ES2387262T3

ES2387262T3 - Pneumatic tilt system controlled in rail vehicles

Info

Publication number: ES2387262T3
Application number: ES09154500T
Authority: ES
Inventors: Ibon Eciolaza Echeverria; Gorka Aguirre Castellanos; José Germán Giménez Ortiz
Original assignee: Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles SA CAF
Current assignee: Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles SA CAF
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2029-03-06
Also published as: ATE555963T1; PL2226232T3; PT2226232E; EP2226232A1; EP2226232B1

Abstract

The invention relates to a controlled pneumatic tilting system in railway vehicles, with pneumatic springs (1.1, 1.2) for controlling the height of the body (4) with respect to the bogie (2), having opening and shut-off valves (7.1, 7.2) for said pneumatic springs, which incorporate a mechanical device formed by a rotating part (8.1, 8.2) and a seismic mass (9.1, 9.2), such that when the vehicle enters a curve said mechanical devices act on the valves which, due to the action of the pneumatic springs, makes the body (4) tilt in the direction opposite to the lateral acceleration.

Description

Sistema de basculación neumática controlada en vehículos ferroviarios Pneumatic tilt system controlled in rail vehicles

Technical sector

La presente invención está relacionada con el control de la basculación de los vehículos ferroviarios de pasajeros mediante medios neumáticos, proponiendo un sistema de basculación neumática controlada que resulta simple, robusto y fiable. The present invention is related to the control of the tilting of passenger rail vehicles by pneumatic means, proposing a controlled pneumatic tilt system that is simple, robust and reliable.

State of the art

Se conocen sistemas que intentan solucionar la problemática existente en cuanto a la limitación de velocidad de los vehículos ferroviarios de pasajeros, que viene condicionada por la aceleración lateral que siente el viajero cuando el vehículo entra en una curva, siendo esta aceleración provocada por la aceleración centrípeta no compensada por el peralte. Systems are known that attempt to solve the existing problem regarding the speed limitation of passenger rail vehicles, which is conditioned by the lateral acceleration felt by the traveler when the vehicle enters a curve, this acceleration being caused by centripetal acceleration not compensated by cant.

En algunas de las soluciones para vehículos de pasajeros las suspensiones están compuestas por dos resortes neumáticos por bogie, conectados mediante una tubería a dos depósitos auxiliares, de manera que dichos resortes neumáticos dan lugar a una rigidez vertical de la suspensión orientada a mejorar el confort de los pasajeros. In some of the solutions for passenger vehicles the suspensions are composed of two pneumatic springs per bogie, connected by means of a pipe to two auxiliary tanks, so that said pneumatic springs give rise to a vertical rigidity of the suspension oriented to improve the comfort of the passengers.

Los trenes convencionales que disponen de este tipo de suspensiones realizan el control en altura mediante tres o cuatro válvulas de nivelación por coche, dependiendo del tipo de tren. Conventional trains that have this type of suspension perform height control using three or four leveling valves per car, depending on the type of train.

El funcionamiento de las válvulas de nivelación consiste en introducir o extraer aire de los resortes neumáticos, para mantener constante la altura de la caja respecto del bogie. The operation of the leveling valves consists of introducing or extracting air from the pneumatic springs, in order to keep the height of the box constant with respect to the bogie.

Hasta ahora, para el control de altura, cada válvula de nivelación incorpora una palanca a cuyo extremo libre va unida una varilla de longitud ajustable, pudiendo montarse de dos formas diferentes en función del tipo de vehículo del que se trate. Until now, for the height control, each leveling valve incorporates a lever at whose free end a rod of adjustable length is attached, and can be mounted in two different ways depending on the type of vehicle in question.

En el primero de los casos, la válvula va unida al bogie mientras que la varilla se une a la caja por un extremo y por el otro a la palanca basculante. In the first case, the valve is attached to the bogie while the rod is attached to the box at one end and at the other to the rocker lever.

El otro montaje consiste en colocar la válvula en la caja y la varilla unida por un extremo a la palanca basculante y por el otro al bogie. The other assembly consists of placing the valve in the box and the rod attached at one end to the rocker lever and the other to the bogie.

Se conocen dos tipos de suspensiones neumáticas convencionales, caracterizadas por el tipo de válvulas de nivelación de las que disponen. Two types of conventional pneumatic suspensions are known, characterized by the type of leveling valves available to them.

