ES2217704T3 - Bogie de vehiculo ferroviario. - Google Patents

Abstract

LA BUJIA COMPRENDE UN EJE (14), MONTADO ROTATIVO SOBRE UN BASTIDOR FIJO, Y UN DISPOSITIVO DE MEDIDA (34) DE UNA MAGNITUD FISICA UNIDO A LA ROTACION DEL EJE (14). ESTE DISPOSITIVO (34) COMPRENDE UN DISCO METALICO (36), SOLIDARIO DEL EJE (14), PROVISTO DE, AL MENOS, UNA PERFORACION (40) QUE FORMA UNA SEÑAL, Y UN CONJUNTO (50) DE DETECCION DE ESTA SEÑAL PROVISTO DE, AL MENOS, UN DETECTOR INDUCTIVO DE PROXIMIDAD (52). PREFERENTEMENTE, EL DISCO (36) ESTA FIJADO A UN ANILLO COLECTOR (26) DE UN CONJUNTO (24) DE RETORNO DE CORRIENTE QUE ASEGURA EL REENVIO DE LA CORRIENTE QUE PROCEDE DE UN MOTOR DE BOGIE HACIA EL EJE (14).

Description

Bogie de vehículo ferroviario.

La presente invención se refiere a un bogie de vehículo ferroviario, así como a un procedimiento de trabajo mecánico de este bogie.

Se conoce ya en el estado actual de la técnica un bogie de vehículo ferroviario del tipo que comprende un chasis fijo, por lo menos un eje montado en disposición giratoria sobre el chasis, un motor eléctrico de accionamiento del eje, un conjunto de retorno de corriente que asegura el reenvío de la corriente procedente del motor hacia el eje, comprendiendo este conjunto de retorno de corriente un anillo colector que forma un apoyo solidario del eje, y un dispositivo de medición de una magnitud física ligada a la rotación del eje, que comprende un disco, solidario del eje, dotado de por lo menos una perforación que constituye una referencia, y un conjunto fijo de detección de esta referencia, sustentado por el chasis.

Clásicamente, el dispositivo de medición suministra una magnitud física ligada al desplazamiento angular del disco que permite deducir en particular la distancia recorrida por el vehículo ferroviario o bien la velocidad de este vehículo.

Habitualmente, el dispositivo de medición comprende un conjunto de detección óptica y se presenta bajo la forma de un módulo previamente ensamblado, destinado a quedar montado sobre un extremo libre de un eje de bogie. El conjunto de detección óptica y el disco está protegido contra el polvo y la suciedad por unos medios de estanqueidad apropiados. Tal módulo previamente ensamblado puede ventajosamente quedar dispuesto sobre un bogie sin desmontaje de este último.

En ciertos casos, el montaje del módulo previamente ensamblado sobre el extremo libre de un eje de bogie queda impedido o es imposible. Ahora bien, es difícil adaptar tal módulo para permitir su disposición sobre otra parte del eje, ello por razones particularmente de montaje poco cómodo, de volumen de ocupación y/o de protección contra el agua, el polvo y la suciedad capaces de perturbar el buen funcionamiento del conjunto de detección óptica.

La invención tiene por objeto disponer sobre un bogie un dispositivo que permita una medición fiable de una magnitud física ligada a la rotación del eje de este bogie, sin desmontaje de este último.

A tal efecto, la invención tiene por objeto un bogie de vehículo ferroviario conforme a la reivindica-
ción 1.

Otras características de este bogie aparecen indicadas en las reivindicaciones dependientes.

La invención tiene igualmente por objeto un procedimiento de realización del bogie conforme a la invención.

Otra característica de este procedimiento está indicada en la reivindicación dependiente de procedimiento.

Se comprenderá mejor la invención por la lectura de la descripción que sigue, dada únicamente a titulo de ejemplo, y hecha con referencia a los dibujos, en los cuales:

- la figura 1 es una vista esquemática de un bogie según la invención;

- la figura 2 es una vista en corte, a mayor escala, siguiendo la línea II-II de la figura 1;

- la figura 3 es una vista del disco del dispositivo de medición, siguiendo la flecha 3 de la figura 4, con cortes parciales;

- la figura 4 es una vista siguiendo la flecha 4 de la figura 3;

- la figura 5 es una vista similar a la figura 2 en la cual se ha dispuesto una herramienta de guía en lugar del disco;

- la figura 6 es una vista en corte según la

\hbox{línea 6-6}

de la figura 5;

- la figura 7 es una vista esquemática del conjunto de detección sustentado por el bogie;

- las figuras 8 y 9 son vistas esquemáticas de una espira de control de un detector del conjunto representado en la figura 7, unida a unos medios de modificación de su estado, respectivamente, por situación en cortocircuito y con alimentación de corriente;

- la figura 10 es una vista similar a la figura 2, que muestra una variante de realización de medios de centrado del disco con relación a un eje de bogie.

