ES2204483T3 - Bogie de rodadura de ancho variable autopropulsado. - Google Patents
Bogie de rodadura de ancho variable autopropulsado.Info
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Abstract
Bogie de rodadura de ancho variable, particularmente autopropulsado, de aquellos que se utilizan en los sistemas de cambio del ancho de la vía, con una instalación fija para el cambio del ancho de la vía, disponiendo el bogie, al menos, de un eje (1) fijo no pivotante sobre el que están dispuestos anillos (2) deslizantes que llevan las ruedas (4), en el que, sobre el eje (1) fijo no pivotante, se ha dispuesto: a) cajas soporte (16), una a cada extremo, que disponen de un alojamiento que permite únicamente el movimiento del eje (1) en el sentido vertical; b) dos anillos deslizantes que tienen la posibilidad de deslizarse axialmente sobre el eje (1); c) medios (2a) de bloqueo-desbloqueo de los anillos (2) deslizantes en relación con las cajas soportes (16); d) dos ruedas (4), cada una sobre cada anillo (2) deslizante, que pueden pivotar libremente sobre ellas mismas y sin la posibilidad de desplazamiento axial con respecto a su anillo (2) deslizante; y e) una cadena cinemática cerrada que unelas dos ruedas (4), que se compone de dos acoplamientos (14), uno para cada rueda (4) que comprende dos semi-acoplamientos (14a, 14b) cada uno, que están unidos entre sí por dentados (32) telescópicos, estando unido uno de los semi- acoplamientos (14b) a la rueda (4) y el otro (14a) a un árbol (17) hueco coaxial al eje (1) fijo, siendo común el árbol hueco a los dos acoplamientos, caracterizado porque dichas cajas soportes (16) comprenden medios que permiten/impiden el movimiento vertical del eje (4), comprendiendo estos medios: a) una palanca (25) pivotante en la caja soporte (16), que en su extremo superior tiene un cerrojo incorporado y que, en su extremo inferior está interactuando con la instalación fija para el cambio de ancho de la vía; y b) un resorte (27) que ejerce una presión sobre el extremo superior, de manera que, durante el funcionamiento normal, el cerrojo impide directamente/indirectamente el movimiento vertical del eje y, durante el cambio del ancho de la vía, la interacción de la instalación fija con la palanca pivotante es el principio de la retirada de este cerrojo con respecto al eje.
Description
Bogie de rodadura de ancho variable
autopropulsado.
La presente invención se refiere a un bogie de
rodadura de ancho variable según el preámbulo de la reivindicación
1. Del documento JP 08 253147 A se conoce un bogie de este tipo.
Los vehículos ferroviarios circulan sobre dos
vigas metálicas (carriles) paralelas entre sí y que tienen un ancho
constante, que constituyen la vía o el carril para las ruedas del
tren.
El ancho entre los carriles es un parámetro
esencial cuando se concibe un tren, puesto que, además de influir
en la dinámica del mismo, condiciona su explotación en recorridos de
vía que tengan exclusivamente el ancho para el que ha sido
concebido. Este hecho no supondría ningún inconveniente si no fuera
porque actualmente, existen distintas configuraciones de vía, en lo
que respecta al ancho entre los carriles que la forman. De hecho,
incluso en un mismo país, es habitual encontrarse vías que tengan
dos -incluso más- anchos distintos.
Esta situación supone un serio inconveniente en
la explotación de los vehículos, ya que su carácter operativo está
limitado a recorridos de vía cuyo ancho será exclusivamente aquel
para el que se han concebido.
Tradicionalmente, este problema se ha evitado
mediante operaciones costosas de cambio de ejes o de bogies de los
vehículos, que exigían una gran cantidad de tiempo y, por
consiguiente, una gran pérdida de competitividad frente a otros
medios de transporte.
Ya desde la primera mitad de este siglo, se
comenzó a trabajar en sistemas que reducían tanto el tiempo como
los costes que suponía el paso de vehículos entre dos vías que
tenían un ancho distinto entre sus carriles.
Tras estas investigaciones, nacieron varios
sistemas que, a escala más o menos grande, intentaban automatizar
el proceso de cambio de vía gracias al reposicionamiento de las
ruedas del tren a su paso por una instalación fija concebida para
este objetivo.
Con respecto al estado del material rodante que
tiene la capacidad de circular en vías que tienen un ancho
distinto, existen varias patentes que tratan sobre el tema y se
basan en distintos conceptos, tales como por ejemplo:
- los que mantienen un eje fijo sobre el que se
deslizan las ruedas con sus anillos
- los que desplazan el conjunto formado por la
rueda, un semieje y los cojinetes con respecto a un chasis fijo de
bogie o de eje
- los que incorporan una suspensión independiente
en el conjunto de rueda
- los que desplazan una parte de los chasis del
bogie...
En lo que respecta a los bogies de rodadura de
ancho variable, que mantienen un eje fijo (tipo del bogie que es
objeto de la invención), la invención presenta las siguientes
ventajas:
- Se trata de un bogie en el que el bloqueo de
las ruedas no está basado en cerrojos sino en simples armellas cuyo
bloqueo/desbloqueo se efectúa por gravedad, lo que supone las
siguientes ventajas:
- \bullet
- Instalación fija simple en la que no son necesarios los accionamientos de estos cerrojos, ya que no se disponen.
- \bullet
- El sistema propiamente dicho (montado sobre el bogie) no comprende mecanismos que están siempre sujetos a posibles fallos.
- \bullet
- Se eliminan los posibles problemas de infracción del gálibo inferior de la vía por parte de los dispositivos de bloqueo.
- El bogie comprende elementos flexibles sobre su
cadena cinemática, que impiden la transmisión de esfuerzos
procedentes de desalineaciones producidas por dos pequeños huelgos
residuales, incluso por los esfuerzos mismos de rueda/carril.
- La caja soporte extrema comprende una polea de
apoyo, que actúa cuando el vehículo pasa por la instalación fija de
cambio de ancho de vía. Al rodar, este elemento evita los desgastes
y los esfuerzos que se producirían en caso de que se dispusiera de
elementos de apoyo deslizantes.
- La posición de los discos de freno es
independiente del ancho de la vía sobre la que se rueda, lo que
supone un factor adicional a la simplicidad del sistema y, por
tanto, a su seguridad y fiabilidad.
- El bogie es igual de válido para los árboles
motores como para los remolques sin otra modificación que la de
sustituir el reductor por un árbol hueco. Esto sustituye la función
del árbol hueco del reductor en lo que respecta al hecho de forzar
la rotación simultánea de las dos ruedas del eje y, por
consiguiente, de garantizar el efecto de guiado del conjunto del
eje.
- El cuerpo de eje fijo, sobre el que está
montado el sistema, es un elemento que, al no ser giratorio, como
los ejes convencionales, tiene un comportamiento frente a la fatiga
más favorable que éstos, puesto que para ciclos de carga idénticos,
las clases de tensiones que soporta son inferiores.
- El conjunto del eje es estanco, lo que
garantiza su aislamiento frente a agentes externos y, por
consiguiente, su durabilidad.
Finalmente, indicar que las claves del éxito de
un sistema de cambio automático del ancho de la vía son la
fiabilidad y el hecho de poder mantenerlo a un coste bajo.
