DE3030594A1 - Triebaggregat fuer die treibachsen von schienenfahrzeugen - Google Patents
Triebaggregat fuer die treibachsen von schienenfahrzeugenInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 80 P 3753 DE
Triebaggregat für die Treibachsen von Schienenfahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Triebaggregat für die Treibachsen von Schienenfahrzeugen mit einem elektrischen
Fahrmotor, dessen Drehmoment über Getriebe und Kupplungen auf die Treibachse übertragen wird und bei dem die den
Ständer des Fahrmotors, die Lagerung und das Getriebe aufnehmenden Gehäuse miteinander verbunden sind, wobei in Gehäuseteilen
Aussparungen für den Durchtritt der Treibachse vorgesehen sind. Ein derartiges Triebaggregat ist
aus der DE-OS 23 25 787 und 23 64 594 bekannt. Die konstruktive Ausbildung der miteinander verbundenen Gehäuse
ist jeweils hinsidtlich der äußeren Abmessungen entsprechend den in ihnen enthaltenen Antriebsteilen gestaltet.
Die erforderlichen Randbedingungen, wie Ritzelwellenlagerung und Anordnung des Drehgestellquerträgers ergeben aufgrund
des nur beschränkt zur Verfügung stehenden Raumes Einschnürungen, die sich nachteilig auf die Stabilität des
Triebaggregates auswirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Biege- und Drehsteifigkeit eines Triebaggregates für Schienenfahrzeuge
zu erhöhen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Triebaggregat der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung
so ausgebildet, daß als gemeinsames Gehäuse aller Antriebstei-Ie ein Hohlträger verwendet ist, der geeignete Montageschnittstellen
zum Einsetzen der Antriebsteile aufweist. Ein derartiger Hohlträger, dessen Länge der Triebaggregatslänge
entspricht, hat ein hohes Widerstandsmoment und entsprechend eine hohe Biege- und Drehsteifigkeit. Trotz der
für einige Antriebsteile gegenüber dem bisher üblichen ver-
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-Λ. - VPA 80 P 3753 DE
größerten Außenabmessungen dieses gemeinsamen Gehäuses wird insgesamt ohne Beeinträchtigung des Drehmomenterzeugungs-
und Übertragungssystems infolge der wesentlichen Erhöhung der Biegesteifigkeit eine Gewichtsersparnis erzielt.
Außerdem ergibt sich ein günstiges Schwingungs- und Laufverhalten.
Der Einbau der Antriebsteile in das durch den Hohlträger gebildete gemeinsame Gehäuse bereitet keine Schwierigkeiten,
da der Hohlträger geeignete Montageschnittstellen aufweist. Diese können den Hohlträger horizontal oder vertikal teilend
oder auch die Aussparungen für die Treibachsen schneidend verlaufen.
Für den Hohlträger, der mit Vorteil über seiner gesamten Länge die gleichen Außenabmessungen aufweist, kann ein beliebiges
geeignetes Material ausreichender Festigkeit gewählt werden., z. B. Aluminiumlegierungen. Es empfiehlt sich
aber auch die Verwendung von ferromagnetischem Material
derart, daß der Hohlträger im Bereich des Fahrmotors ganz oder teilweise dessen magnetischen Ständerkreis bildet. Dadurch
wird auch die Funktion des magnetischen Kreises im Fahrmotorbereich von dem Hohlträger mit übernommen.
Es ist weiterhin vorteilhaft, die Wand des Hohlträgers mit Rippen bzw. Aussparungen zu versehen, damit der Hohlträger
zur Abführung der Wärmeverluste innerhalb des Triebaggregates ausgenutzt werden kann.
