BR102017008765A2

BR102017008765A2 - Bucha hidráulica e veículo ferroviário

Info

Publication number: BR102017008765A2
Application number: BR102017008765-4A
Authority: BR
Inventors: Bo Zou; Dan Luo; Jo GROSS; Jianxun Liu; Jiling BU; Tao Wang; Xingwu DING; Yaxin Zhang
Original assignee: Zhuzhou Times New Material Technology Co., Ltd
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2017-04-27
Publication date: 2018-06-19
Also published as: DE102016124050B4; DE102016124050A1; US10086645B2; BR102017008765B1; DE202016009155U1; US20180154686A1

Abstract

bucha hidráulica e veículo ferroviário. é descrita uma bucha hidráulica e um veículo ferroviário. a bucha hidráulica compreende: um eixo central; uma luva montada no eixo central, sendo que um primeiro corpo de borracha é preenchido num espaço formado entre o eixo central e a luva, e é provida uma ranhura numa superfície externa da luva; e um invólucro externo, o qual é montado na luva através de encaixe por pressão. duas câmaras de líquido para acomodar líquidos são providas diametralmente opostas uma à outra no primeiro corpo de borracha, e a ranhura e o invólucro externo definem um canal de fluxo, através do qual as duas câmaras de líquido comunicam entre si. a utilização da bucha hidráulica no veículo ferroviário não só pode assegurar o funcionamento estável do veículo no seu estado de marcha em linha reta, mas também pode reduzir a abrasão de uma roda e de um trilho num estado de marcha em curva.

Description

(54) Título: BUCHA HIDRÁULICA E VEÍCULO FERROVIÁRIO (51) Int. Cl.: F16F 13/06; B60G 11/26 (30) Prioridade Unionista: 02/12/2016 CN 201611095592.5 (73) Titular(es): ZHUZHOU TIMES NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO., LTD (72) Inventor(es): BO ZOU; DAN LUO; JO GROSS; JIANXUN LIU; JILING BU; TAO WANG; XINGWU DING; YAXIN ZHANG (74) Procurador(es): RICCI & ASSOCIADOS PROPRIEDADE INTELECTUAL S/S LTDA (57) Resumo: BUCHA HIDRÁULICA E VEÍCULO FERROVIÁRIO. É descrita uma bucha hidráulica e um veículo ferroviário. A bucha hidráulica compreende: um eixo central; uma luva montada no eixo central, sendo que um primeiro corpo de borracha é preenchido num espaço formado entre o eixo central e a luva, e é provida uma ranhura numa superfície externa da luva; e um invólucro externo, o qual é montado na luva através de encaixe por pressão. Duas câmaras de líquido para acomodar líquidos são providas diametralmente opostas uma à outra no primeiro corpo de borracha, e a ranhura e o invólucro externo definem um canal de fluxo, através do qual as duas câmaras de líquido comunicam entre si. A utilização da bucha hidráulica no veículo ferroviário não só pode assegurar o funcionamento estável do veículo no seu estado de marcha em linha reta, mas também pode reduzir a abrasão de uma roda e de um trilho num estado de marcha em curva.

100 13

1/23

BUCHA HIDRÁULICA E VEÍCULO FERROVIÁRIO

CAMPO DE INVENÇÃO [001] A presente veículos ferroviários e, hidráulica, que pode ferroviários.

invenção refere-se ao campo de em particular, a uma bucha ser utilizada em veículos

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Os veículos ferroviários podem operar simplesmente em dois estados, dos quais, um primeiro é um estado de marcha em linha reta, e um segundo é um estado de marcha em curva. No estado da técnica, é normalmente utilizado um braço de borracha para conectar uma roda a um truque, de tal modo que o veículo possa deslocar-se rápida e estavelmente ao longo do trilho no estado de marcha em linha reta, e rodar suavemente ao longo do trilho no estado de marcha em curva.

[003] A fim de permitir que o veículo funcione de forma estável no estado de marcha em linha reta, o braço de borracha é normalmente projetado para ter uma rigidez relativamente grande. No entanto, um tal braço de borracha com uma rigidez relativamente grande irá resultar em abrasão severa da roda e do trilho no estado de marcha em curva, aumentando desse modo os custos operacionais do veículo.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO [004] Tendo em vista o problema anterior, a presente invenção provê uma bucha hidráulica. A utilização da bucha hidráulica da presente invenção em um veículo ferroviário não só pode assegurar o funcionamento estável do veículo em um estado de marcha em linha reta, mas também pode reduzir a abrasão de uma roda e de um trilho em um

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 35/71

2/23 estado de marcha em curva. A presente invenção provê ainda um veículo ferroviário, no qual a bucha hidráulica da presente invenção é utilizada.

[005] Uma bucha hidráulica de acordo com um primeiro aspecto da presente invenção compreende: um eixo principal; uma luva montada no eixo principal, em que um primeiro corpo de borracha é preenchido num espaço formado entre o eixo principal e a luva, e é proporcionada uma ranhura numa superfície externa da luva; e um invólucro externo, o qual está montado na luva através de encaixe por pressão. Duas câmaras de líquido para acomodar líquidos são providas diametralmente opostas uma à outra no primeiro corpo de borracha. A ranhura e o invólucro externo juntos definem um canal de fluxo, através do qual as duas câmaras de líquido comunicam entre si.