Generalmente, un sistema de cambio del ancho de vía debe ser fiable
en el sentido de que no sólo debe garantizar el correcto
posicionamiento de las ruedas a su paso por la instalación de cambio
del ancho, sino que este posicionamiento debe, además, mantenerse
durante la rodadura del tren sea cual sea la condición de
circulación. Los factores que van a determinar la viabilidad
económica son una gran fiabilidad y el hecho de poder mantenerla a
un coste bajo, ya que esto tendrá una consecuencia directa sobre la
competitividad del tren frente a otros medios de transporte.
El documento JP 08 253147 A describe un bogie de
ancho variable para un vehículo ferroviario. El bogie comprende un
eje recibido en una caja del eje y que puede desplazarse en cierta
medida en la dirección vertical con respecto a la caja de eje. Dos
pares de cilindros exteriores izquierdo y derecho a los ejes se
insertan exteriormente con la libertad de desplazarse en la
dirección del eje, y dos ruedas izquierda y derecha están fijadas
con la libertad de girar por el desvío de los cojinetes de rueda.
Además, unos bloques de bloqueo están fijados de manera integral a
los cilindros exteriores a los ejes y un par de salientes de
bloqueo, que se separan entre sí en una dirección del eje, está
previsto para sobresalir de la superficie superior circunferencial
exterior de los bloques de bloqueo. En una circunferencia exterior
de la superficie superior de la caja de eje, está previsto un canal
de bloqueo para acoplarse con uno u otro de los salientes de
bloqueo. En una instalación de cambio del ancho fija, el cilindro
exterior al eje desciende conjuntamente con el eje, con respecto a
la caja de eje, y el saliente de bloqueo desciende desde el canal de
bloqueo. A continuación, el bogie avanza sobre un carril de
tránsito y las ruedas izquierda y derecha se desplazan
progresivamente hacia el exterior en la dirección del eje. Una vez
que el ancho de las ruedas corresponde a la vía deseada, el
saliente de bloqueo de los cilindros exteriores a los ejes se
acopla en el canal de bloqueo, de manera que los cilindros
exteriores a los ejes se bloqueen y que el ancho de las ruedas 18
se fije al ancho de la vía deseada.
La presente invención tiene como objeto
proporcionar un bogie de ancho variable mejorado que garantiza un
funcionamiento seguro durante un funcionamiento normal, en el que se
evita cualquier desbloqueo del mecanismo de bloqueo para retener
las ruedas de un ancho específico.
Este objeto se lleva a cabo por un bogie de ancho
variable según la reivindicación 1 ó 2.
El bogie propuesto en este documento se ha
desarrollado tanto para vehículos a motor como remolcados, y
combina un nivel de fiabilidad elevado con gran simplicidad en su
concepción, que le hacen polivalente y con un mantenimiento de
fácil manejo.
El bogie presentado se ha concebido para poder
efectuar el cambio automático de ancho de vía en bogies
automotrices y remolques de vehículos ferroviarios
convencionales.
El emplazamiento del sistema está exclusivamente
limitado al eje montado y a las cajas de ejes, y permite cambiar
entre dos separaciones de vías preestablecidas.
La base del bogie es un cuerpo de eje no
giratorio que actúa exclusivamente como viga de sustentación sobre
la que se apoya la transmisión (para bogies motores), los órganos de
rodadura y el chasis del bogie por medio de cajas soportes extremas
y la suspensión primaria.
Las ruedas están montadas sobre un anillo, por
medio de un sistema de cojinetes, de manera que entre los dos
elementos existe la posibilidad de una rotación relativa con
respecto al eje común. A su vez, el anillo está montado sobre el
cuerpo de eje sin posibilidad de giro sobre sí mismo, pero teniendo
la capacidad de deslizarse, para permitir el posicionamiento de las
ruedas sobre el eje al nivel requerido por el ancho de la vía. El
anillo incorpora los elementos que materializan el bloqueo de las
ruedas fijando su posición por medio de cajas soportes montadas en
los extremos del eje.
La liberación del bloqueo de las ruedas se
obtiene tras el desplazamiento vertical descendiente del cuerpo del
eje al mismo tiempo que los elementos que incorpora con respecto a
las cajas soportes, provocado por el propio peso del eje y
combinado con la desaparición progresiva (en pendiente descendente)
de los carriles de apoyo de las ruedas.
Durante la operación de cambio del ancho de la
vía de un eje concreto, el bogie se apoya sobre este eje, sobre las
dos cajas soportes extremas, de manera que el eje se libere de una
parte de la carga del vehículo que llega en situación de
circulación. De esta manera, además se obtiene que las distancias
relativas verticales entre la instalación de cambio del ancho y el
bogie en sí mismo no dependan del estado de carga del vehículo en
el momento de la operación, sino exclusivamente del estado de
desgaste de las ruedas.
En el caso de los árboles motores, el eje de
salida del reductor (uno por eje) está compuesto por un árbol hueco
concéntrico al cuerpo del eje y que se apoya sobre éste por medio de
un sistema de cojinetes. El par motor se transmite a las ruedas por
medio de dos acoplamientos telescópicos capaces de absorber los
desplazamientos transversales necesarios al posicionamiento
transversal de las ruedas. Esto se debe al hecho de que cada
acoplamiento está constituido por dos árboles huecos, que
comprenden cortes dentados complementarios, para garantizar la
transmisión del par, permitiendo, a su vez, el desplazamiento axial
entre ambos elementos.
En el caso de ejes remolcados, el reductor se
sustituye por un árbol hueco, que está montado igualmente sobre el
cuerpo del eje por medio de cojinetes y que sirve para acoplar la
rotación entre las dos ruedas del eje.
La caja soporte extrema del eje es un elemento
rígido que comprende, en su cuerpo, los alojamientos necesarios
para la incorporación de los elementos de bloqueo, en los que se
dispone el anillo deslizante.
Su conexión con el chasis del bogie se efectúa
por medio de la suspensión primaria, materializada por un conjunto
de resortes helicoidales situados sobre su parte superior y
encargados de transmitir las cargas verticales. Por otro lado,
dispone de dos pequeñas bielas gemelas y paralelas entre sí, que le
unen al chasis del bogie y en los extremos del cual están montadas
las articulaciones elásticas necesarias para el guiado del vehículo
que permite la rigidez tanto longitudinal como transversal
necesarias para la obtención de la estabilidad del vehículo.
En una variante, el bogie que es el objeto de la
invención dispone que cada caja soporte se constituya de elementos
de sustentación, que retienen entre ellos el eje durante la
circulación y lo liberan dejándolo caer por gravedad, cuando giran
para el cambio de ancho de la vía.
En esta misma variante, cada caja soporte
comprende dos elementos de sustentación que se componen de
alojamientos, estando articulados estos elementos de sustentación
sobre un cuerpo que está acoplado axialmente al extremo del eje
fijo. Este cuerpo está compuesto de dos partes entre las que está
fijado un extremo saliente del anillo deslizante, que termina en un
diente de bloqueo que se encaja/desencaja en los alojamientos de
los elementos de sustentación, de manera que en circulación normal,
la caja soporte-elementos de sustentación tiene un
efecto de tenaza sobre el eje fijo y el conjunto deslizante.
Para comprender mejor el objeto de la presente
invención, se ha representado en los planos una forma preferida de
realización práctica, susceptible de cambios complementarios que no
desnaturalizan los fundamentos.
