有軌車輛的傳動系的製作方法

2023-05-02 17:16:36 2

有軌車輛的傳動系的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種有軌車輛的傳動系，具有驅動電動機以用於驅動有軌車輛的車輪；具有在布置在驅動電動機和所述車輪之間的分支變速箱，包括能由驅動電動機驅動的分支變速箱輸入端以及多個分支變速箱輸出端；具有多個與分支變速箱在功率傳輸方向上的下遊連接的變速齒輪箱，變速齒輪箱分別具有一個變速齒輪箱輸入端和一個變速齒輪箱輸出端，其中，每個變速齒輪箱輸入端與分支變速箱輸出端耦合。本發明的特徵在於，變速齒輪箱輸出端彼此處於機械的傳動連接；其中變速齒輪箱具有多個機械的離合器和/或制動器，為了選擇性地插入變速器檔位多個機械的離合器和/或所述制動器是能激活的或能失效的；以及變速齒輪箱設計為自動變速器或自動化的變速器，並且分別具有一個自身的殼體，以用於容納多個離合器和/或制動器。
【專利說明】有軌車輛的傳動系【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種有軌車輛的傳動系，例如火車頭或驅動車輛。
【背景技術】
[0002]這些類型的驅動系是已知的。其例如具有兩個轉向架，分別包括一個轉向架構架。在此轉向架構架通常承載多個輪組，在該輪組中每個輪組包括兩個車輪，這兩個車輪布置在輪組軸上。在此，車輪通過驅動電動機、通常像柴油發動機那樣的內燃機來驅動。在車輪和驅動電動機之間在此布置有變速器。
[0003]根據有軌車輛的應用目的驅動者期望這些類型的有軌車輛的不同的最大運行速度以及驅動功率。因而這些類型的有軌車輛的製造者通常提供了不同的設計方式，不僅具有不同的變速器還具有不同的發動機方案，以便實現這些類型的運行速度和驅動功率。在此，相同的部分的應用對於不同的實施方式而言極其受限，因為後者大部分彼此在結構尺寸中和機械的連接中不同。如果與這些變速器處於傳動連接的驅動電動機的驅動力矩相應地協調至所應用的變速器上，因此由於能由這樣的變速器的最大傳輸的驅動功率的限制，僅僅應用相同的變速器而不取決於這樣的有軌車輛的實施方式。由此具有相對大的驅動力矩的驅動電動機也需要相應尺寸的變速器，以便傳輸該驅動力矩。
[0004]因而這些有軌車輛的製造者庫存地持有許多變速器和發動機方案以及所屬的替換件，以用於可能必要的更換，這附加地與很高的儲存費用聯繫在一起。提高的多樣性也特別地在創新方面是有缺陷的，因為每個單個的實施方式必須相應地適應新的科技，這再次導致了提高的開發成 本。
[0005]通常的有軌車輛變速器的另一個缺點在於，通常沒有提出驅動功率的可變地分配在兩個轉向架上。為此再次需要具有緊湊的變速器架構的昂貴的特殊變速器，其再次相應地與驅動電動機的驅動功率相適應。這與巨大的成本連續起來。
[0006]一般的用於有軌車輛的驅動系例如從
[0007]DE 2 248 482
[0008]DE 101 46 082 Cl
[0009]DE 20 2007 018 504 Ul
[0010]中已知。
[0011]WO 2009 086846 Al描述了一種具有8檔位變速器的機動車輛的傳動系，包括具有三個鏈環的分動器，以及兩個兩檔子變速器。

【發明內容】

[0012]本發明的目的在於，提出一種有軌車輛的傳動系，該傳動系相對於現有技術進行了改進。在此，配備有這樣的傳動系的有軌車輛的驅動功率和最大運行速度的變化應該通過在結構中僅僅微小的修改來實現，使得結構上的相同部件、特別是變速器組件的應用擺脫不同的實施方式是可能的。同時應該減少了結構部件的多樣性以及開發成本、製造成本和存儲成本。