En general, se utilizan válvulas de nivelación de bajo caudal que, cuando son implementadas en trenes, hacen el llenado y vaciado de los resortes neumáticos de forma lenta, no dando tiempo a compensar la altura entre la caja y el bogie durante el trayecto en curva en el que se produce la inclinación. In general, low flow leveling valves are used which, when implemented in trains, fill and empty the air springs slowly, not allowing time to compensate for the height between the box and the bogie during the curved path in which the inclination occurs.

Suponiendo el caso de utilizar válvulas de nivelación de caudal alto, al entrar el tren en una curva las válvulas se activan llenando con mayor rapidez el resorte neumático de la parte exterior y vaciando el de la parte interior, con un efecto contrario al balanceo natural del vehículo. Sin embargo, dado que todas las válvulas de nivelación disponen de un pequeño margen de error u offset, en el que no se activan, cuando el tren se encuentra circulando en curva tiene una cierta inclinación en la caja con respecto al bogie. Assuming the case of using high flow leveling valves, when the train enters a curve the valves are activated by filling the pneumatic spring of the outer part more quickly and emptying the one of the inner part, with an effect contrary to the natural balancing of the vehicle. However, since all leveling valves have a small margin of error or offset, in which they are not activated, when the train is running in a curve it has a certain inclination in the box with respect to the bogie.

Los trenes basculantes intentan solucionar esta problemática mediante la generación de un peralte adicional que incline el vehículo hacia la parte interior de la curva de forma que la inclinación generada se compense, y para llevarlo a cabo utilizan principalmente dos métodos. Tilting trains try to solve this problem by generating an additional cantilever that tilts the vehicle towards the inside of the curve so that the generated inclination is compensated, and to carry it out they mainly use two methods.

El método más simple es el denominado basculación pasiva o pendulación natural, que consiste en colocar el centro de gravedad de la suspensión por encima del centro de gravedad de la caja del vehículo, colocando los resortes neumáticos a nivel del techo de la caja. The simplest method is the so-called passive tilt or natural pendulum, which consists of placing the center of gravity of the suspension above the center of gravity of the vehicle's box, placing the pneumatic springs at the level of the roof of the box.

Esta solución presenta la problemática de que al colocar el centro de giro muy arriba se debe diseñar una caja de reducidas dimensiones en la parte inferior para evitar tener problemas de galibo, lo que obliga a un diseño de la caja y del bogie mucho más complejos, encareciendo el producto. This solution presents the problem that when placing the center of rotation very high a small box must be designed in the lower part to avoid having problems of galibo, which forces a much more complex box and bogie design, making the product more expensive.

El otro método utilizado es la basculación activa, ver por ejemplo EP-A1-119092, que implica la colocación, entre la caja y el bogie, de unos actuadores que realizan la inclinación de la caja, además de añadir unos mecanismos adicionales que permiten trazar la trayectoria deseada para el movimiento de la caja con respecto del bogie, consiguiéndose hasta 8º de basculación. The other method used is active tilting, see for example EP-A1-119092, which involves placing, between the box and the bogie, some actuators that perform the inclination of the box, in addition to adding additional mechanisms that allow tracing the desired trajectory for the movement of the box with respect to the bogie, achieving up to 8 ° of tilt.

Para la basculación activa se determinan dos tipos de controles, el primero a partir de señales de aceleración medidas en el vehículo, que generalmente da un retraso en la basculación debido al filtrado necesario y al tiempo de respuesta del propio vehículo y del sistema de actuación. For active tilt two types of controls are determined, the first from acceleration signals measured in the vehicle, which generally gives a delay in tilt due to the necessary filtering and the response time of the vehicle itself and the actuation system.

El segundo control se basa en la utilización de la información correspondiente al trazado del trayecto y a la posición del tren en el mismo, de forma que conociendo el tren en cada instante las características de la vía, bascula con antelación para describir una basculación óptima para el pasajero. The second control is based on the use of the information corresponding to the route layout and the position of the train on it, so that knowing the train at every moment the characteristics of the track, it swings in advance to describe an optimal tilt for the passenger.