En la figura 1, se presenta un corte longitudinal
de un eje completo motor en situación de circulación sobre vías que
tienen un ancho UIC o internacional. Allí se han representado los
elementos esenciales de los que se compone el sistema de cambio de
ancho de la vía, y puede apreciarse cómo el bloqueo de las ruedas
se materializa por medio de armellas troncocónicas en las que se
dispone el anillo deslizante sobre el que están montadas las ruedas.
En la misma figura, se presentan dos soluciones para el anillo: la
solución A con el anillo completo sobre la rueda derecha, y la
solución B con un anillo parcial sobre la rueda izquierda.
La figura 2 es el mismo corte transversal
representado en la figura 1, pero para una situación de circulación
en un ancho RENFE. Se aprecia cómo en esta ocasión, las armellas de
bloqueo de las ruedas han cambiado con respecto a la situación para
un ancho UIC.
En la figura 3, se presenta un corte longitudinal
de un eje completo remolcado en situación de circulación sobre una
vía que tiene un ancho UIC o internacional. Puede apreciarse que el
reductor se ha sustituido por un árbol hueco que sirve para
conectar cinemáticamente el movimiento de rotación de dos ruedas
del eje. Al igual que en las figuras 1 y 2, en esta figura se han
representado igualmente las dos soluciones posibles para el anillo
deslizante.
La figura 4 representa el mismo corte
longitudinal que la figura 3, pero para un ancho RENFE.
En las figuras 5a, 5b se han representado las
vistas transversal y longitudinal del eje en situación de
circulación y en el momento de entrar en la instalación de cambio
del ancho. Puede apreciarse la materialización de la suspensión
primaria dispuesta entre la caja soporte y el chasis del bogie, y
que está compuesta de un conjunto de resortes helicoidales y dos
bielas gemelas. Además, se aprecian las armellas de bloqueo en las
que se dispone el anillo y su alojamiento en la caja soporte.
También se ha representado la armella de inmovilización del cuerpo
del eje con su alojamiento en la caja soporte, el cerrojo de
seguridad con su mecanismo de accionamiento y la polea de apoyo del
eje, cuando pasa por la instalación fija de cambio de ancho.
Las figuras 6a, 6b son las mismas vistas del eje
que aparecen en las figuras 5a, 5b, pero representan la situación
durante la secuencia de cambio de ancho, donde la instalación fija
retira el cerrojo de seguridad haciendo posible el reposo del eje
con respecto a la caja soporte.
Las figuras 7a, 7b representan los mismos cortes
que las figuras 5 y 6 pero, en esta ocasión, se constata que el eje
se ha rebajado con respecto a la caja soporte, estando desbloqueadas
las ruedas y por tanto estando libres para efectuar su
reposicionamiento para el nuevo ancho de vía. Además, se constata
que la caja soporte soporta la carga vertical transmitida del
vehículo, por medio de su apoyo sobre la polea que está incorporada
allí. Finalmente, se aprecia el tramo final del carril descendiente
de la instalación fija y que permite el descenso del eje.
En la figura 8, se ha representado una vista
longitudinal del eje, donde se aprecia, en la secuencia de cambio
de vía, la aparición de carriles de guiado que, mediante su acción
sobre las llantas de las ruedas, las coloca al nivel requerido por
el nuevo ancho de vía.
La figura 9 representa en proyección, y con una
parte en corte, una variante del objeto de la invención para un
ancho de vía de gran tamaño.
La figura 10 representa en proyección y con una
parte en corte, la variante de la figura 9 para un pequeño ancho de
vía o vía internacional UIC.
Las figuras 11 y 12 representan una vista en
planta, con una parte en corte, del eje para los distintos anchos
de vía de las figuras 9 y 10.
Las figuras 13, 14 y 15 representan una vista
lateral del eje de las figuras 9 y 10 en tres fases distintas de la
operación de cambio del ancho. En los dibujos de las figuras 14 y
15, se ha representado en corte la pequeña biela 112 de
accionamiento, que conecta el chasis del bogie (b) al eje, y que no
es el objeto de esta patente, con el fin de ver mejor lo que está
situado detrás de ella. En la figura 15, se ha representado la
pared de la pista de rodadura en corte, para no ocultar los
elementos del eje que se interesan visualizar y que son elementos de
sustentación - caja soporte 16b de la suspensión primara, en
posición abierta, dejando libres los dientes 2a.
La figura 16 representa una vista superior y en
perspectiva de la instalación fija, suponiendo que, en la
explicación que se detalla a continuación, el sentido del paso del
tren se efectúa de arriba abajo según la posición del dibujo. En la
parte superior del dibujo, la vía 121 estrecha se aproxima a la
instalación y termina con los carriles 121a en pendiente
descendente. En la parte inferior, se observa la vía 122 ancha, que
había comenzado con los carriles 122a en pendiente ascendente a
separarse de la instalación. Entre los dos anchos de vía, se
observan dibujados carriles verticales dobles de guiado, 31a para
el exterior y 31b para el interior, que tienen como misión retener
y guiar las ruedas por su parte inferior, cuando están liberadas del
peso del vehículo y hacerlas pasar de una posición a otra, es
decir, de un ancho de vía a otro, que pueden hacerlo precisamente a
causa de su forma de canal oblicuo o vía de unión entre una posición
y otra de los carriles de un ancho de vía y otro ancho de vía.
Estas guías de deslizamiento pueden ser rígidas,
tal como se han representado, o pueden tener un cierto
amortiguamiento o flexibilidad, para suavizar el movimiento
transversal de la rueda.
Esta última operación puede tener lugar porque el
eje pasa por la instalación rodando por las poleas 16r (véanse las
figuras 9, 13 y 15) sobre los muretes 120 donde se encuentran las
pistas 120b de rodadura y, además, pueden centrarse los ejes con
respecto al eje de simetría de las vías, gracias a las pistas 120a
de deslizamientos y de centrado, que se frotan sobre los patines
16s (véanse las figuras 9 y 10).
Esta instalación fija es similar en todas las
variantes de la invención.
La figura 17 representa en proyección y con una
parte en corte un eje portador que pasa por la instalación de
cambio con una distancia entre las ruedas para un ancho de vía
grande. Puede observarse un árbol 30 hueco, que está conectado en
sus extremos a
semi-acoplamientos 14a, con el fin de transmitir el movimiento de una rueda a otra y de obtener el efecto de orientación automática de un eje montado rígido, puesto que las dos ruedas tienen el mismo número de revoluciones. Al igual que en la solución con el árbol motor, sobre los semi-acoplamientos 14a se han montado los discos 8 de freno.
semi-acoplamientos 14a, con el fin de transmitir el movimiento de una rueda a otra y de obtener el efecto de orientación automática de un eje montado rígido, puesto que las dos ruedas tienen el mismo número de revoluciones. Al igual que en la solución con el árbol motor, sobre los semi-acoplamientos 14a se han montado los discos 8 de freno.
La figura 18 es una vista en despiece, el corte y
detalle de una mitad de eje, que permite observar la forma de las
piezas así como el mecanismo y el funcionamiento del bogie.
En esta representación, se han dibujado ciertos
elementos tales como 16a y los elementos 16b de sustentación/caja
soporte no montados sobre el cuerpo del eje 1 con el fin de poder
ver la forma. Por ejemplo, puede observarse el anillo 2 deslizante
con su saliente 2a que es el diente de fijación, y su extremo
cilíndrico, donde están encastrados los cojinetes 3 y la rueda 4.
