ES2292543T3 - Bogie para vagon automotor. - Google Patents
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Abstract
Un pedestal (24) de un bastidor lateral (22) para un bogie (20) de un vagón automotor que tiene una primera cuña de fricción (39) y una segunda cuña de fricción (39), dicho pedestal (24) incluye: una primera horquilla (26) del pedestal que incluye una primera cara (superficie) interior (32); una segunda horquilla (28) del pedestal que incluye una segunda cara interior (34); un primer miembro de desgaste (40) que tiene una superficie frontal de fricción (52) y que está adaptado para trabarse entre la primera cara (32) de dicha primera horquilla (26) del pedestal y la primera cuña de fricción (39); un segundo miembro de desgaste (40) que tiene una superficie frontal de fricción (52) y que está adaptado para trabarse entre la segunda cara (34) de dicha segunda horquilla (28) del pedestal y la segunda cuña de fricción (40); Caracterizado porque dicho primer miembro de desgaste (40) y dicho segundo miembro de desgaste (40), están conformados a partir de un material que tiene un coeficiente cinético de fricción comparado con el acero o con el hierro acicular de aproximadamente 0, 15.
Description
Bogie para vagón automotor.
La presente invención está dirigida a un bogie
de un vagón automotor o vehículo ferroviario y, en particular, a un
bogie de un vagón automotor que tiene un pedestal (soporte) del
bastidor lateral que incluye una placa (plato) de desgaste de
hierro colado que está adaptada para acoplarse a una cuña de
fricción, y un carro que tiene un miembro basculante ajustable y
que se puede quitar y un brazo de conexión retirable.
Los juegos de ruedas de los vagones automotores
incluyen un par de bastidores laterales separados y generalmente
paralelos, que están conectados por un travesaño transversal. Cada
bastidor lateral incluye un pedestal situado en cada uno de los
extremos, que está adaptado de tal manera que pueda conectarse por
medio de un carro a un bogie. Entre el carro y el bastidor lateral
se extiende una pluralidad de muelles, de manera que el bastidor
lateral esté soportado elásticamente sobre el carro. Entre el carro
y el bastidor lateral están dispuestas unas cuñas de fricción para
amortiguar el movimiento vertical, lateral y longitudinal del
bastidor lateral con respecto al carro.
En el documento de patente U.S. 3.394.662 se
revela un ejemplo de un bogie de un vagón automotor que tiene unos
bastidores laterales provistos de unos pedestales situados en cada
extremo y que están adaptados para conectarse por medio de un carro
a un bogie.
El documento de patente U.S. 5.540.799 revela un
diseño alternativo del pedestal de un bogie.
De acuerdo con la invención está provisto un
pedestal de un bastidor lateral para un bogie de un vagón automotor
según se describe en las reivindicaciones adjuntas.
Está provisto también un conjunto de carro y
pedestal según se describe además en la Reivindicación 7.
Una realización de la invención comprende un
pedestal de un bastidor lateral para un bogie de un vagón automotor
que tiene una primera y segunda cuñas de fricción, en las cuales el
pedestal incluye una primera horquilla del pedestal que tiene una
primera cara (superficie) interior y una segunda horquilla del
pedestal que incluye una segunda cara interior. Un primer miembro
de desgaste está adosado a la primera cara de la horquilla del
pedestal e incluye una superficie frontal de fricción que está
adaptada para trabarse con una primera cuña de fricción. Un segundo
miembro de desgaste está adosado a la segunda cara de la segunda
horquilla del pedestal e incluye una superficie frontal de fricción
que está adaptada para trabarse con una segunda cuña de fricción.
El primer miembro de desgaste y el segundo miembro de desgaste están
conformados a partir de un material que tiene un coeficiente
cinético de fricción comparado con el acero de aproximadamente 0,15,
tal como el hierro colado.
