Jedoch anders als in Fig. 3, sind in diesem Beispiel die Motor-Getriebe-Aggregate 41 und 42 an den Schwingen 53 mittels Schrauben 40 angeflanscht, während die Motorgehäuse 5 mit den Getriebegehäusen 51 mittels Schrauben 40 verschraubt sind. Die Getriebeabtriebsräder 37 bzw. 44 sind jeweils auf der Achse des zugeordneten angetriebenen Rades 52 angeordnet; dessen Lagerung ist also mit der des betr. Getriebeabtriebsrades in der Schwinge 53 vereinigt. Durch diese Vereinigung der genannten Lagerungen sind die Schwingen 53 zugleich Bestandteil des zugeordneten Motor-Getriebe-Aggregates 41 bzw. 42, so daß Kupplungsteile eingespart sind und eine wesentliche Gewichtsverminderung erreicht ist.In the exemplary embodiment in FIG. 5, the wheels 52 are mounted in rockers 53 in a manner similar to that in FIG. However, unlike in FIG. 3, in this example the motor-transmission assemblies 41 and 42 are on the rockers 53 flanged by means of screws 40, while the motor housing 5 with the gear housing 51 by means of screws 40 are screwed. The transmission output gears 37 and 44 are each driven on the axis of the assigned one Wheel 52 arranged; its mounting is therefore combined with that of the relevant gear output gear in the rocker arm 53. As a result of this combination of the bearings mentioned, the rockers 53 are at the same time part of the associated motor-transmission unit 41 and 42, so that coupling parts are saved and a significant weight reduction is reached.
Wie die Beispiele zeigen, lassen sich mit der erfindungsgemäßen Bauart sowohl teilweise als auch voll abgefederte Antriebe verwirklichen, die je nach Fahrzeug-Geschwindigkeit und Motordrehzahl in Frage kommen. Für den Nahverkehr genügen in der Regel die teilweise abgefederten Ausführungen, während für den Fernverkehr die aufwendigeren voll abgefederten bevorzugt werden.As the examples show, both partially and fully sprung suspension can be used with the design according to the invention Realize drives that come into question depending on the vehicle speed and engine speed. For local traffic As a rule, the partially cushioned versions are sufficient, while the more complex fully cushioned versions for long-distance transport to be favoured.
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Claims (1)
Anmelder: Thyssen Industrie AG, 4300 Essen"Electric motor-gear unit for driving rail vehicles such as trams ο" the like. "
Applicant: Thyssen Industrie AG, 4300 Essen
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