Este conjunto formado por 2, 3 y 4 es el que puede deslizarse
transversalmente sobre el eje 1, que se ha representado en corte en
esta figura, con el fin de no ocultar la cabeza de la primera pieza
2 y el diente 2a.
Al mirar el dibujo, el cuerpo 16a y la caja
soporte/elemento 16b sustentador de la derecha están en corte para
ver el plano 16m inclinado que sujeta los resortes 16f de anillos y
que están igualmente representados desmontados, para verlos mejor
tanto desde el exterior como desde el interior.
El elemento 16b sustentador de la izquierda está
igualmente representado desmontado y separado del cuerpo 16a, con
el fin de poder ver los alojamientos 16k en los que se encastra el
anillo 2 deslizante según el ancho de la vía donde se encuentra el
tren.
La figura 18a es un detalle aumentado de la
figura 18, donde pueden observarse los resortes 16f de anillo que
sujetan uno contra el otro sin huelgo el cuerpo 16a y el elemento
16b sustentador, la caja soporte gracias al plano 16m
inclinado.
La figura 19 es la misma que la figura 18 pero
con sus elementos montados.
A continuación, se describe un ejemplo de
realización práctico, no limitativo, de la presente invención.
La descripción del sistema se realiza indicando
la situación y la funcionalidad de cada uno de los elementos
esenciales que lo componen. Estos elementos son: reductor 13,
acoplamiento 14, discos 8 de freno, acoplamiento 15 flexible,
anillo 2 deslizante, caja soporte 16 y el cuerpo del eje 1.
El eje de salida del reductor 13 está formado por
un árbol 17 hueco, que se apoya sobre el cuerpo del eje 1 (no
giratorio) gracias a un sistema 6 de cojinetes.
El árbol 17 hueco dispone de un dentado (d)
frontal en ambos extremos, gracias al cual el par motor se
transmite al acoplamiento 14 y, finalmente, a las ruedas 4.
La carcasa del reductor 13 se apoya sobre el
árbol 17 hueco de su eje de salida, por medio de cojinetes y que
está unida a los chasis del bogie (b) por una biela de reacción (no
representada).
El reductor 13 se acciona por medio de un árbol
cardán por un motor/transmisión instalados en la caja del vehículo
(no representado).
Es el elemento que sirve de unión cinemática
entre los dos acoplamientos 14, que están montados sobre cada eje 1
y que, por tanto, garantiza que giren solidariamente, lo que
garantiza, a su vez, que las dos ruedas 4 del eje giren a la misma
velocidad, suministrando el efecto de guiado automático que se
produce en los ejes convencionales.
Físicamente, es un árbol 30 hueco que está
montado sobre la parte central del cuerpo del eje por medio de
cojinetes 6.
Este elemento 14, además de garantizar el hecho
de que las ruedas 4 del eje giren solidariamente, en el caso de
árboles motores, transmite el par motor del reductor 13 a las ruedas
4. Se compone de dos partes 14a y 14b, unidas entre sí por medio de
un par prismático, materializado por dos dentados 32
circunferenciales complementarios (telescópicos).
- Semi-acoplamiento 14a del lado
del reductor (para un árbol motor) o del lado del árbol hueco (para
un árbol remolque).
Es un árbol 14a hueco que está montado de manera
concéntrica al cuerpo del eje 1 y que está unido frontalmente al
árbol hueco del reductor 13. Para este fin, dispone de un dentado
(d) que se encastra en el del reductor 13, lo que garantiza la
transmisión del par.
En el extremo opuesto, dispone, en el interior,
de un dentado 32 circunferencial que permite el desplazamiento
axial del semi-acoplamiento 14b del lado de la
rueda, que no permite el giro relativo entre los dos elementos y,
por consiguiente, que garantiza la transmisión del par motor.
Concéntricamente al
semi-acoplamiento 14a y estando fijado en el mismo,
se monta el disco 8 de freno, de manera que los dos elementos giren
solidariamente, sin que su posición varíe cuando se cambia el ancho
de la vía.
- Semi-acoplamiento 14b del lado
de la rueda.
Se trata de un árbol 14b hueco montado también de
manera concéntrica al cuerpo del eje 1 y que se engrana con la
corona del semi-acoplamiento 14a del lado del
reductor por medio del dentado circunferencial del que dispone
sobre la superficie exterior de uno de sus extremos. Este dentado
permite el movimiento axial entre los dos
semi-acoplamientos, garantizando al mismo tiempo la
transmisión del par motor entre ellos.
Conceptualmente, responde al comportamiento de un
acoplamiento 15 clásico de láminas y puede montarse entre el árbol
hueco (17 para los árboles motores, 30 para los árboles remolque) y
el acoplamiento 14; o bien entre el acoplamiento 14 y la rueda 4.
Se trata de un elemento que es capaz de transmitir el par motor y
el movimiento entre los elementos a los que está unido y que, por
flexión, permite pequeños giros relativos con respecto a ejes
perpendiculares al de rotación entre los dos elementos. De esta
manera, se permiten pequeñas desalineaciones entre los ejes sin que
por ello se transmitan importantes esfuerzos debido a ello.
Es el elemento de rodadura propiamente dicho y
está montado sobre un anillo 2 con la interposición de un sistema 3
de cojinetes.
Tal como se ha indicado anteriormente, el par
motor se transmite a la rueda 4 por medio del acoplamiento 14.
Los cojinetes 3 permiten el giro relativo de la
rueda 4 con respecto al anillo 2 (que no gira) según su eje axial
común fijando, además, los dos elementos axialmente, de manera que
formen un conjunto solidario cuya única posibilidad de movimiento
relativo es el giro anteriormente mencionado.
Este elemento 2 encargado de colocar la rueda 4
transversalmente al cuerpo del eje 1 e incorpora con la caja
soporte 16 extrema, el sistema de bloqueo de ésta.
Debido a su geometría y considerando el hecho de
que está parcialmente introducido en el cuerpo de la caja soporte
16 extrema, únicamente tiene la posibilidad de deslizarse axialmente
con respecto al cuerpo del eje 1, por lo que el ajuste de los dos
elementos se efectúa sin apriete.
Tomando como referencia su eje axial, el anillo
comprende dos partes diferenciadas:
- El extremo 2a interior más cercano al eje (e)
longitudinal del bogie (b) suministra la superficie sobre la que
está montado el sistema 3 de cojinetes, que sirven de sustentación a
la rueda 4.
- El extremo 2b exterior, exterior al bogie, es
la parte del anillo 2 que está montada en la caja soporte 16
extrema y comprende los elementos de bloqueo. Esta parte puede tener
dos ejecuciones distintas:
- Variante A: anillo completo (a la derecha de
las figuras 1, 2, 3, 4) para que se apoye allí la caja soporte
16.
- Variante B: semi-anillo
inferior (a la izquierda de las figuras 1, 2, 3 y 4), de manera que
la caja soporte 16 se apoye directamente sobre el cuerpo del eje
1.
Cada anillo 2 comprende dos pares de armellas 18
de bloqueo dispuestas transversalmente a la vía y orientadas
verticalmente y de los que sólo uno por ancho de vía interviene en
la fijación del anillo 2 y, por tanto, de la rueda 4. En su
extremo, las armellas 18 tienen una forma troncocónica con el fin
de poder ajustarlas sin huelgo al cuerpo de la caja soporte 16.
