ES2209255T3 - Vehiculo sobre railes con un actuador de apoyo vertical. - Google Patents

Abstract

UN VEHICULO SOBRE CARRIL ESTA EQUIPADO CON UN ACTUADOR DE APOYO 9 VARIABLE LONGITUDINALMENTE EN DIRECCION VERTICAL ENTRE UNA CAJA DE VAGON 1 Y UN BASTIDOR DE CHASIS 5 DE UN RODAMEN 4 SITUADO DEBAJO. CON EL FIN DE QUE EN CASO DE QUE FALLE EL ACTUADOR DE APOYO 9 O QUEDE SOBRECARGADO SE MANTENGA LA CAPACIDAD DE FUNCIONAMIENTO DEL DISPOSITIVO DE APOYO CON SUFICIENTE COMODIDAD DE MARCHA, HAY UN MUELLE DE EMERGENCIA 12 CONCENTRICO AL ACTUADOR DE APOYO 9 QUE SOLAMENTE ACTUA CUANDO LA CARRERA DE TRABAJO DEL ACTUADOR DE APOYO 9 NO ALCANZA UN DETERMINADO VALOR ESPECIFICADO.

Description

Vehículo sobre raíles con un actuador de apoyo vertical.

La invención se refiere a un vehículo sobre raíles según el preámbulo de la primera reivindicación.

En los vehículos sobre raíles es generalmente conocido prever para apoyar la caja de vagón, sobre un tren de rodadura dispuesto por debajo, elementos de suspensión elástica dispuestos de forma mecánicamente paralela o en serie entre sí. Si falla uno de estos elementos de suspensión elástica, se mantiene el efecto del segundo elemento de suspensión elástica asignado. En caso de la conexión en paralelo, sin embargo, se produce una considerable reducción de la fuerza de apoyo, mientras que con una disposición en serie resulta una gran longitud constructiva en el sentido de acción.

La invención tiene el objetivo de tomar en un vehículo sobre raíles según el preámbulo de la primera reivindicación, medidas mediante las que, con una construcción compacta, bajo las condiciones de servicio habituales, es decir en caso del fallo de la función de apoyo del actuador de apoyo, actúe sólo un elemento de suspensión elástica.

Según la invención, este objetivo se consigue mediante las propiedades caracterizadoras de la primera reivindicación.

En una construcción de un vehículo sobre raíles según la invención, con una asignación funcional paralela al actuador de apoyo utilizado durante el servicio, el muelle de emergencia es solicitado únicamente cuando el actuador de apoyo pierde al menos en amplia medida su función de apoyo elástico. Sólo entonces, el tope que está unido con el extremo del actuador de apoyo, que se puede ajustar con respecto al muelle de emergencia, se apoya sobre el lado frontal enfrentado del muelle de emergencia. En condiciones de servicio normales, por tanto, no tiene lugar ninguna influencia en la función del actuador de apoyo. En cambio, en caso de un fallo del actuador de apoyo, el muelle de emergencia asume la plena carga procedente de la caja del vagón, en cuyo caso la caja de vagón baja tan sólo a un nivel más bajo. Por tanto, el muelle de emergencia puede adaptarse a la carga real de la caja del vagón, para cuyo fin puede estar pretensado mecánicamente y limitado en su carrera longitudinal, de forma que quede garantizada la distancia libre, necesaria para la carrera de trabajo normal, entre el muelle de emergencia y el tope. El actuador es especialmente un cilindro de control hidroneumático que, por tanto, presenta propiedades de suspensión elástica y es controlado en cuanto a la fuerza o extensión a ejercer por él, según las condiciones de servicio. La carcasa cilíndrica de dicho actuador está fijada, preferentemente, rígidamente sobre el chasis del tren de rodadura, sobre el que se apoya también un extremo del muelle de emergencia. El tope asignado al vástago de émbolo del actuador puede estar fijado directamente al vástago de émbolo. Preferentemente, sin embargo, está unido, a través de un conector articulado configurado a modo de una articulación esférica, con el extremo libre del vástago de émbolo. De esta forma, el tope puede unirse fijamente con una placa del adaptador deslizante, cuya contraplaca que se puede ajustar libremente en un plano, está unida fijamente con el fondo de la caja de vagón. El adaptador deslizante puede estar configurado especialmente como mesa esférica. Además, se puede ajustar sólo paralelamente con respecto al plano del fondo de la caja de vagón.

