[發明專利]鐵路牽引車輛的緊湊型驅動單元

有效

• 申請號: 201780040970.6
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN109415070B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: Z·佩洛特卡;M·拜爾圖斯;K·哈魯斯卡;R·佩恰內克;P·德拉貝克;J·科雷佩拉;J·哈魯斯卡;J·哈娜
• 申請（專利權）人: 西波希米亞大學;維科夫MGI合股公司
• 主分類號: B61C9/52
• 分類號: B61C9/52;H02K7/116
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 秦振

一種緊湊型驅動單元主要用于牽引車輛、特別是用于鐵路車輛。本發明允許顯著減小驅動單元的體積和重量。所述驅動單元包括具有被動冷卻功能的高速電動機(1)，其由電力電子轉換器(2)供電，該高速電動機的轉子由軸承(3)連同輸入正齒輪/斜齒輪機構(5)的小齒輪(4)支撐。齒輪機構(5)的輸出軸(6)為附隨的齒輪機構(7)的一部分。該附隨的齒輪機構(7)的輸出軸可直接地或通過使用聯接器(12)連接至牽引車輛的軸(8)或連接至輪(9)。替代地，在需要更高傳動比的情況下，附隨的齒輪機構的輸出軸可連接至另外的齒輪機構(10)，其中所述另外的齒輪機構(10)的輸出軸直接地或者通過使用聯接器(12)連接至牽引車輛的輪(9)或軸(8)。所述驅動單元可配備有制動器(13)。

技術領域

本發明涉及一種裝置，該裝置為連接至牽引車輛的轉向架的輪或軸/輪對的緊湊型驅動單元。該裝置用于諸如有軌電車、輕軌車輛、地鐵、電動單元(EMU)以及列車組的鐵路車輛的驅動裝置。所述裝置將高速電動驅動裝置與適當的齒輪箱相結合，并且允許將驅動單元設計成具有顯著減小的體積和重量。

背景技術

本發明引入一種用于鐵路車輛的緊湊型牽引驅動單元，所述鐵路車輛通常需要車輛的完全的低地板布置。用于牽引車輛的驅動單元的現有解決方案可分為輪驅動裝置以及軸/輪對驅動裝置。

特別地，輪驅動裝置的目的在于用于城市客運的低地板設計。這些驅動裝置在具有或不具有齒輪箱(即具有直接地連接至輪的低速電動機)的情況下使用。無齒輪式輪驅動裝置通常采用直接地或者通過機械聯接元件連接至輪的多極電動機，所述機械聯接元件允許將電動機軸從輪機械分離(特別是在故障狀態下)。電動機通常使用永磁體，以便實現最大功率密度和效率。以上所提到的解決方案例如從EP1867543、EP0918676獲知并且在許多非專利文獻公開中被報道過，例如F.Demmelmayr、M.Troyer和M.Schroedl的“PM-電機在牽引應用中的效率和無傳感器控制方面與感應電機相比的優勢(Advantages of PM-machines compared to induction machines in terms of efficiency and sensorlesscontrol in traction applications)”，IECON 2011-第37屆IEEE工業電子學會年會，墨爾本，VIC，2011年，第2762-2768頁，doi：10.1109/IECON.2011.6119749，或Z.Huang，X.Huang，J.Zhang，Y.Fang以及Q.Lu的“用于高速鐵路應用的內置永磁同步牽引電動機的設計(Design of an interior permanent magnet synchronous traction motor for highspeed railway applications)”，電力電子、機械以及驅動裝置(PEMD 2012)，第6屆IET國際會議，布里斯托爾，2012年，第1-6頁，doi：10.1049/cp.2012.0253。

無齒輪式輪驅動裝置(比如EP 1867543)在大約高達50kW的驅動裝置中具有競爭力。在更高功率的應用中(本發明被用于其中)，所述無齒輪式輪驅動裝置的重量和體積使其不可能直接安裝至輪。所述無齒輪式輪驅動裝置的最大輸出功率通常受輪直徑以及車輛速度限制。無齒輪式軸驅動裝置(比如EP0918676、WO2006051046或J.Germishuizen，A.Jockel，T.Hoffmann，M.Teichmann，L.Lowenstein以及F.v.Wangelin的“SyntegraTM-下一代牽引驅動系統，牽引、轉向架以及制動技術的完全集成(SyntegraTM–next generationtraction drive system,total integration of traction,bogie and brakingtechnology)”，電力電子、電力驅動裝置、自動化和運動國際研討會，2006.SPEEDAM 2006.，Taormina，2006年，第1073-1077頁)受到相同的約束，其中限制由輪距給出。上述現有技術所提出的解決方案的最大的缺點之一為電動機與輪或軸之間的直接聯接會引起大的非簧載質量。