El extremo 2b exterior (figura 5) del anillo 2
está montado en el interior de la caja soporte 16 y comprende,
además de las armellas 18 de bloqueo, las correderas 19 de guía para
la operación de cambio del ancho y una superficie 40 plana en su
punto más bajo, que sirve de apoyo al conjunto de eje sobre su
alojamiento 42 de apoyo, en la caja soporte 16 durante el cambio de
ancho de la vía.
Las correderas 19 de guía están formadas por dos
superficies planas a ambos lados del anillo 2 y, según el eje
longitudinal del bogie, cuyas superficies antagonistas se encuentran
en el alojamiento 43 de la caja soporte 16 para el anillo.
En la parte 40 inferior del anillo y de su
alojamiento 42 de apoyo, en la caja soporte 16, existe un huelgo
(h) vertical necesario para que, cuando cae el eje montado,
consumando este huelgo durante el cambio de vía, las armellas 18 de
bloqueo salgan de su alojamiento en el cuerpo de la caja soporte 16
dejando desacoplado el anillo 2 y, por consiguiente, la rueda 4, con
el fin de permitir el desplazamiento axial hacia su nuevo
emplazamiento con respecto al cuerpo del eje 1 en la operación de
cambio de vía.
La transmisión de los esfuerzos de la rueda a la
caja soporte se realiza de la siguiente manera:
- Carga (H) transversal: se transmite desde la
rueda 4 al anillo 2 a través de los cojinetes 3 y el anillo 2 del
cuerpo de la caja soporte 16, por medio de armellas 18 de
bloqueo.
- Carga (Q) vertical y longitudinal
(tracción/freno): se transmite desde la rueda 4 al anillo 2 a
través de los cojinetes 3 y el anillo 2 al cuerpo de la caja soporte
16, por medio de la superficie de apoyo entre los dos
elementos.
- Carga (Q) vertical y longitudinal
(tracción/freno): se transmite desde la rueda 4 al anillo 2 a
través de los cojinetes 3, del anillo 2 al cuerpo del eje 1 y de
éste al cuerpo de la caja soporte 16, por medio de la superficie de
apoyo entre los dos elementos.
Es el elemento que fija el eje 1 montado sobre el
chasis del bogie (b) por medio de la suspensión primaria.
La suspensión vertical está materializada por
medio de un conjunto de resortes 20 helicoidales concéntricos,
dispuestos sobre la caja soporte 16. La suspensión transversal
(guiado del eje) se produce por medio de dos pequeñas bielas 21
gemelas horizontales en los extremos de las cuales están montadas
las articulaciones elásticas que ofrecen la rigidez longitudinal y
transversal requeridas. La disposición de estas bielas 21 es tal
que garantiza el movimiento vertical sin rotación de la caja
soporte 16, puesto que se impide que ésta gire con respecto al eje
transversal de la vía.
El cuerpo de la caja soporte 16 dispone de un
hueco 43 necesario para alojar allí el extremo 2b exterior del
anillo 2 deslizante y el extremo del cuerpo del eje 1. Además,
dispone de dos alojamientos 41 en los que se introducen las
armellas 18 de bloqueo del anillo. Finalmente, y como medida que
permite garantizar el ancho entre las ruedas y garantizar que el
cuerpo del eje no gire, dispone de un tercer alojamiento en el que
se introduce una armella 22 montada sobre el cuerpo del eje, que
garantiza que no se produzcan movimientos relativos entre los dos
elementos. Los alojamientos de las armellas incorporan anillos 23
elásticos, que garantizan un apoyo apropiado de las armellas del
anillo 2 y del cuerpo del eje 1.
Exteriormente y en su parte inferior, comprende
una polea 24 sobre la que se apoya durante la operación de cambio
de vía.
El cuerpo de la caja soporte 16, en situación de
circulación, se apoya o bien sobre el anillo 2, o bien sobre el
cuerpo del eje 1, en función del tipo de anillo que está montado
(variante A o B).
Entre la parte 40 inferior del anillo 2 y el
alojamiento de éste, en la caja soporte, existe un huelgo (h)
necesario para que, durante la caída vertical del eje montado
durante el cambio de vía, las armellas 18 del anillo y del cuerpo
del eje 22 salgan de su alojamiento y permitan así el
posicionamiento de las ruedas 4.
Como elemento de seguridad y para evitar la
posibilidad de un posible desbloqueo de la rueda tras la pérdida de
carga que soporta, las cajas soportes incorporan un cerrojo 25 que
mantiene en posición un resorte 27, que bloquea el movimiento
vertical del anillo 2 con respecto a la caja soporte 16. Este
cerrojo se retira por la misma instalación fija de cambio de vía en
el paso del vehículo sobre ésta, gracias a un sistema 26 de
palanca, accionado por el carril sobre el que se apoya la caja
soporte 16.
Longitudinalmente, se han dispuesto dos
correderas 29 (anterior y posterior al eje) que sirven de guía
vertical al eje en su movimiento con respecto a la caja soporte
durante el cambio de vía.
Actúa como una viga 1 de sustentación de la
transmisión y del conjunto de rodadura del bogie. Es un elemento
que no gira y cuya posición está garantizada por las cajas soportes
16.
Se desplaza únicamente durante el cambio de vía
(al mismo tiempo que todos los elementos que comprende)
desplazándose verticalmente hacia abajo con respecto al cuerpo de la
caja soporte 16.
Comprende dos armellas 22 (una a cada extremo) en
su parte superior, que, alojadas en el cuerpo de las cajas
soportes, garantizan su inmovilidad y el ancho entre las ruedas
4.
La instalación de cambio de vía consiste en
(figuras 5, 6 y 7):
Dos pistas 29 de rodadura o carriles adicionales,
sobre los que ruedan las poleas 24, que se incorporan en las cajas
soportes extremas.
Un tramo de vía 28 descendente con el ancho
actual. Esta vía desaparece en el momento en que el eje se apoya de
manera integral y por medio de cajas de eje, sobre las pistas 29 de
rodadura. En este momento, las ruedas 4, y sus anillos 2, se
desbloquean por el descenso del eje 1.
Dos carriles 32 de guía (figura 8) que se
encargan de llevar cada rueda a su posición transversal para el
nuevo ancho de vía, una vez que está desbloqueada.
Un tramo de vía ascendente con el nuevo ancho de
vía y que permite el bloqueo de las ruedas forzando la subida del
eje hasta su posición de circulación, lo que hace que,
simultáneamente, las poleas de las cajas soportes pierdan contacto
con las pistas de rodadura (operación inversa a la del
descenso).
La unidad pasa a través de la instalación de
cambio de ancho a baja velocidad, bajo la impulsión de su propio
equipo de tracción.
El carril 28 de rodadura de las ruedas desciende
progresivamente (figura 6), de manera que llega un momento en el
que las cajas soportes 16 extremas del eje correspondiente se
apoyan, por medio de la polea 24 que éstas incorporan sobre un
carril 29 adicional, dispuesto para este fin. Simultáneamente, y
gracias a la interacción del extremo 50 de la palanca 26 con el
carril 29 adicional, el cerrojo 25 de seguridad se retira para
permitir la caída del eje y del anillo 2 con respecto a la caja
soporte 16.