El muelle de emergencia se realiza preferentemente de forma cilíndrica y se dispone de forma concéntrica con respecto a la carcasa cilíndrica. También el tope se realiza de forma cilíndrica y se adapta su diámetro, de modo que, en caso de fallo del actuador se apoye sin ladeo en el lado frontal enfrentado del muelle de emergencia pudiendo presionar hacia abajo el muelle de emergencia allí situado, pasando al lado de la superficie lateral exterior de la carcasa cilíndrica.

Para que en caso de su pretensado mecánico el muelle de emergencia se pueda fijar limitando su carrera, está previsto un tope de limitación que eventualmente puede constar de varias piezas y que ataca delante del extremo del muelle de emergencia, que mira hacia el tope, y que por otra parte, está fijado sobre el chasis del tren de rodadura. En esta disposición, el muelle de emergencia es guiado contra el ladeo lateral tanto por la carcasa cilíndrica del actuador de apoyo como por las piezas del tope de apoyo, dispuestas en la zona exterior del muelle de emergencia.

A continuación, la invención se describe detalladamente con la ayuda de dibujos de un ejemplo de realización.

Muestran:

la figura 1 en un dibujo de principio en perspectiva, un tren de rodadura con dispositivos de unión hacia una caja de vagón dispuesta por encima,

la figura 2 un dispositivo de unión en vista lateral con un muelle de emergencia asignado y

la figura 3 una vista de un corte según la línea de corte I-I en la figura 2.

De un vehículo, especialmente un vehículo sobre raíles, está indicada esquemáticamente una caja de vagón 1, debajo de cuya pared 2 de fondo está dispuesto un tren de rodadura. El tren de rodadura presenta al menos un eje o dos ruedas 3, en el presente caso dos ejes paralelos o cuatro ruedas 3. Las ruedas 3 están realizadas como ruedas sobre raíles. Un bastidor 4 del tren de rodadura se apoya con largueros 5 que se extienden en la dirección de marcha del tren de rodadura y que están unidos entre sí por al menos una traviesa 6, en elementos de apoyo 8 de las ruedas 3, mediante muelles primarios 7, acoplando entre sí las ruedas 3 de forma estable para la rodadura. Aproximadamente en el centro entre dos ruedas 3 dispuestas una detrás de otra en el sentido de marcha, sobre cada larguero 5, perpendicularmente con respecto al plano formado por dichos largueros 5, sobre cada uno de los largueros 5 se encuentra un dispositivo de unión 9, 10, 11, a través del cual la caja de vagón 1 se apoya con su pared de fondo 2 sobre el tren de rodadura.

El dispositivo de unión se compone de un actuador 9, un conector articulado 10 que se puede plegar en todas las direcciones, y un conector deslizante 11, dispuestos todos mecánicamente en serie en el sentido de acción del actuador 9. Los actuadores 9 que pueden estar configurados especialmente como cilindros hidráulicos presentan dos elementos de ajuste 9.1 y 9.2 que se pueden ajustar axialmente uno respecto al otro sólo en línea recta. Los conectores articulados 10 pueden estar configurados como articulación cardán o esférica, como articulación elástica como el caucho o a modo de una varilla elástica para poder realizar sólo movimientos giratorios con un alcance limitado en todas las direcciones en un plano. El conector deslizante 11 posee sólo grados de libertad de traslado en un plano situado paralelamente respecto a la pared de fondo 2 de la caja de vagón 1. La posibilidad de deslizar este conector deslizante en un plano según la dirección está limitada a valores predeterminados. La asignación de los distintos elementos constructivos 9, 10, 11 del dispositivo de unión tiene como efecto que sólo el actuador pueda compensar las diferencias de distancia entre el bastidor giratorio 4 y la caja de vagón 1, que el conector articulado 10 pueda compensar sólo movimientos basculantes en función de la dirección y que el conector deslizante 11 pueda compensar sólo los movimientos dirigidos transversalmente con respecto a la dirección de ajuste o al eje de ajuste 15 del actuador 9. A este respecto, en principio es indiferente en qué orden estén unidos los elementos constructivos 9, 10, 11, si respectivamente los dos elementos terminales están fijados por una parte en el tren de rodadura 4 y, por otra parte, en la caja de vagón 1.