[006] Num veículo ferroviário, o eixo central da bucha hidráulica está conectado a um truque do veículo, e o invólucro externo está ligado a um braço de posicionamento de uma roda do veículo. A bucha hidráulica é normalmente disposta de tal maneira que uma das duas câmaras de líquido fica localizada na frente enquanto uma outra está localizada na parte traseira, em relação à direção de marcha do veículo. Durante a marcha em curva do veículo, a roda gira e aciona o braço de posicionamento para se mover, o que por sua vez provoca o movimento relativo do eixo central e do invólucro externo, conseguindo assim a direção de ambos, do truque de guia conectado ao eixo central e de uma carroceria do veículo. Durante tal procedimento, o movimento relativo do eixo central e do invólucro externo faz com que uma câmara de líquido frontal seja comprimida, e uma câmara de líquido traseira ser expandida. Como

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 36/71

3/23 resultado, um líquido na câmara de líquido frontal fluirá parcialmente através do canal de fluxo para a câmara de líquido traseira, de modo a ser adaptado ao movimento relativo do eixo central e do invólucro externo e à direção da roda. Numa perspectiva global, durante a marcha em curva do veículo, a bucha hidráulica de acordo com a presente invenção tem maior flexibilidade do que um braço de borracha do estado da técnica, de modo a permitir uma direção suave da roda, reduzindo assim a abrasão da roda e do trilho. Num estado de marcha em linha reta do veículo, os líquidos nas câmaras de líquido e o canal de fluxo permanecem praticamente imóveis, de tal modo que a rigidez da bucha hidráulica não é significativamente variada em relação à rigidez de um braço de borracha do estado da

técnica. Como	resultado,	o veículo pode	manter	operações
estáveis.
[007]	Em uma	concretização,	o eixo	central
compreende uma	seção intermediária que	tem um	primeiro

diâmetro e duas seções de extremidade tendo cada uma um segundo diâmetro, sendo o primeiro diâmetro maior do que o segundo diâmetro e sendo o primeiro corpo de borracha formado na seção intermediária. Um conjunto de vedação anular é montado em cada uma das duas seções de extremidade.

[008] Em uma concretização, o conjunto de vedação compreende um anel de suporte rígido e uma anilha rígida, estando o anel de suporte e a anilha ligados entre si por meio de um segundo corpo de borracha. O anel de suporte está em contato com um passo do eixo central, e a anilha é engatada com o invólucro externo de encaixe por pressão. De acordo com uma tal estrutura, uma vez que o anel de suporte

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 37/71

4/23 e a anilha estão conectados um ao outro através do segundo corpo de borracha, pode ser gerado um movimento relativo entre o invólucro externo e o eixo central, permitindo assim uma direção suave da roda. Além disso, o segundo corpo de borracha pode absorver parcialmente a energia de movimento do invólucro externo em relação ao eixo central, amortecendo assim o movimento lateral do veículo.

[009] Em uma concretização, a anilha fica localizada axialmente fora do conjunto de vedação e um primeiro espaço de descompressão é formado entre a anilha e o eixo central. Com o primeiro espaço de descompressão, a anilha pode mover-se em direção ao eixo central (isto é, entrar no primeiro espaço de descompressão) sob uma força de compressão radialmente para dentro causada pelo movimento relativo do invólucro externo e do eixo central durante a marcha em curva do veículo ferroviário. Isto contribui ainda mais para uma direção suave da roda e para uma redução da abrasão da roda e do trilho.

[010] Em outra forma de concretização, uma extremidade superior do anel de suporte é espaçada a partir do invólucro externo para formar um segundo espaço de descompressão. Neste caso, durante a marcha em curva do veículo ferroviário, o anel de suporte rígido não impedirá o movimento relativo entre o invólucro externo e o eixo central, facilitando assim o movimento suave do invólucro externo em relação ao eixo central e permitindo uma direção suave da roda e reduzindo a abrasão da roda e do trilho.

[011] Em uma forma de concretização, cada câmara de líquido é formada ao longo do primeiro corpo de borracha ao longo de uma direção axial deste e o conjunto de vedação fica em contato de vedação com o primeiro corpo de borracha

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 38/71

5/23 e a luva, de modo a formar a câmara de líquido. Assim, a câmara de líquido desta forma de concretização tem um volume maior do que uma câmara de líquido que não passa por todo o corpo de borracha. Como resultado, a bucha hidráulica tem maior flexibilidade, de modo a reduzir a abrasão da roda e do trilho durante a marcha em curva do veículo.

[012] Em uma concretização, duas porções de extremidade axial do primeiro corpo de borracha são formadas, respectivamente, em recessos anulares, sendo proporcionado um elemento de correspondência axial em cada um dos recessos anulares de modo que se desvie de uma porção de extremidade axial da câmara de líquido. O conjunto de vedação fica em contato de vedação com o elemento de correspondência e a luva, de modo que os recessos anulares formem duas câmaras de líquido auxiliares em comunicação com as duas câmaras de líquido, respectivamente. Com as câmaras de líquido auxiliares, a quantidade de líquido na bucha hidráulica é aumentada, aumentando assim um intervalo para ajustar o movimento relativo entre o invólucro externo e o eixo central da bucha hidráulica e reduzindo ainda mais a abrasão da roda e do trilho durante a marcha em curva do veículo.

[013] Em uma forma de concretização preferida, o canal de fluxo comunica com a câmara de líquido auxiliar associada com uma primeira câmara de líquido numa primeira porção de extremidade axial do primeiro corpo de borracha e com a câmara de líquido auxiliar associada com uma segunda câmara de líquido numa segunda extremidade axial do primeiro corpo de borracha.

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 39/71

6/23 [014] Numa concretização, cada câmara de líquido se estende em uma direção circunferencial; e uma porção média da câmara de líquido apresenta uma largura menor do que uma porção de borda. De acordo com uma tal estrutura, mesmo se o eixo central se mover para uma posição extrema em relação ao invólucro externo (isto é, uma parede de fundo da câmara de líquido entra em contato com uma parede de topo da mesma), haverá ainda líquido presente na porção de borda da câmara de líquido. Isto facilita a recuperação rápida da câmara de líquido quando o eixo central se afasta da posição extrema em relação ao invólucro externo, impedindo assim que a bucha hidráulica seja danificada.

