Entwicklung einer kleinbauenden Gruben-Diesellokomotive mit optimiertem hydraulischen Antriebssystem unter Ber¨ucksichtigung der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen im deutschen Steinkohlenbergbau

목차 (Table of Contents)

• CONTENTS
• 0 Formelzeichen, Einheiten = 1
• 1 Einleitung und Zielsetzung
• 1.1 Einleitung = 3
• 1.2 Wirtschaftliche Zielsetzung = 4
• 1.3 Technische Zielsetzung
• 1.3.1 Geometrie = 4
• 1.3.2 Antriebstechnik = 4
• 1.3.3 Umwelttechnik = 5
• 1.3.4 Sicherheitstechnik = 5
• 2 Stand der Technik
• 2.1 Diesel-Grubenlokomotiven im deutschen Steinkohlenbergbau : Konstruktionsmerkmale und Verbesserungspotential
• 2.1.1 Konstruktiver Aufbau von Gruben-Diesellokomotiven = 6
• 2.1.2 Schlagwetterschutz = 10
• 2.1.3 Bremssystem = 12
• 2.1.4 Sicherheitseinrichtungen = 14
• 2.1.5 Betriebliche Anforderungen der untert$$\ddot a$$gigen Gleisf$$\ddot o$$rderung = 14
• 2.2 Zulassungsverfahren = 15
• 2.3 Einsatzbereiche = 16
• 2.4 Lokomotivbestand im deutschen Steinkohlenbergbau = 16
• 3 Problemstellung Technisch-wirtschaftliche Rahmenbedingungen eines alternativen Kleinlokkonzeptes
• 3.1 Wirtschaftliche Grenzen der Lokomotiventwicklung
• 3.1.1 Einleitung = 18
• 3.1.2 Bestand und Einsatzbereiche zugelassener Kleinlokomotiven = 19
• 3.1.3 Wirtschaftliche Risiken bei der Entwicklung = 19
• 3.2 Rechtliche Vorschriften
• 3.2.1 Die Bauart-Vorschriften f$$\ddot u$$r Grubenlokomotiven = 20
• 3.2.2 Die BVOSt = 21
• 3.3 Sicherheitstechnik und Unfallh$$\ddot a$$ufigkeiten = 21
• 3.4 Anforderungen im internationalen Bergbaumarkt
• 3.4.1 Internationale Marktsituation = 23
• 3.4.2 Die Vorschriftensystematik im internationalen Steinkohlenbergbau = 23
• 3.5 Anforderungen des Nicht-Steinkohlenbergbaus
• 3.5.1 Tunnel-Lokomotiven = 24
• 3.5.2 Industrie- und Schmalspurlokomotiven = 25
• 3.6 Instandhaltung
• 3.6.1 Die Instandhaltung von Grubenlokomotiven = 25
• 3.6.2 Ans$$\ddot a$$tze zur Optimierung der Instandhaltung = 27
• 3.6.3 Das Lokomotiv-Diagnosesystem ruDi = 29
• 4 Erarbeitung eines Kompaktlokomotiv-Konzeptes
• 4.1 Allgemeine $$\ddot U$$berlegungen zu alternativen Lokomotivkonstruktionen
• 4.1.1 Geometrische Grundbetrachung = 33
• 4.1.2 Die St$$\ddot u$$ckkosten als maßgebliches Auswahlkriterium = 36
• 4.1.3 Modell der kostenoptimierten Produktion auf Lean Production Basis = 38
• 4.1.4 Anforderungsneutrales Konzept als Basis der Produktdiversifikation = 40
• 4.2 Rahmengeometrisches Konzept
• 4.2.1 Grundaufbau des F$$\ddot u$$hrerhauses = 41
• 4.2.2 Steuerungstechnischer Aufbau des F$$\ddot u$$hrerstandes = 45
• 4.2.1 Ergonomische Grundlagen der Fahrerhausgestaltung = 47
• 4.3 Alternative Antriebssysteme
• 4.3.1 Grund$$\ddot u$$berlegungen = 48
• 4.3.2 Fahrdynamische Grundlagen alternativer Lokomotivantriebe = 49