En el ejemplo de realización, las carcasas cilíndricas 9.1 de actuadores 9, por ejemplo, hidráulicos están fijados rígidamente con un eje de ajuste 15 perpendicular sobre uno de los largueros 5. El otro elemento de ajuste 9.2 del actuador 9 es un empujador del émbolo de cilindro, guiado de forma deslizable de forma rectilínea sólo a lo largo del eje de ajuste 15 en el elemento de ajuste 9.1, estando unido el extremo libre de dicho elemento de ajuste 9.2 rígidamente con el primer elemento giratorio 10.1 del conector giratorio 10, mientras que el segundo elemento giratorio 10.2 está unido rígidamente con el miembro deslizante 11.1 primario del elemento deslizante 11. El conector articulado 10 configurado como articulación esférica permite sólo movimientos basculantes que se produzcan entre los planos formados por los largueros 5 y la pared de fondo 2. Para poder compensar también los movimientos laterales entre las partes 1, 3, 4 del movimiento o el desajuste lateral resultante de una torsión de los planos, está previsto el conector deslizante 11, cuyo primer miembro deslizante 11.1 está unido fijamente con el segundo elemento giratorio 10.2 del conector articulado 10 y cuyo elemento deslizante 11.2 secundario está unido fijamente con la pared de fondo 2 de la caja de vagón 1.

En esta construcción, el actuador 9 puede sustituir a elementos elásticos que actúan como suspensión secundaria. Para este fin, está configurado especialmente como cilindro de accionamiento hidroneumático, permitiendo de esta manera no sólo una compensación de altura entre la caja de vagón y el chasis del bastidor giratorio, sino que también puede presentar propiedades de suspensión que normalmente poseen los muelles en espiral, los muelles neumáticos o similares. La característica de suspensión se puede controlar según las necesidades. El acoplamiento de fuerzas entre la caja de vagón y el bastidor giratorio para apoyar las fuerzas longitudinales y transversales puede realizarse de la manera convencional, por ejemplo, mediante elementos de acoplamiento de bielas de dirección, de pivotes o de lemniscatas o mediante elementos elásticos de amortiguación o de suspensión.

Evidentemente, el dispositivo de unión 9, 10, 11 puede incorporarse también de forma inclinada entre la caja de vagón 1 y el tren de rodadura 4.

Para que en caso de un fallo del actuador de apoyo 9 un vehículo sobre raíles configurado de esta forma pueda seguir funcionando con el confort y la seguridad necesarias, de forma concéntrica respecto al actuador de apoyo 9 está dispuesto un muelle de emergencia 12 pasivo. El muelle de emergencia 12 se apoya en este caso, igual que la carcasa cilíndrica 9.1 del actuador de apoyo 9, con un extremo axial sobre un larguero 5 del tren de rodadura 4. El extremo 12.1 opuesto, orientado a la caja de vagón 1, del muelle de emergencia 12 se encuentra a una distancia axial enfrente del tope anular 13 que asimismo está situado concéntricamente con respecto al actuador de apoyo 9 y cuya superficie frontal anular 13.1 libre, enfrentada al muelle de emergencia 12, tiene el mismo diámetro que el muelle de emergencia 12. Por el otro extremo, el tope anular 13 está unido rígidamente con el miembro deslizante 11.1 primario del elemento deslizante 11. Dado que el miembro deslizante 11.1 primario no realiza ningún deslizamiento lateral con respecto al eje central longitudinal 15 del actuador de apoyo, se mantiene siempre su asignación axial al muelle de emergencia 12.

La distancia axial libre entre el extremo superior 12.1 del muelle de emergencia 12 y la superficie frontal anular libre enfrentada del tope de apoyo 13 anular está dimensionada de tal forma que durante la elevación del actuador de apoyo 9, que se produce bajo las condiciones de servicio habituales, no se produzca ningún contacto entre el tope de apoyo 13 y el muelle de emergencia 12. En caso de cargas muy grandes o de un fallo del actuador de apoyo 9, en cambio, el tope de apoyo 13 baja, por el guiado del actuador de apoyo 9, axialmente al extremo superior libre del muelle de emergencia 12. El muelle de emergencia está dimensionado de tal forma que pueda absorber las fuerzas estáticas y dinámicas entre el tren de rodadura 4 y la caja de vagón 1, que se producen durante el servicio normal, en el que, bajo estas condiciones de servicio, la elevación del actuador 9 no se reconduce aún a su valor límite inferior. Por lo tanto, el comportamiento de suspensión se mantiene cuando la caja de vagón 1 sólo está rebajada. El diámetro interior del tope de apoyo 13 anular es mayor que el diámetro exterior de la carcasa cilíndrica 9.1 para poder aprovechar en amplia medida el recorrido del muelle por sobrepasada. Por tanto, el tope de apoyo abierto hacia el muelle de emergencia 12 puede llegar a coincidir axialmente con la superficie exterior del cilindro 9 de émbolo.

