BR102019007042A2

BR102019007042A2 - Modal de transporte ferroviário autônomo de alta velocidade

Info

Publication number: BR102019007042A2
Application number: BR102019007042-0A
Authority: BR
Inventors: Manoel Rodrigues De Lima Junior; Manoel Rodrigues De Lima Neto
Original assignee: Manoel Neto
Priority date: 2019-04-05
Filing date: 2019-04-05
Publication date: 2020-10-20
Also published as: WO2020198821A1

Abstract

1. a presente invenção trata de um sistema de transporte ferroviário de alta velocidade, aplicado ao transporte de cargas nas categorias granéis sólidos, líquidos e gasosos, cargas secas e cargas refrigeradas, utilizando veículos (vagonetas) elétricos autônomos; 2. o sistema é composto por vagonetas autônomas (dispensam operador), individuais (não são conectadas a outras), fechadas hermeticamente, auto propelidas por motores elétricos, leves (40 toneladas pbt), que transitam aos milhares em alta velocidade (média de 250 km/h, cruzeiro de 350 km/h e máxima de 450 km/h) em linhas dedicadas enclausuradas (com cobertura plástica), com células fotovoltaicas ao longo de toda a linha e que transitará em linhas ferroviárias tradicionais; 3. este invento será significativamente superior nos seguintes aspectos: eficiência operacional, velocidade, custos de manutenção, custos operacionais, emissão de poluentes, ruídos, vibrações, segurança operacional, economia energética, custos com combustível/energia, trânsito em vias íngremes, desgaste da via, manobrabilidade, regime ?nonstop? (24 horas por dia, sem paradas para abastecimento), tempo de carga e descarga, tempo de permanência de produtos no pátio, tempos logísticos, energia sustentável;

Description

MODAL DE TRANSPORTE FERROVIÁRIO AUTÔNOMO DE ALTA VELOCIDADE

[0001] Refere-se o presente pedido de patente de invenção a um “MODAL DE TRANSPORTE FERROVIÁRIO AUTÔNOMO DE ALTA VELOCIDADE”, trata de um sistema de transporte ferroviário aplicado ao transporte de cargas que utiliza de veículos (vagonetas) autônomos, trafegando em velocidade média de 250 km/h, velocidade cruzeiro de 350 km/h e velocidade máxima de 450 km/h este sistema, devido à sua concepção técnica, apresenta uma série de vantagens em relação aos modais ferroviário e rodoviário tradicionais.

Estado da técnica

[0002] Os modais ferroviário e rodoviário, em maior ou menor grau, são basicamente advindos do conceito de ‘carroça’. Um chassi com rodas puxado por um cavalo mecânico (rodoviário) ou locomotiva (ferroviário). Estes sistemas apresentam elevados custos operacionais, bem como significativas limitações de velocidade, praticidade, custos, eficiência e segurança. O Sistema Muvver Velotrain é uma evolução que resolve grande parte destes problemas.

[0003] A questão da segurança também é ‘chave’, pois o sistema rodoviário, seja por qualidade das vias, por falhas de manutenção ou por falha humana, está altamente suscetível a acidentes, que infelizmente ocorrem diariamente, vitimando centenas de milhares de pessoas no mundo todos os anos. A questão do descarrilhamento de trens também é crítica, normalmente resultando em tragédias quando ocorrem.

[0004] No que concerne ao aspecto ambiental, os gastos com combustível e emissão de poluentes são elevadíssimos nos modais ferroviário e rodoviário. O desgaste das vias, emissão de poluentes, poluição sonora, vibrações também são problemas comuns nos sistemas rodoviário e ferroviário.

[0005] Com o intuito de solucionar tais problemas desenvolveu-se a presente invenção. A proposta do presente Sistema Muvver Velotrain é o de se transportar cargas das mais diversas naturezas, dentre elas granéis líquidos, sólidos ou gasosos, cargas secas, cargas refrigeradas, containeres, dentre outros.

[0006] O invento ora proposto é significativamente superior nos seguintes aspectos:

- eficiência operacional;
- velocidade;
- custos de manutenção;
- custos operacionais;
- emissão de poluentes;
- ruídos;
- vibrações;
- segurança operacional;
- economia energética;
- custos com combustível;
- trânsito em vias íngremes;
- desgaste da via;
- manobrabilidade;
- regime ‘nonstop’;
- tempo de carga e descarga;
- tempo de permanência de produtos no pátio;
- energia sustentável.