La Figura 1 es una vista parcial de una sección
transversal de un bogie de un vagón automotor de la presente
invención;
La Figura 2 es una vista frontal del miembro de
desgaste del pedestal del bastidor lateral del bogie;
La Figura 3 es una vista lateral en alzado del
miembro de desgaste, tomada a lo largo de la línea
3-3 mostrada en la Figura 2;
La Figura 4 es una vista parcial de una sección
transversal del carro del bogie del vagón automotor mostrado con
una cuña (elemento de compensación);
La Figura 5 es una vista en planta superior del
carro del bogie del vagón automotor;
La Figura 6 es una vista lateral parcial de una
sección transversal del carro con la cuña retirada;
La Figura 7 es una vista de una sección
transversal tomada a lo largo de la línea 7-7
mostrada en la Figura 6.
El bogie 20 del vagón automotor según se muestra
en la Figura 1, incluye un par de bastidores laterales 22 separados
y generalmente paralelos (solamente se muestra uno). Los bastidores
laterales 22 están conectados entre sí por medio de un travesaño
transversal (no mostrado). Cada bastidor lateral 22 incluye un
pedestal 24 situado en cada extremo. El pedestal 24 incluye una
primera horquilla 26 del pedestal y una segunda horquilla 28 del
pedestal. Una cavidad 30 del pedestal está conformada entre la
primera y segunda horquillas 26 y 28 del pedestal. La primera
horquilla 26 del pedestal incluye una cara inclinada 32 y la segunda
horquilla 28 del pedestal incluye una cara inclinada 34.
Un carro 35 está adaptado de tal manera que esté
comprendido dentro de la cavidad 30 del pedestal. Una pluralidad de
muelles helicoidales elásticos 36 se extiende entre el carro 35 y el
pedestal 24, de manera que el pedestal 24 esté soportado
elásticamente por los muelles 36. Un rodamiento 37 y un eje 38 de un
bogie, están acoplados al carro 35 de tal manera que el eje 38
pueda girar con respecto al carro 35. Una pluralidad de cuñas de
fricción 39 que tienen unas superficies de desgaste conformadas a
partir de un material compuesto y de acero ó hierro acicular, están
unidas elásticamente por uno o más muelles 36, para trabarse con el
pedestal 24 y con el carro 35, para amortiguar el movimiento
vertical del pedestal 24 con respecto al carro 35.
Un miembro de desgaste 40 está adosado, de
manera que pueda retirarse, a la superficie interior de la cara
inclinada 32 de la primera horquilla 26 del pedestal y un miembro de
desgaste 40 está adosado también a la superficie interior de la
cara inclinada 34 de la segunda horquilla 28 del pedestal. Según se
muestra mejor en la Figura 2, el miembro de desgaste 40 incluye una
placa de desgaste 42 generalmente rectangular que tiene un borde
superior 44, un borde inferior 46 y un primero y segundo bordes
laterales 48 y 50, separados y generalmente paralelos, los cuales
se extienden entre los bordes superior e inferior 44 y 46. La placa
de desgaste 42 incluye una superficie frontal de fricción 52
generalmente plana y una superficie posterior 54 generalmente plana,
la cual está situada de una manera generalmente paralela a la
superficie de fricción 52. La placa de desgaste 42 incluye una o
más aberturas 56 las cuales pueden ser cónicas o avellanadas. La
placa de desgaste 42 está conformada, preferiblemente, a partir de
hierro colado el cual tiene un coeficiente cinético de fricción
comparado con el acero o con el hierro acicular de aproximadamente
0,15.
El miembro de desgaste 40 incluye también un
miembro de soporte 60, el cual puede estar adosado a la superficie
posterior 54 de la placa de desgaste 42 por medio de un adhesivo o
similar. El miembro de soporte 60 se extiende, por lo general,
coextensivamente con la superficie posterior 54. El miembro de
soporte 60 está conformado, preferiblemente, a partir de una lámina
de poli(tetrafluoroetileno) (PTFE) que tiene un grosor de
aproximadamente un milímetro. El miembro de soporte 60 incluye una
superficie exterior 62 y una o más 64, las cuales están
respectivamente alineadas con las aberturas 56 conformadas en la
placa de desgaste 42. El miembro de soporte 60 está adaptado de tal
manera que pueda situarse adyacente a la cara inclinada 32 ó 34 del
pedestal 24, para acomodarse a cualquiera de las irregularidades de
la superficie que aparecen en la superficie fundida de las caras
inclinadas 32 y 34, proporcionando así un buen ajuste de contacto
entre la superficie posterior 54 de las placas de desgaste 42 y las
caras inclinadas 32 y 34.
