ES2201431T3 - Maquina niveladora de balasto y procedimiento para balastar una via. - Google Patents

Abstract

UNA MAQUINA DE APLANADO DE BALASTO (1) CON UN ARMAZON (3) DE MAQUINA MOVIL SOBRE MECANISMOS (2) DE MARCHA SOBRE RAILES ESTA EQUIPADA CON UNA ARADO (20) DE BALASTO AJUSTABLE PARA APLICACION DE BALASTO EN UNA VIA FERROVIARIA (6). EN LA DIRECCION DE TRABAJO DE LA MAQUINA (1) DE APLANADO DE BALASTO ANTES DEL ARADO (2) DE BALASTO SE HA PREVISTO UN EQUIPO (29) DE EXPLORACION SIN CONTACTO PARA REGISTRO DE UN PERFIL TEORICO DE BALASTO QUE DISCURRE NORMALMENTE CON RESPECTO A LA DIRECCION LONGITUDINAL DE LA MAQUINA O DE LA VIA. CON EL ARADO (2) DE BALASTO SE DISPONE DE SENSORES (25) DE POSICIONAMIENTO PARA REGISTRO DE UNA MODIFICACION DE SITUACION RELATIVA CON RESPECTO AL ARMAZON (3) DE LA MAQUINA. UN EQUIPO (31) DE CONTROL MUESTRA UNA UNIDAD DE MEMORIA PARA ALMACENAMIENTO DE UNA PERFIL TEORICO DE BALASTO. CON ELLO EXISTE LA POSIBILIDAD DE RECONOCER LOS TRAMOS DE VIA CON EXCESO O FALTA DE BALASTO Y CONTROLAR EL ARADO (10) DE BALASTO DE FORMA CORRESPONDIENTE.

Description

Maquina niveladora de balasto y procedimiento para balastar una via.

La invención concierne a una máquina niveladora de balasto con un bastidor de máquina que puede trasladarse sobre mecanismos de rodadura en carriles y al que está asociado un arado de balastado regulable por accionamientos con relación al bastidor de la máquina y destinado a balastar una vía, y un dispositivo de mando, así como a un procedimiento para balastar una vía.

Una máquina niveladora de balasto de esta clase es conocida, por ejemplo, por US 5 094 018, en donde el arado de balastado está formado por un arado central posicionado por encima de las traviesas y sendos arados de flanco dispuestos a cada lado del mismo en la zona de los flancos del lecho de balasto. Tales máquinas niveladoras de balasto sirven para el balastado prescrito de una vía, pudiendo aportarse balasto nuevo a través de un silo de balasto en el caso de tramos de vía eventualmente existentes con falta de balasto.

Asimismo, se conoce por US 4 986 189 una máquina para efectuar un bateado debajo de una vía, en donde los útiles de bateado son basculables transversalmente a la dirección longitudinal de la máquina para esquivar obstáculos para el bateado, especialmente en tramos de agujas. Delante de la máquina en la dirección de trabajo se encuentra un dispositivo de exploración formado por una pluralidad de sensores yuxtapuestos en la dirección transversal de la máquina. Este dispositivo está unido, a través de un dispositivo de mando, con accionamientos para la regulación en altura del grupo de bateado y para hacer bascular los útiles de bateado. Tan pronto como se descubre un obstáculo para el bateado por medio del dispositivo de exploración, se efectúa con retardo temporal una solicitación del accionamiento correspondiente, por ejemplo para hacer bascular el útil de bateado que se encuentra por encima de dicho obstáculo. De esta manera, a pesar del obstáculo para el bateado, el grupo de bateado puede hacerse descender con los útiles de bateado restantes para batear debajo de la vía. La respectiva posición de los útiles de bateado es registrada por emisores de posición correspondientes.

Asimismo, se conocen también, por ejemplo por US 3 705 772, EP 0 487 465 A1 y US 4 179 216, máquinas trasladables sobre una vía que están equipadas con un dispositivo de exploración sin contacto para explorar el gálibo ferroviario.

El cometido de la presente invención reside en la creación de una máquina niveladora de balasto del género expuesto con la que pueda realizarse un balastado más uniforme de la vía.

