Svenska ellok med hålaxeldrift del 1 (Fordon: lok)

av sepernik, Göteborg, Sunday, November 27, 2022, 16:34 (73 dagar sedan)
Redigerad av sepernik, Sunday, November 27, 2022, 16:54

Den tidigare tråden Ellok med ekerhjul för någon vecka sedan väckte en del funderingar t ex vilka lok med hålaxeldrift som funnits i Sverige men också skillnader mellan dessa.

Transmissionssystem för ellok
Den utmärkta och på begränsat utrymme förvånansvärt omfångsrika boken Den svenska järnvägen, utgiven av Trafikverket 2012, delar upp drivsystem på elfordon i tre kategorier:
”A: Koppelstänger
B: Tasslager
C: Elastiska kopplingar (hålaxlar)”

Nedan bortses från lok med koppelstångsdrift som ju uteslutande haft ekerhjul till dess att SAB-hjulen introducerades på Dm och senare även Da.

Tasslagertransmission
Exempel ur handhavandeboken Elektrolok Öd: ”De fyra drivmotorerna vila med glidlager på drivaxlarna och på gummiblock i boggieramarna. Kraftöverföringen till drivaxlarna sker med dubbelsidiga, fjädrande kuggväxlar.”

I runda tal ingår alltså ca hälften av motorns vikt i den ofjädrade vikten vilket å ena sidan påverkar spåret negativt men också omvänt ger förslitning på motor och transmissionsdelar från ojämnheter i spåret. Därför ansågs tasslagerdriften olämplig vid höga hastigheter och höga axeltryck.

Vid tasslagerdrift är det egalt om hjulen är utformade som skiv- eller ekerhjul.

[image]
Hg-lok från 1948 med tasslager och ekerhjul

Hålaxeltransmission - Statorhålaxlar
Denna form av kraftöverföring minskar lokets oavfjädrade vikt och minskar därmed den ömsesidiga påverkan på spår respektive transmissionens olika delar.

De tidiga hålaxelsystem som användes i Sverige var tillämpningar av utländska system, schweiziska Sécheron i GBJ:s boggielok 1936 och i två av F-provloken 1942, det tredje F-loket med fjäderhus från AEG vilka användes också i M-/Mg-loken 1944 men som tidigt i M-/Mg-loken komma att bytas till gummielement av s k Pennsylvaniatyp.

Exempel ur handhavandeboken Elektrolok M: ”Kraftöverföringen från drivmotorerna till hjulen sker över dubbelsidigt anordnade kuggväxlar till i motorhusen lagrade hålaxlar. Från dessa överföres kraften till resp. drivhjul medelst fjädrande element av gummi enligt Pennsylvania Railroad system.”

[image]
Mg-lok från 1944 där de fjädrande elementen kan anas innanför hjulringarna

Vid statorhålaxlar måste hjulen alltså ha speciellt utformade ”ekrar” utifrån de krav som transmissionen kräver.

[image]
F-lok från 1942 (ett av provloken, senare ändrat till nära serieutförandet) där fjäderelementen framgår tydligt på drivhjulen, löphjulen med typiska ekerhjul.

Svenska ellok som haft statorhålaxeltransmission är:

  • Bg- och Bs-loken från GBJ 1936 (Bk-loken från BJ/GDJ hade tasslager)
  • F-loken 1942
  • Hd-loken 1942 som av kostnads- och standardiseringsskäl senare byggdes om till tasslagertransmission likt övriga H-lok
  • M-/Mg-loken 1944, Ma-loken 1953
  • Bt-loken 1954 (med motorer och kraftöverföring likt Ma)

[image]
Likheten i primärfjädringen Bt – Ma syns här

Jag blev tvungen att dela inlägget i en ytterligare del om senare hålaxeltransmissioner, del 2

--
Mvh Per Niklasson

hålaxeldrift - engelska

av Richard Loe, Sunday, November 27, 2022, 17:18 (73 dagar sedan) @ sepernik

På engelska kallas hålaxeldrift för "quill drive" eller ibland "fully suspended traction motors".