Es empfiehlt sich ferner, den Hohlträger in das Drehgestell zu integrieren, in dem er als Längsmittenträger des Drehgestells
ausgebildet ist und seitliche Arme aufweist, welchen die Radsatztragarme bilden. Dies ist wegen der gegebenen
großen Biege- und Drehsteifigkeit des Hohlträgers möglich,
so daß eine wesentliche Vereinfachung des Drehgestellauf-
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VPA 80 P 3753 DE
baus erreicht wird, weil der bisher übliche Drehgestellrahmen entfällt, da seine Funktion durch den Hohlträger übernommen
wird.
Im folgenden ist die Erfindung noch anhand der in den Fig. 1 bis 5 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Fig. 1 zeigt schematisch, teilweise geschnitten, eine Draufsicht auf ein gemäß der Erfindung
ausgebildetes Triebaggregat für die Treibachsen von Schienenfahrzeugen. In Fig. 2 ist eine Seitenansicht,
teilweise nach Linie II-II in Fig. 1 geschnitten, dargestellt.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen, ebenfalls prinzipiell dargestellt, Schnitte durch den Hohlträger im Bereich des
elektrischen Fahrmotors.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schienenfahrzeug treibt der elektrische Fahrmotor 1 jeweils über Winkelgetriebe
2 zwei Treibachsen 3 an. Der elektrische Fahrmotor 1 liegt senkrecht zu den beiden Treibacheen 3 und
seine Läuferwelle 4 ist beidseitig über eine Längsverschiebungen zulassende, zentrierende Kupplung 5 mit der
das Ritzel 6 tragenden Ritzelwelle 7 verbunden. Das Ritzel 6 steht im Eingriff mit dem Großrad 8 des Winkelgetriebes
2, welches auf der die Treibachse 3 mit Spiel umgebenden Hohlwelle 9 angeordnet ist. Die Hohlwelle 9
ist ihrerseits über eine elastische und zentrierende Gummikupplung 10 mit der Treibachse 3 verbunden.
Um dem Triebaggregat eine große Biege- uisi Drehsteif igkeit
zu erteilen, sind alle Antriebsteile, wie der elektrische Fahrmotor 1, die Ritzelwelle 7 und ihre Lagerung, gebildet
durch Wälzlagern und das Winkelgetriebe 2 im Innern eines Hohlträgers 12 angeordnet. Dieser Hohlträger 12 weist
über seiner gesamten Länge die gleichen Außenabmessungen auf. Er enthält außerdem Aussparungen 13 für den Durchtritt
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der Treibachsen 3 und der sie umgebenden Hohlwelle 9 und ist an den Stirnseiten durch Stirnwände 14 abgeschlossen.
Um das Einsetzen der Antriebsteile zu ermöglichen, weist der Hohlträger 12 weiterhin Montageschnittstellen 15 auf,
die schräg, die Aussparungen 13 für die Treibachse 3 s chneidend, verlaufen.
Zur Montage des Triebaggregates wird zunächst der elektrische Fahrmotor 1, der komplett mit Gehäuse, Lager-Schilden
und Lagerung für die Läuferwelle 4 ausgebildet ist, in das Innere des Hohlträgers 12 hineingeschoben, wobei
seine Lage in Längsrichtung durch einen Anschlag 16 im Innern des Hohlträgers 12 festgelegt ist. Auf der anderen
Stirnseite des Fahrmotors 1 wird dann ein Abstandsring 17 eingeführt und darauf wird das Traggehäuse 18 für die Wälzlager
11 der Ritzelwelle 7 eingeschoben. Weiterhin ist über
Wälzlager 19 die Hohlwelle 9 im Hohlträger 12 gelagert, so daß der Hohlträger 12 dort das Gehäuse für das Winkelgetriebe
2 bildet. Es sind entsprechende Dichtungen vorgesehen, durch welche innerhalb des Hohlträgers 12 die Bereiche
für das Umlaufen der für das Winkelgetriebe 2 bzw. für die verschiedenen Lagerungen erforderlichen Schmiermittel
begrenzt werden.