Por otra parte, el miembro de soporte 60 reduce
o amortigua cualquier tipo de ruido que pueda producirse entre el
ajuste de la placa de desgaste 42 con el pedestal 24.
La conformación de la placa de desgaste 42 a
partir de hierro colado, el cual tiene un coeficiente cinético de
fricción comparado con el acero ó con el hierro acicular de la cuña
de fricción 39 de aproximadamente 0,15, en contraposición a la
conformación de la placa de desgaste 42 a partir de acero, el cual
tiene un coeficiente cinético de fricción comparado con el acero ó
con el hierro acicular de la cuña de fricción 39 de aproximadamente
0,30, favorece la generación de una fuerza de centrado del eje
inferior. Las fuerzas de centrado del eje actúan horizontalmente
hacia el centro del eje en las curvas de la vía del ferrocarril y se
generan a través de unas fuerzas de superficie entre la cuña de
fricción 39 y el miembro de desgaste 40. Cuando la fuerza de
centrado del eje pueda ser disminuida, las fuerzas generadas en la
interfaz de la rueda/raíl, que se necesitan para mover el eje,
serán también inferiores y se favorece entonces el
autodireccionamiento de las ruedas. Particularmente, en carga se
requieren unas fuerzas de autodireccionamiento inferiores. Se puede
producir una alta resistencia al autodireccionamiento mediante el
uso de unas placas de desgaste conformadas de acero. Además, la
placa de desgaste 42 conformada a partir de hierro colado tiene una
capacidad de amortiguación mejor que la de una placa de desgaste
conformada de acero, haciendo que la suspensión sea menos propensa a
generar ruidos.
Según se observa mejor en la Figura 4, el carro
35 del bogie 20 del vagón automotor se extiende entre un primer
extremo 70 y un segundo extremo 72. El carro 35 incluye un pilar
central 74 que tiene un techo 76 generalmente horizontal, una
primera pared lateral 78 que se extiende hacia abajo desde el techo
76 hasta un extremo inferior 80 y una segunda pared lateral 82 que
se extiende hacia abajo desde el techo 76 hasta un extremo inferior
84. La segunda pared lateral 82 está separada de la primera pared
lateral 78, estando conformada una cavidad 86 en medio de las
mismas. Un primer saliente horizontal 88 se extiende hacia fuera
desde el extremo inferior 80 de la primera pared lateral 78 hasta
el primer extremo 70 del carro 35. Un segundo saliente horizontal
90 se extiende hacia fuera desde el extremo inferior 84 hasta el
segundo extremo 72 del carro 35. Cada saliente 88 y 90 está
adaptado para acoplarse a, y soportar el extremo inferior de un
muelle 36, según se muestra en la Figura 1. El techo 76 incluye una
cavidad 92 del techo que está en comunicación con la cavidad 86.
Según se muestra mejor en las Figuras 4, 6 y 7,
el extremo inferior 80 de la primera pared lateral 78 incluye un
receptáculo 94 y el extremo inferior 84 de la segunda pared lateral
82 incluye un receptáculo 95. Cada receptáculo 94 y 95, incluye una
pared posterior 96 vertical y generalmente plana, una pared superior
98 horizontal y generalmente plana, una primera pared lateral 100
vertical y generalmente plana y una segunda pared lateral 102
vertical y generalmente plana. La primera pared lateral 100 está
separada de, y está situada de una manera generalmente paralela a
la segunda pared lateral 102. Los receptáculos 94 y 95 están en
comunicación con la cavidad 86. Cada receptáculo 94 y 95 está
abierto en su extremo inferior, opuesto a su pared superior 98. El
primer receptáculo 94 conforma un par de miembros alas 104 opuestos,
en el extremo inferior 80 de la primera pared lateral 78 a cada
lado del receptáculo 94. El segundo receptáculo 95 conforma un par
de miembros alas 106 opuestos, a cada lado del receptáculo 95 en el
extremo inferior 84 de la segunda pared lateral 82. Un orificio
roscado 108 se extiende verticalmente hacia arriba a través de la
pared superior 98 del receptáculo 94 hacia el interior de la
primera pared lateral 78. Un orificio roscado 110 se extiende
verticalmente hacia arriba a través de la pared superior 98 del
receptáculo 95 hacia el interior de la segunda pared lateral 82.