• 4.3.3 Geometrie dieselhydraulischer Antriebe = 52
• 4.3.4 Auswahl der Antriebskomponenten unter Kostengesichtspunkten = 53
• 4.3.5 Wirkungsgradbetrachtung = 55
• 4.3.6 Umwelttechnische Aspekte der Antriebsgestaltung = 58
• 4.3.7 Kostenoptimierte Instandhaltung = 60
• 4.3.8 Konzeptwahl = 61
• 4.4 Wartungsoptimiertes hydrostatisches Bremssystem
• 4.4.1 Grundlagen der Gestaltung untert$$\ddot a$$giger Bremssysteme = 62
• 4.4.2 Konzept der verschleißorientierten Bremsgestaltung = 65
• 4.5 Schlagwettergesch$$\ddot u$$tztes Abgassystem mit optionaler Rußfilterung
• 4.5.1 Zugelassene schlagwettergesch$$\ddot u$$tzte Abgasanlagen = 67
• 4.5.2 Abgas-Kompaktw$$\ddot a$$rmetauschersystem = 68
• 4.5.3 Systeme der Abgas-Nachbehandlung = 69
• 5. Entwicklung des Prototypen
• 5.1 Hauptrahmen
• 5.1.1 Grundanforderungen = 72
• 5.1.2 Festigkeitsanforderungen = 73
• 5.1.3 Gestaltung = 74
• 5.1.4 Betrieb = 76
• 5.2 Hydrostatischer Einzelradantrieb mit Differentialschaltung
• 5.2.1 Aufbau des Antriebs = 76
• 5.2.2 Fahrhydraulik = 77
• 5.2.3 Steuerhydraulik = 78
• 5.2.4 Verschleißfreies Bremsen = 80
• 5.2.5 Betrieblicher Einsatz = 81
• 5.3 Fahrwerk
• 5.3.1 Besondere Bedingungen untert$$\ddot a$$giger Gleisanlagen = 83
• 5.3.2 Federsystematik mit außenliegenden Achsfedern = 83
• 5.4 Mittelf$$\ddot u$$hrerhaus
• 5.4.1 Gestaltung und Sicht = 85
• 5.4.2 Sicherheit und Schutz = 86
• 5.4.3 Ein- und Ausstieg = 86
• 5.4.4 Steuer- und Anzeigeelemente = 87
• 5.4.4 Sitz = 87
• 5.4.5 Betrieb = 88
• 5.5 Trockene Abgask$$\ddot u$$hlung mit optionaler Rußfilterung
• 5.5.1 Die Abgasvorschriften beim Einsatz von Gruben-Diesellokomotiven = 89
• 5.5.2 Einkreis-Abgasw$$\ddot a$$rmetauschersystem mit Plattenschutzpaket = 89
• 5.6 Ger$$\ddot a$$usch- und Schwingungsemissionen = 90
• 5.7 Elektronische Zentralsteuerung mit $$\ddot U$$berwachungsanlage = 92
• 5.8 Brandschutz = 93
• 6 Erprobung und Optimierung
• 6.1 Pr$$\ddot u$$fstandserprobung der Lokomotivkomponenten
• 6.1.1 Einleitung = 95
• 6.1.2 Dieselmotor = 95
• 6.1.3 Abgassystem = 96
• 6.2 Brems- und Leistungsmessung auf der Pr$$\ddot u$$fstrecke = 98
• 6.3 Pr$$\ddot u$$fstandsversuche auf dem Pr$$\ddot u$$fstand des IBH der RWTH Aachen
• 6.3.1 Versuchsaufbau = 100
• 6.3.2 Versuchsdurchf$$\ddot u$$hrung = 102
• 6.3.3 Auswertung = 103
• 6.4 Untert$$\ddot a$$gige Erprobung
• 6.4.1 Einleitung = 105
• 6.4.2 Rahmenbedingungen = 105
• 6.4.3 Ergebnisse des Probeeinsatzes = 106
• 6.4.4 Ergebnisse des Leistungsversuches = 107
• 6.5 Optimierung = 110
• 7 Zusammenfassung der Ergebnisse und Ausblick = 112
• 8 Anhang
• 8.1 Zeichnungen und Ansichten = 114
• 8.2 Literaturverzeichnis = 117
• 8.3 Verzeichnis der verwendeten Normen = 123
• 8.4 Patentschriften und Gebrauchsmuster = 124
• 8.5 Firmenunterlagen, Prospekte und Datenbl$$\ddot a$$tter = 125