[015] Em uma concretização, duas porções de borda circunferenciais de cada câmara de líquido são formadas, respectivamente, em reservatórios de líquido que intumescem radialmente para dentro e a porção média localizada entre as duas porções de borda circunferenciais forma uma câmara de comunicação. De acordo com uma tal estrutura, mesmo se o eixo central se mover para além da posição extrema em relação ao invólucro externo de modo que a câmara de comunicação desapareça completamente, o líquido permanecerá no reservatório de líquido da câmara de líquido. Isto facilita ainda mais a recuperação rápida da câmara de líquido depois que o eixo central se afasta da posição extrema em relação ao invólucro externo, impedindo assim que a bucha hidráulica seja danificada. Além disso, após a câmara de comunicação desaparecer, o reservatório de líquido e a câmara de líquido auxiliar que se comunica com o mesmo continuarão a contribuir para a manutenção da flexibilidade da bucha hidráulica. Além disso, o reservatório de líquido que intumesce radialmente para

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 40/71

7/23 dentro faz com que uma porção do primeiro corpo de borracha entre a luva e a câmara de líquido seja menor do que uma porção do primeiro corpo de borracha entre a luva e o eixo central. Deste modo, a câmara de líquido será mais sensível ao movimento relativo do alojamento exterior e do eixo central, de modo a adaptar-se de modo mais responsivo à direção da roda e reduzir a abrasão da roda e do trilho.

[016] Em uma forma de realização, a seção intermediária do eixo central possui uma superfície arqueada que se projeta radialmente para fora. A superfície arqueada pode evitar a concentração de tensão gerada na seção intermediária do eixo central, quando o eixo central se move em relação à luva. Além disso, em comparação com um eixo central com uma seção intermediária de uma mesma dimensão radial, tal eixo central que compreende uma seção intermediária com uma região média apresentando uma dimensão radial maior do que duas extremidades da mesma, permite uma maior margem de movimento relativo entre o invólucro externo e eixo central, facilitando assim a conformidade com a direção da roda. Além disso, o eixo central dessa forma também é favorável para obtenção de uma largura da porção média da câmara de líquido menor do que a da sua porção de borda.

[017] Em uma concretização, o eixo central compreende um corpo em forma de coluna que tem duas seções de extremidade e uma seção intermediária, e um corpo anular montado de forma removível na seção intermediária, tendo o corpo anular uma superfície arqueada radialmente saliente para fora. De acordo com uma tal estrutura, durante a fabricação da bucha hidráulica, o corpo anular e o corpo em forma de coluna podem ser produzidos separadamente e apenas

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 41/71

8/23 o primeiro corpo de borracha e o corpo anular são então encaixados para formar um conjunto que deve ser montado com o corpo em forma de coluna. O invólucro externo e outros componentes auxiliares (se houver) são finalmente montados para formar a bucha hidráulica. Contudo, de acordo com a presente forma de concretização, é desnecessário manusear o eixo central e o corpo em forma de coluna quando o conjunto está sendo fabricado. Em vez disso, apenas o corpo anular deve ser manuseado, reduzindo assim notavelmente a dificuldade de fabricação e os custos.

[018] Em uma concretização, a ranhura apresenta um comprimento na faixa de 1 e 4 m, e uma seção transversal quadrada (o quadrado aqui não pode ser entendido no seu sentido matemático, mas tem um chanfro apropriado em um canto do mesmo). Preferivelmente, a ranhura possui uma área de seção transversal na faixa de 4 e 25 mm . Em uma concretização, a câmara de líquido apresenta uma área de ₂ pistão equivalente na faixa de 1,000 e 10,000 mm . Descobriu-se inesperadamente, que quando a ranhura e a câmara de líquido estão conFiguradas de uma maneira como descrita acima, a bucha hidráulica mostra flexibilidade maior do que a de um braço de borracha existente durante a marcha em curva do veículo e rigidez próxima àquela do braço de borracha existente durante a marcha em linha reta do veículo. Além disso, a ranhura (ou o canal de fluxo) possui arestas e cantos vivos, onde a turbulência do líquido aumenta assim a resistência ao escoamento do líquido na ranhura (ou canal de fluxo). Durante a operação do veículo, a resistência ao escoamento ajuda a consumir a energia de vibração gerada deste modo, melhorando assim o funcionamento estável do veículo.

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 42/71

9/23 [019] Numa concretização, a ranhura é helicoidal, de modo que é conveniente construir uma ranhura com um comprimento relativamente grande.

[020] Em uma concretização, a luva é feita de nylon-66. Isto facilita a moldagem por injeção rápida da luva, reduzindo assim os custos de fabricação. Além disso, o nylon-66 também tem certa flexibilidade, facilitando assim o encaixe por pressão entre a luva e o invólucro externo. Deve ser entendido que a luva também pode ser feita de outros materiais rígidos, tais como aço, conforme necessário.

[021] Um veículo ferroviário de acordo com um segundo aspeto da presente invenção compreende a bucha hidráulica como descrito acima, em que o eixo central da bucha hidráulica está conectado a um truque do veículo ferroviário e o invólucro externo do conjunto hidráulico é conectado a um braço de posicionamento de uma roda do veículo ferroviário. E as duas câmaras de líquido ficam dispostas juntas entre si. A bucha hidráulica da presente invenção pode ser montada no veículo ferroviário não só para permitir uma direção suave da roda durante a marcha em curva do veículo, reduzindo assim a abrasão da roda e do trilho, mas também para proporcionar uma rigidez relativamente grande durante a sua marcha em linha reta, mantendo assim o funcionamento estável do veículo.

