專利名稱：軌道機車的驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種向軌道機車的輪對軸引入驅動運動的驅動裝置。 本發(fā)明還涉及一種具有至少一個這種驅動裝置的軌道機車。
背景技術：
現(xiàn)有技術中已公知了用于最高時速達160 km/h的柴電或電力軌道機車的 完全彈簧減振的或者部分彈簧減振的以及未加彈簧減振的驅動裝置。但是按照 現(xiàn)有技術，最高時速大于160 km/h的軌道機車在牽引車和機車具有更高功率 (大于4000kw)的情況下只具有完全彈簧減振的驅動裝置。具有較小最高時速 和高起動牽引力的貨運列車通常設有無離合器的簡單抱軸式傳動，其中，牽引 電機被設置得結實而笨重并且通過變速器由所謂的抱軸軸承支承在輪對軸上。 在更高速度情況下，由于軌道的不平度而通過車輪傳遞到輪對軸上的撞擊不利 地作用到這種驅動裝置上。另外，高的未加彈簧減振的質量對軌道結構造成了 很高的負荷。因此，按照現(xiàn)有技術最高時速大于160km/h的軌道機車、特別是 牽引車和機車配備有全彈簧減振的驅動裝置、例如具有空心萬向軸傳動的驅動
裝置，而這是構造復雜和笨重的。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種用于160km/h以上速度范圍的大 功率軌道機車、尤其是牽引車和機車的構造特別簡單且具有較輕重量的驅動裝 置，其同時可以經濟地應用于具有低速度和高牽引力及大功率的重載貨物運輸。
這一技術問題按照本發(fā)明通過一種向軌道機車的輪對軸引入驅動運動的 驅動裝置解決，該驅動裝置具有
-牽引電機，
-變速器，
-設在牽引電機和變速器之間的離合器，其具有若干離合器構件，和
4-保持裝置，該保持裝置將牽引電機以全彈簧減振方式、但將驅動裝置總體上以部分彈簧減振方式保持在軌道機車上，其中
該變速器被支承在牽引電機上并且該支承減小了所述各離合器構件在離合器的離合平面中的相對運動。
本發(fā)明規(guī)定，在變速器和牽引電機之間設有離合器，該離合器將牽引電機的電機軸的轉動傳遞給變速器。變速器這樣地支承在牽引電機上，使得所述各離合器構件在離合器的離合平面中的相對運動得以減小，以便使離合器能實現(xiàn)一種簡單而緊湊的構造形式。這一認識的基礎在于，被全彈簧減振的牽引電機
在速度高于160 km/h情況下即使當該牽引電機上支承一個僅部分彈簧減振的或未加彈簧減振的變速器時也足夠安全地抵御撞擊作用。這樣能實現(xiàn)與所述抱軸式傳動中的牽引電機相比更輕型的牽引電機的實施方案。
在本發(fā)明的范圍內，部分彈簧減振構件這一短語表示一個這樣的構件，該構件可用保持裝置固定在支座上，其中，保持裝置的一部分包括彈簧元件并且另一部分被設置為未彈簧減振的保持裝置。在此，具有彈簧元件的保持裝置具有一個表示回復力和彈簧行程之間關系的彈簧特性。因此，由支座通過具有彈簧元件的保持裝置傳遞到變速器上的撞擊作用就被彈簧接收并且通過彈簧元件固有的阻尼效應而被降低。騎軸式的變速器可以認為是未加彈簧減振的變速器的一個例子，其具有一個包圍該輪對軸的大輪，它與輪對軸抗扭地連接。本發(fā)明驅動裝置具有一個部分彈簧減振的或未加彈簧減振的變速器，其與一個全彈簧減振的驅動裝置相比更易于構造。通過這種更簡單的構造形式，可以減輕驅動裝置的重量。此外還確保驅動裝置更便于維護。該變速器可以例如這樣地固定在軌道機車上，使得該變速器重量的一部分被支承在軌道機車的輪對軸上和/或轉動支架上和/或底盤上。例如，該變速器可以未加彈簧減振地與輪對軸和/或與轉動支架相連接。