El carro 35 incluye un miembro de conexión 120
selectivamente retirable. El miembro de conexión 120 se extiende,
de una manera generalmente lineal, entre un primer extremo 122 y un
segundo extremo 124. El primer extremo 122 incluye una abertura 126
y el segundo extremo 124 incluye una abertura 127. Según se muestra
mejor en la Figura 6, el primer extremo 122 incluye una pared
extrema 128 generalmente vertical y plana, la cual está adaptada
para acoplarse con la pared posterior 96 del primer receptáculo 94
de la primera pared lateral 78. El primer extremo 122 del miembro
de conexión 120 incluye también una pared superior 130 generalmente
horizontal y plana, que está adaptada para acoplarse con la pared
superior 98 del primer receptáculo 94 de la primera pared lateral
78. Según se muestra mejor en la Figura 4, el segundo extremo 124
del miembro de conexión 120 incluye una pared extrema 132 vertical
y generalmente plana que está adaptada para acoplarse con la pared
posterior 96 del segundo receptáculo 95 de la segunda pared lateral
82. El segundo extremo 124 del miembro de conexión 120 incluye
también una pared superior 134 horizontal y generalmente plana, la
cual está adaptada para acoplarse con la pared superior 98 del
segundo receptáculo 95. Según se muestra mejor en la Figura 7, la
porción central del miembro de conexión 120 tiene, por lo general,
forma de I.
El primer extremo 122 del miembro de conexión
120 está insertado dentro del primer receptáculo 94 de la primera
pared lateral 78 del carro 35, de tal manera que la pared lateral
128 se trabe con la pared posterior 96 del primer receptáculo 94 y,
de manera que la abertura vertical 126 esté alineada con la abertura
108 conformada en la pared superior 98 del receptáculo 94. Un
sujetador 136 tal como un perno (bulón), se inserta a través del
primer extremo 122 del miembro de conexión 120 dentro del orificio
108 del carro de la pared superior 98. El segundo extremo 124 del
miembro de conexión 120 se inserta dentro del segundo receptáculo 95
de la segunda pared lateral 82 del carro 35, de tal manera que la
pared extrema 132 se trabe con la pared posterior 96 del segundo
receptáculo 95. La abertura vertical 127 conformada en el segundo
extremo 124 del miembro de conexión 120, está alineada con el
orificio 110 conformado en la pared superior 98 del segundo
receptáculo 95, estando situado un sujetador 138 completamente a
través de las mismas.
La longitud del miembro de conexión 120 entre
las paredes extremas 128 y 132, es tal que el miembro de conexión
120 se ajustará firmemente entre, y coincidirá con las paredes
posteriores 96 del primer receptáculo 94 y del segundo receptáculo
95 debido a la utilización de un ajuste de interferencia. Durante la
operación, el miembro de conexión 120 está comprimido debido a las
cargas aplicadas por los muelles 36 a los salientes 88 y 90 del
carro 35. Los sujetadores 136 y 138 no actúan para transferir
ninguna carga de cizallamiento o fuerza de cizallamiento entre el
miembro de conexión 120 y la primera y segunda paredes laterales 78
y 82 del carro 35. Las cargas, desde la primera y segunda paredes
laterales 78 y 82, son transferidas al miembro de conexión 120
mediante el acoplamiento con las paredes extremas 128 y 132 del
miembro de conexión 120. Los sujetadores 136 y 138 están apretados
a fin de aplicar un grado de compresión entre el extremo del miembro
de conexión 120 y las paredes superiores 98 de los receptáculos 94
y 95 del carro 35. Por tanto, el miembro de conexión 120 se
mantiene en contacto, en todo momento, con los receptáculos del
carro en las paredes 96 y 98 de los receptáculos 94 y 95 del carro
35.