En el momento en el que tiene lugar el apoyo
sobre las cajas soportes 16, el eje 1 montado comienza a descender
hasta que ocupa el hueco (h) existente entre la caja soporte 16 y el
anillo 2 deslizante, estando por tanto el eje completamente
descargado, momento en el que desaparece el carril 28 de vía (véase
la figura 7). El movimiento vertical del eje es guiado con respecto
a la caja soporte por medio de dos correderas 19 que comprenden el
anillo 2 deslizante y las superficies conjugadas de la caja soporte
16.
En el momento en el que el eje desciende, las
armellas 18 y 22 de anclaje de las que dispone el anillo 2
deslizante y el cuerpo del eje 1 salen respectivamente de su
alojamiento en el cuerpo de la caja soporte 16, desbloqueándose
entonces las ruedas y teniendo de este modo una libertad de
movimiento transversal con respecto al cuerpo del eje 1 (figura
7).
Por medio de guías-levas 31, que
actúan sobre los lados de la llanta de las ruedas 4 (figura 8),
cada rueda 4 está dispuesta en la posición correspondiente al ancho
de vía deseada.
Una vez colocadas las ruedas 4, el carril aparece
con el nuevo ancho de vía en pendiente ascendente, sobre el que
comienzan a rodar, lo que obliga al eje a ascender verticalmente,
para producir, progresivamente, el bloqueo de las ruedas por medio
de la introducción de las armellas 18 correspondientes al anillo 2
en su alojamiento de la caja soporte 16, al mismo tiempo que el
cerrojo 25 vuelve a su posición de origen empujado por el resorte 27
de recuperación. Simultáneamente, las ruedas comienzan a soportar
la carga vertical hasta que, finalmente, las cajas soportes 16
pierden contacto con el carril auxiliar y hasta que toda la carga
está soportada por la nueva vía, por medio de las ruedas 4 del
eje.
A continuación, se describe la variante de las
figuras 9, 10 y siguientes:
Sobre el cuerpo del eje 1 que no gira (véanse las
figuras 9 y 10), están montados anillos 2 deslizantes, que tampoco
giran, pero que pueden deslizarse transversalmente sobre el eje 1.
Únicamente pueden deslizarse cuando el vehículo y, por consiguiente,
cada eje, pasa por la instalación fija de cambio de ancho de vía y
cuando ésta desbloquea los anillos 2 deslizantes.
Sobre el anillo 2 deslizante se han instalado
cojinetes 3, sobre los que las ruedas 4 pueden rodar. Estas ruedas
4 están acopladas, por medio de un acoplamiento 15 flexible, a un
semi-acoplamiento 14b estriado que se engrana sobre
otro semi-acoplamiento 14a unido a un árbol 17
hueco, por el que ellas reciben el par de rotación y, por tanto,
el movimiento que transmite un reductor 13 que gira al estar
apoyado con los cojinetes 6 sobre el eje 1 fijo. Sobre el
semi-acoplamiento del lado del reductor 14a, se han
montado los discos 8 de freno.
En el caso de un material remolcado (véase la
figura 17), el reductor se sustituye por un árbol 30 hueco que
acopla cinemáticamente las dos ruedas del eje, comportándose como un
eje montado, con fines de una orientación automática. El árbol 30
hueco utilizado sobre el eje portador es equivalente al árbol 17
hueco del árbol motor.
Los extremos del cuerpo del eje 1 fijo se apoyan
sobre cajas soportes. La caja soporte está constituida
fundamentalmente por dos elementos 16b sustentadores articulados a
un cuerpo 16a por medio de pernos 111. Gracias a las
articulaciones, la caja soporte puede abrirse para permitir al eje
descender y desbloquearse de su posición inicial. En cada extremo
del cuerpo del eje 1 fijo, existe un cuerpo 16a (véanse las figuras
9, 10, 11, 12 y 17), formado por dos partes 16h y 16j. Estas dos
partes son las que permiten fijar el extremo saliente del anillo 2
deslizante. Este extremo comprende una zona muy saliente, donde se
encuentran los dientes para el bloqueo 2a.
Cuando el vehículo pasa por la instalación de
cambio de ancho, el eje cae por gravedad, el anillo 2 deslizante se
libera y comienza a deslizarse sobre el cuerpo del eje 1, gracias a
la acción de los carriles 31 de guiado. El recorrido transversal
del anillo 2 deslizante es limitado, porque el saliente de los
dientes 2a únicamente puede desplazarse entre los topes 16c y 16d
del cuerpo 16a, (véanse las figuras 9 y 10). Estos topes admitirán
siempre un cierto recorrido un poco más largo que el que es
necesario y que no es otro que la diferencia entre los dos anchos de
vía. Esta tolerancia permite garantizar que los dientes 2a realicen
correctamente la fijación exacta, cuando se encastran en los
alojamientos 16k de las cajas soportes 16b de los resortes de la
suspensión primaria.
El peso que transmiten los resortes 27 de la
suspensión primaria a 16b hacen que éstos se aprieten sobre los
dientes 2a permitiendo un bloqueo sin ningún huelgo entre los
elementos 16b sustentadores y el anillo 2 deslizante. Este bloqueo
sin huelgo es posible gracias a la forma trapezoidal de los
dientes. Los huelgos posibles que se producen debido a los huelgos
del perno 11 son igualmente eliminados gracias al empuje que
efectúan los resortes 16f de anillos (véanse las figuras 11, 12 y
18a) en la unión del cuerpo 16a sobre la caja soporte/elemento 16b
sustentador. Por otra parte, la configuración articulada de la caja
soporte 16b permite al eje 1, cuando ésta se apoya sobre sus poleas
16r, descargar la carga vertical y caer con respecto al mismo y al
chasis del bogie. De esta manera, es posible efectuar el desbloqueo
del eje de su posición inicial.
Por otra parte, la unión cerrada entre los
anillos 2 deslizantes y el cuerpo 16a se garantiza por los
elementos 16b sustentadores que, soportando el peso del vehículo,
atenazan los dos conjuntos con todo ese peso y sin huelgo entre
ambos.
Para evitar que, por cualquier movimiento no
deseado en la circulación de la caja soporte/elementos 16b
sustentadores, no pierdan momentáneamente el empuje del peso del
vehículo, de manera que la seguridad de esta unión pueda ponerse en
peligro y, por consiguiente, que se produzca un deslizamiento no
previsto de anillos 2 deslizantes, que variaría la posición de
manera no deseable, los elementos 16b sustentadores comprenden
trinquetes 16n articulados, sobre los que los resortes 16p ejercen
una presión, con el fin de que no salgan de los pasadores 16g del
cuerpo 16a (véase la figura 18). De esta manera, mientras que la
instalación fija no levante estos trinquetes, la unión entre los
anillos 2 deslizantes, el cuerpo 16a y la caja soporte/elementos 16
sustentadores estará garantizada.
Como puede verse en el dibujo de la figura 16, la
instalación de cambio de ancho de la vía consiste en:
Dos pistas 120 de rodadura laterales, por donde
pasará el eje rodando sobre las poleas 16r de los elementos
sustentadores (véanse las figuras 9, 10, 13, 14 y 15), sobre la
superficie 120b de rodadura, y deslizándose los ejes sobre patines
16s de centrado sobre la superficie 120a de centrado. Estas bandas
de rodadura y de deslizamiento son afiladas tanto en su parte
inicial como en su parte final, con el fin de evitar en ambos
sentidos de paso, es decir, cuando se pasa de la vía española a la
internacional o a la inversa, posibles interferencias al principio
de la operación. Estos afilamientos sirven igualmente para guiar y
para centrar el eje a la entrada de la instalación.