[0007] A invenção poderá ser melhor compreendida através da seguinte descrição detalhada, em consonância com as figuras em anexo, onde:
Na FIGURA 1 tem-se a vagoneta (1), veículo auto propelido que se move em trilhos tradicionais (2). O veículo se move por energia elétrica fornecida por barramentos (3) e captada por uma haste de captação (4), similar ao sistema de trens de alta velocidade. Os veículos são autônomos e se movem guiados por sistema automatizado supervisório composto pelos sub-sistemas de GPS, sensores na pista e nos veículos e sinais de rádio e hardwares eletroeletrônicos. Os veículos se deslocarão a uma velocidade média de 250 km/h, cruzeiro de 350 km/h, sendo a máxima de 450 km/h.
O Sistema utiliza o conceito de aproveitamento da energia potencial / cinética. Sistema irá operar na velocidade máxima operacional. Aproveitará as descidas para atingir ainda maiores velocidades, sendo parte desta energia amortizada nas subidas. Contudo, reside crucial diferença que o nosso sistema, por ser de elevada velocidade e operar sem necessidade de redução da velocidade em passagens, cruzamentos, viadutos, etc, acumulando uma enorme quantidade de energia cinética, bem como aproveitando a energia potencial (pontos mais elevados) para ganhar velocidade na descida subsequente. Isto resulta em uma economia de custos e energia significativa no processo de transporte logístico.
A FIGURA 2 ilustra a cobertura do sistema. As vagonetas transitarão no interior desta cobertura (6), composta de material polimérico de alta resistência. Na porção superior de todo o comprimento da cobertura tem-se células fotovoltaicas (5). Estas células fotovoltaicas gerarão energia para alimentar o sistema, bem como suprirão os equipamentos e sistemas essenciais no caso de uma emergência, bem como alimentarão a iluminação de sinalização ao longo da linha.
Na FIGURA 3, temos em destaque o perfil aerodinâmico da vagoneta (1). Aspecto necessário, haja vista que a mesma transitará em velocidades relativamente elevadas, tendo desta forma que ter o menor arrasto aerodinâmico possível, seja por questões de performance, seja por questões de economia energética. Verifica-se também nesta imagem uma vista em ‘raio x’ na qual se pode visualizar o ‘truck’ ferroviário (8). Este truck será o mesmo utilizado nos veículos ferroviários tradicionais. Será dotado de até 04 motores elétricos (2 por truck, 4 por vagoneta), que farão a propulsão das vagonetas. Este aspecto é particularmente interessante, haja vista que se minimiza as chances de falha total do sistema. Ex.: Uma locomotiva com 100 vagões. Se a mesma pifar, todos vagões são afetados. Em nosso caso, com vagonetas autônomas, cada uma é dotada de 4 motores. Para 100 vagonetas, temos 400 motores. Ou seja, a probabilidade de falhas é drasticamente reduzida.
Na FIGURA 4 verificamos o sistema de carregamento para granéis sólidos. Neste sistema o produto vem da pilha pulmão (14) através de uma correia transportadora (9) e cai em uma moega (11). Esta moega é dotada de chicanas em formato triangular (10) para facilitar o fluxo do material. Estas chicanas servem para distribuir de forma mais homogênea o material no interior da vagoneta. Na porção inferior da moega (11) há uma porta inferior deslizante (12) que se abre para descarregar o produto na vagoneta. A Vagoneta, por sua vez, possui também portas deslizantes em sua porção superior (13) para receber os granéis. Desta forma, a moega (11) é pré-carregada, na sequência chegando a vagoneta, as portas deslizantes da vagoneta (13) e da moega (12) se abrem, carregando o veículo. Sendo que desta forma o processo de carregamento não durará mais de 30 segundos,
Na FIGURA 5 temos exposto a vista frontal do sistema de carregamento para granéis sólidos. Neste sistema o produto vem da pilha pulmão (14), passando pela correia transportadora (9) e sendo descarregado na moega (15). Na sequência o produto (17) é descarregado na vagoneta (16) através da abertura das portas deslizantes da moega e da vagoneta.
Na FIGURA 6 temos uma vista inferior em perspectiva da vagoneta, mostrando a porta deslizante superior (13) de onde entra o material para carregamento (17), a porta deslizante inferior (18), de onde sai o material no processo de descarregamento (20). Verifica-se também a presença da chicanas em forma prismática triangular (19), que facilitam o fluxo e descarregamento do material.
Na FIGURA 7 visualiza-se uma vista em corte, no qual há o material (21) no interior da vagoneta (1). Este material é descarregado (20) através da abertura de porta deslizante inferior (18), caindo na sequência em pilha de material granel sólido (22). Destaca-se também a presença das chicanas em perfil prismático triangular (19) para agilizar e facilitar o processo de descarregamento do material (20).
Na FIGURA 8 visualiza-se as vagonetas (1) descarregando o material granel sólido nas pilhas (22).
Na FIGURA 9 visualiza-se o processo de descarga das vagonetas (1) em silos de armazéns (23).
Na FIGURA 10 visualiza-se a Versão Para Transporte De Granéis Líquidos Ou Gasosos (24), com abertura para carregamento dos líquidos e/ou gases (25). Esta versão poderá transportar qualquer tipo de líquido ou gás, tais quais derivados de petróleo, produtos químicos, derivados de soja, commodities líquidas e/ou gasosas, etc.
Na FIGURA 11 temos a Versão Para Transporte De Cargas Secas (26), que é dotada de containers (27) similares aos utilizados na aviação, para transporte de toda sorte de cargas secas, caixas, objetos, produtos, dentre outros. A vagoneta (26) é dotada de portas do tipo ‘asa de gaivota’, que se abrem permitindo o carregamento (28) e descarregamento (29) dos containers de forma ágil e eficiente.
Na FIGURA 12 tem-se a Versão Para Transporte De Cargas Refrigeradas (30). Nesta versão, os produtos refrigerados são acondicionados em containers térmicos (31), sendo que o interior da vagoneta (30) também é isolado termicamente, além de ser dotado de sistema de refrigeração que utiliza energia elétrica advinda do sistema para o processo de resfriamento a temperaturas frigoríficas no interior do compartimento de carga. A vagoneta (30) é dotada de portas do tipo ‘asa de gaivota’, que se abrem permitindo o carregamento (28) e descarregamento (29) dos containers térmicos de forma ágil e eficiente.