[0013]根據本發明的目的通過根據獨立權利要求的傳動系來實現。在從屬權利要求中給出了本發明的特別有利的和符合目的的設計方案。
[0014]根據本發明的有軌車輛的傳動系通常具有至少兩個轉向架，包括至少兩個輪組，該輪組分別具有兩個車輪。此外，設置有用於驅動輪組或者是車輪的驅動電動機以及布置在驅動電動機和車輪之間的分支變速箱，其包括能由驅動電動機驅動的分支變速箱輸入端以及多個分支變速箱輸出端。在此設置有多個與分支變速箱在功率傳輸方向上的下遊連接的變速齒輪箱，分別具有一個變速齒輪箱輸入端和一個變速齒輪箱輸出端，其中，每個變速齒輪箱輸入端與分支變速箱輸出端f禹合。
[0015]根據本發明變速齒輪箱輸出端彼此處於機械的傳動連接。
[0016]由此分支變速箱將由驅動電動機傳輸的驅動力矩或者是驅動功率分成多個並聯的功率分支，其中，優選地分支變速箱的數量與功率支路的數量相應。當然也可以考慮的是，不是在每個功率分支中設置這種類型的變速齒輪箱。
[0017]優選地變速齒輪箱輸出端通過總和變速箱(Summiergetriebe)彼此特別地處於不斷的傳動連接中，其中，總和變速箱在功率傳輸方向上連接在變速齒輪箱的下遊，並且總和變速箱包括多個總和變速箱輸入端和至少一個總和變速箱輸出端，並且總和變速箱輸入端與變速齒輪箱輸出端機械地耦合。藉助總和變速箱這個通過並聯的功率分支裝置傳輸的驅動功率或者是轉矩再次被聚集起來。在此轉向架的待驅動的車輪例如直接通過變速齒輪箱(其中輪組軸至少間接地與變速齒輪箱輸出端耦合)，或者通過總和變速箱(其中在此輪組軸至少間接地與至少一個總和變速箱輸出端處於機械的傳動連接中)來轉動驅動。在此至少間接地耦合意味著，即可以設置例如像在傳動連接中的傳動軸那樣的附加的驅動件。
[0018]根據本發明變速齒輪箱具有多個機械的離合器和/或制動器，為了選擇性地插入變速器檔位多個機械的離合器和/或制動器是能激活的或能失效的。這些類型的變速齒輪箱例如可以是傳統的自動變速器，其例如作為所謂的啟動單元(Anfahreinheit)具有液力器，例如液力離合器或具有下遊布置的機械的切換等級(Schaltstufen)的液力轉換器，或者是作為所謂的差速液力變矩器變速器(Differenzialwandlergetriebe),藉助它們驅動功率能夠利用液力的功率路徑以及利用與此並聯設置的機械的功率路徑傳輸。然而，這些類型的液力器也可以布置在分支變速箱和相應的變速齒輪箱之間，可以集成在如分支變速箱和/或總和變速箱那樣的其它的變速器中或可以布置在變速器的上遊或下遊。
[0019]有利地，變速齒輪箱特別是設計為相同的差速液力變矩器變速器、自動變速器，例如包括6檔位或更多檔位，或設計為自動化的變速器，變速齒輪箱分別具有一個自身的殼體，以用於容納多個離合器和/或制動器。
[0020]優選地可傳輸到或已經傳輸到分支變速箱上的驅動電動機的驅動力矩大於由每個變速齒輪箱單獨可傳輸的或已傳輸的轉矩。因此使用有針對性的變速齒輪箱，其單個最大僅能夠傳輸驅動電動機的驅動功率的一小部分。由此，在根據待傳輸的驅動功率總是(根據功率地)僅僅在數量上改變這些並聯地彼此連接的變速齒輪箱的情況下，現在可以覆蓋不同的驅動功率的多個驅動電動機。由此結構部件的多樣性以及配備有這種類型的變速齒輪箱的傳動系開發成本和製造成本明顯降低，因為變速齒輪箱總是可以再次用於不同的發動機方案。【專利附圖】