Antes y después de estas pistas laterales, están
las vías que tienen los distintos anchos, uno a cada entrada de la
instalación. En el mismo punto en el que finaliza el afilamiento de
la pista de rodadura, las vías comienzan a descender en pendiente.
De esta manera, el eje, en el momento de rodar sobre la pendiente,
pierde altura hasta que las poleas de los trinquetes 16n (véase la
figura 13) entran en contacto con las pistas 120 de rodadura
laterales, comienzan a abrirse y a liberar los pasadores 16g, tal
como puede observarse en la figura 6. A continuación, entran en
contacto con las poleas 16r que acabarán por encargarse del peso
del vehículo y liberarán las ruedas de esta carga (véase la figura
15).
Una vez que el peso del vehículo está soportado
integralmente por los elementos sustentadores/caja soporte 16b y
por el hecho de la misma geometría de la suspensión primaria, estos
elementos 16b sustentadores se abren, sus alojamientos 16k se
desacoplan de los dientes 2a del anillo 2 deslizante y el cuerpo
16a desciende acompañando el eje.
Es evidente que esto sucede porque el eje 1, los
anillos 2 deslizantes caen por su propio peso con la rueda 4, el
reductor 13 y el cuerpo 16a, siendo ayudados además por la rotación
que tiene lugar por el empuje de los resortes 27 de la suspensión
primaria.
La instalación fija de cambio se completa por
carriles de guiado de las ruedas 31, uno exterior 31a y otro
interior 31b, que sirven para guiar y desplazar la rueda de un ancho
a otro, y para garantizar que la rueda llegue bien a su posición
correcta.
Es lógico que la instalación se conciba teniendo
en cuenta los desgastes siempre posibles de las ruedas y de los
carriles, que pueden experimentar el bogie y sus elementos durante
el funcionamiento normal.
En las figuras 13, 14 y 15, se ha representado en
tres fases, los momentos más representativos de la situación
relativa a la entrada de un eje, al paso por la instalación de
cambio del ancho de vía, para que el cambio pueda tener lugar.
En el dibujo de la figura 13, se ha representado
una vista lateral de un eje de un bogie dotado del sistema de
cambio de ancho de vía que, circulando sobre una vía, sea cual sea
su ancho, se dispone a entrar en la instalación de cambio. En el
dibujo, se ha representado igualmente el murete 120 sustentador de
las pistas 120b de rodadura y de deslizamiento que permanecen
ocultos. Asimismo puede observarse el carril 121 sobre el que
circulan la rueda y la parte 121a inclinada que comienza a
descender.
En la figura 14, puede verse cómo, habiendo
comenzado la rueda a descender sobre la pendiente del carril 121a,
las poleas de los trinquetes 16n entran en contacto con la pista
120b de rodadura antes de las poleas 16r de rodadura, que lo harán
más tarde. Durante este intervalo de tiempo, los trinquetes 16n
están completamente abiertos liberando los pasadores 16g. A partir
de este momento, la caja soporte/elementos 16b sustentadores pueden
separarse entre sí, tras la acción de los resortes de la suspensión
primaria, a medida que las ruedas continúan descendiendo con el
cuerpo del eje sobre el carril 121a (véase la figura 15).
En la misma figura 15, puede observarse, además,
cómo la rueda, en un cierto instante, ha perdido contacto con el
carril. El peso del vehículo descansa sobre las poleas 16r que, al
recibirlo, desequilibra los elementos 16b sustentadores de su
posición normal. Esto tiene lugar así debido a la disposición
geométrica de estos elementos: el punto de aplicación de la carga
vertical que transmite el resorte sobre el carril (la polea 16r)
está descentrado con respecto al eje de giro del elemento 16b
sustentador, lo que hace que éste pivote con respecto al perno 111,
haciendo que el cuerpo del eje 1, los anillos 2 deslizantes, la
rueda 4, el reductor 13 y el cuerpo 16 desciendan.
La caja soporte/elementos 16b sustentadores
pivotarán hasta que su saliente 16s haga tope con el cuerpo 16a, lo
que da lugar a una separación suficiente entre los dientes 2a del
anillo deslizante y los alojamientos 16k, para desacoplarse y
permitir el deslizamiento del anillo 2 deslizante sobre el eje 1.
El desplazamiento transversal entre los anillos deslizantes y el eje
se efectúa hasta que el diente 2a se coloca frente a su nuevo
alojamiento. Todo esto es posible por los carriles 31a y 31b de
guiado de la instalación fija, que obligan al conjunto formado por
la rueda 4 montada sobre los cojinetes 3 en el anillo 2 deslizante
a cambiar el ancho.
Esta nueva posición deberá montarse nuevamente
con todas las seguridades, como anteriormente, haciendo que el
vehículo pase en la instalación y realizando de este modo el proceso
inverso al anteriormente descrito. En primer lugar, las ruedas
comenzarán a rodar sobre el carril que tiene el nuevo ancho que
ahora está en pendiente ascendente.
De esta manera, las ruedas, los elementos 16b
sustentadores, que retoman el peso, se cierran poco a poco
pivotando sobre los pernos 111 hasta que atenacen los dientes 2a del
anillo deslizante, por medio de sus alojamientos 16k en la nueva
posición.
Finalmente, las poleas de los trinquetes 16n
cesarán poco a poco de rodar sobre la pista 120b de rodadura y se
bloquearán nuevamente el conjunto entrando en los pasadores 16g.
Esto sucede puesto que el eje continúa ascendiendo sobre el plano
inclinado de la vía hasta que alcanza la vía plana.
Claims (17)
1. Bogie de rodadura de ancho variable,
particularmente autopropulsado, de aquellos que se utilizan en los
sistemas de cambio del ancho de la vía, con una instalación fija
para el cambio del ancho de la vía, disponiendo el bogie, al menos,
de un eje (1) fijo no pivotante sobre el que están dispuestos
anillos (2) deslizantes que llevan las ruedas (4), en el que, sobre
el eje (1) fijo no pivotante, se ha dispuesto:
a) cajas soporte (16), una a cada extremo, que
disponen de un alojamiento que permite únicamente el movimiento del
eje (1) en el sentido vertical;
b) dos anillos deslizantes que tienen la
posibilidad de deslizarse axialmente sobre el eje (1);
c) medios (2a) de
bloqueo-desbloqueo de los anillos (2) deslizantes en
relación con las cajas soportes (16);
d) dos ruedas (4), cada una sobre cada anillo (2)
deslizante, que pueden pivotar libremente sobre ellas mismas y sin
la posibilidad de desplazamiento axial con respecto a su anillo (2)
deslizante; y
e) una cadena cinemática cerrada que une las dos
ruedas (4), que se compone de dos acoplamientos (14), uno para cada
rueda (4) que comprende dos semi-acoplamientos
(14a, 14b) cada uno, que están unidos entre sí por dentados (32)
telescópicos, estando unido uno de los
semi-acoplamientos (14b) a la rueda (4) y el otro
(14a) a un árbol (17) hueco coaxial al eje (1) fijo, siendo común
el árbol hueco a los dos acoplamientos,
caracterizado porque
dichas cajas soportes (16) comprenden medios que
permiten/impiden el movimiento vertical del eje (4), comprendiendo
estos medios:
a) una palanca (25) pivotante en la caja soporte
(16), que en su extremo superior tiene un cerrojo incorporado y
que, en su extremo inferior está interactuando con la instalación
fija para el cambio de ancho de la vía; y
b) un resorte (27) que ejerce una presión sobre
el extremo superior, de manera que, durante el funcionamiento
normal, el cerrojo impide directamente/indirectamente el movimiento
vertical del eje y, durante el cambio del ancho de la vía, la
interacción de la instalación fija con la palanca pivotante es el
principio de la retirada de este cerrojo con respecto al eje.
