DE1953462A1 - Frame-mounted drive for rail vehicles - Google Patents

Description

RAHMENGELAGERTER ANTRIEB FÜR SCHIENEN-FAHRZEUGE Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ra@@engela-@erte Antriebe mit einer Radsatzachse, die innerhal@ @iner nohlen Kardanwelle untergebracht ist, für Schienenfahrzeuge wit einem Fahr-, vorzugsweise einem Elektromotor. FRAME DRIVE FOR RAIL VEHICLES The present invention refers to ra @@ engela- @ erte drives with a wheel set axis that is within @iner nohlen cardan shaft is housed, for rail vehicles with a driving, preferably an electric motor.

bekannt sind konstruktive Ausführungen von rahmengelagertien Antrieben, deren kennzeichnende Besonderheit; volle blederung des Fahrmotors ist. Dieser Motor ist auf einem abgefe-@erten (bezüglich des Schienengleises) Rahmen des Schienenfahrzeugs befestigt. Der Radsatz verschiebt sich in diesem Falle in der Vertikalebene unabhängig gegenüber dem Motor, weshalb ein Desonderer Antrieb zum Übertragen des Drehmoment; es vom Fahrmotor zum Radsatz notwendig ist. Structural designs of frame-mounted drives are known, their characteristic peculiarity; the traction motor is fully covered. This engine is on a suspended (with respect to the rail track) frame of the rail vehicle attached. In this case, the wheelset moves independently in the vertical plane compared to the motor, which is why a special drive to transmit the torque; it is necessary from the drive motor to the wheelset.

binde veroreitete Gruppe von Antrieben mit Rahmenaufhängung de Bahrmotors bilden Fahrantriebe mit hohler Yardanwelle, in der die Radsatzachse untergebracht ist. An inrem einen Ende ist diese Hohlwelle mittels einer elastischen Kupplung mit einem getriebenen Zahnrad, am anderen mit dem Radsatz verbunden, wobei die Hohlwelle bei bezüglich des Motors unverschobenem Radsatz konzentrisch zur Radsatzachse liegt. bind a group of drives with frame suspension de Bahrmotors form travel drives with a hollow yardan shaft in which the wheelset axle is housed is. This hollow shaft is at one end by means of an elastic coupling with a driven gear, connected to the gear set on the other, with the hollow shaft if the wheelset is not shifted with respect to the engine, it is concentric to the wheelset axis.

Ein Nachteil dieser Antriebsauslegung ist, daß die clastische Kupplung, die die Hohlwelle mit dem getriebenen Zahnrad verbindet, an der Innenseite des letzteren liegt, weswegen der Fahrmotor nicht in der Nähe der Radsatzachse angeordnet werden kann und ins Zahnradgetriebe ein Zwischenrad eingeführt werden muß. A disadvantage of this drive design is that the clastic coupling, which connects the hollow shaft with the driven gear, on the inside of the latter is, which is why the traction motor is not located near the wheelset axis can and in the gear transmission an intermediate gear must be introduced.

Dies verringert den Wirkungsgrad des Getriebes, vergrößert seine Abmessungen und Gewicht. This reduces the efficiency of the transmission, increases its efficiency Measures and weight.

bekannt ist; weiterhin ein Antrieb (siehe französisches Patent[Kl. B 61 e] 1353139), in dem die hohle Kardanwelle @nn/erhalb eines<>bocks für <Lager> das getriebene Zahnrad Verläuft, so daß die elastische Kupplung Außenseite dieses Zahnrades liegt, der Fahrmotor maximal nah an die Radsatzachse herangebracht ist, das Zwischenrad fehlt sowie die Abmessungen und das Gewicht des Antriebs minimal sind.is known; furthermore a drive (see French patent [Kl. B 61 e] 1353139) in which the hollow cardan shaft @ nn / outside a <> bracket for <bearing> the driven gear Runs so that the elastic coupling is on the outside of this gear, the traction motor is brought as close as possible to the wheelset axle, the intermediate gear is missing and the dimensions and weight of the drive are minimal.

