ES2210148T3 - Mecanismo de traslacion para un vehiculo ferroviario. - Google Patents
Mecanismo de traslacion para un vehiculo ferroviario.Info
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Abstract
Mecanismo de traslación (1) para un vehículo ferroviario con al menos dos conjuntos de ruedas (3) montados en cojinetes (2) de conjuntos de ruedas con ejes (4), ruedas (5) y un chasis (6) del mecanismo de traslación, donde el chasis (6) del mecanismo de traslación presenta dos largueros (7) y al menos una traviesa (8) dispuesta entre éstos, que está conectada a través de al menos dos articulaciones (9) con los largueros (7), donde los largueros (7) y la traviesa (8) se pueden mover recíprocamente en un plano paralelamente al plano () de los carriles, caracterizado porque los cojinetes (2) de juegos de ruedas están unidos con la traviesa o bien con una de las traviesas respectivas (8) del vehículo ferroviario.
Description
Mecanismo de traslación para un vehículo
ferroviario.
La invención se refiere a un mecanismo de
traslación para un vehículo ferroviario con al menos dos conjuntos
de ruedas montados en cojinetes de conjuntos de ruedas con ejes,
ruedas y un chasis del mecanismo de traslación, donde el chasis del
mecanismo de traslación presenta dos largueros y al menos una
traviesa dispuesta entre éstos, que está conectada a través de al
menos dos articulaciones con los largueros, donde los largueros y
la traviesa se pueden desplazar recíprocamente en un plano
paralelamente al plano de los carriles.
En los mecanismos de traslación con bastidor
rígido del mecanismo de traslación son necesarias con frecuencia
soluciones costosas, condicionadas por el tipo de construcción,
para conseguir la seguridad necesaria frente al descarrilamiento.
Éste es el caso sobre todo cuando los mecanismos de traslación de
este tipo presentan un accionamiento. Puesto que en este caso
habitualmente están previstos un dispositivo de suspensión de freno
propio y consolas de motor en el bastidor del mecanismo de
traslación, pueden provocarse problemas, por ejemplo con respecto a
la rigidez longitudinal del bastidor del mecanismo de traslación, a
la rigidez de los muelles primarios, etc. Además, las cargas que
aparecen en el funcionamiento práctico en los bastidores rígidos
del mecanismo de traslación deben desviarse con construcciones
costosas, para poder cumplir las especificaciones de seguridad
existentes, lo que puede conducir a presos propios muy altos de los
mecanismos de traslación.
Los problemas mencionados anteriormente se pueden
evitar conectando entre sí de forma articulada los largueros y la
traviesa del bastidor del mecanismo de traslación. De esta manera,
se consigue que los largueros se puedan alinear en la dirección de
la marcha, por ejemplo, al circular por curvas, con lo que se puede
reducir el riesgo de descarrilamiento frente a los bastidores
rígidos del mecanismo de traslación.
Se describe en los documentos DE 43 06 848 A1 y
EP 0 409 128 A1 un mecanismo de traslación de este tipo con un
bastidor en forma de H que se puede retorcer, que consta de dos
largueros y una traviesa. La introducción de fuerzas transversales
en el bastidor del mecanismo de traslación se realiza en este caso a
través de cojinetes de conjuntos de ruedas, que están unidos de
forma rígida entre sí con los largueros.
El documento WO 90/11216 publica un mecanismo de
traslación con bastidor articulado con al menos una traviesa que
está dispuesta entre dos largueros, que está suspendida con
respecto a los largueros. También aquí se lleva a cabo la
introducción de las fuerzas transversales que aparecen, que pueden
ser provocadas por procesos de dirección, a través de cojinetes de
conjuntos de ruedas que están unidos rígidamente con los
largueros.
En los mecanismos de traslación que se acaban de
describir, la introducción de las fuerzas transversales, como puede
aparecer, por ejemplo, en la circulación por curvas, en el bastidor
del mecanismo de traslación se lleva a cabo a través de cojinetes
de conjuntos de ruedas, que están unidos con los largueros del
bastidor del mecanismo de traslación, donde el bastidor del
mecanismo de traslación debería ser lo más rígido a la torsión
posible con respecto a estas fuerzas transversales, para reducir al
mínimo adicionalmente el riesgo de descarrilamiento.