De första brittiska 25kV loken Class 81, 82, 83, 84 och 85 hade alla hålaxeldrift. Av dessa var Class 82 loken mest omtyckta, främst för att de hade den mjukaste gången i spåret. Man övergick till tasslagermotorer för Class 86 och det blev inte alls lyckade då loket visade sig vara väldigt hård i spåret. Man fick ta fram en i princip helt ny fjädring för loken för att dom skulle vara säkra att köra i 160km/h.

hålaxeldrift - engelska SAB-hjul. BBC

av BD, Sunday, November 27, 2022, 21:41 (73 dagar sedan) @ Richard Loe

Kan ju tilläggas att typ 86 erhöll SAB-hjul som till stor del avhjälpte problemen.

Det senare loket, typ 87?, erhöll ASEA rotorhålaxeldrift som i sin tur var en modifiering av BBC system från ca 1938 och som omnämns i förbigående av 1938 års lokkommission.

[image]

hålaxeldrift - engelska SAB-hjul. BBC

av Richard Loe, Monday, November 28, 2022, 17:27 (72 dagar sedan) @ BD

Kan ju tilläggas att typ 86 erhöll SAB-hjul som till stor del avhjälpte problemen.

Det senare loket, typ 87?, erhöll ASEA rotorhålaxeldrift som i sin tur var en modifiering av BBC system från ca 1938 och som omnämns i förbigående av 1938 års lokkommission.

[image]

Nja, SAB-hjulen hjälpte en del, men inte tillräckligt. Det blev en kombination av SAB-hjul och sk Flexicoil fjädring som till slut löste problemen. Grundorsaken var densamma som problemen med 4-REP motorvagnstågen på Southern Region - man ville överföra lite drygt 3000hk genom fyra likströmstraktionsmotorer, vilket gjorde att traktionsmotorerna (med dåvarande teknik) blev tunga. När man då använde tasslager för upphängningen av traktionsmotorerna gjorde kombinationen av den ofjädrade vikten och höga hastigheter att loken (och motorvagnstågen) gick hårt i spåret.

Vad jag vet så fick både Class 87 och den senare Class 90 tasslager, det var först med Class 91 som man återgick till hålaxeldrift. Det är något förvånande och skedde antagligen av kostnadsskäl, för Class 71 loken (som kom till Southern Region 1958) hade hålaxeldrift av just BBC konstruktion och ansågs vara väldigt lugna och mjuka i spåret.

hålaxeldrift - engelska SAB-hjul. BBC

av BD, Monday, November 28, 2022, 18:10 (72 dagar sedan) @ Richard Loe

Kan ju tilläggas att typ 86 erhöll SAB-hjul som till stor del avhjälpte problemen.

Det senare loket, typ 87?, erhöll ASEA rotorhålaxeldrift som i sin tur var en modifiering av BBC system från ca 1938 och som omnämns i förbigående av 1938 års lokkommission.

Nja, SAB-hjulen hjälpte en del, men inte tillräckligt. Det blev en kombination av SAB-hjul och sk Flexicoil fjädring som till slut löste problemen. Grundorsaken var densamma som problemen med 4-REP motorvagnstågen på Southern Region - man ville överföra lite drygt 3000hk genom fyra likströmstraktionsmotorer, vilket gjorde att traktionsmotorerna (med dåvarande teknik) blev tunga. När man då använde tasslager för upphängningen av traktionsmotorerna gjorde kombinationen av den ofjädrade vikten och höga hastigheter att loken (och motorvagnstågen) gick hårt i spåret.

Vad jag vet så fick både Class 87 och den senare Class 90 tasslager, det var först med Class 91 som man återgick till hålaxeldrift. Det är något förvånande och skedde antagligen av kostnadsskäl, för Class 71 loken (som kom till Southern Region 1958) hade hålaxeldrift av just BBC konstruktion och ansågs vara väldigt lugna och mjuka i spåret.