[022] Em comparação com o estado da técnica, a presente invenção possui as seguintes vantagens. A bucha hidráulica da presente invenção é provida com o primeiro corpo de borracha, as câmaras de líquido e o canal de fluxo. As câmaras de líquido e o canal de fluxo podem não só permitir uma direção suave da roda durante a marcha em

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 43/71

10/23 curva do veículo, reduzindo assim a abrasão da roda e do trilho, mas também proporcionar uma rigidez relativamente grande para o veículo durante a sua marcha em linha reta, de modo a manter um funcionamento estável do veículo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [023] A presente invenção será esclarecida mais detalhadamente com referência a formas de concretização e desenhos anexos, nos quais:

[024] A Figura 1 mostra esquematicamente uma posição de montagem de uma bucha hidráulica em um veículo ferroviário de acordo com uma forma de concretização da presente invenção;

[025] A Figura 2 mostra uma vista em perspectiva da bucha hidráulica de acordo com uma forma de concretização da presente invenção;

	[026]	A Figura 3 é uma vista de seção	transversal
da	Figura 2 ao	longo da linha A-A;
	[027]	A Figura 4 é uma vista de seção	transversal
da	Figura 2 ao	longo da linha B-B;
	[028]	A Figura 5 é uma vista de seção	transversal
da	Figura 2 ao	longo da linha C-C;
	[029]	A Figura 6 é uma vista em perspectiva da
bucha hidráulica mostrada na Figura 2 com um invólucro

externo e um conjunto de vedação do mesmo removido;

[030] A Figura 7 é uma vista esquerda da Figura

6;

[031] A Figura 8 é uma vista em seção transversal da Figura 7 ao longo da linha F-F;

[032] A Figura 9 é uma vista em perspectiva de um eixo central da bucha hidráulica mostrada na Figura 2;

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 44/71

11/23 [033] A Figura 10 é uma vista frontal de uma luva da bucha hidráulica mostrada na Figura 2;

[034] A Figura 11 é uma vista em seção transversal axial da luva mostrada na Figura 10;

[035] A Figura 12 mostra uma vista em perspectiva do invólucro externo da bucha hidráulica mostrada na Figura 2;

[036] A Figura 13 mostra uma vista em perspectiva do conjunto de vedação da bucha hidráulica mostrada na Figura 2;

[037]	A Figura	14 mostra	uma	vista	em seção
transversal da	Figura 13	ao longo da	linha	D-D;
[038]	A Figura	15 mostra	uma	vista	em seção
transversal da	Figura 13	ao longo da	linha	E-E;
[039]	A Figura	16 mostra uma vista estrutural de

uma bucha hidráulica (com um conjunto de vedação e um invólucro externo do mesmo removido) de acordo com outra forma de concretização da presente invenção;

[040] A Figura 17 mostra esquematicamente outra concretização de uma câmara de líquido;

[041] A Figura 18 mostra esquematicamente uma outra concretização da câmara de líquido; e [042] A Figura 19 mostra esquematicamente uma vista explodida da estrutura da bucha hidráulica mostrada na Figura 16.

[043] Nos desenhos anexos, os mesmos componentes são indicados pelos mesmos sinais de referência. Os desenhos anexos não são desenhados a uma escala real.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES [044] A presente invenção será descrita também com referência aos desenhos anexos.

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 45/71

12/23 [045] A Figura 1 mostra esquematicamente uma posição de montagem 100 de uma bucha hidráulica 1 em um veículo ferroviário de acordo com uma forma de concretização da presente invenção. Conforme ilustrado na Figura 1, o veículo ferroviário inclui um truque 11 e rodas 12, cada uma com um braço de posicionamento 13. A bucha hidráulica 1 está simultaneamente conectada ao truque de guia 11 e uma das rodas 12, de uma maneira como descrito especificamente abaixo. Durante a marcha em linha reta do veículo ferroviário, a bucha hidráulica 1 apresenta uma rigidez relativamente grande, o que contribui para o funcionamento estável do veículo; enquanto que durante a marcha em curva do veículo ferroviário, a bucha hidráulica 1 apresenta uma flexibilidade relativamente grande, o que facilita a direção suave da roda 12, reduzindo assim a abrasão da roda 12 e do trilho.

[046] As Figuras 2, 3, 4 e 5 mostram uma forma de concretização da bucha hidráulica 1. Conforme indicado nas Figuras 2-5, a bucha hidráulica 1 inclui um eixo central 20, uma luva 47 montada no eixo central 20 e um invólucro externo 22 montado na luva 47 através de encaixe por pressão. Duas extremidades do eixo central 20 estão conectadas ao truque de guia 11 e o invólucro externo 22 fica conectado ao braço de posicionamento 13. Tais conexões são bem conhecidas dos versados na técnica e, deste modo, não serão descritas aqui detalhadamente.

[047] Um espaço formado entre o eixo central 20 e a luva 47 é preenchido com um primeiro corpo de borracha 40, no qual duas câmaras de líquido 41 para acomodar um líquido são providas diametralmente opostas uma à outra. Uma ranhura 42 é formada numa superfície externa da luva 47

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 46/71

13/23 e o invólucro externo 22 é provido no seu interior com um orifício de alimentação de líquido 29 que se comunica com a ranhura 42. Quando montada, a ranhura 42 define, juntamente com o invólucro externo 22, um canal de escoamento para o líquido, e duas extremidades do canal de fluxo ficam em comunicação com as duas câmaras de líquido 41, respectivamente, de modo que o líquido possa escoar para e a partir das duas câmaras de líquido 41.

[048] Durante a marcha em curva do veículo ferroviário, o movimento da roda 12 provocará um movimento relativo entre o eixo central 20 e o invólucro externo 22. Neste momento, uma câmara de líquido 411 localizada na frente será comprimida, enquanto que uma câmara de líquido 412 localizada na parte traseira será expandida. Deste modo, o líquido na câmara de líquido 411 escoará para dentro da câmara de líquido 412 através do canal de fluxo, de modo a permitir que a bucha hidráulica 1 seja adaptada à direção da roda 12. A bucha hidráulica 1 com tal estrutura tem maior flexibilidade do que um braço de borracha existente, reduzindo assim a abrasão da roda 12 e do trilho. Durante a rápida marcha em linha reta do veículo ferroviário, o líquido na câmara de líquido 41 e o canal de fluxo 42 permanecem quase imóveis. Isto permite uma variação não significativa na rigidez da bucha hidráulica 1 em comparação com a do braço de borracha do estado da técnica, permitindo desse modo um funcionamento estável do veículo.