Sin embargo, el principal problema de la basculación activa, independientemente del método de control que implemente, es la gran complejidad del sistema, que produce un encarecimiento tanto del diseño, como de la construcción, puesta a punto y mantenimiento del ferrocarril. However, the main problem of active tilting, regardless of the control method that it implements, is the great complexity of the system, which causes an increase in both the design, construction, commissioning and maintenance of the railway.

Object of the invention

De acuerdo con la presente invención se propone un sistema de basculación neumática que gracias a sus características constructivas y/o funcionales resulta realmente ventajoso para su aplicación frente a las soluciones convencionales. In accordance with the present invention, a pneumatic tilt system is proposed which, thanks to its constructive and / or functional characteristics, is really advantageous for its application compared to conventional solutions.

El sistema preconizado es de aplicación en bogies convencionales sin necesidad de añadir elementos complejos como ocurría en las soluciones de basculación activa previamente indicadas y sin complicar las características del bogie o de la caja. The recommended system is applicable in conventional bogies without the need to add complex elements as in the active tilt solutions previously indicated and without complicating the characteristics of the bogie or the box.

Esta solución se basa en el llenado y vaciado de los resortes neumáticos como en un tren convencional, de forma que al realizar el control de la altura y la basculación desde la parte inferior se evitan los problemas de galibo que aparecían en la basculación pasiva o en los trenes de pendulación natural. This solution is based on the filling and emptying of the pneumatic springs as in a conventional train, so that when controlling the height and tilt from the bottom, the galibo problems that appeared in the passive tilt or in the Natural pendulum trains.

Para ello se implementa un dispositivo mecánico que incorpora una pieza giratoria, dando robustez y fiabilidad al sistema, y se aumenta el caudal de la válvula de nivelación para obtener una mayor velocidad de respuesta. For this, a mechanical device is implemented that incorporates a rotating part, giving robustness and reliability to the system, and the leveling valve flow is increased to obtain a higher response speed.

Este aumento del caudal se puede controlar mediante tres métodos diferentes, el primero en función de la aceleración lateral a nivel de bogie, el segundo en función de la aceleración lateral a nivel de caja y el tercero en función del desplazamiento entre la caja y el bogie. This increase in flow can be controlled by three different methods, the first depending on the lateral acceleration at the bogie level, the second depending on the lateral acceleration at the box level and the third depending on the displacement between the box and the bogie .

Para el control mediante la aceleración lateral a nivel de bogie, el dispositivo incorpora además de la pieza giratoria una masa sísmica colocada en cada bogie de la composición del tren y unida a la pieza giratoria mediante una varilla, estando la pieza giratoria sujeta por uno de sus lados al bogie. Además, la masa sísmica esta unida al bogie mediante un resorte y un amortiguador. En una variante el conjunto masa muelle se sustituye por un péndulo que es equivalente. For control by lateral acceleration at the bogie level, the device incorporates in addition to the rotating part a seismic mass placed in each bogie of the train composition and attached to the rotating part by means of a rod, the rotating part being held by one of its sides to the bogie. In addition, the seismic mass is attached to the bogie by a spring and a shock absorber. In a variant the spring mass assembly is replaced by a pendulum that is equivalent.

De esta forma cuando hay una aceleración lateral la masa sísmica se desplaza, haciendo que el punto de amarre de la varilla de nivelación de uno de los lados suba y la del otro lado baje, accionando las válvulas de ambos lados en sentido contrario, con lo que se bascula la caja de forma que se compensa dicha aceleración lateral. In this way, when there is a lateral acceleration, the seismic mass moves, causing the tie point of the leveling rod of one side to rise and that of the other side to lower, operating the valves on both sides in the opposite direction, with that the box is tilted so that said lateral acceleration is compensated.

Para el control mediante la aceleración lateral a nivel de caja, la pieza giratoria va acoplada por un lado a la masa sísmica, montada en caja, mediante la varilla, por otro lado, a la válvula de nivelación, y por otro extremo mediante unos muelles y una varilla se conecta al bogie. Dichos muelles hacen que con una aceleración máxima de la caja se obtenga el desplazamiento máximo deseado del resorte neumático (balona). For control by lateral acceleration at the box level, the rotating part is coupled on one side to the seismic mass, mounted on a box, by means of the rod, on the other hand, to the leveling valve, and on the other end by means of springs and a rod connects to the bogie. These springs make the desired maximum displacement of the pneumatic spring (balona) with a maximum acceleration of the box.

