DE19855147C2

DE19855147C2 - Hydrodynamic transmission

Info

Publication number: DE19855147C2
Application number: DE1998155147
Authority: DE
Inventors: Rolf Keller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2018-09-12
Also published as: DE19855147A1

Description

Bisher setzte sich der Schienenverkehr aus schnellen Reisezügen und schwereren, langsameren Güterzügen zusammen, die sich gegen seitig im Fahrplan behindern. Da dieser gemischte Verkehr im Netz nicht entmischt werden kann, müssen beide Verkehrsarten in der Fahrgeschwindigkeit vereinheitlicht werden. Nur dadurch kann der verlorene Anteil am Gesamtverkehrsvolumen wieder zurückgewonnen werden.So far, rail transport has consisted of fast passenger trains and heavier, slower freight trains together that oppose each other hinder each other in the timetable. Because this mixed traffic on the network cannot be segregated, both modes of transport in the Driving speed can be standardized. This is the only way lost share of total traffic volume recovered become.

Für höhere Ansprüche an den Zugkraft- und Wirkungsgradverlauf werden seit 60 Jahren Dreiganggetriebe angeboten, welche aus einer Kombination von einem Anfahrwandler und weiteren Wandlern und/oder Kupplungen bestehen, wie aus der DE 20 49 375 A bekannt.For higher demands on the traction and efficiency curve have been offering three-speed gearboxes for 60 years a combination of a starting converter and other converters and / or couplings exist, as known from DE 20 49 375 A.

Die Aufgabe besteht daher darin, ein gattungsgemäßes Getriebe für stärkere Diesellokomotiven mit besonders wirtschaftlichem Betriebsverhalten bei hoher Fahrgeschwindigkeit auch unter Teil last zu entwickeln.The task is therefore to create a generic transmission for more powerful diesel locomotives with a particularly economical one Operating behavior at high speeds even under part to develop last.

Dabei stehen folgende Überlegungen im Vordergrund:
Bei Leistungssteigerung eines Wandlers bildet, wie bei anderen Strömungsmaschinen, die Fliehkraftbeanspruchung der Turbine ei ne Festigkeitsgrenze. Diese ist bekannt und durch Form und Ma terial bedingt. Das Maß dafür ist die Umfangsgeschwindigkeit, als Produkt aus Durchmesser und Drehzahl.The following considerations are in the foreground:
When a converter increases its performance, as with other turbomachines, the centrifugal force on the turbine forms a strength limit. This is known and due to shape and material Ma. The measure of this is the peripheral speed, as the product of diameter and speed.

Bei einem Dreiganggetriebe ist die Umfangsgeschwindigkeit der Turbine des Anfahrwandlers, Gang I maßgebend, die sich aus Pri märdrehzahl, Drehzahlverhältnis Turbine zu Pumpe im Wandler Gang III bei Höchstgeschwindigkeit, sowie dem mechanischen Stufen sprung zwischen diesem und dem Anfahrwandler zusammensetzt. Für eine überschlägige Berechnung kann für den ersten Wert 1,0 und für den zweiten 2,0 angesetzt werden.In a three-speed gearbox, the peripheral speed is Turbine of the starting converter, governing gear I, which results from Pri Mar speed, speed ratio turbine to pump in the converter gear III at top speed, as well as the mechanical levels jump between this and the starting converter. For a rough calculation for the first value 1.0 and for the second 2.0 can be applied.

Für die Bedingung begrenzter Umfangsgeschwindigkeit muß die Drehzahl hyperbolisch mit dem Durchmesser fallen. Gleichzeitig steigt aber die Leistung mit der fünften Potenz des Durchmessers. Es besteht also ein zwingender Zusammenhang zwischen Leistung, Durchmesser und Drehzahl, der dazu führt, daß im Grenzbereich das Drehzahlniveau sinkt.For the condition of limited peripheral speed, the Speed falling hyperbolic with the diameter. simultaneously but the power increases with the fifth power of the diameter. So there is an imperative connection between performance, Diameter and speed, which leads to the limit the speed level drops.

Aus diesen Erkenntnissen auf hydraulischer Seite kann auf der mechanischen Seite Nutzen gezogen werden. Der Aufwand für ein Zahnradpaar hängt von der Übersetzung ab, weil das höher be lastete Ritzel auch den Modul und die Breite des Großrades bestimmt. From these findings on the hydraulic side, the mechanical side benefit. The effort for one Gear pair depends on the translation, because the higher be Pinion also weighed the module and the width of the large wheel certainly.

Auf den Stufensprung des geplanten Getriebes angewendet, gibt es die Möglichkeit den Gesamtwert von 2 auf zwei kleinere z. B. Wurzel 2 aufzuteilen, die aber in gegensätzlicher Weise wirken. Wie aus der Fig. 3 zu erkennen ist, wirkt das Zahnradpaar 13/18 ins Langsame, aber das Paar 16/19 ins Schnelle. Der Aufwand für zwei Zahnradpaare geringerer Übersetzung und Abmessungen wird geringer.Applied to the increment of the planned gearbox, there is the possibility of the total value from 2 to two smaller z. B. split root 2 , but they work in opposite ways. As can be seen from Fig. 3, the gear pair 13/18, the pair 16/19 acts to slow, but the Fast. The effort for two gear pairs with lower gear ratios and dimensions is reduced.