在此重要的是，變速器被支承在牽引電機上，以便減小各離合器構件在離合器的離合平面中的相對運動。按照離合器構造的不同，可以在離合平面中存在這樣的方向，各離合器構件沿著該方向在離合平面中的相對運動不會對離合器的離合特性產生不利的影響。為了確保離合器構件在離合平面內的可靠離合，變速器在牽引電機上的支承被這樣地構造，使得至少各離合器構件在離合器的離合平面中的那些會妨礙離合器構件正常接合的相對運動得以減小。為此可例如將變速器鉸接在牽引電機上?？梢杂欣匾?guī)定，該驅動裝置是為運行速度高于160km/h的軌道機車設計的。
本發(fā)明的驅動裝置不僅可以有利地應用在慢速軌道機車、例如貨運列車的
輕便的構造方式，它可以特別有利地應用于最高時速高于160 km/h的軌道機車。
還可以視為優(yōu)選方案的是，該驅動裝置被設置為用于至少250 kN、特別是至少280 kN的起動牽引力。
這樣能實現(xiàn)一種具有特別小軸負荷的通用機車。
此外可以有利地規(guī)定，該保持裝置具有將牽引電機以全彈簧減振方式保持在軌道機車上的電機保持裝置。
牽引電機可以被電機保持裝置例如以全彈簧減振的方式保持在轉動支架上。
也可以被視為有利的是，該變速器具有一個被設計用于包圍該輪對軸且具有大輪軸的大輪，其中電機軸平行于該大輪軸地延伸。
也就是說，該電機被橫向于軌道機車之運行方向地布置在該軌道機車上。例如，牽引電機可以被橫向地布置在轉動支架上。這樣能實現(xiàn)驅動裝置的一種緊湊的構造方式。
另外可以優(yōu)選規(guī)定，該電機保持裝置被設置為在橫向上彈性地固定該牽引電機。
還可以視為優(yōu)選的是，該保持裝置包括以非彈簧方式固定在軌道機車上的固定裝置。
因為按照本發(fā)明對于高于160 km/h的速度范圍只將牽引電機以全彈簧減振的方式保持在軌道機車上就足夠了，所以為了保持該驅動裝置，可這樣地設置固定裝置，使得該驅動裝置以非彈簧方式固定在軌道機車上。這樣則具有相比彈簧的保持裝置更為簡單的構造形式。
另外可以優(yōu)選方式規(guī)定，該固定裝置包括用于將變速器固定到輪對軸上的變速器固定裝置。
變速器固定裝置可以使變速器例如與輪對軸抗扭地連接，因此變速器被設置為騎軸式的。這種變速器的構造特別簡單且具有較小的重量。還可以視為有利的方式是，離合器是一種盤式離合器或鋼片離合器。
該鋼片離合器是不用維護的并且在較小重量的同時具有緊湊的構造形式。這樣就在將驅動裝置布置在轉動支架上的情況下創(chuàng)建足夠的空間位置以用于為高速設計的大功率牽引電機。
本發(fā)明另一個優(yōu)選構造形式可以規(guī)定，該變速器具有一個被設置用于握持該輪對軸的大輪并具有一個與該大輪在端側嚙合的小齒輪，該小齒輪與離合器相連接并可借助該離合器由牽引電機驅動。
該大輪可以例如與輪對軸抗扭地連接。
還可以被視為優(yōu)選的方式是，該牽引電機具有一個電機軸，其中在驅動裝置的安裝狀態(tài)時小齒輪，離合器和電機軸沿一條軸線對齊地布置，其中，該小齒輪被設計為空心軸的結構并且至少部分地包圍該離合器。
驅動裝置的這種構造形式是特別緊湊的。
另外可以優(yōu)選方式規(guī)定，變速器通過變速器固定裝置支承在牽引電機上。
變速器固定裝置可以例如是抱軸軸承(Tatzlager)，或者是與變速器及牽引電機剛性地或鉸接地連接的桿。按照變速器固定裝置的另一個具體實施例，該變速器可以焊接在牽引電機上。變速器固定裝置也可以例如是變速器或牽引電機的一個構件或者是一個包圍變速器和牽引電機的共同的殼體。