[049] A bucha hidráulica 1 pode ser produzida como se segue. O eixo central 20 e a luva 47 são colocados num molde adequado, seguido por injeção do primeiro corpo de borracha 40 num estado líquido. Depois do primeiro corpo

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 47/71

14/23 de borracha 40 num estado líquido ser resfriado e solidificado, a desmoldagem é realizada para obter a bucha hidráulica 1 em um estado mostrado na Figura 6. A luva externa 22 é então montada na luva 47 através de encaixe por pressão. A câmara de líquido 41 é formada por meio do molde, de modo a ser arbitrariamente ajustável em forma e tamanho conforme necessário. A câmara de líquido 41 é formada no interior do primeiro corpo de borracha 40, isto é, uma parede de fundo 50 e uma parede de topo 51 da mesma são ambas formadas pelo primeiro corpo de borracha 40.

[050] Em uma concretização, a câmara de líquido 41 é formada axialmente através do primeiro corpo de borracha 40, como mostrado na Figura 8. Neste caso, para formar uma câmara de líquido fechada 41, dois conjuntos de vedação 43 são montados separadamente em duas seções de extremidade 91 e 92 do eixo central 20. Como mostrado na Figura 4, os dois conjuntos de vedação 43 vedam respectivamente as porções de extremidade axial 81 da câmara de líquido 41, de modo a formar a câmara de líquido fechada 41. Deve ser entendido que a câmara de líquido 41 também pode ser formada no primeiro corpo de borracha 40 por outros meios. Por exemplo, como mostrado na Figura 17, uma porção de extremidade axial da câmara de líquido 41 é fechada pelo primeiro corpo de borracha 40, enquanto que a outra porção de extremidade axial é fechada pelo conjunto de vedação 43. Pode-se fazer referência adicionalmente à Figura 18, em que a câmara de líquido 41 é formada no primeiro corpo de borracha 40 de uma maneira completamente fechada. Deve ser entendido que nas concretizações como mostrado nas Figuras 17 e 18, os conjuntos de vedação 43 estão ainda montados em ambas as seções de extremidade 91 e

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 48/71

15/23 do eixo central 20, de modo a desempenhar funções de vedação e suporte, conforme necessário.

[051] Em uma concretização, a câmara de líquido 41 estende-se em uma direção circunferencial. Uma porção média 53 da câmara de líquido 41 apresenta uma largura W1 inferior a uma largura W2 de uma porção de borda 54 da mesma. Deste modo, quando o invólucro externo 22 e o eixo central 20 se movem um em relação ao outro para uma posição de extremidade (isto é, a parede de fundo 50 da câmara de líquido 41 fica em contato com a parede de topo 51 do mesmo), haverá ainda líquido presente na porção de borda 54 da câmara de líquido 41. Depois que o invólucro externo 22 e o eixo central 20 se movem um em relação ao outro, afastando-se da posição de extremidade, a câmara de líquido 41 é rapidamente restaurada, impedindo assim que a bucha hidráulica 1 seja danificada.

[052] Numa forma de concretização preferida, as duas porções de borda circunferenciais 54 da câmara de líquido 41 formam, respectivamente, dois reservatórios de líquido que se expandem radialmente para dentro e a porção média 53 localizada entre as duas porções de borda 54 formas uma câmara de comunicação. Com uma tal estrutura, mesmo se a câmara de comunicação 53 for comprimida e desapareça completamente, o líquido permanecerá ainda nos reservatórios de líquido 54, de modo que a câmara de líquido 41 possa ser rapidamente restaurada. Além disso, à medida que os reservatórios de líquido 54 se expandem radialmente para dentro, como mostrado na Figura 5, a câmara de líquido 41 pode ser conFigurada para estar mais próxima da luva 47. Como resultado, durante a marcha em curva do veículo ferroviário, quase não há ação de

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 49/71

16/23 amortecimento do primeiro corpo de borracha 40 entre a câmara de líquido 41 e o invólucro externo 22. Deste modo, a pressão na câmara de líquido 41 será mais responsiva ao movimento relativo entre o invólucro externo 22 e o eixo central 20, permitindo assim que a bucha hidráulica 1 seja adaptada de modo mais responsivo à direção da roda 12 e reduzindo a abrasão da roda 12 e do trilho.

[053] O eixo central 20 é uma preforma, e a Figura 9 mostra uma primeira concretização da mesma na forma de um eixo escalonado. Conforme ilustrado na Figura 9, adicionalmente às duas seções terminais 91 e 92, o eixo central 20 também inclui uma seção intermediária 90, que tem um diâmetro maior do que qualquer das secções terminais 91 e 92. Preferivelmente, as seções terminais 91 e 92 apresentam um mesmo diâmetro. O primeiro corpo de borracha 40 é formado na seção intermediária 90. Preferivelmente, um comprimento axial da luva 47 e aquele do invólucro externo 22 ambos coincidem em um comprimento axial da seção intermediária 90.

[054] Numa concretização, a seção intermediária 90 do eixo central 20 apresenta uma superfície arqueada 93 que se projeta radialmente para fora, como mostrado nas Figuras 3, 4 e 9. Numa forma de realização, uma região central 96 da superfície arqueada 93 apresenta um raio de 40 mm e uma região de borda 97 da superfície arqueada 93 apresenta um raio de 39 mm. Deve ser entendido que a superfície arqueada 93 pode ser conFigurada com outros raios conforme necessário. De uma perspectiva global, a seção intermediária 90 apresenta substancialmente o formato de um cilindro com uma porção média do mesmo que se projeta para fora. A superfície arqueada 93 pode impedir a geração

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 50/71

17/23 de concentração de tensões no eixo central 20, impedindo assim que a bucha hidráulica 1 seja danificada. Além disso, a superfície arqueada 93 também pode ser favorável para a configuração em que uma largura da porção média 53 da câmara de líquido 41 é menor do que aquela da sua porção de borda 54, tal como descrito acima.