Este problema se resuelve según la invención con la máquina niveladora de balasto descrita al principio por el hecho de que

a) en la dirección de trabajo de la máquina niveladora de balasto está previsto, delante del arado de balastado, un dispositivo de exploración sin contacto para captar un perfil real de balasto que discurre normalmente a la dirección longitudinal de la vía o de la máquina,

b) el arado de balastado lleva asociados emisores de posición para captar una variación de posición relativa con respecto al bastidor de la máquina, y

c) el dispositivo de mando lleva asociada una unidad de memoria para almacenar un perfil nominal del balasto.

Con esta combinación especial de características es posible por primera vez registrar el estado de balastado de la vía inmediatamente antes de la utilización del arado y realizar a continuación deliberadamente el balastado con reconocimiento de tramos de vía con falta o exceso de balasto. Como consecuencia de los emisores de posición, el operador tiene en todo momento la posibilidad de registrar la posición del arado de balastado con respecto al perfil real del balasto y al perfil nominal del balasto, por ejemplo en un monitor, y realizar, en caso necesario, una regulación correspondiente. Esta regulación se puede realizar también automáticamente de manera ventajosa por medio de un programa de ordenador.

Perfeccionamientos ventajosos de la invención se desprenden de las reivindicaciones subordinadas y del dibujo.

Muestran:

la figura 1, un alzado lateral de una máquina niveladora de balasto con un arado de balastado regulable para balastar una vía,

la figura 2, una superposición de un perfil real y un perfil nominal del balasto con una representación simplificada del arado de balastado, y

la figura 3, un plano de reticulación simplificado de un dispositivo de exploración sin contacto para captar un perfil real del balasto.

Una máquina niveladora de balasto 1 representada en la figura 1, denominada también arado de balastado, presenta un bastidor de máquina 3 apoyado sobre mecanismos 2 de rodadura en carriles y puede trasladarse sobre una vía 6 formada por carriles 4 y traviesas 5. Un motor 7 sirve para solicitar un accionamiento de rodadura 8 y otros accionamientos diferentes.

Sobre el bastidor de máquina 3 se encuentra un acumulador de balasto 9 que presenta, en lugar de una superficie de fondo, una cinta transportadora de fondo 11 que discurre en la dirección longitudinal de la máquina y que puede ser puesta en movimiento por un accionamiento 10. En el extremo trasero de la máquina se encuentra un cepillo barredor 14 que es regulable en altura por medio de un accionamiento 12 y que puede ser puesto en rotación por otro accionamiento 13. Mediante este cepillo se puede introducir balasto sobrante de la vía 6 en el acumulador de balasto 9 a través de una cinta transportadora 15. En el extremo delantero del acumulador de balasto 9 con respecto a la dirección de trabajo (flecha 16) de la máquina 1 está prevista por cada carril 4 una abertura de salida 17 con un accionamiento 18 para controlar la cantidad de salida de balasto.

Entre los dos mecanismos 2 de rodadura en carriles se encuentra un arado 20 de balastado de la vía 6 que puede ser regulado en altura por accionamientos 19. Este arado de balastado 20 se compone, por ejemplo, de un arado central 21 dispuesto centrado con respecto a la dirección transversal de la máquina y sendos arados de flanco 22 posicionados a cada lado de este arado central. El arado central 21, que puede verse también en forma esquemática en la figura 2, presenta túneles 23 para cubrir los carriles 4 y sirve para el balastado de las traviesas 5. El tramo del arado central 21 que se encuentra entre los carriles 4 presenta placas de guía de balasto 24 dispuestas en forma de x y regulables en altura independientemente una de otra por medio de accionamientos individuales, tales como las que son conocidas, por ejemplo, por la patente US 4 249 325 para desviar discrecionalmente los flujos de balasto. Para captar una variación de posición relativa del arado de balastado 20 con respecto al bastidor 3 de la máquina se han previsto unos emisores de posición 25 configurados, por ejemplo, como potenciómetros de cable de tracción. Cada arado de flanco 22 previsto para arar un flanco 26 (figura 2) de un lecho de balasto 41 presenta accionamientos adicionales 27 para regular la posición angular con respecto al flanco 26 del lecho de balasto. Para captar un ángulo de flanco á se ha previsto un goniómetro respectivo 28 en calidad de emisor de posición 25.