還可以視為優(yōu)選方式的是，該變速器固定裝置提供一種未加彈簧減振的及未被阻尼的固定。
又可以視為優(yōu)選方式的是，該變速器被支承在牽引電機的扭矩支承上。再可以視為優(yōu)選方式的是，該變速器鉸接地固定在牽引電機上。變速器與牽引電機的剛性連接并不一定是減小各構件在離合器的離合平
面中的相對運動所必需的。
按照另 一個優(yōu)選的具體實施例，該變速器可以與牽引電機剛性連接。本發(fā)明所要解決的另 一技術問題是，提供一種具有至少 一個驅動裝置的軌
道機車，該軌道機車是為大于160km/h的最高時速而設計的并具有特別小的軸
負荷重量。
按照本發(fā)明，該技術問題通過一種設有至少一個按權利要求1至16中任一項所述的驅動裝置的軌道機車而解決，其中，軌道機車被設計為最高時速大于160km/h。
7還可以視為優(yōu)選方式的是，該軌道機車的驅動裝置總共具有至少4000 kW的驅動功率。
軌道機車的一種優(yōu)選構造形式可以規(guī)定，該軌道機車具有至少250kN、特別是至少280kN的起動牽引力。
這種軌道機車適合作為通用機車。


中，相同的附圖標記表示作用相同的構件。在附圖中
圖1以示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明的驅動裝置的第一實施例的局部縱剖視
圖，
圖2以示意圖示出了該驅動裝置的布置在輪對軸上的第二實施例的俯視
圖，
圖3以示意圖示出了圖2所示驅動裝置第二實施例的平行于輪對軸的側視
圖，
圖4以示意圖示出了驅動裝置第二實施例的與圖3相對置的側視圖，圖5以示意圖示出了驅動裝置第三實施例的俯視圖，
圖6以示意圖示出了圖5所示驅動裝置第三實施例的平行于輪對軸的側視
圖，
圖7以示意圖示出了驅動裝置第三實施例的與圖6相對置的側視圖。
具體實施例方式
圖1示出了電機軸1的一部分，在該電機軸上這樣地布置有一個與該電機軸(1)對齊的鋼片離合器2，使得該牽引電機軸和鋼片離合器2從牽引電機看在第一離合平面3之前與鋼片離合器2相連接并且在第二離合平面5之后與鋼片離合器2連接有小齒輪空心軸4，其中，該小齒輪空心軸4作為變速器的組成部分將鋼片離合器2以留有間隙的方式包圍在該空心軸中心的軸狀區(qū)域內。在牽引電機軸1轉動時，通過第一離合平面3和第二離合平面5將轉動傳遞到小齒輪空心軸4,該小齒輪空心軸通過大輪6端側的齒將此轉動傳遞到大輪6。變速器的相對于小齒輪空心軸4與大輪6相對置的且既不與大輪6也不與小齒輪空心軸4一起轉動的各部件則通過牽引電機(未示出)的扭矩支承7固定在 牽引電機(未示出)上，使得通過將變速器支承在牽引電機上而作用在變速器
上的撞擊在離合平面3和5的內部并不明顯，因為這些運動在此相互抵消了。 換句話說，因此離合器構件8、 9、 10、 11在鋼片離合器2的離合平面3、 5內 同樣地運動。
圖2表明了根據(jù)本發(fā)明的驅動裝置12的第二實施例，該驅動裝置可布置 在輪對軸13上。驅動裝置12具有牽引電機14、變速器15和在牽引電機14及 變速器15之間的離合器16。關于變速器15描述了變速器殼體17，該變速器殼 體以其內部安置的大輪包圍該輪對軸13并以在端側和大輪相嚙合的小齒輪包 圍該離合器16的中間區(qū)域。該牽引電機具有一個用于冷卻的冷卻空氣入口 18 并且以全彈簧減振的方式懸掛在轉動支架(未示出)的懸掛點19、 20、 21處。 為了防止作用到輪子22、 23上的、通過輪對軸13傳遞到變速器15的撞擊在離 合平面3、 5中引起布置于離合平面兩側的各離合器構件的相對運動，該變速器 16被支承在牽引電機14的扭矩支承24上。