2. Bogie de rodadura de ancho variable,
particularmente autopropulsado, de aquellos que se utilizan en los
sistemas de cambio del ancho de la vía, con una instalación fija
para el cambio del ancho de la vía, comprendiendo el bogie, al
menos, un eje (1) fijo no pivotante sobre el que están dispuestos
anillos (2) deslizantes que llevan las ruedas (4), en el que, sobre
el eje (1) fijo no pivotante, se ha dispuesto:
a) cajas soporte (16), una a cada extremo, que
disponen de un alojamiento que permite únicamente el movimiento del
eje (1) en el sentido vertical;
b) dos anillos deslizantes que tienen la
posibilidad de deslizarse axialmente sobre el eje (1);
c) medios (2a) de
bloqueo-desbloqueo de los anillos (2) deslizantes en
relación con las cajas soportes (16);
d) dos ruedas (4), cada una sobre cada anillo (2)
deslizante, que pueden pivotar libremente sobre ellas mismas y sin
la posibilidad de desplazamiento axial con respecto a su anillo (2)
deslizante; y
e) una cadena cinemática cerrada que une las dos
ruedas (4), que se compone de dos acoplamientos (14), uno para cada
rueda (4) que comprende dos semi-acoplamientos
(14a, 14b) cada uno, que están unidos entre sí por dentados (32)
telescópicos, estando unido uno de los
semi-acoplamientos (14b) a la rueda (4) y el otro
(14a) a un árbol (17) hueco coaxial al eje (1) fijo, siendo común
el árbol hueco a los dos acoplamientos,
caracterizado porque
dichas cajas soportes (16) comprenden medios que
permiten/impiden el movimiento vertical del eje (1),
por el hecho de que cada caja soporte (16) está
constituida por dos elementos (16b) sustentadores que comprenden
alojamientos, estando estos elementos sustentadores articulados con
un cuerpo (16a) que se acopla coaxialmente al extremo del eje (1)
fijo, comprendiendo este cuerpo dos partes (16h, 16j) entre las que
está fijado un extremo saliente que termina en un diente (2a) de
bloqueo del anillo (2) deslizante, que se bloquea/desbloquea en los
alojamientos de los elementos (16b) sustentadores, de manera que,
durante el funcionamiento normal, la caja soporte/elementos
sustentadores realizan en efecto de atenazado sobre el eje (1) fijo
y sobre el conjunto (2) deslizante, y
por el hecho de que los elementos (16b)
sustentadores comprenden trinquetes pivotantes, accionados por
poleas en la instalación fija, que se imponen a la acción de
resortes (16p) que tienden a mantenerlos siempre cerrados, para
evitar una abertura no deseada, en funcionamiento, de los elementos
(16b) sustentadores.
3. Bogie de rodadura de ancho variable, según una
de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por el hecho de
que el anillo deslizante se compone de:
a) un extremo (2a) interior, que suministra la
superficie sobre la que se montan cojinetes (3) que sirven de
sustentación a la rueda (4); y
b) un extremo (2b) exterior, que se prolonga en
la caja soporte (16) y que comprende la parte correspondiente a los
medios de bloqueo/desbloqueo en relación con las cajas soportes
(16).
4. Bogie de rodadura de ancho variable, según la
reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el
extremo (2b) exterior del anillo (2) deslizante se prolonga en la
caja soporte (16) sobre toda la circunferencia del eje (1), de
manera que la caja soporte (16) se apoya sobre este extremo (2b)
exterior.
5. Bogie de rodadura de ancho variable, según la
reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el
extremo (2b) exterior del anillo (2) deslizante se prolonga en la
caja soporte (16) cubriendo una parte de la circunferencia del eje
(1), de manera que la caja soporte (16) se apoya sobre el eje
(1).
6. Bogie de rodadura de ancho variable
autopropulsado, según una de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado por el hecho de que el árbol (17) hueco forma
parte de un reductor (13) que se apoya y que está montado (1) sobre
el eje por medio de cojinetes (6).
7. Bogie de rodadura de ancho variable, según una
de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de
que las cajas soportes (16) disponen de poleas (24) de rodadura que,
en el paso en la instalación fija, entran en contacto con carriles
(29) de apoyo, de manera que la carga del eje (1) esté soportada
sobre estos carriles (29) y, por consiguiente, que las ruedas (4) se
liberen de la parte de la carga que llegan allí del vehículo.
8. Bogie de rodadura de ancho variable, según una
de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de
que al menos una de las uniones extremas de cada acoplamiento (14)
es de naturaleza flexible, lo que permite absorber pequeñas
desalineaciones radiales y pequeños desplazamientos axiales.
9. Bogie de rodadura de ancho variable, según la
reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que al menos
una de las uniones extremas de cada acoplamiento (14) es
dentada.
10. Bogie de rodadura de ancho variable, según
una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por el
hecho de que comprende discos (8) de freno montados rígidamente con
el semi-acoplamiento que está unido al árbol (17)
hueco.
11. Bogie de rodadura de ancho variable, según
una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por el
hecho de que dispone de escobillas eléctricas en todas las ruedas
(4) y en toda la instalación eléctrica, que garantizan la
continuidad eléctrica entre las ruedas (4).
12. Bogie de rodadura de ancho variable, según la
reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que
incorpora al menos otra escobilla montada sobre cada rueda (4) y que
proporciona una continuidad eléctrica en el carril de la corriente
de tracción y una protección contra las derivaciones eléctricas
accidentales de los chasis del bogie y del vehículo.
13. Bogie de rodadura de ancho variable, según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los
medios de bloqueo/desbloqueo entre los anillos (2) deslizantes y el
eje con respecto a las cajas soportes (16) son armellas (18)
troncocónicas conjugadas con sus correspondientes alojamientos.
14. Bogie de rodadura de ancho variable, según la
reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que la
conjugación armellas-alojamientos es elástica.
15. Bogie de rodadura de ancho variable, según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada
caja soporte (16) está unida al chasis (b) por medio de dos bielas
(21), que forman un paralelogramo articulado, que evita que la caja
soporte (16) gire con respecto al eje (1).
16. Bogie de rodadura de ancho variable, según la
reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que las
articulaciones de las bielas (21) son elásticas.
17. Bogie de rodadura de ancho variable, según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el
anillo deslizante está compuesto por:
a) un extremo interior que proporciona la
superficie sobre la que están montados cojinetes que sirven de
sustentación a la rueda; y
b) un extremo interior que se prolonga en un
cuerpo donde se incorpora la parte correspondiente de los medios de
bloqueo/desbloqueo en relación con las cajas soportes.
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