Se ha representado esquemáticamente en la figu-
ra 1 un bogie de vehículo ferroviario designado por la referencia general 10.

De manera clásica, este bogie comprende un chasis fijo 12 y un par de ejes 14, que llevan unas ruedas 16, montados en disposición giratoria sobre este chasis 12. El bogie 10 comprende igualmente un motor eléctrico de accionamiento clásico 18 unido a un eje 14 por intermedio de dispositivos de acoplamiento 20 y de reducción 22. El bogie 10 comprende además un conjunto clásico 24 de regreso de corriente de alimentación del motor 18. Este conjunto 24 asegura el reenvío de la corriente procedente del motor 18 hacia el eje 14 acoplado al dispositivo de reducción 22, ello utilizándose medios clásicos de contacto eléctrico por frotación.

Con referencia a la figura 2, diremos que puede verse que el conjunto de retorno de corriente 24 comprende un anillo colector 26 que forma un apoyo solidario del eje 14. El conjunto de retorno de corriente 24 comprende igualmente un cajetín fijo 28 que rodea al anillo colector 26, dotado de una placa de fijación 30. Esta placa 30 queda fijada por unos medios que serán descritos después, a un cajetín fijo 32 del dispositivo de reducción 22 sustentado por el chasis 12.

El bogie 10 comprende además un dispositivo 34 de medición de una magnitud física ligada a la rotación del eje 14 representado en detalle en las figuras 2 a 4. Este dispositivo de medición 34 comprende un disco metálico 36 solidario del eje 14 y coaxial a este último.

El disco 36 comprende un buje 38 y por lo menos una perforación 40 que constituye referencia. De preferencia, el disco 36 comprende n perforaciones 40 repartidas regularmente sobre un circulo centrado sobre su eje, siendo n un número entero. Por razones de simplificación, solamente se han representado tres perforaciones 40 en la figura 3.

Las perforaciones 40 están formadas, por ejemplo, por unos orificios que atraviesan el espesor del disco, tal como se ha representado en particular en las figuras 2 y 3, o por unas ranuras que desembocan en la periferia de este disco.

Con el fin de permitir su montaje sobre el eje 14, el disco 36 comprende por lo menos dos partes 36A, 36B que forman dos sectores, cada uno de los cuales se extiende de preferencia sobre aproximadamente 180º, unidas entre sí por un par de tornillos 42 y un par de clavijas centradoras 44 sensiblemente paralelas a las caras del disco 36 (véase figura 3).

El buje 38 del disco está fijado sobre una cara libre del anillo colector 26 por medio de unos tornillos 46 (esquematizados por trazos separados en la figura 4) y de unas clavijas de centrado 48 sensiblemente perpendiculares a las caras del disco 36 y paralelas al eje geométrico del eje mecánico 14 (véanse en particular las figuras 3 y 4).

En el ejemplo ilustrado en las figuras, el buje 38 del disco está fijado sobre el anillo colector 26 por medio de cuatro tornillos 46 y de dos clavijas de centrado 48, esto es, dos tornillos 46 y una clavija de centrado 48 por parte 36A, 36B del disco.

Como variante, se pueden reemplazar las clavijas de centrado 48 por otros medios de centrado, con relación al eje mecánico 14, por ejemplo una superficie de apoyo 49 realizada mecánicamente en el buje 38 del disco que coopere con el contorno interior del anillo colector 26, como se ha representado en la figura 10.

El dispositivo de medición 34 comprende además un conjunto fijo 50 de detección de las perforaciones 90 del disco 36.

Este conjunto de detección 50, representado con mayor detalle en la figura 7, comprende por lo menos un detector magnético de proximidad 52, por ejemplo tres como aparece ilustrado o p, siendo p un número entero positivo, repartidos regularmente sobre un arco de circulo frente a las perforaciones 40.

Los detectores 52 son de tipo conocido, por ejemplo de tipo inductivo, comercializado por la Sociedad OMRON ELECTRONICS bajo la referencia E2EG. Estos detectores inductivos funcionan utilizando el principio de las corrientes de Foucault.

Las dimensiones y los espaciamientos angulares de las perforaciones 40 y de los detectores 52 son tales que siempre existe un detector 52 frente a una perforación 40, cualquiera que sea la posición angular del disco con relación al conjunto de detección 50.