En el extremo delantero de la máquina 1, es decir, delante del arado de balastado 20 en la dirección de trabajo, se encuentra un dispositivo de exploración 29 que actúa sin contacto y que sirve para captar un perfil real 30 (figura 2) del balasto del lecho de balasto 41 que discurre normalmente a la dirección longitudinal de la vía o de la máquina. Detrás del arado de balastado 20 en la dirección de trabajo de la máquina 1 está previsto otro dispositivo de exploración 29 de esta clase para captar el perfil real 30 del balasto.

El dispositivo de exploración 29 puede estar formado, por ejemplo, por un escáner de láser que explora bidimensionalmente su entorno y trabaja según el principio de medición del tiempo de propagación de los impulsos. A este fin, se emite un rayo láser pulsado. Si el impulso de láser incide sobre un objeto o grano de balasto, es reflejado y registrado en el receptor del dispositivo de exploración 29. El tiempo desde la emisión hasta la recepción del impulso es directamente proporcional a la separación entre el dispositivo de exploración 29 y el objeto (tiempo de propagación de la luz). Mediante un espejo giratorio interno se desvía el rayo láser pulsado y se explora así el entorno en forma de abanico. A partir de la secuencia de impulsos recibidos se calcula el contorno del objeto. Los datos de medida están disponibles aquí en tiempo real.

Como puede apreciarse especialmente en la figura 3, los dos dispositivos de exploración 29, los accionamientos 19, 27 del arado de balastado 20 y su emisor de posición 25 están unidos con un dispositivo de mando 31. Este lleva asociada una unidad de memoria 32 para almacenar un perfil nominal 33 del balasto (véase la línea de puntos y trazos en la figura 2). Además, están unidos también con el dispositivo de mando 31 los dispositivos siguientes: emisor de recorrido 34, monitor 35, teclado 36, impresora 37 y un dispositivo de aviso óptico y/o acústico 38.

El dispositivo de mando 31 lleva asociada, además, una unidad formadora de diferencia 39 para captar la diferencia entre el perfil real 30 y el perfil nominal 33 del balasto. Un programa de ordenador 40 sirve para calcular la posición óptima con relación a las desviaciones de la cantidad de balasto y para regular automáticamente el arado de balastado 20.

Durante el trabajo de la máquina niveladora de balasto 1 se explora el perfil real 30 del balasto inmediatamente antes del balastado con ayuda del dispositivo de exploración delantero 29 y se almacena transitoriamente este perfil en un registro de desplazamiento. Tan pronto como se entrega por parte del emisor de recorrido 34 un número de impulsos correspondiente a la distancia entre el dispositivo de exploración delantero 29 y el arado de balastado 20, se efectúa la retransmisión del valor real almacenado 30 del balasto al monitor 35. Haciendo referencia al canto superior de los carriles como punto de referencia común, se efectúa allí una superposición con el perfil nominal almacenado 33 del balasto (véase la figura 2). En paralelo con esto, se indica sobre el monitor 35 la posición actual del arado central 21 y de los dos arados de flanco 22 - registrada por medio de los emisores de posición 25 - con respecto al lecho de balasto 41. Existe ahora la posibilidad de que el operador controle a mano el ajuste angular de los arados de flanco 22, el ajuste en altura de todo el arado de balastado 20 o el posicionamiento correspondiente de las placas de guía de balasto 24 de conformidad con la diferencia ópticamente reconocible entre el perfil real 30 y el perfil nominal 33 del balasto, para lograr un balastado óptimamente uniforme. Sin embargo, como alternativa, existe también la posibilidad de realizar este control automáticamente con ayuda de un programa de ordenador 40.

Si se detecta, por ejemplo por medio de la unidad formadora de diferencia 39, un exceso de balasto en el flanco derecho del lecho de balasto, se puede efectuar una desviación permanente del exceso de balasto desde el flanco derecho hasta el flanco izquierdo del lecho de balasto mediante un control automático de los dos arados de flanco 22 y de las placas de guía de balasto 24. Mediante la medición del camino recorrido con la máquina 1, efectuada con el emisor de recorrido 34, se puede calcular también continuamente la cantidad de balasto que falta o bien la que sobra. A este fin, se forma la superficie diferencia calculada con la unidad formadora de diferencia 39 entre el perfil real 30 y el perfil nominal 33 del balasto y se multiplica dicha superficie por el camino recorrido medido. En caso de que se sobrepase entonces un límite de tolerancia de falta de balasto, se puede activar automáticamente el accionamiento 18 para abrir la abertura de salida 17 del acumulador de balasto 9. Se efectúa así una aportación correspondiente de balasto adicional, según sea necesario, a la mitad izquierda y/o la mitad derecha de la vía.