【附圖說明】，
[0021]現在應在下文中結合實施例以及附圖示例性地闡述本發明。
[0022]附圖示出:
[0023]圖1是有軌車輛的傳動系的第一可替換方案的示意圖。
[0024]圖2是根據另一可替換方案的有軌車輛的傳動系的不意圖。
【具體實施方式】
[0025]在圖1中在示意圖中示出了根據本發明的傳動系的第一可替換方案。傳動系如下來構造:其包括驅動電動機3，其優選地設計為內燃機並且設計用於驅動在轉向架1，2上懸掛的車輪。當然，替代這兩個轉向架1，2，僅僅唯一的或多於兩個轉向架1，2可以由驅動電動機3來驅動。每個轉向架I, 2分別包括兩個輪組1.1,2.1,其也具有通過未示出的輪組軸彼此連接的兩個車輪。當然未示出的輪組變速器可能不對應輪組1.1，2.1。
[0026]在驅動電動機3朝向輪組1.1，2.1的功率傳輸方向上分支變速箱4連接在驅動電動機3的下遊。分支變速箱包括分支變速箱輸入端4.1，其與驅動電動機3的從動軸耦合。這兩個元件也可以設計為一個唯一共同的軸。這也適用於以下所述的元件(相應的變速器的輸入端和輸出端)。
[0027]功率分支變速箱4這裡包括兩個分支變速箱輸出端4.2，4.3，藉助它們驅動電動機3的傳輸至分支變速箱4上的驅動功率優選地平均地分配給所有分支變速箱輸出端4.2，4.3。後者由此構成並聯的功率分支，以便將由驅動電動機3傳輸的驅動功率分開。此處在這裡的每個功率分支中布置有變速齒輪箱5，包括變速齒輪箱輸入端5.1以及變速齒輪箱輸出端5.2。在此，變速齒輪箱5在功率傳輸方向上連接在分支變速箱4的下遊。為了傳輸功率，分支變速箱4的分支變速箱輸出端4.2,4.3與變速齒輪箱5的相應的變速齒輪箱輸入端5.1處於傳動連接中或者例如可藉助於中間連接的離合器在這樣的傳動連接中切換。當然也可以設置多於在此示出的兩個變速齒輪箱5，其中那麼分支變速箱4相應地設計，以使得其具有互補數量的功率分支以及由此具有分支變速箱輸出端。在此不強制地需要在每個功率分支中布置變速齒輪箱5。
[0028]在驅動電動機3朝向輪組1.1，2.1的功率傳輸方向上總和變速箱6在變速齒輪箱5的下遊連接，該總和變速箱再次聚集單獨的功率分支。為此總和變速箱6分別包括多個總和變速箱輸入端6.1，6.2，其優選地對應於變速齒輪箱5的數量進而對應於變速齒輪箱輸出端5.2的數量。在此相應的變速齒輪箱輸出端5.2與相應的總和變速箱輸入端6.1,6.2機械耦合。總和變速箱6這裡包括三個總和變速箱輸出端6.3，其中兩個設置用於轉向架1,2的驅動輪組1.1,2.1。第三總和變速箱輸出端6.3例如可以用於驅動有軌車輛的輔助和從屬機組或者與另一個未示出的轉向架連接。
[0029]在本情況中用於驅動輪組1.1，2.1的車輪的總和變速箱輸出端6.3與傳動軸8抗扭轉地連接。
[0030]在圖2中示出根據本發明的傳動系的另一可替換方案。在此，相應的構件如附圖1中那樣設有相應的參考標號。與圖1相對地，在圖2中轉向架1，2不與總和變速箱6連接，而是通過附加的變速齒輪箱輸出端5.2與變速齒輪箱5處於機械的傳動連接中。在此一個唯一的變速齒輪箱分配給每個轉向架1，2以驅動轉向架。然而這可以是其它的。由此兩個或多個轉向架1，2由這個同一個變速齒輪箱5來驅動。