Para el control mediante el desplazamiento lateral entre la caja y el bogie, no se coloca ninguna masa sísmica, puesto que la propia caja hace las veces de masa sísmica. Para ello la pieza giratoria acoplada al bogie por un extremo, se acopla a la caja por otro de los extremos mediante una varilla adicional y con otra varilla se acopla a la palanca de accionamiento de la válvula de nivelación del resorte neumático. For control by lateral displacement between the box and the bogie, no seismic mass is placed, since the box itself serves as seismic mass. For this, the rotating part coupled to the bogie at one end, is coupled to the housing at another end by an additional rod and with another rod is coupled to the actuating lever of the pneumatic spring leveling valve.

Description of the figures

Las figuras 1A y 1B muestran dos estados, en recta y curva respectivamente, de una suspensión convencional mediante resortes neumáticos con válvulas de nivelación de bajo caudal, cuya respuesta no permite compensar la inclinación natural del vehículo. Las figuras 2A a 2C muestran los diferentes estados, en recta, a la entrada de la curva y dentro de la curva, de una suspensión convencional mediante resortes neumáticos con válvulas de nivelación de alto caudal que permiten compensar parcialmente la inclinación natural del vehículo. Figures 1A and 1B show two states, straight and curved respectively, of a conventional suspension by means of pneumatic springs with low flow leveling valves, the response of which does not compensate for the natural inclination of the vehicle. Figures 2A to 2C show the different states, straight, at the entrance of the curve and within the curve, of a conventional suspension by means of pneumatic springs with high flow leveling valves that partially compensate for the natural inclination of the vehicle.

Las figuras 3A a 3C muestran los diferentes estados de un sistema de basculación neumática según la invención basada en el control mediante la aceleración lateral de bogie. Figures 3A to 3C show the different states of a pneumatic tilt system according to the invention based on the control by lateral acceleration of bogie.

Las figuras 4A y 4B muestran sendos ejemplos de realización del dispositivo mecánico del sistema de la invención. Figures 4A and 4B show two embodiments of the mechanical device of the system of the invention.

Las figuras 5A a 5C muestran los diferentes estados de un sistema de basculación neumática según la invención basada en el control mediante la aceleración lateral de caja. Figures 5A to 5C show the different states of a pneumatic tilt system according to the invention based on control by lateral box acceleration.

Las figuras 6A a 6C muestran los diferentes estados de un sistema de basculación neumática según la invención basada en el control mediante el desplazamiento lateral entre la caja y el bogie. Figures 6A to 6C show the different states of a pneumatic tilt system according to the invention based on the control by lateral displacement between the box and the bogie.

Las figuras 7A a 9B muestran las tres realizaciones de la invención implementadas en una composición de tren que dispone las válvulas de nivelación en el bogie. Figures 7A to 9B show the three embodiments of the invention implemented in a train composition that disposes the leveling valves in the bogie.

Detailed description of the invention

De acuerdo con la presente invención se propone un sistema de basculación neumática para vehículos ferroviarios, que mediante la incorporación de un dispositivo mecánico permite realizar una basculación controlada, robusta y fiable, frente a las soluciones convencionales. In accordance with the present invention, a pneumatic tilt system for railway vehicles is proposed, which by means of the incorporation of a mechanical device allows for a controlled, robust and reliable tilt, compared to conventional solutions.

El sistema de suspensión convencional de una composición de tren se constituye por unos resortes neumáticos o balonas (1.1, 1.2) colocados entre el bogie (2) y la caja (4) del vehículo, disponiendo cada uno de ellos de una válvula de nivelación (3.1, 3.2) de bajo caudal colocada en la caja (4) y que es accionada mediante una palanca (5.1, 5.2) conectada al bogie (2) mediante una varilla (6.1, 6.2), tal y como puede observar en la figura 1A. The conventional suspension system of a train composition is constituted by pneumatic springs or balonas (1.1, 1.2) placed between the bogie (2) and the box (4) of the vehicle, each of them having a leveling valve ( 3.1, 3.2) of low flow placed in the box (4) and which is operated by a lever (5.1, 5.2) connected to the bogie (2) by means of a rod (6.1, 6.2), as you can see in Figure 1A .