Ein Nachteil des erwähnten Antriebs ist das Vorhandensein von zwei konstruktionsmäßig unterschiedlichen elastischen Kupplungen an den Enden der Hohlwelle, die richtungsveränderliche Elastizität aufweisen, damit im Ganzen sich eine geniiwende Beweglichkeit in allen no-twendigen Richt;ungen ergibt. A disadvantage of the mentioned drive is the presence of two elastic couplings of different construction at the ends of the hollow shaft, have directionally variable elasticity, so that on the whole there is a reversal Mobility in all necessary directions results.

Die eine dieser Kupplungen gummi-metallische Mitnehmer, die die Beweglichkeit des Kardangelenks und die Achsbeweglichkeit (Beweglichkeit längs der Radsatzachse) der Hohlwelle gewährleisten, die andere ist in Gestalt eines elastischen Ringelementes ausgeführt, das die erforderliche Kreiselastizität (tangentiale Biegsamkeit) des Antriebs und die Beweglichkeit des Kardangelenks zustandebringt. One of those clutches Rubber-metallic drivers, which ensure the mobility of the universal joint and the axial mobility (mobility along the wheelset axis) of the hollow shaft, the other is designed in the form of an elastic ring element that brings about the required circular elasticity (tangential flexibility) of the drive and the mobility of the universal joint.

elastische Kupplurlgen des Antriebs kompliziert und nehmen viel itaum ein.elastic coupling bolts of the drive complicated and take up a lot of space.

Das Ziel der vodiegenden erfindung ist die Beseitigung cler oben erwätinten Nachteile. The aim of the present invention is to eliminate the above expected disadvantages.

Der Erfindung ist die Aufgabe zugrundegelegt, einen leichten rahmengelagerten Antrieb gedrängter Bauweise mit einer hohlen Kardanwelle und gleichen elastischen Kupplungen an beiden den der Hohlwelle zu entwickeln, die eine hohe Achsbiegsam keit bzw. Beweglichkeit des Kardangelenks der Welle uno gleicl1-zeitig eine geringe radiale und eine optimale Itreiselasti.zität aufweisen. The invention is based on the object of providing a lightweight frame-mounted Drive of compact design with a hollow cardan shaft and the same elastic ones Develop couplings at both ends of the hollow shaft that have a high axis flexibility speed or mobility of the cardan joint of the shaft at the same time a low one have radial and optimal elasticity.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im rahmengelagerten Antrieb für Schienenfahrzeuge mit einer hohlen Kardanwelle, in; der die Radsatzachse untergebracht ist, zwei gleiche elastische Kupplungen vorhanden sind, die an den beiden Enden der hohlen Kardanwelle vorgesehen und nu@ elastischen Ringsektoren ausgeführt sind, die miteinander mit Hilfe von Andrückringen in Verbindung stehen, die sie am Außen- und am Innendurchmesser unifassen und einerseits mit den Flanschen des getriebenen Zahnrades und der Hohlwelle sowie andererseits mit dem Flansch der Hohlwelle und dem des Radsatzes starr verbunden sind.According to the invention this object is achieved in that in the frame-mounted drive for rail vehicles with a hollow cardan shaft, in; which accommodates the wheelset axle, there are two identical elastic couplings which are provided at the two ends of the hollow cardan shaft and which are made of elastic ring sectors that are connected to one another with the help of pressure rings that grasp and uniformed on the outer and inner diameter on the one hand with the flanges of the driven gear and the hollow shaft and on the other hand with the flange of the hollow shaft and the of the wheelset are rigidly connected.

Zweckmäßig wird jeder ler elastischen Sektoren <in zwei Hälften in einer Ebene, die senkrecht zur Drehachse der hohlen Kardanwelle verläuft, <>aufgeteilt und jeder aufgeteilte elastische Sektor an den einander zu/gekehrten lelachen mit Aushöhlungen versehen, die, wenn die Hälften der Sektoren miteinander verbunden werden, Hohlräume bilden. Appropriately, each of the elastic sectors is divided into two halves in a plane that runs perpendicular to the axis of rotation of the hollow cardan shaft, <> divided and every divided elastic sector at the faces facing each other laugh with them Cavities provided when the halves of the sectors joined together form cavities.