Claims

“MODAL DE TRANSPORTE FERROVIÁRIO AUTÔNOMO DE ALTA VELOCIDADE”, caracterizado por uma vagoneta (1), auto propelida que se move em trilhos tubulares (2) e dormentes (3), que se move por energia elétrica fornecida por barramentos (5) e captada por uma haste de captação (4), similar e guiados por sistema automatizado supervisório composto pelos sub-sistemas de GPS, sensores na pista e nos veículos e sinais de rádio e hardwares eletroeletrônicos, se deslocando a uma velocidade média de 250 km/h, cruzeiro de 350 km/h, sendo a máxima de 450 km/h, provido de um sistema que utiliza o conceito de aproveitamento da energia potencial/cinética, que opera na velocidade máxima aproveitando as descidas para atingir ainda maiores velocidades, sendo parte desta energia amortizada nas subidas, sua elevada velocidade permite operar sem necessidade de redução da velocidade em passagens, cruzamentos, viadutos, etc, acumulando energia cinética, bem como aproveitando a energia potencial (pontos mais elevados) para ganhar velocidade na descida subsequente, as vagonetas (1) transitarão no interior da cobertura (6), composta de material polimérico de alta resistência, que na porção superior em todo o comprimento da cobertura tem-se células fotovoltaicas (5), sendo o perfil aerodinâmico da vagoneta (1) possibilita um menor arrasto aerodinâmico, sendo o ‘truck’ ferroviário (8) dotado de até 04 motores elétricos (2 por truck, 4 por vagoneta), que farão sua propulsão.
“MODAL DE TRANSPORTE FERROVIÁRIO AUTÔNOMO DE ALTA VELOCIDADE”, caracterizado pelo o sistema de carregamento para granéis sólidos, possibilitar que o produto venha da pilha pulmão (14) através de uma correia transportadora (9) e cai em uma moega (11), que é dotada de chicanas em formato triangular (10) que distribuem de forma mais homogênea o material no interior da vagoneta, sendo a porção inferior da moega (11) provida de porta inferior deslizante (12) para descarregar e portas deslizantes em sua porção superior (13) para receber os granéis.
“MODAL DE TRANSPORTE FERROVIÁRIO AUTÔNOMO DE ALTA VELOCIDADE”, caracterizado pelo transporte de granéis sólidos, o produto vem da pilha pulmão (14), passando pela correia transportadora (9) e sendo descarregado na moega (15), na sequência o produto (17) é descarregado na vagoneta (16) através da abertura das portas deslizantes da moega e da vagoneta.
“MODAL DE TRANSPORTE FERROVIÁRIO AUTÔNOMO DE ALTA VELOCIDADE”, caracterizado pelo processo de transporte de granéis líquidos ou gasosos (24), com abertura para carregamento dos líquidos e/ou gases (25), permitir o transporte de qualquer tipo de líquido ou gás, tais quais derivados de petróleo, produtos químicos, derivados de soja, commodities líquidas e/ou gasosas, etc.
“MODAL DE TRANSPORTE FERROVIÁRIO AUTÔNOMO DE ALTA VELOCIDADE”, caracterizado pelo transporte de carga seca (26), ser dotada de containers (27) a vagoneta (26) é dotada de portas do tipo ‘asa de gaivota’, que se abrem permitindo o carregamento (28) e descarregamento (29) dos containers.