Cuando el vehículo circula por una curva, debido a la aceleración lateral (Ac), la caja (4) se desplaza lateralmente y tiende a inclinarse hacia el exterior de la curva respecto del bogie (2), tal y como se muestra en la figura 1B. Al inclinarse la caja (4), la varilla (6.2) acciona a la válvula exterior (3.2), de forma que el resorte neumático (1.2) correspondiente se llena, mientras que la otra varilla (6.1) acciona la otra válvula interior(3.1), vaciando el resorte (1.1). En este caso la compensación, tal y como se ha indicado anteriormente, no es efectiva, debido a que la respuesta de las válvulas es muy lenta. When the vehicle is driving along a curve, due to the lateral acceleration (Ac), the box (4) moves laterally and tends to lean outward from the curve with respect to the bogie (2), as shown in the figure 1 B. When the box (4) is tilted, the rod (6.2) drives the outer valve (3.2), so that the corresponding pneumatic spring (1.2) is filled, while the other rod (6.1) drives the other inner valve (3.1 ), emptying the spring (1.1). In this case the compensation, as indicated above, is not effective, because the response of the valves is very slow.

En las figuras 2A a 2C se muestra otro sistema de basculación convencional que incorpora unas válvulas de nivelación (7.1, 7.2) de dinámica rápida. Cuando el tren entra en la curva debido a la aceleración lateral (Ac) se produce un desplazamiento y giro relativo entre la caja (4) y el bogie (2). Este giro de la caja (4), genera una diferencia de altura (h1), que en este caso es prácticamente corregida con el llenado y vaciado de los resortes neumáticos (1.1, 1.2). Figures 2A to 2C show another conventional tilt system that incorporates leveling valves (7.1, 7.2) of rapid dynamics. When the train enters the curve due to lateral acceleration (Ac) there is a relative displacement and rotation between the box (4) and the bogie (2). This rotation of the box (4), generates a height difference (h1), which in this case is practically corrected with the filling and emptying of the pneumatic springs (1.1, 1.2).

Con este sistema, a pesar de que la deformación es prácticamente corregida, sucede que existe un rango de altura (h2) que se corresponde con el offset de las válvulas de nivelación (7.1, 7.2) que no es compensado, tal y como se observa en la figura 2C. With this system, although the deformation is practically corrected, it happens that there is a height range (h2) that corresponds to the offset of the leveling valves (7.1, 7.2) that is not compensated, as observed in figure 2C.

El sistema de basculación objeto de la invención se basa en la incorporación de una nueva pieza giratoria (8.1, 8.2), junto con una masa sísmica (9.1, 9.2) por cada resorte neumático (1.1, 1.2), utilizando una válvula de nivelación (7.1, 7.2) de dinámica rápida. The tilting system object of the invention is based on the incorporation of a new rotating part (8.1, 8.2), together with a seismic mass (9.1, 9.2) for each pneumatic spring (1.1, 1.2), using a leveling valve ( 7.1, 7.2) fast dynamics.

Este nuevo sistema de basculación permite realizar el control de la basculación en función de la aceleración lateral (Ac) a nivel de caja (4), a nivel de bogie (2) ó en función del desplazamiento entre la caja (4) y el bogie (2), para lo cual se prevén diferentes tipos de conexiones de los dispositivos mecánicos incorporados. This new tilt system allows tilt control to be performed based on lateral acceleration (Ac) at the box level (4), at the bogie level (2) or depending on the displacement between the box (4) and the bogie (2), for which different types of connections of the built-in mechanical devices are provided.

En una realización con control de la aceleración lateral (Ac) a nivel del bogie (2), ver figuras 3A a 3C, se colocan unas masas sísmicas (9.1, 9.2) en el bogie (2), unidas a uno de los extremos de las piezas giratorias (8.1, 8.2), encontrándose dichas piezas giratorias (8.1, 8.2) unidas de forma articulada al bogie (2) funcionando como un péndulo y acopladas por otro de sus extremos mediante unas varillas (6.1, 6.2) a las palancas (5.1, 5.2) de las válvulas de nivelación (7.1, 7.2) que se encuentran en la caja (4) del vehículo. In an embodiment with lateral acceleration control (Ac) at the level of the bogie (2), see figures 3A to 3C, seismic masses (9.1, 9.2) are placed in the bogie (2), attached to one of the ends of the rotating parts (8.1, 8.2), said rotating parts (8.1, 8.2) being joined in an articulated manner to the bogie (2) functioning as a pendulum and coupled by another of its ends by means of rods (6.1, 6.2) to the levers ( 5.1, 5.2) of the leveling valves (7.1, 7.2) found in the box (4) of the vehicle.