Diese Auslegung des rahmengelagerten Antriebs ermöglicht neben genügender Radial- und Kreiselastizität eine beträchtliche Erhöhung der Achsbiegsamkeit und Beweglichkeit des Kardangelenks. Außerdem sind heben den beibehaltenen Hauptvorteilen der rahmengelagerten Antriebe mit hohlen kardanwellen (Beständigkeit der Zentren des Zahnradgetriebes, minimales unabgefedertes Antriebsgewicht) austauschbare, leicht auseinandernehmbare elastische Kupplungen (bei minimalen Abmessungen und Antriebsgewicht) entwickelt, die eine genügende Achs- und Kreiselastizität besitzen, was bei Verwendung von hochleistungs. This design of the frame-mounted drive enables sufficient Radial and circular elasticity a considerable increase in axial flexibility and agility of the universal joint. They are also lifted Main advantages of frame-mounted drives with hollow cardan shafts (durability the centers of the gear drive, minimum unsprung drive weight) exchangeable, easily disassembled flexible couplings (with minimal dimensions and Drive weight) that have sufficient axial and gyroscopic elasticity, what when using high-performance.

fähigen Einphasenkommutatormotoren, wo e@ Ausgleich der Drehmomentschwankungen unbedingt erfolgen muß, von besonderem Interesse ist.capable single-phase commutator motors, where e @ compensation of torque fluctuations must be done, is of particular interest.

Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel und durch Zeichnungen erläutert; eS zeigten: Fig. 1 Schnitt des erfindungsgemäBen rahmengelagerten Antriebes in Horizontalebene, Fig. 2 Schnitt I-I der Fig. 1 und Fig. 3 elastischer Ringsektor des rahmengelagerten Antriebes. In the following the invention is based on an embodiment and explained by drawings; It shows: FIG. 1 section of the frame-mounted according to the invention Drive in the horizontal plane, Fig. 2 section I-I of Fig. 1 and Fig. 3 more elastic Ring sector of the frame-mounted drive.

Ein Fahrelektromotor 1 (Fig. 1) ist auf einem abgef ederten Drehgestellrahmen (in der Zeichnung nicht mitabgebildet) befestigt. stEr der Welle 2 des Elektromotorläufers ist ein Treibrad 3 angeordnet, das im ständigen Eingriff mit einem getriebenen Zahnrad 4 steht, das sich in Wälzlagern 5 frei dreht, die auf einem Bock 6 montiert sind, der im Gestell des Motors 1 fest eingebaut ist. Das Treibrad 3 und das getriebene Zahnrad 4 sind mit einem dünnwandigen Mantel 7 umgeben. Zur Trennung der Hohlräume des Zahnradgetriebes und der Lager 5, die mit verschiedenen Schmiermitteln arbeiten, sind eine Labyrinthdichtung d mit Ölfänger 9 und zum Schutz der Lager gegen Staubeindringen und Schmiermittelverluste eine Labyrinthdichtung 10 vorgesehen. Innerhalb des Bocks 6 ist eine hohle ardanwelle 11 untergebracht, die ein dünnwandiges Rohr darstellt, an welches Flansche 12 und 13 angeschweißt sind. A drive electric motor 1 (Fig. 1) is on a sprung bogie frame (not shown in the drawing). stEr of shaft 2 of the electric motor rotor a drive wheel 3 is arranged, which is in constant engagement with a driven gear 4 stands, which rotates freely in roller bearings 5, which are mounted on a bracket 6, which is permanently installed in the frame of the engine 1. The drive wheel 3 and the driven Gear 4 are surrounded by a thin-walled jacket 7. To separate the cavities of the gear train and the bearings 5, which work with different lubricants, are a labyrinth seal d with oil trap 9 and to protect the Bearing against dust ingress and loss of lubricant a labyrinth seal 10 intended. Inside the block 6, a hollow ardanwelle 11 is housed represents a thin-walled tube to which flanges 12 and 13 are welded.

