用于驱动轨道车辆的至少一根输出轴的设备及其运行方法技术

本发明专利技术涉及一种用于以驱动机(4)来驱动轨道车辆的至少一根输出轴(3)的设备(1)，其中，至少一根输出轴(3)能与至少一个车轮(2)有效连接，并且在至少一根输出轴(3)的驱动侧布置有变速器装置(6)。在变速器装置(6)的区域中能产生至少两个传动比。本发明专利技术还涉及一种用于运行这种设备(1)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按照在权利要求1的前序部分中详细定义的类型的用于以驱动机来驱动轨道车辆的至少一根输出轴的设备，并且涉及一种按照在权利要求11中详细定义的类型的用于运行这种设备的方法。
技术介绍
为了驱动以低车架构造方式实施的轨道车辆，由实践公知有不同的方案，其中，在为每一个车轮配属驱动机的实施方案和多个车轮由唯一的驱动机来驱动的实施方案之间有所不同。后一种实施方案既包括横向联接系统也包括纵向联接系统，其中，在横向联接系统中，两个分别配属于一个车桥的车轮由驱动机来驱动，在纵向联接系统中，两个于轨道车辆的一侧上且沿车辆纵向彼此相邻地布置的车轮由驱动机来驱动。驱动机在此分别通过变速器级与至少一根输出轴共同作用。在DE474973A中示出了这种用于单轮驱动的实施方案。但在这些实施方案中，驱动机不利地仅能以很低的效率运行，这是因为驱动机在轨道车辆的主要运行范围内不是在其效率最佳的运行范围内运行。
技术实现思路
因此本专利技术的任务在于，提供一种用于驱动轨道车辆的设备，该设备的驱动机能以很高的效率运行。此外，本专利技术的任务还在于，提供一种用于运行如下设备的方法，该设备带有至少两个用于分别驱动至少一根输出轴的驱动机，利用该方法可以在能在转换过程期间传递的转矩方面对在配属于驱动机的变速器装置的区域中的转换过程进行改进。按照本专利技术，该任务利用具有权利要求1的特征的设备和具有权利要求11的特征的方法来解决。在按本专利技术的用于以驱动机来驱动轨道车辆的至少一根输出轴的设备中，至少一根输出轴能与至少一个车轮处于有效连接(Wirkverbindung)中，并且在至少一根输出轴的驱动侧布置有变速器装置。按照本专利技术，在变速器装置的区域中能产生至少两个传动比。按本专利技术的设备的驱动机与具有仅一个固定传动比的变速器装置的公知的实施方案相比能以更高的效率来运行。这一点通过至少两个不同的、在变速器装置的区域中能产生或能挂入的传动比来实现，这是因为利用接近其最佳的运行范围来运行的驱动机一方面能够实现起动过程并且另一方面能够实现具有更高的行驶速度的运行范围。由此，与公知的设备相比可以有利地以更小的费用降低运行成本。此外，由于变速器装置的可变的传动比，通过电机提供的驱动力矩能够由相比传统的设备尺寸设定得更小的且因此成本更为低廉地实施的驱动机来提供。如果按本专利技术的设备的驱动机以大致如由实践公知的设备的驱动机那样设定尺寸，那么依赖于变速器装置在轨道车辆的特定的运行工况中分别选出的传动比级能够提供更大的牵引力供应。因此，可以例如利用驱动机达到更大的加速度或例如能够相对公知的实施方案减少实施有所述设备的轨道车辆的转向架的被驱动的输出轴的数量。变速器装置可以实施有两个、三个、四个或更多的传动比级，其中，变速器装置的具有最大的行驶份额的传动比级，优选实施为直接挡。输出轴尤其可以与唯一的车轮联接，因而存在所谓的单轮驱动器。作为对此的备选，输出轴可以在两侧分别与一个车轮有效连接，因而可以由驱动机驱动由输出轴形成的车桥。在优选所谓的横向联接系统的按本专利技术的设备的有利实施方案中，经由驱动机能驱动两根分别能与车轮有效连接的输出轴，其中，输出轴配属给轨道车辆的关于轨道车辆的行驶方向不同的侧，并且输出轴尤其基本上彼此同轴地布置。在此，分别形成了轮轴的输出轴尤其可以直接地或经由另外的变速器装置与实施用于调整不同的传动比级的变速器装置联接。除了能转换的变速器装置外，还可以在输出轴的区域中设置差速器，差速器尤其布置在能转换的变速器装置的区域中。此外，利用按本专利技术的设备除了能产生横向联接系统的驱动外也能产生纵向联接系统的驱动。于是，利用驱动机能够驱动两根分别能与车轮有效连接的输出轴，其中，输出轴关于轨道车辆的行驶方向沿纵向彼此错开地在轨道车辆的一侧上相邻地且基本上相互平行地布置。尤其能与车轮直接连接的输出轴或轮轴在此优选经由至少一根沿轨道车辆的纵向布置的轴相互联接，其中，能转换的变速器装置例如布置在这根轴或这些轴的区域中。在设备的一种结构简单的实施方案中，变速器装置实施有至少一个行星齿轮传动机构或行星齿轮组，其中，行星齿轮传动机构例如可以实施为负行星齿轮传动机构或正行星齿轮传动机构。在轨道车辆的行驶运行期间具有最频繁的行驶份额的传动比级，尤其实施为直接挡。作为对具有行星齿轮传动机构的实施方案的备选，变速器装置可以例如包括多个圆柱齿轮级或锥齿轮级。为了变速器装置在不同的传动比级之间的转换，优选设置至少一个能被操纵装置操纵的换挡元件。在本专利技术的一个有利实施方案中，变速器装置在至少两个传动比级之间的转换可以借助至少一个能在负载下换挡的换挡元件实现，其中，换挡元件尤其实施为摩擦锁合的(reibschlüssig)换挡元件，例如实施为膜片式离合器。与此备选或附加地，为了使变速器装置在至少两个传动比级之间转换，还可以设置至少一个牙嵌式换挡元件，其中，在这种变速器装置中的转换过程伴随有牵引力中断。为了能够以有利的方式使当前的在驱动机的驱动轴与各输出轴之间的传动比与驱动机的功率参数相匹配，在按本专利技术的设备的一个有利实施方案中，在变速器装置的驱动侧和/或输出侧设置有另外的实施有固定传动比的变速器装置。