BR102015027952A2 - veículo ferroviário - Google Patents

Abstract

veículo ferroviário. a presente invenção trata de um veículo ferroviário apropriado para prevenir qualquer incidente durante um impacto com um obstáculo que se encontra sobre a via férrea. soluções anteriores de veículo ferroviário compreendem um dispositivo mecânico de interceptação do obstáculo localizado diante do eixo associado a um método de acionamento da frenagem de emergência. o veículo ferroviário (1) que compreende uma caixa (4), pelo menos um truque (6) que reúne, cada um, pelo menos um eixo (7), uma unidade de controle (24) de comando de frenagem de emergência ligada a uma unidade de frenagem (9) e a pelo menos um sensor (34) de detecção de um obstáculo para o comando da frenagem de emergência, em que a unidade de controle (24) compreende um meio (66) de desativação de um comando de um frenagem de emergência pelo ou por cada sensor (34) de detecção.

Description

“VEÍCULO FERROVIÁRIO” Campo da Invenção [001] A presente invenção trata de um veículo ferroviário que compreende uma caixa, pelo menos um truque que reúne, cada um, pelo menos um eixo, uma unidade de controle de comando de frenagem de emergência ligada a uma unidade de frenagem e a, pelo menos, um sensor de detecção de um obstáculo para o comando da frenagem de emergência.

[002] Esse veículo ferroviário é apropriado para prevenir qualquer incidente durante um impacto com um obstáculo que se encontra sobre a via férrea. Soluções anteriores de veículo ferroviário compreendem um dispositivo mecânico de interceptação do obstáculo localizado diante do eixo associado a um método de acionamento da frenagem de emergência.

Antecedentes da Invenção [003] Um primeiro dispositivo mecânico de interceptação foi empregado um veículo ferroviário de modelo “Incentro”. O dispositivo mecânico de interceptação é formado por um muro de guarda passivo e flexível disposto diante do eixo. Ele é mecanicamente articulado em relação à estrutura do veículo e sem conexão com uma unidade de controle. A frenagem de emergência só pode ser ativada pelo operador.

[004] Um segundo dispositivo mecânico de interceptação oi empregado em um veículo ferroviário de modelo “Citadis”. O dispositivo mecânico é composto de um muro de guarda móvel que se desdobra por destravamento de um dente mecânico sob o comando de um detector de obstáculo. Além de uma possível ativação manual pelo operador, a frenagem de emergência é ativada automaticamente pelo desdobramento do muro de guarda móvel.

[005] Todavia, tais veículos não são inteiramente satisfatórios. Os dispositivos de interceptação com um detector de obstáculo provocam paradas de emergência intempestivas em presença de neve sobre a via férrea.

Descrição da Invenção [006] Uma finalidade da presente invenção é conceber um veículo ferroviário que possui um dispositivo de interceptação de obstáculo que resolva as disfunções repetitivas de parada de emergência em presença de neve.

[007] Para esse fim, a presente invenção tem por objeto um veículo ferroviário do tipo precitado, no qual: a unidade de controle compreende um meio de desativação de um comando de um frenagem de emergência pelo ou por cada sensor de detecção.