Wit Hilfe des Flansches 12 und einer elastischen Kupplung ist die Hohlwelle mit dem getriebenen Zahnrad 4 und der ist Flansch 13 mit Hilfe von hohlen zylindrischen Stiften 14 mit einem Flansch 15 verbunden, der über elastische Kupplung mit dem Treibrad 16 des Radsatzes gekoppelt ist. Innerhalb der Hohlwelle 11 verl-äuft die Achse 17 des Radsatzes. Auf diese.Wit the help of the flange 12 and an elastic coupling is the hollow shaft with the driven gear 4 and the flange 13 with the help of hollow cylindrical pins 14 with connected to a flange 15 which is coupled to the drive wheel 16 of the wheel set via an elastic coupling. The axle 17 of the wheel set runs within the hollow shaft 11. To this.

Weise ist die Hohlwelle 11 an einem Ende mit den abgefederten Massen - dem getriebenen Zahnrad 4 und dem Fahrmotor 1 und am anderen mit den unabgefederten, also dem Radsatz verbunden.Way is the hollow shaft 11 at one end with the sprung masses - the driven gear 4 and the traction motor 1 and on the other with the unsprung, so connected to the wheelset.

Jede elastische Kupplung ist aus acht elastischen Ringsektoren 18 ausgeführt. Zwischen einem Flansch 19 des getriebenen Zahnrades 4 und einem Andrückring 20 sind stIrnseitig am Außendurchmesser mit Hilfe von Paßbolzen 21 mit Muttern elastische Sektoren 18 festgeklemmt. Each elastic coupling is made up of eight elastic ring sectors 18. Between a flange 19 of the driven gear 4 and a pressure ring 20, elastic sectors 18 are clamped on the face side on the outer diameter with the aid of fitting bolts 21 with nuts.

der elastischen Sektoren wird durch die Höhe der itülsen 22 begrenzt, in denen die Bolzen 21 geführt sind. Die Sektoren 18 weisen je zwei Nuten am Außen- und am Innendurchmesser, in die die Hülsen 22 hineingehen, sowie Aushöhlungen an den einander zugekehrten Flächen auf, die, wenn die Sektorenhälften miteinander verbunden werden, einen Hohlraum bilden, Zur Verhinderung des Herausgleitens der elastischen Sektoren 18 während des Antriebs sind der Flansch 19 und der lting 20 mit diametralen Nuten versehen, die ein Schloß bilden.the elastic sectors are limited by the height of the sleeves 22, in which the bolts 21 are guided. The sectors 18 each have two grooves on the outer and on the inside diameter into which the sleeves 22 go, as well as cavities the surfaces facing each other, which when the sector halves together be connected to form a cavity, To prevent the sliding out of the elastic sectors 18 during the drive are the flange 19 and the lting 20 is provided with diametrical grooves which form a lock.

Am Innemdirchmesser sind die elastischen Sektoren 18 ring zwischen dem Flansch 12 der Hohlwelle 11 und dem Andrück 23 festgeklemmt. Ihre Ausführung ist der des Flansches 19 und des ringes 20 ähnlich. An gegenüberliegenden eite ist die Hohlwelle 11 mit Hilfe des Flansches 15 mit de@@ rad 16 vom Radsatz durch dieselbe elastische Kupplung verbunden.On the inner diameter, the elastic sectors 18 are clamped ring between the flange 12 of the hollow shaft 11 and the pressure 23. Their design is similar to that of the flange 19 and the ring 20. The hollow shaft 11 is on the opposite side with the help of the flange 15 with de @@ wheel 16 connected to the wheel set by the same elastic coupling.