[055] A luva 47 é substancialmente uma preforma cilíndrica, e a Figura 10 ilustra uma forma de concretização da mesma. Como indicado nas Figuras 10 e 11, a ranhura 42 pode ser formada previamente sobre a superfície externa da luva 47 por usinagem, de modo a ser aleatoriamente ajustável tanto no comprimento como no formato conforme necessário.

[056] O invólucro externo 22 é substancialmente uma preforma cilíndrica, e a Figura 12 mostra uma concretização da mesma. Como indicado nas Figuras 2 e 12, o invólucro externo 22 inclui um corpo principal 1201 e flanges 1202 radialmente dobrados para dentro em duas porções de extremidade axial dos mesmos. Os flanges 1202 podem pressionar os conjuntos de vedação 43 em uma direção axial, de modo a permitir que os conjuntos de vedação 43 vedem as porções de extremidade 81 da câmara de líquido 41. Enquanto está montado, o invólucro externo 22, que está na forma de um tubo reto, pode ser primeiramente montado sobre a luva 47, seguido pela formação dos flanges 1202 por meio de uma máquina de rebordar. A máquina de rebordear é bem conhecida pelos versados na técnica e, portanto, não será aqui descrita.

[057] O conjunto de vedação 43 pode ser um componente fabricado separadamente, e a Figura 13 mostra um exemplo do mesmo. Especificamente, como mostrado nas

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 51/71

18/23

Figuras 14 e 15, o conjunto de vedação 43 inclui um anel de suporte rígido 1400 e uma anilha rígida 1401, que estão conectados entre si por meio de um segundo corpo de borracha 1402. Na bucha hidráulica 1, o conjunto de vedação 43 é posicionado através do contato de um passo 94 do eixo central 20 com o anel de suporte 1400; a anilha 1401 fica engatada com o invólucro externo 22 por encaixe por pressão; e uma superfície interna 1403 do conjunto de vedação 43, formada pelo segundo corpo de borracha 1402, fica em contato de vedação com uma porção de extremidade axial da luva 47 e uma porção de extremidade axial 27 do primeiro corpo de borracha 40, de modo a vedar a porção de extremidade axial 81 da câmara de líquido 41. O conjunto de vedação 43 inclui ainda uma segunda anilha 1404 que pode pressionar a porção de extremidade axial do invólucro externo 22, de modo a proporcionar um melhor contato de vedação entre a superfície interna 1403 e a porção de extremidade axial do invólucro externo 22.

[058] O segundo corpo de borracha 1402 é utilizado para obter o movimento radial do invólucro externo 22 em relação ao eixo central 20 durante a marcha em curva do veículo, quando, por exemplo, o invólucro externo 22 empurra a anilha 1401 radialmente para dentro. Devido à elasticidade do segundo corpo de borracha 1402 provido entre a anilha 1401 e o anel de suporte 1400, a anilha 1401 será empurrada para se mover radialmente para dentro, de modo a conseguir um movimento relativo entre o invólucro externo 22 e o eixo central 20 e deformar a câmara de líquido 41.

[059] Em uma forma de concretização, uma extremidade superior 1406 do anel de suporte 1400 fica

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 52/71

19/23 afastada do invólucro externo 22, para formar um segundo espaço de descompressão 201, como mostrado na Figura 4. Um primeiro espaço de descompressão 1405 é formado entre o eixo central 20 e a anilha 1401 localizada fora do conjunto de vedação 43 numa direção axial, como mostrado na Figura

15. Mais preferivelmente, o primeiro espaço de descompressão 1405 fica voltado para a câmara de líquido 41 diretamente. Durante a marcha em curva do veículo, o segundo espaço de descompressão 201 pode impedir que o anel de suporte 1400 interfira no movimento relativo entre o invólucro externo 22 e o eixo central 20, enquanto que o primeiro espaço de descompressão 1405 pode ser mais vantajoso para o movimento radialmente para dentro da anilha 1401.

[060] Pode-se fazer referência à Figura 6 novamente. As duas porções de extremidade axial 27 do primeiro corpo de borracha 40 são formadas em recessos anulares 23, respectivamente. Em cada um dos recessos anulares 23, é provido um elemento de correspondência axial 24 para desviar da porção de extremidade axial 81 da câmara de líquido 41. E como mostrado na Figura 13, o conjunto de vedação 43 apresenta um elemento de vedação 1300 que combina com o elemento de correspondência 24. Depois do conjunto de vedação 43 estar montado no eixo central 20, o elemento de vedação 1300 fica em contato de vedação com o elemento de correspondência 24, dividindo assim o recesso anular 23 em duas câmaras de líquido auxiliares 28, que se comunicam com as duas câmaras de líquido 41, respectivamente. Tal estrutura produz os seguintes efeitos benéficos. Com as câmaras de líquido auxiliares 28, a quantidade de líquido na bucha hidráulica 1 pode ser

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 53/71

20/23 aumentada, aumentando assim uma faixa de ajuste do movimento relativo entre o invólucro externo 22 e o eixo central 20 da bucha hidráulica 1 e, além disso, reduzindo a abrasão da roda 12 e do trilho durante a marcha em curva do veículo. Em uma concretização preferida, o elemento de correspondência 24 é um recesso axialmente para dentro, enquanto o elemento de vedação 1300 é uma projeção axialmente para fora (como mostrado nas Figuras 3 e 15). A conexão entre o elemento de correspondência 24 e o elemento de vedação 1300 contribui para a melhoria de um efeito de vedação.