En las formas de realización conocidas es un
inconveniente que con ellas, en el caso de un bastidor del
mecanismo de traslación realizado de forma articulada, no se puede
conseguir la rigidez deseada a las fuerzas transversales
condicionado por el tipo de construcción.
Por lo tanto, un cometido de la invención es
crear un bastidor de mecanismo de traslación articulado, que es lo
más resistente a la torsión posible con respecto a las fuerzas
transversales que aparecen, como pueden existir, por ejemplo, en la
circulación por curvas.
Este cometido se soluciona con un mecanismo de
traslación del tipo mencionado al principio, según la invención,
porque los cojinetes de juegos de ruedas están unidos con la o bien
con una respectiva de las traviesas del vehículo ferroviario.
En el mecanismo de traslación según la invención,
la introducción de las fuerzas transversales que aparecen puede
tener lugar a través de los cojinetes de conjuntos de ruedas
directamente en la traviesa respectiva. Por lo tanto, la
introducción de la fuerza transversal no se lleva a cabo como en los
mecanismos de traslación conocidos en los largueros del bastidor
del mecanismo de traslación. Puesto que la traviesa presenta,
frente a las cargas transversales que aparecen, una resistencia a
la torsión esencialmente más alta que los largueros, se mejoran en
una medida esencial de esta manera las propiedades de rigidez del
mecanismo de traslación frente a los mecanismos de traslación
utilizados de una manera convencional.
Si están previstos dos conjuntos de ruedas con al
menos una traviesa dispuesta entre ellos, entonces una variante
ventajosa de la invención consiste en que los cojinetes de
conjuntos de ruedas están configurados como cojinetes oscilantes,
que son giratorios alrededor de apéndices de la traviesa
paralelamente a los ejes de los conjuntos de ruedas.
Se consigue una transmisión especialmente buena
de cargas transversales porque los cojinetes de conjuntos de ruedas
están unidos con la o bien con una respectiva de las traviesas de
tal forma que se excluye una torsión de los cojinetes de conjuntos
de ruedas frente a las traviesas respectivas alrededor de un eje
perpendicularmente al plano de los carriles.
En otra forma de realización ventajosa, los
cojinetes de conjuntos de ruedas están unidos rígidamente con la o
bien con una respectiva de las traviesas. Una variante ventajosa de
esta forma de realización consiste en que están previstos cuatro
conjuntos de ruedas, formando dos conjuntos de ruedas,
respectivamente, una pareja, estando dispuesta una traviesa entre
las dos parejas de conjuntos de ruedas. Para conseguir en esta
forma de realización la mejor introducción posible de la fuerza
desde los cojinetes de conjuntos de fuerzas en la traviesa, dos
cojinetes de conjuntos de ruedas, colocados uno detrás de otro en la
dirección de la marcha, de una pareja de conjuntos de ruedas están
fabricados, respectivamente, de una pieza.
En otra variante, están previstos dos conjuntos
de ruedas, entre los cuales está dispuesta una traviesa. En esta
variante, en la traviesa puede estar dispuesto un accionamiento
para el mecanismo de traslación.
En una cuarta forma de realización, en cada
conjunto de ruedas está previsto un accionamiento para el mecanismo
de traslación, que está dispuesto coaxialmente a los ejes de los
conjuntos de ruedas.
En esta forma de realización es ventajoso que dos
accionamientos consecutivos estén unidos con dos barras, que están
colocadas superpuestas y se extienden esencialmente paralelas entre
sí.
Además, es favorable para descargar los conjuntos
de ruedas de su tarea del arrastre longitudinal del bastidor del
mecanismo de traslación, que estén previstos frenos en la región de
los ejes de los conjuntos de ruedas. De esta manera se puede
diseñar la unión de los conjuntos de ruedas con la o bien con una
respectiva de las traviesas exclusivamente para la rigidez a la
torsión necesaria del conjunto de ruedas alrededor de un eje
perpendicular al plano de los carriles. En un desarrollo ventajoso
de esta variante, los frenos están unidos directamente con el
accionamiento.
Una forma de realización ventajosa consiste en
que los cojinetes de conjuntos de ruedas está dispuestos entre las
ruedas.
En otra variante, las ruedas están dispuestas
entre los cojinetes de conjuntos de ruedas.