[0031]藉助根據本發明的傳動系一方面通過在有軌車輛的不同的實施方式(例如不同的變速器或發動機方案)中應用相同的變速齒輪箱減少構件多樣化。由此這種類型的傳動系的組件的開發成本、製造成本和儲存成本顯著降低。另一方面，通過單獨地改變檔位進而通過單獨地改變單個的變速齒輪箱5的轉速比/轉矩比，轉向架1，2的輪組1.1,2.1或轉向架1，2彼此間可以利用互相不同的驅動轉速或驅動功率來驅動。
[0032]參考標號表
[0033]I轉向架
[0034]1.1 輪組
[0035]2轉向架
[0036]2.1 輪組
[0037]3驅動電動機
[0038]4分支變速箱
[0039]4.1 分支變速箱輸入端
[0040]4.2 分支變速箱輸入端
[0041]4.3 分支變速箱輸入端
[0042]5變速齒輪箱
[0043]5.1 變速齒輪箱輸入端
[0044]5.2 變速齒輪箱輸出端
[0045]6總和變速箱
[0046]6.1 總和變速箱輸入端
[0047]6.2 總和變速箱輸入端
[0048]6.3 總和變速箱輸出端
[0049]7從動軸
[0050]8傳動軸。
【權利要求】
1.一種有軌車輛的傳動系 1.1具有驅動電動機(3)以用於驅動所述有軌車輛的車輪； 1.2具有布置在所述驅動電動機(3)和所述車輪之間的分支變速箱(4)，包括能由所述驅動電動機(3)驅動的分支變速箱輸入端(4.1)以及多個分支變速箱輸出端(4.2,4.3)； 1.3具有多個與所述分支變速箱(4)在功率傳輸方向上的下遊連接的變速齒輪箱(5)，所述變速齒輪箱分別具有一個變速齒輪箱輸入端(5.1)和一個變速齒輪箱輸出端(5.2)，其中，每個所述變速齒輪箱輸入端(5.1)都與所述分支變速箱輸出端(4.2,4.3)耦合； 其特徵在於 1.4所述變速齒輪箱輸出端(5.1)彼此處於機械的傳動連接；其中 1.5所述變速齒輪箱(5)具有多個機械的離合器和/或制動器，為了選擇性地進入變速器檔位所述多個機械的離合器和/或所述制動器是能激活的或能去激活的；以及 1.6所述變速齒輪箱(5)設計為自動變速器或自動化的變速器，並且分別具有一個自身的殼體，以用於容納多個所述離合器和/或所述制動器。
2.根據權利要求1所述的傳動系，其特徵在於，所述變速齒輪箱輸出端(5.1)通過總和變速箱(6)彼此特別是處於不斷的傳動連接中，並且所述總和變速箱(6)在所述功率傳輸方向上連接在所述變速齒輪箱(5)的下遊；其中 2.1所述總和變速箱(6)包括多個總和變速箱輸入端(6.1,6.2)和至少一個總和變速箱輸出端(6.3)，並且所述總和變速箱輸入端(6.1,6.2)與所述變速齒輪箱輸出端(5.2)機械地耦合。
3.根據權利要求1或2所述的傳動系，其特徵在於，所述變速齒輪箱(5)設計為相同的自動變速器或自動化的變速器。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的傳動系，其特徵在於，能由所述分支變速箱(4)最大地傳輸的驅動力矩大於由每個單獨的所述變速齒輪箱(5)的最大地傳輸的轉矩。
5.根據權利要求2至4中任一項所述的傳動系，其特徵在於，在所述分支變速箱(4)和相應的所述變速齒輪箱(5)之間布置有液力器，如液力離合器和/或液力轉換器，或者所述液力器集成在所述分支變速箱，所述變速齒輪箱(5)和/或所述總和變速箱(6)中。
【文檔編號】B61C9/12GK103702886SQ201280033157
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年8月1日 優先權日:2011年8月2日
【發明者】託馬斯·施瓦布 申請人:沃依特專利有限責任公司