En estas condiciones, cuando el tren circula por una recta, tal y como se observa en la figura 3A, la articulación entre las varillas (6.1, 6.2) unidas a las piezas giratorias (8.1, 8.2) y las palancas (5.1, 5.2) de las válvulas (7.1, 7.2), forma un ángulo de 90º. Under these conditions, when the train runs along a straight line, as shown in Figure 3A, the articulation between the rods (6.1, 6.2) attached to the rotating parts (8.1, 8.2) and the levers (5.1, 5.2) of the valves (7.1, 7.2), forms an angle of 90º.

Sin embargo, cuando el vehículo entra en una curva, tal y como se observa en la figura 3B, la aceleración lateral (Ac) produce una deformación lateral y hace que la caja (4) se incline respecto del bogie (2) una altura (h3). Además, las masas sísmicas (9.1, 9.2) se desplazan en el mismo sentido que la aceleración lateral (Ac), haciendo que las piezas giratorias (8.1, 8.2) roten y accionen a las palancas (5.1, 5.2) de las válvulas de nivelación (7.1, 7.2), de forma que uno de los resortes neumáticos (1.1) se vacía y el otro resorte neumático (1.2) se llena. However, when the vehicle enters a curve, as seen in Figure 3B, the lateral acceleration (Ac) causes a lateral deformation and causes the box (4) to lean with respect to the bogie (2) a height ( h3). In addition, the seismic masses (9.1, 9.2) move in the same direction as the lateral acceleration (Ac), causing the rotating parts (8.1, 8.2) to rotate and actuate the levers (5.1, 5.2) of the leveling valves (7.1, 7.2), so that one of the pneumatic springs (1.1) is emptied and the other pneumatic spring (1.2) is filled.

A medida que uno de los resortes (1.1) se va vaciando y el otro (1.2) llenando, la diferencia de alturas entre la caja As one of the springs (1.1) is emptying and the other (1.2) filling, the difference in heights between the box

(4) y el bogie (2) a ambos lados se va compensando. Alcanzándose finalmente en el equilibrio en curva una diferencia de alturas entre ambas balonas (h4) que inclina la caja (4) respecto al bogie (2) en sentido contrario a la (4) and the bogie (2) on both sides is compensated. Finally, a difference in height between the two balls (h4) that inclines the box (4) with respect to the bogie (2) in the opposite direction to the curve is reached

deformación natural, disminuyendo la aceleración lateral que siente el pasajero. natural deformation, decreasing the lateral acceleration felt by the passenger.

El dispositivo mecánico puede implementarse de otras formas, por ejemplo como muestra la figura 4A, en la que en lugar de la masa sísmica (9.1, 9.2) se dispone un péndulo (10) unido a una pieza giratoria (8) que va acoplada a través de la varilla (6) a la válvula de nivelación (7). De esta forma se consigue amplificar el movimiento del péndulo, y como consecuencia, para conseguir el mismo grado de basculación el sistema ocupa menos espacio. Otra realización del dispositivo mecánico se muestra en la figura 4B, en la que en lugar de la masa sísmica (9.1, 9.2) se coloca una masa (11), y un muelle (12) y un amortiguador(12.1), unidos a la pieza giratoria (8). The mechanical device can be implemented in other ways, for example, as shown in Figure 4A, in which instead of the seismic mass (9.1, 9.2) a pendulum (10) is attached to a rotating part (8) which is coupled to through the rod (6) to the leveling valve (7). In this way it is possible to amplify the movement of the pendulum, and as a consequence, to achieve the same degree of tilt the system occupies less space. Another embodiment of the mechanical device is shown in Figure 4B, in which instead of the seismic mass (9.1, 9.2) a mass (11), and a spring (12) and a damper (12.1) are attached, attached to the rotating part (8).