Una forma de realización ventajosa para las
articulaciones entre la traviesa y los largueros consiste en que
las articulaciones están realizadas como péndulos. Para poder
ajustar el ángulo de inclinación de un vagón con respecto al
mecanismo de traslación, las articulaciones son variables en la
altura.
En otra forma de realización, las articulaciones
están realizadas como rótulas.
A continuación se explica en detalle la invención
junto con otras ventajas con la ayuda de algunos ejemplos de
realización no limitativos, que están ilustrados en los dibujos
adjuntos. En este caso:
La figura 1 muestra un mecanismo de traslación
según la invención en vista en perspectiva.
La figura 2 muestra un mecanismo de traslación
según la invención con un accionamiento en vista en
perspectiva.
La figura 3 muestra un mecanismo de traslación
según la invención con un accionamiento coaxial en vista en
perspectiva.
La figura 4 muestra un mecanismo de traslación
según la invención con cuatro conjuntos de ruedas en vista en
perspectiva.
Según la figura 1, un mecanismo de traslación 1
según una primera forma de realización de la invención presenta al
menos dos conjuntos de ruedas 3 montadas en cojinetes 2 de
conjuntos de ruedas, un bastidor 6 de mecanismo de traslación con
dos largueros 7 así como una traviesa 8 que une los largueros 7.
Como miembro de unión entre la traviesa 8 y los largueros 7 están
previstas articulaciones 9. Con preferencia, estas articulaciones 9
están realizadas como péndulos, que están montados de forma
giratoria en taladros de los largueros 7. Para poder ajustar el
ángulo de inclinación de una superestructura de vehículo
ferroviario no representada aquí con respecto al mecanismo de
traslación 1, los péndulos son regulables en su altura. En otra
forma de realización, las articulaciones 9 están realizadas como
rótulas. Para la suspensión de la superestructura del vehículo
ferroviario, por ejemplo de un vagón, con respecto al mecanismo de
traslación 1 están previstos muelles secundarios 16.
Los cojinetes 2 de conjuntos de ruedas están
unidos con la traviesa 8 del vehículo ferroviario de tal forma que
solamente son giratorios alrededor de un eje 19 paralelo al eje 4
de los conjuntos de ruedas 3. Dicho de otra manera, los cojinetes 2
de conjuntos de ruedas no se pueden girar alrededor de un eje a, que
se extiende perpendicularmente al plano \varepsilon de los
carriles. De esta manera, las fuerzas transversales que actúan
sobre las ruedas 5 pueden ser introducidas a través de ejes 4 de
conjuntos de ruedas y a través de los cojinetes 2 de conjuntos de
ruedas correspondientes en la traviesa 8. Por medio de este tipo de
introducción de la fuerza se puede llevar a cabo un mecanismo de
traslación 1 especialmente resistente a la torsión para cargas
transversales. Puesto que la traviesa 8 paralelamente al plano
\varepsilon de los carriles no puede transmitir ningún momento
sobre los largueros 7, tampoco las cargas que actúan sobre ella
paralelamente a este plano pueden ser transmitidas sobre los
largueros 7. De esta manera se puede evitar por medio de la
invención una torsión del mecanismo de traslación 1 bajo las cargas
transversales que aparecen. En la forma de realización de la
invención representada aquí, están configuradas uniones entre los
cojinetes 2 de conjuntos de ruedas y la traviesa 8 como cojinetes
oscilantes 10, que son giratorios alrededor de apéndices 11 del
soporte transversal 8 alrededor de ejes 19 paralelamente al eje 4 de
los conjuntos de ruedas 2.
Entre los cojinetes 2 de conjuntos de ruedas y
los largueros 7 están previstos muelles primarios 14, que tienen en
los mecanismos de traslación 1 utilizados de la manera convencional
una influencia esencial sobre la seguridad frente a
descarrilamiento del mecanismo de traslación 1 y, por lo tanto,
están fabricados de una manera correspondientemente costosa. Otra
ventaja de la invención consiste en que en virtud de los largueros
7 móviles entre sí, la rigidez de los muelles primarios 14 no tiene
ninguna influencia sobre la seguridad frente a descarrilamiento del
mecanismo de traslación 1. De esta manera, estos muelles se pueden
construir sencillos y de coste favorable.