[061] É feita referência à Figura 2 novamente. Um bloco de indicação de montagem 200 é provido numa superfície externa do conjunto de vedação 43, de modo a assegurar que a bucha hidráulica 1 com o conjunto de vedação 43 possa ser montada adequadamente no veículo.

[062] As estruturas da ranhura 42 (isto é, o canal de fluxo) e a câmara de líquido 41 podem ser projetados de acordo com os requisitos práticos, de modo a ajustar as propriedades mecânicas da bucha hidráulica 1 para adaptação à marcha em linha reta e à marcha em curva do veículo ferroviário. Por exemplo, a ranhura 42 pode apresentar um comprimento na faixa de 1 a 4 m, e uma seção transversal retangular com uma área de seção transversal na faixa de 4 a 25 mm . A câmara de líquido 41 pode apresentar uma área de pistão equivalente na faixa de 1,000 a 10,000 ₂ mm². O eixo central 20, o invólucro externo 22, o anel de suporte 1400 e a anilha 1401 podem todos ser produtos de aço ou outros tipos de produtos metálicos rígidos. A luva 47 pode ser feita de nylon-66.

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 54/71

21/23 [063] Em uma forma de concretização específica, a bucha hidráulica 1 pode ser configurada de tal forma que o canal de fluxo 42 seja helicoidal, com um comprimento de 3,418 milímetros, e uma seção transversal quadrada com um comprimento lateral de 3 mm (em área de 9 mm ); e a câmara de líquido 41 apresenta uma área de pistão equivalente de ₂

7,383 mm . Em uma outra forma de concretização específica, a bucha hidráulica 1 pode ser projetada de tal forma que o canal de fluxo 42 seja helicoidal, com um comprimento de 3,300 milímetros, e apresenta uma seção transversal retangular, com um comprimento de 3 mm e uma largura de 2,5 ₂ mm (uma área de 7,5 mm²); e a câmara de líquido 41 ₂ apresenta uma área de pistão equivalente a 7,428 mm².

[064] A Figura 16 mostra uma segunda forma de concretização da bucha hidráulica 1. Na segunda forma de concretização, como mostrado na Figura 16, um eixo central 1600 inclui um corpo cilíndrico 1601, tendo duas seções de extremidade 1604 e a seção intermédia 1602 e um corpo anelar 1603 montado de modo removível sobre a seção intermediária 1602. O corpo anelar 1603 apresenta uma superfície arqueada 1800 que se projeta radialmente para fora. Assim, após ter sido montado sobre o eixo central 1600, o corpo anular 1603 será quase exatamente o mesmo que a seção intermediária 90 do eixo central 20 mostrado na Figura 2 quanto à forma e função. Em uma forma de concretização, o corpo em forma de coluna 1601 pode ser cilíndrico ou um eixo escalonado. Por exemplo, a seção intermediária 1602 pode apresentar um diâmetro maior do que qualquer das duas seções de extremidade 1604, o que facilita a montagem do conjunto de vedação 43.

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 55/71

22/23 [065] No conjunto, a segunda concretização da bucha hidráulica 1 é substancialmente a mesma que a primeira forma de concretização da mesma em termos de estrutura. A diferença reside no fato de na segunda forma de concretização, o corpo anular 1603 e o corpo em forma de coluna 1601 do eixo central 1600 serem dois componentes fabricados independentemente entre si, isto é, o eixo central 1600 compreende dois componentes fabricados independentemente entre si. No entanto, na primeira forma de concretização, o eixo central 20 é um componente em peça única. A segunda concretização da bucha hidráulica 1 apresenta os seguintes efeitos vantajosos. Durante a fabricação da bucha hidráulica 1, a luva 47, o primeiro corpo de borracha 40 e o corpo anular 1603 podem ser primeiramente ajustados em conjunto para formar um conjunto 1700 (como mostrado na Figura 19) e o conjunto 1700, o invólucro externo 22, o conjunto de vedação 43 (se houver) e o corpo colunar 1601 podem então ser montados em conjunto para formar a bucha hidráulica 1. Assim, de acordo com a segunda forma de concretização da bucha hidráulica 1, é necessário apenas manusear o corpo anular 1603 com um tamanho pequeno (que pode ter um comprimento, por exemplo, apenas na faixa de 50 a 100 mm) para obter o conjunto 1700, seguida pela montagem simples do conjunto 1700 no corpo em forma de coluna 1601, enquanto o corpo em forma de coluna 1601 (ou o eixo central 20) não é mais manuseado constantemente. Como resultado, de acordo com a segunda forma de concretização da bucha hidráulica 1, tanto a dificuldade de fabricação como os custos de fabricação da bucha hidráulica 1 podem ser reduzidos.

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 56/71

23/23 [066] Deve notar-se que as formas singulares uma/um e a/o, tal como aqui utilizadas na descrição, resumo e reivindicações da presente invenção, são concebidas para incluir as formas plurais também, a menos que o contexto indique claramente o contrário.

[067] Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência a formas de concretização preferidas, várias modificações e variantes da presente

invenção	poderão ser feitas por qualquer versado na
técnica,	sem com isso abandonar o escopo e espírito da
presente	invenção. Em particular, desde que não haja
conflito	estrutural, as respectivas características
técnicas	mencionadas em várias formas de concretização
poderão	ser combinadas entre si de qualquer maneira. A
presente	invenção não se limita às concretizações

específicas aqui descritas, mas inclui todas as soluções técnicas abrangidas pelo escopo das reivindicações.