Durch diese Anordnung sämtlicher Antriebsteile im Innern des Hohlträgers 12 wird ein sehr steifes, im Hinblick auf
Lauf- und Betriebseigenschaften günstiges Gebilde" geschaffen.
Außerdem übernimmt dieser Hohlträger 12 die Funktion des Längsmittenträgers des Drehgestells 20 und
ist deshalb mit seitlichen Armen 21 versehen, welche die Radsatztragarme des Drehgestells 20 bilden. Durch diesen
Einsatz eines sehr steifen, sich über die gesamte Länge des Triebaggregates erstreckenden Hohlträgers wird sowohl
für das Triebaggregat als auch für das Drehgestell 20 Platz und Gewicht gespart.
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- JH - VPA 80 P 3753 DE
Der Hohlträger 12 kann im Bereich des elektrischen Fahrmotors
1, sofern er aus ferromagnetische]]! Material besteht,
nicht nur mechanisch tragende Funktionen übernehmen, sondern auch ganz oder teilweise dessen magnetischen
Ständerkreis 22 bilden.Fig. 3 zeigt eine Ausführung, bei welcher der Hohlträger 12 zur Führung eines Teils des
magnetischen Flusses des Ständerkreises 22 ausgenutzt wird, so daß trotz Vorliegen eines geschlossenen Ständerjoches
das Haupt- 24 und Wendepole25 trägt, dessen Höhe verringert ist.
In Fig. 4 ist eine Ausführung dargestellt, bei welcher die geblechten Hauptpole 24 und Wendepole 25 mit ihren
Erregerwicklungen 26 bzw. 27 unmittelbar in den Hohlträger 12 eingesetzt sind, so daß dieser hier den magnetischen
Ständerkreis 22 allein bildet.
Man kann die Formgebung des Hohlträgers 12 auch so auswählen, daß er zur Abführung der innerhalb der Antriebsteile
entstehenden Verluste mittels gasförmiger bzw. flüssiger Medien herangezogen werden kann. Dazu empfiehlt
es sich, wie in Fig. 5 dargestellt, den Hohlträger 12 entweder mit Aussparungen 28 zu versehen, die Kühlkanäle für
das zur Kühlung verwendete Medium bilden, oder mit Rippen 29 zur Vergrößerung der kühlenden Oberfläche.
7 Ansprüche
5 Figuren
5 Figuren
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Claims (7)
1.jTriebaggregat für die Treibachsen von Schienenfahrzeugen
mit einem elektrischen Fahrmotor, dessen Drehmoment über Getriebe und Kupplungen auf die Treibachse übertragen
wird und bei dem die den Ständer des Fahrmotors, die Lagerung und das Getriebe aufnehmenden Gehäuse miteinander verbunden
sind, wobei in einem Gehäuseteil Aussparungen für den Durchtritt der Treibachse vorgesehen, dadurch
gekennzeichnet , daß als gemeinsames Gehäuse aller Antriebsteile (1,7,2) ein Hohlträger (12) verwendet
ist, der geeignete Montageschnittstellen (15) zum Einsetzen der Antriebsteile (1,7,2) aufweist.
2. Triebaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Hohlträger (12) über
seine gesamte Länge die gleichen Außenabmessungen aufweist.
3. Triebaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Hohlträger (12)
an den Stirnflächen geschlossen ist.
4. Triebaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Hohlträger (12) aus
ferromagnetischem Material besteht und im Bereich des Fahrmotors
(1) ganz oder teilweise dessen magnetischen Ständerkreis (22) bildet.
5. Triebaggregat nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet
, daß die Wand des Hohlträgers (12) mit Rippen (29) versehen ist.
6. Triebaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß die Wand des Hohlträgers (12) mit Aussparungen (28) versehen ist.
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- y- VPA 80 P 3753 DE
7. Triebaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß der Hohlträger (12) als Längsmittenträger des Drehgestells (20) ausgebildet ist und
seitliche Arme (21) aufweist, welche die Radsatztragarme bilden.
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