De preferencia, para impedir la acumulación de polvo en las perforaciones 40, estas últimas están delimitadas cada una por dos superficies sensiblemente radiales 40A, 40B convergentes hacia la cara del disco 36 frente al conjunto de detección 50, como se ha representado en la figura 7.

El conjunto de detección 50, que se describirá después con mayor detalle, está sustentado por una platina fija 54 (véase figura 2). La placa 30 del cajetín 28 del conjunto de retorno de corriente y la platina 54 quedan unidas por al menos un órgano de fijación común 56, de preferencia 4, al cajetín 32 del dispositivo de reducción. Este cajetín 32 forma pues un soporte, sustentado por el chasis del bogie, común a la placa 30 del conjunto de retorno de corriente y a la platina 54.

Cada órgano de fijación 56 comprende una clavija 58 dotada de dos extremos fileteados 58A, 58B y de un cuerpo poligonal de maniobra 60 que espacia la placa 30 de la platina 54. Un primer extremo 58A de la clavija, que atraviesa la placa 30 del cajetín 28 queda enroscado en el cajetín 32 del dispositivo de reducción. El segundo extremo 58B de la clavija, que atraviesa la platina 54, queda enroscado en una tuerca de ajuste 62.

El disco 36 está tapado por una cubierta de protección 64 unida, de manera conocida en sí misma, a la platina 54.

Para permitir su montaje sobre el eje 14, la platina 54 y la cubierta 64 comprenden cada una por lo menos dos partes 54A, 54B, 64A, 64B, que forman dos sectores que se extienden de preferencia en aproximadamente 180º.

Se comprenderá pues que la platina 54 y la cubierta 64 forman un cárter que protege el disco 36 y el conjunto de detección 50 contra el polvo y la suciedad ambientales así como las proyecciones de agua bajo el bogie.

No obstante, se apreciará la presencia de una holgura radial 66 entre el eje mecánico giratorio 14 y la pared de la cubierta 64 atravesada por este eje. Esta holgura radial 66 permite tener en cuenta tolerancias de fabricación del eje 14 y de la cubierta 64.

El polvo y la suciedad que penetran eventualmente por la holgura 66, en el cárter formado por la platina 54 y la cubierta 64 no son capaces de perturbar el buen funcionamiento de los detectores inductivos de proximidad 52, que son mucho menos sensibles al polvo y a la suciedad que los detectores ópticos. Por otra parte, el agua que puede penetrar en el cárter es evacuada de modo natural por un orificio 67 perforado en la parte baja de la cubierta 64 (véase figura 2).

La cubierta 64 asegura pues una estanqueidad suficiente para garantizar un buen funcionamiento de los detectores inductivos de proximidad 52. No es pues necesario recurrir a medios de estanqueidad complejos y que ocupen gran volumen tales como los asociados habitualmente a los conjuntos de detección ópticos clásicos.

Describiremos a continuación un procedimiento de trabajo mecánico de los medios de fijación del disco 36 sobre la cara libre del anillo colector 26.

En primer lugar, se fija temporalmente sobre el cajetín 22 del dispositivo de reducción un utensilio de guía 68 de forma general anular (véanse figuras

\hbox{5 y  6),}

ello por medio de los órganos de fijación comunes 56, en lugar de la platina 54.

Con el fin de permitir su montaje sobre el eje 14, el utensilio 68 comprende por lo menos dos partes 68A, 68B que forman dos sectores que se extienden cada uno de preferencia en aproximadamente 180º. Estas dos partes 68A, 68B quedan unidas entre sí por unos medios análogos a los que unen las dos partes 36A, 36B del disco (véase figura 6).

El utensilio de guía 68 queda centrado con relación al eje geométrico del eje mecánico 14 utilizándose medios clásicos.

Tras haber fijado y centrado el utensilio de guía 68, se forman en la cara libre del anillo colector 26 unos orificios de centrado 48' destinados a recibir las clavijas de centrado 48 del disco (véase figura 2), y si no existen ya, unos orificios aterrajados 46' destinados a recibir los tornillos de fijación 46 del disco (véase figura 4), esto por medio de una herramienta de perforación clásica (no representada) guiada por unos perforadores 70, 72 sustentados por el utensilio de guía 68.

Tras haber perforado los orificios de centrado 48' y aterrajados 46', se retira el utensilio de guía 68 y se fija el disco 36 sobre la cara libre del anillo 26 con los medios descritos anteriormente.