[008] Segundo modos particulares de realização, o veículo ferroviário de acordo com a presente invenção compreende uma ou mais das características a seguir, considerada(s) isoladamente ou de acordo com qualquer combinação tecnicamente possível: - ele compreende um meio de acionamento da frenagem de emergência e a unidade de controle é própria para ativar a frenagem de emergência sob o comando do meio de acionamento; - a unidade de controle compreende um meio de restauração próprio para desativar a frenagem de emergência da unidade de frenagem na parada; - a unidade de controle compreende uma interface homem-máquina que exibe eventos coletados pela unidade de controle; - a unidade de controle compreende um registrador de eventos próprio para salvar as informações coletadas pela unidade de controle; - ele compreende um conjunto de detecção fixado na extremidade anterior da caixa do veículo ferroviário que compreende uma viga que se estende transversalmente à via férrea, articulada em relação à caixa por uma articulação de detecção, o sensor de detecção é um sensor de posição da viga; - o meio de desativação é um comutador disposto entre o sensor de detecção e a unidade de frenagem; - ele compreende uma sinalização representativa do estado do meio de desativação; - ele compreende um muro de guarda fixado entre o conjunto de detecção e o eixo destinado a receber o obstáculo, e o muro de guarda compreende uma barra que se estende transversalmente à via férrea, e meios de manutenção na barra em repouso; - o muro de guarda compreende uma articulação de segurança entre a caixa e a barra, bem como um tampão elástico que forma um batente de parada da barra em repouso; - ele compreende um defletor de obstáculo fixado sobre o truque entre o muro de guarda e o eixo, e o defletor de obstáculo é uma barra de proteção que se estende transversalmente à via férrea, própria para impedir qualquer contato do obstáculo com o eixo.

Breve Descrição dos Desenhos [009] A presente invenção será mais bem compreendida com a leitura da descrição a seguir, dada exclusivamente a título de exemplo, e feita em relação aos desenhos anexos nos quais: - a figura 1 é uma vista esquemática de um veículo ferroviário que compreende o dispositivo de interceptação de obstáculo de acordo com a presente invenção, - a figura 2 é uma vista esquemática do dispositivo de interceptação de obstáculo de acordo com a presente invenção, - a figura 3 é uma vista esquemática em vista de cima de um defletor de obstáculo diante do eixo de acordo com a presente invenção, e - a figura 4 é um diagrama do processo associado ao dispositivo de interceptação de obstáculo de acordo com a presente invenção.

Descrição de Realizações da Invenção [0010] No texto a seguir, o sentido de trás para a frente é entendido como o sentido que vai de um carro de passageiro para um carro motor de um veículo ferroviário. A parte posterior está situada no nível de um carro de passageiros e a parte anterior está situada nas extremidades dos carros motores de um veículo ferroviário.

[0011] O veículo ferroviário 1, ilustrado na figura 1, é uma máquina que circula sobre uma via de estrada de ferro que compreende um carro motor 2 em cada extremidade e pelo menos um carro de passageiros 3.

[0012] Cada carro motor 2 compreende uma caixa 4 que porta uma carenagem 5, um truque 6 que reúne dois eixos 7 sobre um chassi 8 e uma unidade de frenagem 9.

[0013] O carro motor 2 compreende igualmente um dispositivo 10 de interceptação de obstáculo e meios 12 de frenagem de emergência do veículo ferroviário.

[0014] A carenagem 5 é a primeira barreira protetora de obstáculo. Ela é própria para amortecer e a se interpor a um obstáculo para deslocá-lo para fora da via férrea. Ela delimita, todavia, um espaço entre a via férrea e a caixa 4.

[0015] O dispositivo 10 está fixado a cada extremidade do veículo ferroviário 1, sob a caixa 4 em frente do eixo 7 do truque 6 do carro motor 2, como ilustra a figura 1.

[0016] O dispositivo 10 se destina a detectar qualquer forma de obstáculos que são introduzidos no espaço entre a via férrea e a caixa 4 do veículo ferroviário. Ele está apto a receber o obstáculo antes de qualquer contato com o eixo 7. Ele é igualmente próprio para transmitir a ordem de uma frenagem de emergência à unidade de frenagem 9 quando isso for necessário.

[0017] Em relação à figura 1, o dispositivo 10 compreende um conjunto de detecção 20 fixado na extremidade anterior do carro motor 2, um muro de guarda 22 fixado entre o conjunto de detecção 20 e o eixo 7 e uma unidade de controle 24 própria para receber as informações do conjunto de detecção 20 e a comandar a unidade de frenagem 9.

[0018] O dispositivo 10 compreende ainda um defletor de obstáculos 26 fixado ao truque 6, entre o eixo 7 e o muro de guarda 22.

[0019] O conjunto de detecção 20 compreende, como ilustrado na figura 2, uma viga 28 que se estende transversalmente à via férrea. Ela é suportada por um braço 30 móvel em relação à caixa 4 graças a uma articulação 32 de detecção. A articulação 32 entre o braço 30 e a caixa 4 possui pelo menos um grau de liberdade em rotação em torno de um eixo horizontal transversal à via férrea.

[0020] A articulação 32 de detecção permite uma rotação vantajosamente compreendida entre 0o e 45°.

[0021] Um sensor 34 ligado à unidade de controle 24 detecta os deslocamentos do braço 30 em relação à caixa 4. Em caso de detecção, o sensor 34 é próprio para emitir um sinal de detecção de obstáculo que corresponde a um estado ativo do sensor. Vantajosamente, o sensor 34 é um sensor de fim de curso elétrico.

[0022] A viga 28 pode ser deslocada entre uma posição inativa e uma posição ativa.

[0023] Em sua posição inativa, a viga 28 é posicionada o mais próximo possível da via férrea. A viga 28 é então posicionada a uma altura da via férrea reduzida a aproximadamente 20 mm quando a trajetória da via for sensivelmente côncava e os carros estiverem em carga máxima.

[0024] Na sua posição ativa, a viga 28 é deslocada para trás por um obstáculo à distância de sua posição inativa.

[0025] Vantajosamente, o braço 30 é pré-tensionado por uma mola para voltar sob a ação da mola para a posição inativa a partir da posição ativa na ausência do obstáculo.

[0026] A mola de pré-tensão é tal que uma força igual ou superior a 50 N exercida sobre a viga 28 é suficiente para deslocar a viga 28 até sua posição ativa.

[0027] O muro de guarda 22 fixado atrás do conjunto de detecção 20 se destina a interceptar o obstáculo que se encontra sob a caixa 4 do veículo ferroviário 1.

[0028] O muro de guarda 22 compreende uma barra móvel 36, prolongada em direção à via férrea, ao longo de todo seu comprimento por um resguardo 38 flexível dotado na extremidade de rodízios 40 voltados para a via férrea. Ele compreende uma articulação 42 de segurança entre a caixa 4 e a barra 36.

[0029] O muro de guarda 22 compreende ainda um tampão elástico 50 fixado sobre a caixa 4 do veículo ferroviário e que forma um batente de parada da barra 36. A barra 36 está na posição de repouso do muro de guarda 22 em apoio sobre o tampão elástico 50.

[0030] Em repouso, o muro de guarda 22 está inclinado em um ângulo de 45° em relação ao eixo vertical. A articulação 42 de segurança permite vantajosamente um movimento angular em oposição ao tampão elástico 50 sobre uma faixa de aproximadamente 45°.

[0031] Além disso, a barra 36 é pré-tensionada por uma mola 51 para que ela seja mantida em apoio sobre o tampão elástico 50 em repouso.

[0032] Durante a circulação do veículo ferroviário, o muro de guarda 22 fica constantemente em uma posição de repouso, salvo quando os rodízios 40 da borda inferior 44 do resguardo 38 ficam apoiados sobre o plano da via de concreto ou sobre os trilhos.

[0033] Em repouso, a borda inferior 44 do muro de guarda 22 está posicionado preferencialmente a uma altura compreendida entre 85 mm e 105 mm em relação à via férrea.

[0034] A articulação 42 de segurança é própria para oferecer pelo menos um grau de liberdade em particular em rotação em relação ao eixo transversal à via férrea para permitir que a barra móvel 36 do muro de guarda 22 acompanhe a evolução da topografia da via férrea.

[0035] Os rodízios 40 estão posicionados na extremidade inferior do resguardo 38. Eles compreendem uma banda de rolamento 48 destinada a ficar em contato com a via férrea para certas configurações topográficas. Os rodízios 40 são rotativos em torno do eixo transversal à via férrea e são vantajosamente realizados de materiais poliméricos.

[0036] O defletor de obstáculo 26 é a última barreira de proteção do obstáculo antes do contato com o eixo 7. Ele está fixado ao truque 6. Ele se estende transversalmente à via férrea e apresenta uma inclinação.

[0037] O defletor de obstáculo 26 compreende uma barra 52 de proteção inclinada que se eleva da frente para trás a partir de uma borda 54 o mais perto possível da via férrea.

[0038] A barra 52 de proteção compreende uma parede centrai 56 e em cada uma das extremidades laterais, uma parede lateral 60 que apresenta uma orientação convergente em direção a um ponto na frente da parede central 56 como ilustra a figura 3.

[0039] As paredes laterais 60 ultrapassam transversalmente o eixo 7 permanecendo ao mesmo tempo dentro do espaço ocupado pela carenagem 5. Assim, elas são próprias para evacuar obstáculo para fora da passagem do eixo 7.

[0040] A barra 52 de proteção é realizada em aço e apresenta um revestimento em tira de borracha.

[0041] A barra 52 de proteção está inclinada em um ângulo de 45° em relação à vertical. A primeira borda 54 da barra 52 de proteção está posicionada a uma altura igual, ou superior a 60 mm em relação à via férrea.

[0042] Os meios 12 de frenagem de emergência compreendem vantajosamente um órgão de comando manual 61 tal como uma alavanca de seleção ligada à unidade de controle 24.

[0043] A unidade de controle 24 é própria para comandar a frenagem de emergência na unidade de frenagem 9.

[0044] A frenagem de emergência é ativada, através de uma ligação cabeada, pelo órgão de comando 61 ou pela detecção de um obstáculo pelo sensor 34 do conjunto de detecção.

[0045] A unidade de controle 24 compreende um processador 62, uma memória embarcada e um software embarcado que realiza uma interface homem-máquina 63. Um registrador 64 da unidade de controle 24 salva o conjunto das informações comunicadas entre os elementos interconectados à unidade de controle 24.

[0046] A interface homem-máquina 63 da unidade de controle 24 se destina a auxiliar a controlar o veículo ferroviário 1.

[0047] A interface homem-máquina 63 compreende um meio 66 de desativação do comando de um frenagem de emergência entre o sensor 34 do conjunto de detecção e a unidade de frenagem 9.

[0048] O meio 66 de desativação apresenta uma configuração ativada, ou uma configuração desativada.

[0049] Na configuração desativada, o sensor 34 do conjunto de detecção, o processador 62 e a unidade de frenagem 9 estão interconectados.

[0050] Na configuração ativada, o sensor 34 do conjunto de detecção está desconectado do processador 62 e da unidade de frenagem 9.

[0051] O meio 66 de desativação é vantajosamente um comutador interposto entre o sensor 34 e a unidade de frenagem 9 que quando está em posição ativa, permite curto-circuitar a detecção de obstáculo pelo sensor 34, inibindo assim o comando da frenagem de emergência a partir do conjunto de detecção 20.

[0052] O processador 62 é próprio para receber os sinais na saída do meio de desativação 66 e na saída do órgão de comando 61.

[0053] Além disso, a interface homem-máquina 63 apresenta uma sinalização visual 72 que compreende: • um visor luminoso 72A que informa o operador do estado ativo do sensor 34 quando o meio 66 de desativação não está em configuração ativada, • uma sinalização 72B que informa o operador de a configuração ativada ou desativada do meio 66 de desativação, e • uma sinalização 72C que informa o operador de a posição ativa do sensor 34 quando o meio 66 de desativação está em configuração ativada.

[0054] O sensor 34 permanece conectado à interface homem-máquina 63 da unidade de controle que permite assinalar ao operador pelo visor luminoso 72A e a sinalização 72C quando o sensor 34 passou para o estado ativo.

[0055] A interface homem-máquina 63 compreende igualmente um meio de restauração 70 da frenagem de emergência. O meio de restauração 70 está ligado por uma ligação cabeada à unidade de frenagem 9 e, após seu acionamento, comanda para a unidade de frenagem 9 desativar a frenagem de emergência. O meio de restauração 70 está igualmente ligado ao processador 62 a fim de comunicar seu estado ao processador 62. O visor luminoso 72A permanece aceso até a ativação do meio de restauração 70 da frenagem de emergência pelo condutor. De fato, após a recepção do estado de ativação do meio de restauração 70, o processador 62 envia um sinal de confirmação ao visor luminoso 72A.

[0056] O órgão de comando manual 61 está constantemente ligado ao processador 62 qualquer que seja o estado do meio 66 de desativação.

[0057] Um processo de proteção de obstáculo para um veículo ferroviário 1, realizado por meio do dispositivo 10 de acordo com a presente invenção, vai ser agora descrito na figura 4.

[0058] O veículo ferroviário 1 está em marcha avante quando o processador 62 efetuar na etapa 100 um teste para detectar a presença de um sinal de detecção proveniente do sensor 34. Na ausência de sinal, o teste é repetido. Se um sinal for detectado na etapa 100 pelo deslocamento do braço 30 após um choque com um obstáculo, a etapa 110 é implementada.

[0059] Tal sinal é detectado durante o encontro de um obstáculo colocado sobre a via férrea. O contato com o obstáculo é efetuado ao nível da viga 28 do conjunto de detecção 20 disposto na extremidade anterior do veículo ferroviário 1.

[0060] O obstáculo sobre a via férrea é inserido sob a caixa 4 ocasionando um deslocamento da viga 28 ao longo do eixo longitudinal do veículo ferroviário 1 de frente para trás.

[0061] O braço 30 pivota e aciona o sensor 34 de detecção do deslocamento 100, o sensor 34 passa para o estado ativo.

[0062] Se o meio 66 de desativação estiver em configuração desativada, o processador 62 recebe o sinal de detecção proveniente do sensor 34 durante a etapa 110: • o sinal de detecção do sensor 34 é comunicado à unidade de controle 24 exibindo, na etapa 115, a detecção sobre a interface 63 no meio do visor luminoso 72A, • o sinal de detecção é diretamente transmitida à unidade de frenagem 9, o que gera a frenagem de emergência na etapa 120 até a parada completa na etapa 130 do veículo ferroviário 1.

[0063] Durante a frenagem de emergência, o obstáculo passa o conjunto de detecção 20 e progride sob a caixa 4. Ele é parado pelo muro de guarda 22 fixado atrás do conjunto de detecção 20. O obstáculo é amortecido e depois transportado em apoio pelo resguardo 38 dotado de rodízios 40 do muro de guarda 22.

[0064] Se para uma configuração topográfica da via férrea desfavorável e/ou para um ritmo acelerado do veículo ferroviário 1, o obstáculo conseguir progredir sob o muro de guarda 22, então o obstáculo progride até entrar em contato com o defletor de obstáculos 26 rígido que impede qualquer intrusão de obstáculos sob o eixo 7. O obstáculo é arrastado em deslizamento sobre a via férrea no espaço entre o muro de guarda 22 e o defletor de obstáculos 26 até a parada completa do veículo ferroviário 1.

[0065] Na parada completa do veículo ferroviário 1, o operador retira o obstáculo.

[0066] Um teste em(de) loop é efetuado na etapa 140 para detectar o acionamento do meio de restauração 70 da unidade de controle. Ele prossegue enquanto o meio de restauração 70 não for acionado.

[0067] Durante o acionamento do meio de restauração 70, a etapa 145 de desativação da frenagem de emergência é implementada.

[0068] Se o conjunto de detecção 20 estiver em posição inativa na etapa 150, o veículo ferroviário 1 arranca novamente nas mesmas condições previstas inicialmente 160, e o visor 72A exibe uma ausência de detecção. Caso contrário, um teste e repetido, o processo retorna à etapa 150.

[0069] Em presença de neve sobre a via férrea, o sensor 34 do conjunto de detecção aciona intempestivamente frenagens de emergência.

[0070] Para corrigir isso, quando na etapa 110, o meio 66 de desativação estiver em configuração ativada, o sinal transmitido pelo sensor 34 chega à unidade de controle 24, acende a sinalização 72C na etapa 170, mas não aciona a frenagem de emergência na unidade de frenagem 9, e o algoritmo passa diretamente para a etapa 100.

[0071] A frenagem de emergência permanece acionável pelo meio 61 de frenagem de emergência na etapa 180.

[0072] De modo geral, cada informação comunicada à unidade de controle 24 é exibida de modo visível pela sinalização visual 72 presente na interface 63.

[0073] Além disso, as informações comunicadas à unidade de controle 24 são salvas pelo registrador 64 de eventos. Os dados registrados são vantajosamente analisados pelos operadores de manutenção para verificar o bom funcionamento do veículo ferroviário 1 e do dispositivo 10.

Claims (11)

1. VEÍCULO FERROVIÁRIO (1), que compreende uma caixa (4), pelo menos um truque (6) que reúne, cada um, pelo menos um eixo (7), uma unidade de controle (24) de comando de frenagem de emergência ligada a uma unidade de frenagem (9) e a pelo menos um sensor (34) de detecção de um obstáculo para o comando da frenagem de emergência caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (24) compreende um meio (66) de desativação de um comando de um frenagem de emergência pelo ou por cada sensor (34) de detecção.

2. VEÍCULO FERROVIÁRIO (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um meio (12) de acionamento da frenagem de emergência e a unidade de controle (24) é própria para ativar a frenagem de emergência sob o comando do meio (12) de acionamento.

3. VEÍCULO FERROVIÁRIO (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (24) compreende um meio de restauração (70) próprio para desativar a frenagem de emergência da unidade de frenagem (9) na parada.

4. VEÍCULO FERROVIÁRIO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (24) compreende uma interface (63) homem-máquina que exibe eventos coletados pela unidade de controle (24).

5. VEÍCULO FERROVIÁRIO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (24) compreende um registrador (64) de eventos próprio para salvar as informações coletadas pela unidade de controle (24).

6. VEÍCULO FERROVIÁRIO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende um conjunto de detecção (20) fixado na extremidade anterior da caixa (4) do veículo ferroviário (1) que compreende uma viga (28) que se estende transversalmente à via férrea, articulada em relação à caixa (4) por uma articulação (32) de detecção, o sensor (34) de detecção é um sensor de posição da viga (28).

7. VEÍCULO FERROVIÁRIO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o meio (66) de desativação é um comutador disposto entre o sensor (34) de detecção e a unidade de frenagem (9).

8. VEÍCULO FERROVIÁRIO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende uma sinalização (72B) representativa do estado do meio (66) de desativação.

9. VEÍCULO FERROVIÁRIO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende um muro de guarda (22) fixado entre o conjunto de detecção (20) e o eixo (7) destinado a receber o obstáculo, e o muro de guarda (22) compreende uma barra (36) que se estende transversalmente à via férrea, e meios (51) de manutenção da barra (36) em repouso.

10. VEÍCULO FERROVIÁRIO (1), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o muro de guarda (22) compreende uma articulação (42) de segurança entre a caixa (4) e a barra (36), bem como um tampão elástico (50) que forma um batente de parada da barra (36) em repouso.

11. VEÍCULO FERROVIÁRIO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende um defletor de obstáculo (26) fixado sobre o truque (6) entre o muro de guarda (22) e o eixo (7), e o defletor de obstáculo (26) é uma barra (52) de proteção que se estende transversalmente à via férrea, própria para impedir qualquer contato do obstáculo com o eixo (7).