Enligt "AC ELECTIC LOCOMOTIVES OF BRITISH RAIL" SID 78

[image]

Avgör själv, men nog ser det ut som ASEA rotorhålaxeldrift.

hålaxeldrift - engelska SAB-hjul. BBC

av Richard Loe, Monday, November 28, 2022, 18:43 (72 dagar sedan) @ BD

Ser man på, det hade jag missat. Fick rota omkring en hel del innan jag hittade den, men nu har jag tittat i min gamla (1987) kopia av BRs Vehicle Diagram Book.

Class 86/1 loken i fråga måste ha varit de tre lok som var prototyper för Class 87, för alla andra Class 86 hade tasslager, skillnaderna syns på de två kommande bilderna:

[image]

[image]

Samma bok visar att Class 87 också hade hålaxeldrift (och således då även Class 90, eftersom den var en uppdaterad Class 87).

[image]

Det som inte framgår är vems hålaxelsystem man använde. Boken visar att av de tidigare loken så hade åtminstone Class 81, 82 och 85 hålaxeldrift från AEI, som senare blev en del av GEC och därefter Alsthom. Om det nu var så att AEI hade tillverkat hålaxeldriften på licens från Alsthom vet jag inte.

hålaxeldrift - engelska SAB-hjul. BBC

av Thomas K Ohlsson, Monday, November 28, 2022, 19:04 (72 dagar sedan) @ Richard Loe

Intressant blandning av metriska och brittiska mått på skisserna!
/TKO

Svenska ellok med hålaxeldrift del 1

av Anders Sandgren, Bredäng, Sunday, November 27, 2022, 17:24 (73 dagar sedan) @ sepernik

Hur är det med dieselelektriska loken? Jag ser en T43 bakom Ma/Bt. Är det hålaxel även på T41, 42, 43, 44, 45?

Svenska ellok med hålaxeldrift del 1

av sepernik, Göteborg, Sunday, November 27, 2022, 17:53 (73 dagar sedan) @ Anders Sandgren

Hur är det med dieselelektriska loken? Jag ser en T43 bakom Ma/Bt. Är det hålaxel även på T41, 42, 43, 44, 45?

En berättigad fråga som jag saknar svar på (och som kom att påverka rubriceringen av inlägget:-D)
När det gäller motorlok skymmer (alltid?) redogörelsen för den primära uppdelningen av kraftöverföringssystem mekanisk/hydraulisk/elektrisk o s v eventuella skillnader i respektive undersystem.
En killgissning är att T45 med sina Rc-boggier har hålaxlar men att General Motors lok har tasslager.

--
Mvh Per Niklasson

Svenska ellok med hålaxeldrift del 1

av Richard Loe, Sunday, November 27, 2022, 20:49 (73 dagar sedan) @ Anders Sandgren

Hur är det med dieselelektriska loken? Jag ser en T43 bakom Ma/Bt. Är det hålaxel även på T41, 42, 43, 44, 45?

Vad jag vet så har i princip alla EMD dieselelektriska lok tasslagermotorer (även de med trefas induktionsmotorer så som SD90MAC), och samma gäller även English Electric dieselelektriska lok.

Svenska ellok med hålaxeldrift del 1

av BD, Sunday, November 27, 2022, 21:43 (73 dagar sedan) @ Anders Sandgren

Hur är det med dieselelektriska loken? Jag ser en T43 bakom Ma/Bt. Är det hålaxel även på T41, 42, 43, 44, 45?

T41 - 44 har tasslagerdrift med glidlagrade "tassar". T45 ASEA rotorhålaxel.

Hålaxeldrift system Westinghouse var förebildlig

av BD, Sunday, November 27, 2022, 21:33 (73 dagar sedan) @ sepernik

[image]

[image]

[image]

Inför anskaffningen av Oe-loken inkom anbud från Westinghouse. Deras hålaxelsystem var förebilden för AEG-Kleinow m fl hålaxelanordningar. Fanns i drift i Amerika sedan ca 1912. Notera att Westinghouse ansåg det tillräckligt med ensidig kuggväxel.

Intressant att notera hur bilden av tvillingmotorerna kan överföras till Oe- och D-lokens drivning med tvillingmotorer som driver en blindaxel.