La variante de la invención según la figura 2
presenta un accionamiento 12 dispuesto en la región de la traviesa
8, donde la transmisión de fuerzas de tracción y de compresión
hacia la superestructura del vehículo ferroviario se lleva a cabo a
través de una varilla de tracción/compresión 15 unida con el
accionamiento 12 en forma de una articulación de embutición
profunda. Este tipo de articulación es necesario en este forma de
realización para evitar las presiones forzadas del mecanismo de
traslación 1, que pueden ser provocadas por movimientos de pandeo
de la superestructura del vehículo ferroviario.
En la región de los ejes de las ruedas están
previstos frenos 13, que están unidos directamente con el
accionamiento 12. A través de esta disposición, los momentos que
aparecen durante una operación de frenado actúan directamente sobre
los ejes 4 y se pueden depositar a través de la varilla de
tracción/compresión 15 en la superestructura del vehículo
ferroviario como momentos de cabeceo, con lo que las guías 2 de los
conjuntos de ruedas pueden ser descargadas de estos momentos.
En otra forma de realización de la invención
según la figura 3, un mecanismo de traslación según la invención
presenta en la región de cada eje de la rueda un accionamiento 12,
estando unido cada accionamiento 12 directamente con un freno 13.
Para la transmisión de fuerzas de tracción y de compresión están
previstas dos varillas de tracción/compresión 15, que están unidas
con uno de los accionamientos 12.
Los accionamientos 12 están unidos entre sí con
dos varillas 17 y están dispuestos con preferencia de tal forma que
los ejes longitudinales de los accionamientos 12 coinciden con los
ejes de los conjuntos de ruedas para garantizar la mejor
transmisión posible de los momentos de accionamiento. Una de las
varillas 17 conecta los dos accionamientos 12 entre sí por encima de
la traviesa 8 y la otra varilla 17 los conecta por debajo de la
traviesa 8. De esta manera se reduce en dos el número de los grados
de libertad de los accionamientos 12, a saber, un grado de libertad
de rotación alrededor de los ejes de los conjuntos de ruedas y un
grado de libertad de traslación paralelamente a la dirección
longitudinal de los largueros 7, con lo que se puede reducir
adicionalmente la carga de las guías de los conjuntos de ruedas.
A través de la reducción de los momentos de
accionamiento y de frenado así como de las fuerzas de tracción y de
compresión en la región de los ejes de los conjuntos de ruedas,
como se describe ya con relación a la figura 2, se descargan a las
guías de los conjuntos de ruedas 2 de su tarea habitual del
arrastre longitudinal del mecanismo de traslación 1. Puesto que el
apoyo de los frenos 13 se lleva a cabo a través del accionamiento
12, los pares de frenado que aparecen como pares de accionamiento
pueden ser depositados en la superestructura del vehículo
ferroviario como pares de cabecero. De esta manera, las guías 2 de
los conjuntos de ruedas se pueden diseñar en primer lugar para la
resistencia a la torsión necesaria de los conjuntos de ruedas 3
alrededor de un eje perpendicularmente al plano \varepsilon de
los carriles. Para la amortiguación adicional del mecanismo de
traslación 1 están previstos amortiguadores transversales 18.
Con referencia a la figura 4, otro mecanismo de
traslación según la invención presenta dos parejas de conjuntos de
ruedas 3, donde la traviesa 8 está dispuesta entre las parejas.
Para conseguir una buena introducción de la fuerza en la traviesa
8, los dos cojinetes 2 de conjuntos de ruedas colocados uno detrás
de otro de una pareja están fabricados, respectivamente, de una
pieza, que está unida por soldadura con el soporte transversal 8.
En la zona del eje de los conjuntos de ruedas 3 están previstos
accionamientos 12 dispuestos coaxialmente a los ejes de los
conjuntos de ruedas, estando previstos en cada eje frenos 13, que
están unidos directamente con los accionamientos 12, como se ha
descrito ya con relación a las figuras 3 y 2. Los accionamientos 12
están unidos entre sí a través de varillas 17, donde dos varillas
respectivas colocadas superpuestas y paralelas unen dos
accionamientos 12 entre sí. De esta manera, como ya se ha descrito
con relación a la figura 3, se puede reducir en dos el número de
los grados de libertad de los accionamientos 12.