另外的变速器装置可以例如实施有至少一个圆柱齿轮级、至少一个行星齿轮传动机构或至少一个锥齿轮级。为了执行特别是牵引力中断的能转换的变速器装置在不同的传动比级之间的尽可能无磨损的转换过程，在设备的一种有利实施方案中，设置有至少一个转速传感器用于获知变速器装置的换挡元件的换挡元件半部的转速，其中，可以在输出轴的区域中和/或在由驱动机来驱动的驱动轴的区域中设置至少一个转速传感器。至少一个转速传感器优选与至少一个控制器有效连接，从而驱动机能够依赖于获知的转速由至少一个控制器来操纵。在本专利技术的一个有利实施方案中，驱动机构造为液压机或电机，例如构造成异步电机或永磁激励的机器。在按本专利技术的设备的一种有利实施方案中，设置有至少两根能分别由驱动机来驱动的且能与车轮有效连接的输出轴，其中，在每一根输出轴的驱动侧布置有用于产生至少两个不同的传动比级的变速器装置。因此，尤其可以在轨道车辆的转向架的每个被驱动的车桥或输出轴的区域中调整出期望的传动比级，并且使用相应地最优实施的驱动机。为了能够在设备的输出轴中设置对每一种行驶状况都有利的转矩导入，在按本专利技术的设备的一种有利实施方案中，设置有至少一个控制器，一个或多个控制器构造用于单独操纵不同车桥的驱动机。此外，说明了一种用于运行这种设备的方法，在该方法中，按照本专利技术提出的是，以如下方式对分别配属有至少一根能与车轮有效连接的输出轴的不同的能换挡的变速器装置进行操纵，即，在一个变速器装置的区域中的在不同的传动比级之间的转换过程在时间上至少部分地与另一个变速器装置的在不同的传动比级之间的转换过程错开地执行。利用按本专利技术的方法，在由设备的所有输出轴在转换过程期间能传递的转矩方面，可以优化地执行不同的变速器装置的转换过程，这是因为通过不同的变速器装置的在时间上至少部分地彼此错开的转换过程，总体上能经由所有驱动轴传递的转矩在变速器装置的区域中的转换过程期间不会减小到不期望的范围内，并且可以传递足够的转矩。不同的变速器装置的转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于以驱动机(4、27、36)来驱动轨道车辆的至少一根输出轴(3、25、26、39、40)的设备(1、22、35)，其中，所述至少一根输出轴(3、25、26、39、40)能与至少一个车轮(2、23、24、37、38)有效连接，并且在所述至少一根输出轴(3、25、26、39、40)的驱动侧布置有变速器装置(6、29、42)，其特征在于，在所述变速器装置(6、29、42)的区域中能产生至少两个传动比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.23 DE 102014201237.61.一种用于以驱动机(4、27、36)来驱动轨道车辆的至少一根输出轴(3、25、26、39、40)的设备(1、22、35)，其中，所述至少一根输出轴(3、25、26、39、40)能与至少一个车轮(2、23、24、37、38)有效连接，并且在所述至少一根输出轴(3、25、26、39、40)的驱动侧布置有变速器装置(6、29、42)，其特征在于，在所述变速器装置(6、29、42)的区域中能产生至少两个传动比。2.按权利要求1所述的设备，其特征在于，利用驱动机(27)能驱动两根分别能与车轮(23、24)有效连接的输出轴(25、26)，其中，输出轴(25、26、39、40)配属给所述轨道车辆的关于所述轨道车辆的行驶方向(F)不同的侧。3.按权利要求1所述的设备，其特征在于，利用驱动机(27、36)能驱动两根分别能与车轮(23、24、37、38)有效连接的输出轴(25、26、39、40)，其中，输出轴(25、26、39、40)关于所述轨道车辆的行驶方向(F)沿纵向彼此错开地布置。4.按权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述变速器装置(6、29、42)实施有至少一个行星齿轮传动机构。5.按权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，设置有至少一个能在负载下换挡的换挡元件，用于所述变速器装置(6、29、42)在所述至少两个传动比级之间的转换。6.按权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，设置有至少一个牙嵌式换挡元件，用于所述变速器装置(6、29、42)在所述至少两个传动比级之间的转换。7.按权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，在所述变速器装置(6、29、42)的驱动侧和/或输出侧设置有另外的实施有固定传动比的变速器装置。8.按权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，所述驱动机(4、27、36)实施为电机或液压机。9.按权利要求1至8中任一项所述的设备，其特征在于，设置有至少两根能分别由驱动机(27、36)来驱动的且能与车轮(23、...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·费勒曼，伯恩特·索姆斯舍尔，井内和孝，马顿·库鲁克兹，
申请(专利权)人：ZF腓德烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE