BR102016025324B1

BR102016025324B1 - Truque de vagão de carga ferroviário

Info

Publication number: BR102016025324B1
Application number: BR102016025324-1A
Authority: BR
Inventors: John Coseglia
Original assignee: Amsted Rail Company, Inc
Priority date: 2015-12-03
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2023-02-07
Also published as: AU2016247178B2; BR102016025324A2; MX2016014585A; CA2945709A1; US20170158208A1; CN106828527A; CA2945709C; AU2016247178A1; US10293839B2; CN106828527B

Abstract

TRUQUE DE VAGÃO DE CARGA FERROVIÁRIO. Um dispositivo fornecido adicionalmente a um truque de carga ferroviário de três peças para impedir o sobrecurso vertical do balancim e absorber energia de inércia do balancim antes que a mesma impacte a estrutura lateral ou o equipamento de freio. Duas variações desse dispositivo têm um vão que impede que o dispositivo seja engatado sob condições normais de operação. O dispositivo utiliza um material elastomérico de absorção de energia montado entre o topo da extremidade de balancim e o fundo do membro de compressão central de topo de estrutura lateral.

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[001] O truque de vagão de carga ferroviário de três peças tradicional consiste de um balancim e duas estruturas laterais. As estruturas laterais são sustentadas nas próprias extremidades pelos conjuntos de roda. O balancim que carrega a carroceria de vagão se estende de modo central através das estruturas laterais. O balancim é sustentado em molas de suspensão com sapatas de atrito de amortecimento localizadas nas estruturas laterais que sustentam o balancim. A suspensão contém molas de carga que sustentam o balancim e molas de controle que sustentam as sapatas de atrito. As sapatas de atrito incluem superfícies anguladas que encostam no balancim em bolsos que têm superfícies anguladas correspondentes. O resultado da força da mola que atua na sapata de atrito contra a sustentação angulada do balancim é uma força de cunha que atua na estrutura lateral. Amortecimento é o resultado da força de cunha na superfície plana de sapata de atrito que desliza contra e ao longo da superfície plana da estrutura lateral. A força de cunha e o atrito resultantes entre a superfície plana de sapata de atrito e a superfície plana de estrutura lateral cria força deslizante resistente a movimento. De modo geral, há dois tipos de sistemas de amortecimento de atrito em uso constante e variável. No sistema de amortecimento constante, as molas que criam a força contra a cunha não são rolamentos de carga e a força de atrito é a mesma independentemente de carga na placa central do truque, assim, a resistência de força deslizante de sapata é constante. No sistema de amortecimento variável, as molas que aplicam a força às cunhas também são molas de rolamento de carga e aplicam mais força na cunha quando sob carga do que quando o vagão de carga está vazio, assim, a resistência de força deslizante de sapata aumenta conforme as molas são comprimidas.

[002] Em alguns sistemas de amortecimento variáveis as molas de cunha têm pouca ou nenhuma compressão e há resistência de força deslizante de sapata insuficiente quando o vagão de carga está vazio. Sob essas condições, irregularidades de caminho vertical fazem com que as molas sejam comprimidas e armazenem energia e quando a energia for liberada, sem resistência de força deslizante suficiente, a energia e a inércia fazem com que o balancim e a carroceria de vagão de carga cursem verticalmente através do ponto neutro e que o balancim possa se levantar fora das molas de carga. Algumas vezes, impacto vertical excessivo pode ocorrer entre os componentes de truque possivelmente danificando os mesmos; ademais, molas podem ser deslocadas para fora dos locais de assento das mesmas.

[003] Adicionalmente ao amortecimento de atrito insuficiente, há outras situações, tais como irregularidades de caminho vertical e operações de carregamento ou descarregamento, que podem fazer com que o balancim se mova verticalmente em uma quantidade excessiva e, desse modo, impactando a estrutura lateral, ou o equipamento de freio, ou causando o deslocamento de molas.

[004] A presente invenção se refere a limitar o curso vertical do balancim e absorver a energia antes que possa ocorrer danificação aos componentes de truque.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[005] Irregularidades verticais no caminho ferroviário fazem com que as molas de carga do truque armazenem e liberem energia, e algumas suspensões de truque de vagão de carga ferroviário de três peças não têm resistência suficiente para curso vertical quando o vagão de carga está vazio. Isso pode provocar danificação de componente no equipamento de freio do truque, e pode transmitir grandes acelerações verticais para a carroceria de vagão. Em alguns casos as molas podem ser deslocadas dos assentos das mesmas.

[006] A presente invenção refere-se a limitar o curso vertical do balancim relativo à estrutura lateral e absorver a energia antes que possa ocorrer o impacto entre o balancim e a estrutura lateral ou o equipamento de freio.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] Nos desenhos, A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma montagem de truque de carga ferroviário de três peças aplicável em todas as modalidades da presente invenção; a figura 2 é uma vista em recorte detalhado parcial de um truque de carga ferroviário de três peças tradicional com uma primeira modalidade da presente invenção; a figura 3 é uma vista explodida de uma primeira modalidade da presente invenção com uma vista em recorte detalhado parcial de uma estrutura lateral; a figura 4 é uma vista de montagem parcial do vão entre uma primeira modalidade da presente invenção e a extremidade de balancim de truque ferroviário; a figura 5 é uma vista detalhada parcial de um truque de carga ferroviário de três peças tradicional com uma segunda modalidade da presente invenção; a figura 6 é uma vista explodida de uma segunda modalidade da presente invenção, e a figura 7 é uma vista de montagem parcial do vão entre uma segunda modalidade da presente invenção e a seção central de topo de estrutura lateral de truque ferroviário.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[008] Agora, referindo-se à Figura 1, que é uma vista em perspectiva de uma montagem de truque de vagão de carga ferroviário de três peças 1 é observada de modo a compreender duas estruturas laterais 2 e 13 lateralmente espaçadas entre as quais o balancim 3 se estende. O balancim 3, é observado de modo a incluir extremidades de balancim 14 e 15, que se estendem através de estruturas laterais 2 e 13. As molas de suspensão 10, são observadas de modo a sustentar as extremidades de balancim 14 e 15. Sob um vagão de carga ferroviário vazio há um espaço entre o topo da extremidade de balancim 14 e 15 e a seção central de topo da estrutura lateral 16. Deve-se entender que a montagem de truque de vagão de carga ferroviário 1, conforme mostrado na Figura 1, pode acomodar o para-choque de curso vertical 17, conforme observado nas Figuras 2, 3, e 4, com a introdução de orifícios no topo da extremidade de balancim se pode acomodar o para-choque de curso vertical 20, conforme observado nas Figuras 5, 6, e 7. O balancim 3 é observado de modo a incluir na superfície superior do mesmo um copo central de balancim 12 e um par de rolamentos laterais lateralmente espaçados 4. O conjunto de roda 5 consiste em duas rodas 6 pressionadas no eixo 7. O conjunto de roda 5 tem rolamentos 8 montados em ambas extremidades de eixo 7. Os rolamentos 8 de conjunto de roda 5 sustentam as estruturas laterais 2 e 13 em adaptadores de rolamento 9. As estruturas laterais 2 e 13 e o balancim 3 são, geralmente, uma única estrutura de aço fundido. O eixo 7 é, geralmente, de aço forjado. As rodas 6 são, geralmente, de aço fundido.

[009] Agora, referindo-se à Figura 2, que é uma vista em recorte detalhado parcial de uma montagem de truque de vagão de carga ferroviário de três peças 1. A seção central de topo de estrutura lateral 2 é mostrada em recorte para mostrar uma disposição de montagem típica para uma primeira modalidade da presente invenção para a seção central de topo das estruturas laterais de truque.

[0010] Agora, referindo-se à Figura 3, é uma vista explodida de uma primeira modalidade da presente invenção e os componentes de montagem típicos da mesma. O para-choque 17 é produzido a partir de um material elastomérico de absorção de energia. O formato do mesmo se conforma com o lado inferior da seção central de topo de estrutura lateral 2, que transpõe o membro cruzado central, e tem flanges que se estendem ao redor das aberturas no lado de baixo da seção central de topo de estrutura lateral com orifícios para fechos de montar. O espaçador 18 é produzido a partir de material elastomérico similar conforme o para-choque. Também transpõe o membro cruzado central no fundo da seção central de topo de estrutura lateral e tem flanges que se estendem ao redor das aberturas com orifícios para os fechos de montar. A placa de porca 19 é produzida a partir de aço e tem orifícios rosqueados para os fechos de montar. As cavilhas 20 e as arruelas 21 de montar e são peças de padrão industrial. As cavilhas devem ter trava rosqueada aplicada para evitar afrouxamento no campo.

[0011] Agora, referindo-se à Figura 4, que é uma vista do espaço que é deixado entre o para-choque 17 e o topo da extremidade de balancim 15. Normalmente, espera-se que esse vão esteja entre 7 e 13 mm (aproximadamente 0,28 a 0,51 polegada), em que a espessura do para-choque deve ser projetada para cada pedido de modo que o topo da extremidade de balancim apenas entre em contato com o para-choque sob extremos deslocamentos verticais.

[0012] Agora, referindo-se à Figura 5, que é uma vista em recorte detalhado parcial de uma montagem de truque de vagão de carga ferroviário de três peças 1 com uma segunda modalidade da presente invenção montada ao topo da extremidade de balancim.

[0013] Agora, referindo-se à Figura 6, é uma vista explodida de uma segunda modalidade da presente invenção e os componentes de montagem típicos da mesma. O para-choque 20 é produzido a partir de um material elastomérico de absorção de energia. O formato do mesmo conforma com o lado de baixo da seção central de topo de estrutura lateral e tem flanges que se estendem ao redor das aberturas no lado de topo da extremidade de balancim com orifícios para fechos de montar. Os espaçadores 21 são produzidos a partir de material elastomérico similar conforme o para-choque. Os mesmos transpõem a nervura central que é tipicamente encontrada na extremidade de balancim. Os espaçadores também têm flanges que se estendem ao redor das aberturas no topo da extremidade de balancim e têm orifícios para os fechos de montar. As placas de porca 22 são produzidas a partir de aço e têm orifícios rosqueados para os fechos de montar. As cavilhas 23 e as arruelas 24 de montar e são peças de padrão industrial. As cavilhas devem ter trava rosqueada aplicada para evitar afrouxamento no campo.

[0014] Agora, referindo-se à Figura 7, que é uma vista do espaço deixado entre o para-choque 17 e o fundo da seção de topo de estrutura lateral para seção central 16. Normalmente, espera-se que esse vão esteja entre 7 e 13 mm (aproximadamente 0,28 a 0,51 polegada), em que a espessura do para- choque deve ser projetada para cada pedido de modo que o topo da extremidade de balancim apenas entre em contato com o para-choque sob extremos deslocamentos verticais.

Claims

1. Truque de vagão de carga ferroviário (1), caracterizado pelo fato de que compreende: duas estruturas laterais (2, 13), em que, cada uma, tem uma base de sustentação de mola e uma seção central de topo, a seção central de topo de cada estrutura lateral que tem um fundo, molas de sustentação (10) de balancim (3) na base de sustentação de mola de estrutura lateral, um balancim que se estende de modo transversal às duas estruturas laterais, o balancim que tem duas seções de extremidade (14, 15), em que cada seção de extremidade tem um topo e um fundo, cada seção de extremidade de balancim (14, 15) que se estende para o interior de, e é sustentada em uma das bases de sustentação de mola pelas molas de sustentação, cada estrutura lateral que inclui uma abertura de balancim formada por duas paredes laterais verticais de estrutura lateral, cada seção de extremidade de balancim que inclui duas superfícies inclinadas, uma sapata de atrito (26) que tem uma face vertical (28), um para-choque (17) elastomérico de absorção de energia entre o topo da extremidade de balancim e o fundo da seção central de topo das estruturas laterais, pelo menos uma porção do elastomérico de absorção sendo posicionada dentro da abertura do balancim da estrutura lateral.

2. Truque de vagão de carga ferroviário de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente fixar placas (22) com orifícios que permitem que o para- choque elastomérico de absorção de energia seja prontamente instalado ou removido.

3. Truque de vagão de carga ferroviário de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um vão entre o para-choque e a seção central de topo de estrutura lateral, em que o vão é dimensionado para permitir que a suspensão de truque opere normalmente, porém, permite que o para-choque absorva energia de inércia em excesso antes que possa ocorrer o impacto entre a estrutura lateral e o balancim (3) ou entre o balancim e o equipamento de freio.

4. Truque de vagão de carga ferroviário, caracterizado pelo fato de que compreende: duas estruturas laterais, em que, cada uma, tem uma base de sustentação de mola e uma seção central de topo, sendo que a seção central de topo de cada estrutura lateral tem um topo e um fundo, molas de sustentação de balancim na base de sustentação de mola de estrutura lateral, um balancim que se estende de modo transversal às duas estruturas laterais (2, 14), o balancim que tem duas seções de extremidade, em que cada seção de extremidade tem um topo e um fundo, cada seção de extremidade de balancim (14, 15) que se estende para o interior de, e é sustentada em uma das bases de sustentação de mola pelas molas de sustentação, cada estrutura lateral que inclui uma abertura de balancim formada por duas paredes laterais verticais de estrutura lateral, cada seção de extremidade de balancim que inclui duas superfícies inclinadas (30, 32), sendo uma sapata de atrito que tem uma face vertical, um para-choque elastomérico de absorção de energia entre o topo da extremidade de balancim e o fundo da seção central de topo das estruturas laterais, pelo menos uma porção do elastomérico de absorção sendo posicionada dentro da abertura do balancim da estrutura lateral.

5. Truque de vagão de carga ferroviário de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente fixar placas (22) com orifícios que permitem que o para- choque elastomérico de absorção de energia seja prontamente instalado ou removido.

6. Truque de vagão de carga ferroviário de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um vão entre o para-choque (17) e o topo da extremidade de balancim (14, 15), em que o vão é dimensionado para permitir que a suspensão de truque opere normalmente, porém, permite que o para-choque absorva energia de inércia em excesso antes que possa ocorrer o impacto entre a estrutura lateral e o balancim.