圖3示出了圖2所示驅動裝置的側視圖。用于將牽引電機14懸掛在轉動 支架(未示出)上的帶有懸掛點21的支架臂25在牽引電機14和變速器15之 間延伸。牽引電機14還另外在布置于牽引電機殼體上的懸掛點20處以全彈簧 減振的方式懸掛在轉動支架上。
圖4示出了與圖3的視角相對置的驅動裝置的側視圖。如圖所示，在變速 器15和牽引電機14之間用于懸掛牽引電機14的支架臂25由變速器15覆蓋。 變速器15借助扭矩支承24支承在牽引電機14上。
圖5示出了驅動裝置26的可布置在輪對軸13上的第三實施例的俯視圖。 在此，該驅動裝置26與圖2中所示驅動裝置12的差別在于，為將牽引電機14 懸掛在轉動支架上而另外布置的若干支架臂30，其中，所述支架臂30各以其 一端固定在牽引電機上并在其端部通到懸掛點28、 29中。懸掛點28、 29、 27 是以和圖2中描述的牽引電機14的懸掛所不同的方式構造的。
圖6示出了圖5所示驅動裝置26的側視圖。用于將牽引電機14懸掛在轉 動支架(未示出)上的帶有懸掛點28、 29的若干支架臂30在牽引電機14和變 速器15之間延伸。牽引電機14還另外在布置于牽引電機殼體上的懸掛點27 處以全彈簧減振的方式懸掛在轉動支架(未示出)上。圖7示出了與圖6的視角相對置的驅動裝置26的側視圖。如圖所示，在 變速器15和牽引電機14之間用于懸掛該牽引電機14的各支架臂30由變速器 15覆蓋。變速器15借助扭矩支承24被支承在牽引電機14上。
附圖標記列表
1牽引電機軸，
2鋼片離合器，
3離合平面，
4小齒輪空心軸，
5離合平面，
6大輪，
7牽引電機的扭矩支承，
8離合器構件，
9離合器構件，
10離合器構件，
11離合器構件，
12驅動裝置的第二具體實施例，
134侖對軸，
14牽引電機，
15變速器，
16離合器，
17變速器殼體，
18冷s卩空氣入口 ，
19牽引電機在轉動支架上的懸掛點，
20牽引電機在轉動支架上的懸掛點,
21牽引電機在轉動支架上的懸掛點,
22輪子，
23輪子，
24牽引電機的扭矩支承，
25支架臂，26 驅動裝置的第三實施例，
27 牽引電機在轉動支架上的懸掛點，
28 牽引電機在轉動支架上的懸掛點,
29 牽引電機在轉動支架上的懸掛點，
30 支架臂，
31 軌道上邊緣。
ii
權利要求
1. 一種驅動裝置(12、26)，該驅動裝置用于將驅動運動傳遞到軌道機車的輪對軸(13)中，該驅動裝置具有-牽引電機(14)，-變速器(15)，-布置在所述牽引電機(14)和所述變速器(15)之間的離合器(2、16)，所述離合器具有離合器構件(8、9、10、11)，和-保持裝置，所述保持裝置將所述牽引電機以全彈簧減振方式保持在所述軌道機車上，但將所述驅動裝置總體上以部分彈簧減振方式保持在所述軌道機車上，其中所述變速器(15)被支承在所述牽引電機(14)上并且這樣地設計這種支承結構，使得所述各離合器構件(8、9、10、11)在所述離合器(2、16)的離合平面(3、5)內的相對運動得以減小。
2. 按權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于所述驅動裝置(12、 26)是為運行時速高于160km/h的軌道機車設計的。
3. 按權利要求1或2所述的驅動裝置,其特征在于所述驅動裝置(12、 26)是為起動牽引力至少250kN，特別是至少280kN設計的。
4. 按權利要求1至3中任一項所述的驅動裝置，其特征在于所述保持裝置具有將所述牽引電機(14)全彈簧減振地保持在所述軌道機車上的電機保持裝置。