En las variantes representadas en las figuras 1 a
4 de la invención, los mecanismos de traslación 1 presentan
conjuntos de ruedas 2 montados fuera del bastidor 6 del mecanismo
de traslación. No obstante, es igualmente posible un alojamiento de
los conjuntos de ruedas 2 dentro del bastidor 6 del mecanismo de
traslación. Además, esta forma de realización ofrece la posibilidad
de revestir de forma aeroacústica el mecanismo de traslación 1.
Claims (17)
1. Mecanismo de traslación (1) para un vehículo
ferroviario con al menos dos conjuntos de ruedas (3) montados en
cojinetes (2) de conjuntos de ruedas con ejes (4), ruedas (5) y un
chasis (6) del mecanismo de traslación, donde el chasis (6) del
mecanismo de traslación presenta dos largueros (7) y al menos una
traviesa (8) dispuesta entre éstos, que está conectada a través de
al menos dos articulaciones (9) con los largueros (7), donde los
largueros (7) y la traviesa (8) se pueden mover recíprocamente en
un plano paralelamente al plano (\varepsilon) de los carriles,
caracterizado porque los cojinetes (2) de juegos de ruedas
están unidos con la traviesa o bien con una de las traviesas
respectivas (8) del vehículo ferroviario.
2. Mecanismo de traslación según la
reivindicación 1, caracterizado porque los cojinetes (2) de
conjuntos de ruedas están configurados como cojinetes oscilantes
(10), que son giratorios alrededor de apéndices (11) de la traviesa
(8) paralelamente a los ejes (4) de los conjuntos de ruedas (3).
3. Mecanismo de traslación según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque los cojinetes
(2) de conjuntos de ruedas están unidos con la o bien con una
respectiva de las traviesas (8), de manera que se excluye un giro
de los cojinetes (2) de conjuntos de ruedas hacia la traviesa (8)
respectiva alrededor de un eje (a) perpendicularmente al plano
(\varepsilon) de los carriles.
4. Mecanismo de traslación según la
reivindicación 1, caracterizado porque los cojinetes (2) de
conjuntos de ruedas están unidos rígidamente con la o bien con una
respectiva de las traviesas (8).
5. Mecanismo de traslación según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque están previstos
cuatro conjuntos de ruedas (3), donde dos conjuntos de ruedas (3)
forman, respectivamente, una pareja, estando dispuesta una traviesa
(8) entre las dos parejas de conjuntos de ruedas (3).
6. Mecanismo de traslación según la
reivindicación 4, caracterizado porque dos cojinetes (2) de
conjuntos de ruedas, colocados uno detrás de otro en la dirección
de la marcha, de una pareja de conjuntos de ruedas (3) están
fabricados, respectivamente, de una pieza.
7. Mecanismo de traslación según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque están previstos
dos conjuntos de ruedas (3), entre los cuales está dispuesta una
traviesa (8).
8. Mecanismo de traslación según la
reivindicación 7, caracterizado porque en la traviesa (8)
está dispuesto un accionamiento (12) para el mecanismo de
traslación (1).
9. Mecanismo de traslación según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en cada
conjunto de ruedas (3) está previsto un accionamiento (12) para el
mecanismo de traslación (1), que está dispuesto coaxialmente a los
ejes (4) de los conjuntos de ruedas (3).
10. Mecanismo de traslación según la
reivindicación 9, caracterizado porque dos accionamientos
(12) consecutivos están unidos con dos barras (17), que están
colocadas superpuestas y se extienden esencialmente paralelas entre
sí.
11. Mecanismo de traslación según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque en la región
de los ejes (4) de los conjuntos de ruedas (3) están previstos
frenos (13).
12. Mecanismo de traslación según la
reivindicación 11, caracterizado porque los frenos (13)
están unidos directamente con el accionamiento (12).
13. Mecanismo de traslación según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque los cojinetes
(2) de conjuntos de ruedas están dispuestos entre las ruedas
(5).
14. Mecanismo de traslación según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque las ruedas (5)
están dispuestas entre los cojinetes (2) de conjuntos de
ruedas.
15. Mecanismo de traslación según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque las
articulaciones (9) están configuradas como péndulos.
16. Mecanismo de traslación según la
reivindicación 15, caracterizado porque las articulaciones
(9) son variables en su altura.
17. Mecanismo de traslación según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque las
articulaciones (9) están realizadas como rótulas.
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