El miembro de conexión 120 facilita un
mantenimiento sencillo del bogie del vagón automotor 20. A fin de
retirar el carro 35 del bogie, se retiran los sujetadores 136 y 138
y después se retira el miembro de conexión 120 del carro 35. Esto
se realiza mediante el uso de una herramienta regulable que actúa
entre las paredes laterales 78 y 82, de tal manera que las paredes
posteriores 96 del receptáculo se separan para anular el ajuste de
interferencia de los extremos del miembro de conexión 120 sobre las
paredes 128 y 132. Una vez que se haya retirado el miembro de
conexión 120, el carro 35, los muelles 36 y el bastidor lateral 22
podrán elevarse hacia arriba y lejos del bogie para permitir la
ejecución de la tarea de mantenimiento. El carro 35, los muelles 36
y el bastidor lateral 22 se mantienen unidos durante la elevación
por medio de unos pernos de retención 142.
Según se muestra en la Figura 1, el carro 35
está soportado sobre el rodamiento 37 y el eje 38 del bogie por
medio de un miembro basculante 150. El miembro basculante 150
incluye una pared superior 152 la cual es generalmente plana y está
adaptada para insertarse dentro de la cavidad 92 del techo, del
techo 76 del carro 35. El miembro basculante 150 incluye también
una pared inferior 154 la cual está adaptada para trabarse con el
rodamiento 37. El miembro basculante 150 incluye una pluralidad de
orificios roscados, que se extienden hacia el interior del miembro
basculante 150 a través de la pared superior 152. Un miembro de
soporte 158 está situado entre el miembro basculante 150 y el techo
76 del carro 35, comprendido dentro de la cavidad 92 del techo, para
acomodarse a cualquiera de las irregularidades de la superficie
fundida o forjada que aparecen en la superficie del techo 76.
Preferiblemente, el miembro de soporte 158 está conformado como una
lámina de PTFE de aproximadamente un milímetro de grosor. Por otra
parte, el miembro de soporte 158 reduce o amortigua también
cualquier tipo de ruido que pueda originarse entre el miembro
basculante 150 y el carro 35. El miembro basculante 150 está
adosado, de manera que pueda retirarse, al techo 76 del carro 35
mediante una pluralidad de sujetadores roscados 160, los cuales se
extienden a través de las aberturas conformadas en el techo 76 y se
traban a rosca con los orificios 156 que están conformados en el
miembro basculante 150.
La sujeción mecánica del miembro basculante 150
al techo 76 del carro 35 por medio de los sujetadores 160, permite
que el miembro basculante 150 sea sustituido fácil y rápidamente si
el miembro basculante estuviese desgastado o dañado. Además, según
se muestra en la Figura 4, la sujeción mecánica del miembro
basculante 150 al techo 76 permite también, cuando se desee, que se
coloque una cuña 162 entre la pared superior 152 del miembro
basculante 150 y el miembro de soporte 158 que está situado dentro
de la cavidad 92 del techo, del techo 76. La cuña 162 incluye una
pluralidad de aberturas a través de las cuales se pueden extender
los sujetadores 160, desde el techo 76 hacia el interior de los
orificios 156 conformados en el miembro basculante 150. La cuña 162
incluye una pared superior 164 que está adaptada para trabarse con
el miembro de soporte 158 y una pared inferior 166 que está
adaptada para trabarse con la pared superior 152 del miembro
basculante 150. La cuña 162 puede tener un grosor de hasta
aproximadamente dieciocho a veinte milímetros, entre la pared
superior 164 y la pared inferior 166. La posibilidad de colocar una
cuña 162 de un grosor deseado entre el miembro basculante 150 y el
miembro de soporte 158 en el techo 76, permite que el carro 35 y sus
partes colindantes puedan ser ajustados en altura, para acomodarse
al desgaste excesivo de las ruedas y al movimiento vertical de los
muelles que, por otra parte, podrían hacer que los centros de
amortiguación del cuerpo del vagón automotor se saliesen de la
tolerancia del ancho de la vía.