Como variante, en el caso de que la cara libre del anillo colector 26 presente ya orificios aterrajados, estos últimos forman entonces los orificios 46' y la herramienta de trabajo mecánico 68 podrá fijarse temporalmente sobre la cara libre del anillo por medio de tornillos enroscados en estos orificios aterrajados ya existentes, con el fin de poder formar los orificios
de centrado 48'.

Se desprende pues de lo que antecede y más particularmente del procedimiento de trabajo mecánico descrito que el dispositivo de medición 34 puede montarse sobre el bogie 10 sin desmontaje de este último.

Describiremos a continuación con mayor detalle el conjunto de detección 50, con referencia a las figuras 7 a 9.

Se deberá tener presente que los detectores 52 descritos son de tipo inductivo. Sin embargo, podría utilizarse cualquier otro tipo de detector magnético dentro del marco de la invención, por ejemplo detectores de efecto Hall.

Clásicamente, cada detector inductivo 52 queda conectado eléctricamente a dos conductores de alimentación eléctrica A1, A2 y a un conductor de señal de salida S.

Cada detector inductivo 52 comprende unos medios 72 de control de su buen funcionamiento. Estos medios 72 quedan dispuestos en el exterior del detector inductivo, sin contacto ni conexión eléctrica con este último.

De preferencia, los medios de control 72 comprenden por lo menos una espira conductora 74 que rodea un extremo activo del detector 52. Esta espira 74 queda conectada a unos medios de modificación de su estado. Tales medios de modificación de estado están constituidos, por ejemplo, por unos medios clásicos de puesta en cortocircuito de la espira 74, que comprenden en particular un conmutador 76, como aparece ilustrado en la figura 8, o bien por medios clásicos 78 de alimentación en corriente de la espira 74, como se ha representado en la figura 9.

Como variante, la espira 74 puede reemplazarse por una bobina conductora constituida por varias espiras.

Cada espira 74 queda conectada a unos conductores de entrada B1 y de salida B2.

El conjunto de los conductores A1, A2, S, B1, B2 está conectado a un cable multiconductores 80 por intermedio de un juego de terminales 82.

Se observará que los conductores de alimentación A1, A2 de los detectores 52 quedan conectados en paralelo entre sí y a dos conductores de alimentación V1, V2 del cable 80. Se observará igualmente que los conductores de entrada B1 de las espiras 74 quedan conectados a un punto común del juego de terminales 82. Finalmente se observará que el cable 80 comprende un blindaje 84 igualmente conectado al juego de terminales 82.

Clásicamente, cada uno de los detectores inductivos 52 comprende un oscilador (no representado) asociado a un circuito electrónico de detección. La señal de salida emitida por el detector 52 es de tipo binario (un nivel alto y un nivel bajo). El paso de un elemento metálico (porción de disco que separa dos perforaciones 40) delante del detector 52 modifica el estado de su oscilador y provoca un cambio de nivel de la señal de salida.

Cuando está en funcionamiento un detector 52 y su extremo activo queda separado de todo elemento metálico perturbador, la modificación del estado de la espira 74 asociada a este detector, por puesta en cortocircuito o por alimentación en corriente, provoca un cambio de nivel de la señal de salida como lo haría un elemento metálico que pasara delante del detector 52.

Los medios de control 72 permiten pues regular el dispositivo de medición 34 del modo siguiente.

Estando inmóvil el disco 36 con relación al conjunto de detección 50, se modifica siguiendo una secuencia de referencia el estado de la espira 74 de por lo menos un detector en funcionamiento y frente a una perforación 40. Conviene recordar aquí que las dimensiones y los espacios de separación angulares de las perforaciones 40 y de los detectores 52 son tales que existe siempre un detector frente a una perforación 40, cualquiera que sea la posición angular del disco 36 con respecto al conjunto de detección 50.

Se compara la secuencia de referencia con la señal de salida del detector regulado, para verificar que el nivel de esta señal cambia según una secuencia idéntica a la de referencia. En caso contrario, se puede concluir que existe un defecto de funcionamiento del detector 52 regulado.

Se tendrá en cuenta que el procedimiento que queda descrito de control de un detector 52 permite descubrir todo desplazamiento accidental del disco 36 por el hecho de que tal desplazamiento engendra una disparidad entre la secuencia de referencia y la secuencia de cambio de nivel de la señal de salida.

Todo desplazamiento accidental de un bogie y por tanto de un vehículo ferroviario durante el procedimiento citado de control de un detector 52 puede pues detectarse fácilmente.

Los medios de control 72, independientes del funcionamiento de los detectores 52, permiten pues realizar un control muy fiable y seguro de estos últimos.