Fig. 1 stellt das Getriebe in eine Ebene geklappt dar. Dieses besteht aus 2 Hauptteilen, dem hydraulischen mit den Wandlern, und der Bremse mit dem Hochgang. Dieser ist in zwei parallele Läufer aufgeteilt, einer für Gang I und II und der andere für Gang III und die Bremse. Eine solche Anordnung wird auch Kom paktgetriebe genannt. Fig. 1 shows the gearbox folded in one plane. This consists of 2 main parts, the hydraulic with the converters, and the brake with the high gear. This is divided into two parallel runners, one for gear I and II and the other for gear III and the brake. Such an arrangement is also called a compact transmission.

Der zweite Hauptteil umfaßt sämtliche sekundärseitigen Zahn räder, sowohl für das Vorgelege des Stufensprunges, wie für das Wendeschaltgetriebe und den Tiefabtrieb.The second main part includes all the teeth on the secondary side wheels, both for the gear of the step jump, as for that Reverse gearbox and low downforce.

Die Antriebswelle 1 treibt über das Stirnrad 2 die Primär ritzel 3 und 4 an, die über die Hohlwellen 5 und 6 die Pumpen räder 7 und 8 der Wandler I und II bzw. 9 des Wandlers III an treiben.The drive shaft 1 drives the spur gear 2, the primary pinion 3 and 4 , the pump wheels 7 and 8 of the converter I and II or 9 of the converter III to drive the hollow shafts 5 and 6 .

Die Turbinenräder 10 und 11 der Wandler I und II treiben über die Zentralwelle 12 das Abtriebsritzel 13 und die Turbine 14 des Wandlers III über die Zentralwelle 15 das Stirnrad 16 an. Auf der Welle 15 ist auch der Rotor der Bremse 17 angeordnet. Die Abtriebsräder 13 und 16 kämmen mit ihren Gegenrädern 18 und 19 auf der Vorgelegewelle 20. Das Stirnrad 19 ist als das klei nere der getriebenen Räder gleichzeitig Kuppelrad und kämmt mit dem gleichgroßen Gegenrad 21 zur Umkehr der Drehrichtung.The turbine wheels 10 and 11 of the converters I and II drive the output pinion 13 via the central shaft 12 and the turbine 14 of the converter III drives the spur gear 16 via the central shaft 15 . The rotor of the brake 17 is also arranged on the shaft 15 . The driven wheels 13 and 16 mesh with their counter wheels 18 and 19 on the countershaft 20 . The spur gear 19 is at the same time the coupling wheel as the smaller of the driven wheels and meshes with the same-sized counter gear 21 to reverse the direction of rotation.

Die beiden Wendeschaltmuffen 22 und 23 sind mit den Los rädern 24 und 25 formschlüssig, aber verschiebbar verbunden und bestimmen je nach Stellung die Drehrichtung des Zahnrades 26, d. h. die Fahrtrichtung. Für eine Lokomotive ist dann noch ein Tiefabtrieb erforderlich.The two reversing sleeves 22 and 23 are with the Los wheels 24 and 25 positively, but slidably connected and determine the direction of rotation of the gear 26 , that is, the direction of travel. A low downforce is then required for a locomotive.

Fig. 2 zeigt die Primärzahnräder, Fig. 3 alle Sekundärräder. Fig. 2 shows the primary gears, Fig. 3 all secondary gears.

Claims

1. hydrodynamic transmission with three circuits switching by filling and emptying and a hydrodynamic brake for diesel locomotives of the highest performance,
wherein the three circuits are connected on the primary side via a spur gear drive from three intermeshing spur gears 2 , 3 , 4 , characterized in that the three circuits are connected on the secondary side via two shafts to a countershaft,
whereby the translations between the secondary shafts and the countershaft work in opposite directions, once in slow and once in fast, with the circuits for the first and second gear with the translation into slow and the circuit for third gear and the brake with the translation are connected quickly,
whereby the countershaft is a reversing gearbox, the smaller driven wheel 19 on the countershaft 20 also serves as a coupling wheel of the reversing gearbox, the reversing gearbox only consists of the second coupling wheel 313 , the two idler gears 24 , 25 and the driven gear 26 .

2. Transmission according to claim 1, characterized in that the two hydraulic Groups parallel to each other with central primary shafts and secondary hollow shafts are ordered.

3. Gearbox according to claims 1 or 2, characterized in that at least the Starting converter gear I a throttle device against ventilation losses at high Includes driving speed in gear III.

4. Transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that for the third A hydrodynamic clutch instead of a converter is provided, provided that Diesel engine enables a speed reduction under load.