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 57/71

1/4

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. BUCHA HIDRÁULICA, caracterizada pelo fato de compreender:

um eixo central;

uma luva montada no eixo central, sendo que um primeiro corpo de borracha é preenchido num espaço formado entre o eixo central e a luva, e é provida uma ranhura numa superfície externa da luva; e um invólucro externo, o qual é montado na luva através de encaixe por pressão, sendo que duas câmaras de líquido para acomodar líquidos são providas diametralmente opostas uma à outra no primeiro corpo de borracha, e a ranhura e o invólucro externo definem um canal de fluxo, através do qual as duas câmaras de líquido comunicam entre si.
2. BUCHA HIDRÁULICA de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o eixo central compreender uma seção intermediária que apresenta um primeiro diâmetro e duas seções de extremidade tendo cada uma um segundo diâmetro, sendo o primeiro diâmetro maior do que o segundo diâmetro e sendo o primeiro corpo de borracha formado na seção intermediária e sendo que um conjunto de vedação anular é montado em cada uma das duas seções de extremidade.
3. BUCHA HIDRÁULICA de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de o conjunto de vedação compreender um anel de suporte rígido e uma anilha rígida, estando o anel de suporte e a anilha conectados entre si através de um segundo corpo de borracha e sendo que o anel de suporte fica em contato com um passo do eixo

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 58/71

2/4 central, e a anilha fica encaixada no invólucro externo através de encaixe por pressão.
4. BUCHA HIDRÁULICA de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de a anilha ficar localizada axialmente fora do conjunto de vedação e um primeiro espaço de descompressão é formado entre a anilha e o eixo central.
5. BUCHA HIDRÁULICA de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizada pelo fato de uma extremidade superior do anel de suporte ficar distante do invólucro externo para formar um segundo espaço de descompressão.
6. BUCHA HIDRÁULICA de acordo com qualquer uma das reivindicações 3-5, caraterizada pelo fato de cada câmara de líquido ser formada ao longo do primeiro corpo de borracha ao longo de sua direção axial, e sendo que o conjunto de vedação fica em contato de vedação com o primeiro corpo de borracha e a luva, para formar a câmara de líquido.
7. BUCHA HIDRÁULICA de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de duas porções de extremidade axial do primeiro corpo de borracha serem formadas, respectivamente, em recessos anulares, sendo provido um elemento de correspondência axial em cada um dos recessos anulares, de modo a desviar de uma porção de extremidade axial da câmara de líquido sendo que o conjunto de vedação fica em contato de vedação com o elemento de correspondência e a luva, de modo que os recessos anulares formam duas câmaras de líquido auxiliares em comunicação com as duas câmaras de líquido, respectivamente.

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 59/71

3/4
8. BUCHA HIDRÁULICA de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de o canal de fluxo se comunicar com a câmara de líquido auxiliar associada com uma primeira câmara de líquido das duas câmaras de líquido numa primeira porção de extremidade axial do primeiro corpo de borracha e com a câmara de líquido auxiliar associada a uma segunda câmara de líquido das duas câmaras de líquido em uma segunda porção de extremidade axial do primeiro corpo de borracha.
9. BUCHA HIDRÁULICA de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizada pelo fato de cada câmara de líquido se estender em uma direção circunferencial, e sendo que uma porção média de cada câmara de líquido apresenta uma largura menor do que uma sua porção de borda.
10. BUCHA HIDRÁULICA de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de duas porções de borda circunferenciais de cada câmara de líquido serem formadas, respectivamente, em reservatórios de líquido que intumescem radialmente para dentro e a porção média localizada entre as duas partes de borda circunferenciais forma uma câmara de comunicação.
11. BUCHA HIDRÁULICA de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 10, caracterizada pelo fato de a seção intermediária do eixo central apresentar uma superfície arqueada que se projeta radialmente para fora.
12. BUCHA HIDRÁULICA de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 10, caracterizada pelo fato de o eixo central compreender um corpo em forma de coluna com duas seções de extremidade e uma seção intermediária, e um corpo anular montado de forma removível na seção

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 60/71

4/4 intermediária, e sendo que o corpo anular apresenta uma superfície arqueada que se projeta radialmente para fora.
13. BUCHA HIDRÁULICA de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-12, caracterizada pelo fato de a

ranhura apresentar um comprimento na faixa HIDRÁULICA de de 1 e 4 acordo m. 14. BUCHA com a reivindicação 13, em que cada câmara de líquido tem uma área de pistão equivalente a 1,000 e 10,000 mm². 15. BUCHA HIDRÁULICA de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizada pelo fato de a ranhura apresentar uma seção transversal retangular. • 16. BUCHA HIDRÁULICA de acordo com a

reivindicação 15, caracterizada pelo fato de a ranhura apresentar uma área de seção transversal na faixa de 4 e 25 mm².
17. BUCHA HIDRÁULICA de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-16, caracterizada pelo fato de a luva ser feita de nylon-66.
18. VEÍCULO FERROVIÁRIO caracterizado pelo fato de compreender uma bucha hidráulica como definido em qualquer uma das reivindicações 1-17, sendo que o eixo central da bucha hidráulica fica conectado a um truque do veículo ferroviário, e o invólucro externo da bucha hidráulica fica conectado a um braço de posicionamento de uma roda do veículo ferroviário, e sendo que as duas câmaras de líquido ficam dispostas em conjunto.

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 61/71

1/9

100 ¹³

FIGURA 1

FIGURA 2

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 62/71

2/9

93 27

FIGURA 3

FIGURA 4

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 63/71

3/9

FIGURA 5

FIGURA 6

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 64/71

4/9

FIGURA 7

FIGURA 8

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 65/71

5/9

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 66/71

6/9

FIGURA 11

FIGURA 12

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 67/71

7/9

FIGURA 13

1400

1402

1404

1403

1300

FIGURA 14

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 68/71

8/9

1401 1405

1400

1404 1402

1403

FIGURA 15

1800

1600

1601

1602

FIGURA 16

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 69/71

9/9

FIGURA 17

FIGURA 18

Petição 870170027833, de 27/04/2017, pág. 70/71

1/1