Claims (11)

1. Bogie de vehículo ferroviario del tipo que comprende

un chasis fijo (12),

por lo menos un eje mecánico (14) montado en disposición giratoria sobre el chasis (12),

un motor eléctrico (18) que acciona el eje,

un conjunto (24) de retorno de corriente, que asegura el reenvío de la corriente procedente del motor (18) hacia el eje (14), comprendiendo este conjunto de retorno de corriente (24) un anillo colector (26) que forma un apoyo solidario del eje (14), y

un dispositivo de medición (34) de una magnitud física ligada a la rotación del eje (14) que comprende un disco (36), solidario del eje (14), dotado de por lo menos una perforación (40) que forma referencia, y un conjunto fijo (50) de detección de esta referencia, sustentado por el chasis,

caracterizado porque el disco (36) es metálico y está fijado sobre una cara libre del anillo colector (26) por medio de tornillos (46) sensiblemente perpendiculares a las caras del disco (36) y paralelos al eje geométrico del eje mecánico (14) y de medios de centrado (48; 49) con relación al eje mecánico (14), comprendiendo el conjunto de detección (50) por lo menos un detector inductivo de proximidad (52).

2. Bogie según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de centrado comprenden unas clavijas (48) sensiblemente paralelas al eje geométrico del eje mecánico (14) o un apoyo (49) del disco (36) que coopera con el contorno interior del anillo colector (26).

3. Bogie según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el conjunto de retorno de corriente (24) comprende un cajetín fijo (28), que rodea al anillo colector (26), dotado de una placa de fijación (30),

porque el conjunto de detección (50) está sustentado por una platina fija (54), y

porque la placa de fijación (30) y la platina (54) están unidas por cuando menos un órgano de fijación común (56) a un soporte común (32) sustentado por el chasis (12).

4. Bogie según la reivindicación 3, caracterizado porque el órgano de fijación común (56) comprende una clavija (58) dotada de dos extremos fileteados (58A, 58B) y de un cuerpo de maniobra que espacia la placa de fijación (30) y la platina (54), estando un primer extremo (58A) de la clavija, que atraviesa la placa de fijación (30), enroscado en el soporte común (32), y estando el segundo extremo (58B) de la clavija, que atraviesa la platina (54), enroscado en una tuerca de ajuste (62).

5. Bogie según la reivindicación 3 o la 4, caracterizado porque el soporte común es un cajetín (32) de un dispositivo de reducción (22) acoplado al motor eléctrico (18).

6. Bogie según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el disco (36) está cubierto por una cubierta de protección (64) unida a la platina (54).

7. Bogie según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el disco (36) comprende por lo menos dos partes (36A, 36B) que forman dos sectores, cada uno de los cuales se extiende de preferencia en aproximadamente 180º, unidas entre sí por unos tornillos (42) y unas clavijas de centrado (44) sensiblemente paralelas a las caras del disco (36).

8. Bogie según la reivindicación 6, caracterizado porque la platina (54) y la cubierta (64) comprenden cada una por lo menos dos partes (54A, 54B, 64A, 64B) que forman dos sectores que se extienden de preferencia en aproximadamente 180º.

9. Bogie según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la perforación (40) está delimitada por dos superficies (40A, 40B) sensiblemente radiales convergentes hacia la cara del disco (36) frente al conjunto de detección (50).

10. Procedimiento de realización de un bogie de vehículo ferroviario conforme a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado:

- porque se forman en la cara libre del anillo colector (26) unos orificios de centrado (48') destinados a recibir unas clavijas de centrado (48) del disco (36), o unos orificios aterrajados (46') destinados a recibir unos tornillos de fijación (46) del disco (36), ello por medio de una herramienta de perforación guiada por unos perforadores (70) sustentados por un utensilio de guía (68), de forma general anular, fijado temporalmente y centrado con relación al eje geométrico del eje mecánico (14), y

- porque se fijan las dos partes del disco metálico (36) sobre una cara libre del anillo colector (26) por medio de tornillos de fijación (46) sensiblemente perpendiculares a las caras del disco (36) y paralelos al eje geométrico del eje mecánico (14), y de unas clavijas de centrado (48) con relación al eje mecánico (14).

11. Procedimiento según la reivindicación (10) para realizar un bogie de vehículo ferroviario conforme a las reivindicaciones 2 y 3 en conjunto, caracterizado porque el utensilio de guía (68) está fijado

o bien sobre la cara libre del anillo colector (26) por medio de unos tornillos enroscados en unos orificios aterrajados preexistentes en esta cara libre,

o bien sobre el soporte común (32) por medio del órgano de fijación común (56), en lugar de la platina (54).