5. 按權利要求1至4中任一項所述的驅動裝置，其特征在于所述變速器(15)具有一個被設置用于包夾所述輪對軸(13)且具有大輪軸的大輪(6)，其中所述牽引電機(14)具有一個平行于所述大輪軸地延伸的電機軸(1 )。
6. 按權利要求4所述的驅動裝置，其特征在于所述電機保持裝置被設計用于在橫向上彈性地固定所述牽引電機(14)。
7. 按權利要求1至6中任一項所述的驅動裝置,其特征在于所述保持裝置包括以非彈簧方式固定在所述軌道機車上的固定裝置。
8. 按權利要求7的驅動裝置，其特征在于所述固定裝置包括用于將所述變速器(15)固定在所述輪對軸(13)上的變速器固定裝置。
9. 按權利要求1至8中任一項所述的驅動裝置，其特征在于所述離合器(2、 16)是盤式離合器或鋼片離合器(2)。
10. 按權利要求1至9中任一項所述的驅動裝置，其特征在于所述變速器(15)具有一個被設置用于包夾所述輪對軸(13)的大輪(6)和一個與該大輪(6)以端側相嚙合的小齒輪(4),該小齒輪與所述離合器(2、16)相連接并且可以借助所述離合器(2、 16)由所述牽引電機(14)驅動。
11. 按權利要求IO所述的驅動裝置，其特征在于所述牽引電機(14)具有電機軸(1)，其中，在所述驅動裝置(12,26)的安裝狀態(tài)下，所述小齒輪(4)、離合器(2、 16)和電機軸(1)沿一條軸線對齊地布置，其中，該小齒輪(4)被設計為空心軸并至少部分地包圍所述離合器(2、 16)。
12. 按權利要求1至11中任一項所述的驅動裝置，其特征在于所述變速器(15)通過變速器固定裝置支承在所述牽引電機上。
13. 按權利要求12所述的驅動裝置，其特征在于所述變速器固定裝置提供未加彈簧減振的和未阻尼的固定。
14. 按權利要求12或13所述的驅動裝置，其特征在于所述變速器(15)支承在所述牽引電機(14)的扭矩支承(24)上。
15. 按權利要求12至14中任一項所述的驅動裝置，其特征在于所述變速器(15)鉸接地固定在所述牽引電機(14)上。
16. 按權利要求12至14中任一項所述的驅動裝置，其特征在于所述變速器(15)與所述牽引電機(14)剛性連接。
17. —種具有至少一個按權利要求1至16中任一項所述的驅動裝置(12、26)的軌道機車，其特征在于該軌道機車的設計最高時速大于160km/h。
18. 按權利要求17的軌道機車，其特征在于所述驅動裝置(12、 26)總共具有至少4000kW的驅動功率。
19. 按權利要求17至18中任一項所述的軌道機車,其特征在于所述軌道機車具有至少250 kN、特別是至少280kN的起動牽引力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將驅動運動傳遞到軌道機車的輪對軸(13)中的驅動裝置。本發(fā)明還涉及具有這種驅動裝置的軌道機車。本發(fā)明的驅動裝置能夠提供一種用于160km/h以上速度范圍的大功率軌道機車的構造特別簡單且具有較小重量的驅動裝置。為此，該驅動裝置具有牽引電機，變速器，在牽引電機和變速器之間布置的離合器，其具有若干離合器構件，和保持裝置，其將牽引電機以全彈簧減振方式保持在軌道機車上，但將驅動裝置總體上以部分彈簧減振方式保持在軌道機車上，其中變速器支承在牽引電機上并且這樣地設置該支承結構，使得各離合器構件在離合器的離合平面中的相對運動得以減小。
文檔編號B61C9/00GK101519075SQ20091013463
公開日2009年9月2日 申請日期2009年2月4日 優(yōu)先權日2008年2月4日
發(fā)明者克里斯琴·托馬, 沃納·布魯爾, 約瑟夫·埃伯勒 申請人:西門子公司