Dado que el registro del perfil del lecho de balasto tiene lugar delante del arado de balastado 20 en la dirección de trabajo, se pueden registrar también obstáculos registrados por la medición, tales como, por ejemplo, postes de catenarias, unidades de mando de agujas, carriles tomacorriente, etc., y se puede efectuar automáticamente una regulación correspondiente en altura de la parte de arado o del cepillo barredor 14 que se encuentra en la zona del obstáculo.

Con el dispositivo de exploración trasero 29 existe la posibilidad de registrar el balastado de la vía 6 realmente realizado por el funcionamiento del arado de balastado 20, a cuyo fin se explora el perfil real 30 del balasto presente después del funcionamiento de la máquina 1 y se compara este perfil de la manera descrita con el perfil nominal almacenado 33 del balasto. El resultado puede documentarse convenientemente por medio de una impresora 37. Se puede establecer aquí también de manera ventajosa un balance sobre falta o exceso de balasto.

Claims (8)

1. Máquina niveladora de balasto (1) con un bastidor de máquina (3) que puede trasladarse sobre mecanismos (2) de rodadura en carriles y al que están asociados un arado (20) de balastado de una vía (6), regulable por accionamientos (19) con relación al bastidor (3) de la máquina, y un dispositivo de mando (31), caracterizada porque

a) delante del arado de balastado (20) en la dirección de trabajo de la máquina niveladora de balasto (1) está previsto un dispositivo de exploración (29) sin contacto para captar un perfil real (30) del balasto que discurre normal a la dirección longitudinal de la vía o de la máquina,

b) el arado de balastado (20) lleva asociados unos emisores de posición (25) para captar una variación de posición relativa con respecto al bastidor (3) de la máquina, y

c) el dispositivo de mando (31) lleva asociada una unidad de memoria (32) para almacenar un perfil nominal (33) del balasto.

2. Máquina niveladora de balasto según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de mando (31) lleva asociado un monitor (35) para indicar el perfil real (30) del balasto captado por el dispositivo de exploración (29) y el perfil nominal (33) del balasto superpuesto a este perfil real, así como la posición del arado de balastado (20) actual con respecto al perfil real (30) del balasto.

3. Máquina niveladora de balasto según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el dispositivo de mando (31) unido con un emisor de recorrido (34) lleva asociada una unidad formadora de diferencia (39) para captar la diferencia operativa como falta o exceso de balasto entre el perfil real (30) y el perfil nominal (33) del balasto, y porque está previsto un programa de ordenador (40) para calcular la posición del arado de balastado (20) óptima con relación a las desviaciones de la cantidad de balasto.

4. Máquina niveladora de balasto según una de las reivindicaciones 1, 2 ó 3, caracterizada porque el arado de balastado (20) está formado por una arado central (21) dispuesto centradamente con respecto a la dirección transversal de la máquina y un arado de flanco (22) que está posicionado a cada lado del arado central y al que está asociado como emisor de posición (25) un goniómetro respectivo (28) para captar un ángulo de flanco (á).

5. Máquina niveladora de balasto según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque un accionamiento (18) para una salida de balasto asociado a una abertura de salida (17) de un acumulador de balasto (9) puede ser solicitado por el dispositivo de mando (31) en función de la desviación de la cantidad de balasto calculada en la unidad formadora de diferencia (39).

6. Máquina niveladora de balasto según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque detrás del arado de balastado (20) en la dirección de trabajo de la máquina (1) están previstos un segundo dispositivo de exploración (29) para captar el perfil real (30) del balasto y una unidad formadora de diferencia (39) para captar una desviación eventualmente existente respecto del perfil nominal (33) del balasto.

7. Procedimiento de balastado de una vía por medio de un arado de balastado o un arado de flanco (20, 22), caracterizado porque se explora sin contacto el perfil real (30) del balasto del lecho de balasto (41) inmediatamente antes del balastado y se compara permanentemente dicho perfil con un perfil nominal (33) del balasto del lecho de balasto (41), y se controla el arado de balastado o el arado de flanco (20, 22) en función de la diferencia entre los dos perfiles de la sección transversal.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque se explora, además, el perfil real (30) del balasto del lecho de balasto (41) inmediatamente después del balastado y se le compara con el perfil nominal (33) del balasto.