Varias características de la invención han sido
mostradas y descritas, particularmente, con respecto a las
realizaciones ilustradas de la invención, no obstante, deberá
comprenderse que estas disposiciones particulares son solamente
ilustrativas y que la interpretación total de la invención estaría
comprendida dentro de los términos de las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (7)
1. Un pedestal (24) de un bastidor lateral (22)
para un bogie (20) de un vagón automotor que tiene una primera cuña
de fricción (39) y una segunda cuña de fricción (39), dicho pedestal
(24) incluye:
- una primera horquilla (26) del pedestal que incluye una primera cara (superficie) interior (32);
- una segunda horquilla (28) del pedestal que incluye una segunda cara interior (34);
- un primer miembro de desgaste (40) que tiene una superficie frontal de fricción (52) y que está adaptado para trabarse entre la primera cara (32) de dicha primera horquilla (26) del pedestal y la primera cuña de fricción (39);
- un segundo miembro de desgaste (40) que tiene una superficie frontal de fricción (52) y que está adaptado para trabarse entre la segunda cara (34) de dicha segunda horquilla (28) del pedestal y la segunda cuña de fricción (40);
- Caracterizado porque dicho primer miembro de desgaste (40) y dicho segundo miembro de desgaste (40), están conformados a partir de un material que tiene un coeficiente cinético de fricción comparado con el acero o con el hierro acicular de aproximadamente 0,15.
2. El pedestal (24) de la reivindicación 1, en
el que dicho material que tiene un coeficiente cinético de fricción
comparado con el acero o con el hierro acicular de aproximadamente
0,15, comprende hierro colado.
3. El pedestal (24) de la reivindicación 1 ó 2,
que incluye un miembro de soporte (60) situado entre dicho primer
miembro de desgaste (40) y dicha primera cara (32) de dicha primera
horquilla (26) del pedestal.
4. El pedestal (24) de la reivindicación 3, en
el que dicho miembro de soporte (60) comprende una lámina de
poli(tetrafluoroetileno).
5. El pedestal (24) de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual el primer miembro de
desgaste (40) está adosado a dicha primera cara (32) de dicha
primera horquilla (26) del pedestal, estando la superficie frontal
de fricción (52) del primer miembro de desgaste (40) adaptada para
trabarse con la primera cuña de fricción (39), y en el cual el
segundo miembro de desgaste (40) está adosado a dicha segunda cara
(34) de dicha segunda horquilla (28) del pedestal, estando la
superficie frontal de fricción (52) del segundo miembro de desgaste
(40) adaptada para trabarse con la segunda cuña de fricción
(39).
6. El pedestal (24) de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la primera (32) y segunda
(34) caras interiores son unas caras inclinadas.
7. Un conjunto de carro (35) y pedestal (24)
para un bogie (20) de un vagón automotor, que está adaptado para
recibir un rodamiento (37) y un eje de la rueda (38), dicho conjunto
comprende:
- un pedestal (24) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el cual la primera (26) y segunda (28) horquillas del pedestal definen una cavidad (30) del pedestal;
- un carro (35) el cual está adaptado para estar situado dentro de la cavidad (30) del pedestal, estando el carro (35) adaptado para acoplarse con el rodamiento (37) y con el eje de la rueda (38);
- una primera cuña de fricción (39) que está unida elásticamente para trabarse entre la primera horquilla (26) del pedestal y el carro (35); y
- una segunda cuña de fricción (39) que está unida elásticamente para trabarse entre la segunda horquilla (28) del pedestal y el carro (35).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US23156000P | 2000-09-11 | 2000-09-11 | |
| US231560P | 2000-09-11 |
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|---|---|
| ES2292543T3 true ES2292543T3 (es) | 2008-03-16 |
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Family Applications (1)
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