Das vom rotor 1 entwickelte Drehmoment wird von der Welle 2 über das Treibrad 3, das getriebene Zahnrad 4, den Flansch 19 und die elastischen Sektoren 18 des elastischen Elementes zum Flansch 12 der Hohlwelle 11 und weiter über die hohlwelle 11, die Flansche 13, 15 und die elastischen Sektoren 18 zum: Treibrad 16 des Radsatzes übertragen. The torque developed by the rotor 1 is transmitted by the shaft 2 the drive wheel 3, the driven gear 4, the flange 19 and the elastic sectors 18 of the elastic element to the flange 12 of the hollow shaft 11 and further on hollow shaft 11, the flanges 13, 15 and the elastic sectors 18 for: driving wheel 16 of the wheelset.

Eine <>de@ Drehmoments<Hälfte> wird über die Achse 17 des Redsatzes auf ein zweites Rad 24 übertragen.A <> de @ torque <half> is transmitted via axis 17 of the Redsatz is transferred to a second wheel 24.

Die Ringsektoren 18, die au9 die oben beschriebene Weise verbunden werden, gestatten dem Radsatz, sich in genügendem Bereich bezüglich der Achse des getriebenen Zahnrades 4 zu verschieben, und zwar parallel zu dieser, unter einem Winkel zu ihr oder längs zu u ihr, wobei sie gleichzeitig eine genügende Kreiselastizität (tAngentiale Biegsamkeit) gewährleisten. The ring sectors 18 connected in the manner described above allow the wheelset to move within sufficient range with respect to the axis of the driven gear 4 to move, parallel to this, under a Angle to her or lengthways to her, while at the same time having sufficient gyroscopic elasticity (tangential flexibility).

Claims (3)

P A T E N T A N S P R Ü C H E :P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Rahmengelagerter Antrieb für Schienenfahrzeuge, der eine hohle Kardanwelle, ir der die Radsatzachse untergebracht ist, und elastische Kupplungen zum Übertragen der Drehbewegung vom getriebenen Zahnrad zum Radsatz besitzt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwei gleiche elastische Kupplungen beiderseits der Hohlwelle (11) vorgesehen sind, elastischen Ringsektoren (18) ausgeführt sind, die mit Hilfe von hndruckringen (20 und 23)miteinander in Verbindung stehen, die sie am Außen- und Innendurchmesser umfassen und die einerseits mit den Flanschen (19 und 22) des getriebenen Zahnrades und der hohlen Kardanwelle (11) sowie andererseits mit dem Flansch (15) der Hohlwelle und des Treibrad 16 vom Radsatz starr verbunden sind.1. Frame-mounted drive for rail vehicles, which has a hollow cardan shaft, ir which the wheel set axle is housed, and elastic couplings for transmitting the rotational movement from the driven gear to the wheel set, as characterized in that two identical elastic couplings are provided on both sides of the hollow shaft (11), elastic ring sectors (18), which are connected to one another with the help of hand pressure rings (20 and 23), which surround them on the outside and inside diameter and which are connected on the one hand to the flanges (19 and 22) of the driven gear and the hollow cardan shaft ( 11) and, on the other hand, are rigidly connected to the flange (15) of the hollow shaft and the drive wheel 16 from the wheel set. 2. Rahmengelagerter Antrieb nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß jeder der elastischen Sektoren (d) mindestens in zwei Hälften in einer zur Drehachse der hohlen Kardanwelle (11) senkrechten Ebene aufgeteilt ist. 2. Frame-mounted drive according to claim 1, d a -d u r c h g e k It is noted that each of the elastic sectors (d) is divided into at least two Split halves in a plane perpendicular to the axis of rotation of the hollow cardan shaft (11) is. 3. Rahmengelagefter Antrieb nach.Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n 5 e i c h n e t, daß jeder aufgeteilte elastische Sektor (18) an den einander zugekehrten Flächen Aushöhlungen aufweist, die, wenn die Sektorenhälften miteinander verbunden werden, einen Hohlraum bilden. 3. Frame-mounted drive according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n 5 e i c h n e t that each divided elastic sector (18) to the one another facing surfaces has cavities, which when the sector halves together are connected to form a cavity.