Para poder mantener el muelle de emergencia 12 axialmente corto, en la presente forma de realización está pretensado en el sentido axial. Para este fin, su extremo 12.1 que mira hacia el tope de apoyo 13 se encuentra en al menos un tope de limitación 14 que está fijado en el chasis 5 del tren de rodadura 5. El tope 14 está realizado en dos piezas y previsto en semicojinetes 14.1 que en la zona de la superficie lateral exterior del muelle de emergencia 12 están fijados en disposición diametral sobre el larguero 5. Los topes 14 sobresalen, como tramos de superficie anular en el sentido radial, radialmente delante del borde exterior del extremo superior 12.1 libre del muelle de emergencia 12. Entre los dos topes de limitación 14 permanece en el sentido circunferencial una zona libre en la que el tope de apoyo 13 puede apoyarse en cualquier caso a lo largo de todo el ancho radial del muelle de emergencia 12 en tramos diametralmente opuestos. La longitud libre entre el punto de apoyo del muelle de emergencia 12 sobre el chasis 4 del tren de rodadura, y el tope de limitación 14 es menor que la longitud axial del muelle de emergencia relajado. Por lo tanto, mediante la elección de la distancia entre el larguero 5 y el tope de limitación 14 es posible adaptar la fuerza de pretensado del muelle de emergencia 12 a las condiciones de servicio.

Claims (6)

1. Vehículo sobre raíles con al menos un actuador de apoyo (9) de longitud variable en el sentido vertical, que actúa como muelle de apoyo, entre una caja de vagón (1) y un chasis (5) de un tren de rodadura dispuesto por debajo, caracterizado porque de forma concéntrica alrededor del actuador de apoyo (9) está dispuesto un muelle de emergencia (12), porque el muelle de emergencia (12) y el actuador de apoyo (9) se apoyan con un extremo sobre el chasis (5) del tren de rodadura, porque en la zona del otro extremo del actuador de apoyo (9), en el actuador de apoyo está fijado un tope de apoyo (13) para apoyar la caja de vagón (1) y porque cuando el actuador de apoyo (9) está al menos en gran medida extendido durante el servicio, el tope de apoyo (13) se encuentra a una distancia libre del extremo (12.1) enfrentado del muelle de emergencia (12).

2. Vehículo sobre raíles según la reivindicación 1, caracterizado porque el actuador (9) es un cilindro de control hidroneumático, cuya carcasa cilíndrica (9.1) está fijada rígidamente sobre el chasis (5) del tren de rodadura, porque el tope (13) está fijado a través de una articulación esférica (10) en el extremo libre del vástago de émbolo (9.1) del cilindro y porque el muelle de emergencia (12) está dispuesto de forma concéntrica con respecto a la carcasa cilíndrica (9.1).

3. Vehículo sobre raíles según la reivindicación 2, caracterizado porque el tope de apoyo (13) presenta un reborde cilíndrico que está dispuesto de forma concéntrica con respecto al vástago de émbolo (9.2) y cuyo diámetro interior es mayor que el diámetro exterior de la carcasa cilíndrica y que está abierto hacia el muelle de emergencia (12) y se encuentra en prolongación axial del extremo (12.1) enfrentado del muelle de emergencia (12).

4. Vehículo sobre raíles según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el muelle de emergencia (12) está pretensado mecánicamente en el sentido axial.

5. Vehículo sobre raíles según la reivindicación 4, caracterizado porque el extremo (12.1) del muelle de emergencia (12), enfrentado al tope (13), se apoya en al menos un tope de limitación (14) fijado al chasis (5) del tren de rodadura.

6. Vehículo sobre raíles según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el tope de apoyo (13) está sujeto en el actuador (9) a través de un conector articulado (10) realizado a modo de una articulación esférica y, por otra parte, está fijado rígidamente en una placa (11.1) de un adaptador deslizante (11), cuya placa (11.2) adicional que se puede deslizar paralelamente con respecto a la misma está fijada rígidamente en el lado inferior de la caja de vagón (1).