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