En la realización con control de la aceleración lateral (Ac) a nivel de la caja (4), ver figuras 5A a 5C, las masas sísmicas (9.1, 9.2) se incorporan dentro de un alojamiento cerrado (15) montado en la caja (4), y para añadir amortiguamiento al sistema se podrá introducir aceite en el alojamiento (15) o colocar un amortiguador de otro tipo. Por otro lado, las piezas giratorias (8.1, 8.2) se disponen articuladas a las válvulas de nivelación (7.1, 7.2) de forma que uno de sus extremos queda conectado entre unos muelles (13 y 14) que van sujetos al bogie (2) mediante una varilla, mientras que el otro extremo de las piezas giratorias (8.1, 8.2) se acopla a la respectiva masa sísmica (9.1, 9.2) mediante una varilla (6.1, 6.2). In the embodiment with lateral acceleration control (Ac) at the box level (4), see figures 5A to 5C, the seismic masses (9.1, 9.2) are incorporated into a closed housing (15) mounted on the box ( 4), and to add damping to the system, oil can be introduced into the housing (15) or a different type of shock absorber can be placed. On the other hand, the rotating parts (8.1, 8.2) are arranged articulated to the leveling valves (7.1, 7.2) so that one of its ends is connected between springs (13 and 14) that are attached to the bogie (2) by means of a rod, while the other end of the rotating parts (8.1, 8.2) is coupled to the respective seismic mass (9.1, 9.2) by means of a rod (6.1, 6.2).

En estas condiciones cuando el tren entra en una curva, por causa de la aceleración lateral (Ac) las masas sísmicas (9.1, 9.2) se desplazan actuando a través de las varillas (6.1, 6.2) sobre las pieza giratorias (8.1, 8.2), las cuales giran comprimiendo los muelles (13 ó 14), vaciándose el resorte neumático (1.1) que se encuentra en el interior de la curva y llenándose el resorte neumático (1.2) que se encuentra en el exterior de la curva, ver figura 5B. Under these conditions, when the train enters a curve, due to lateral acceleration (Ac), the seismic masses (9.1, 9.2) move through the rods (6.1, 6.2) on the rotating parts (8.1, 8.2) , which rotate by compressing the springs (13 or 14), emptying the pneumatic spring (1.1) that is inside the curve and filling the pneumatic spring (1.2) that is outside the curve, see figure 5B .

En el equilibrio en curva, ver figura 5C, cuando los resortes neumáticos (1.1, 1.2) han variado de altura, los muelles (13 y 14) compensan la fuerza de las masas sísmicas provocando el desplazamiento de las mismas a su posición inicial y el cierre de las válvulas de nivelación (7.1, 7.2), de forma que la caja (4) de la composición de tren bascula en sentido contrario a la aceleración lateral (Ac). In the curve balance, see figure 5C, when the pneumatic springs (1.1, 1.2) have varied in height, the springs (13 and 14) compensate for the strength of the seismic masses causing them to move to their initial position and closing of the leveling valves (7.1, 7.2), so that the box (4) of the train composition tilts in the opposite direction to the lateral acceleration (Ac).

En esta realización los muelles (13 y 14) limitan el desplazamiento hacia arriba o hacia abajo de la caja (4), teniendo dichos muelles (13 y 14) un recorrido equivalente al desplazamiento máximo deseado en un sentido y en otro. In this embodiment, the springs (13 and 14) limit the upward or downward movement of the box (4), said springs (13 and 14) having a travel equivalent to the maximum desired displacement in one direction and another.

En otra realización, para el control mediante el desplazamiento lateral entre la caja (4) y el bogie (2), ver figuras 6A a 6C, las piezas giratorias (8.1, 8.2) se disponen articuladas respecto del bogie (2) y unidas mediante sus respectivas varillas (6.1, 6.2) a las palancas (5.1, 5.2) de las válvulas de nivelación (7.1, 7.2), y mediante otras varillas (16.1, 16.2) a la caja (4), la cual hace, en este caso, la función de la masa sísmica de las realizaciones anteriores. In another embodiment, for control by lateral displacement between the box (4) and the bogie (2), see figures 6A to 6C, the rotating parts (8.1, 8.2) are arranged articulated with respect to the bogie (2) and joined by their respective rods (6.1, 6.2) to the levers (5.1, 5.2) of the leveling valves (7.1, 7.2), and by other rods (16.1, 16.2) to the box (4), which makes, in this case , the function of the seismic mass of the previous embodiments.

Con esta disposición, cuando el tren entra en una curva, la caja (4) recibe un esfuerzo lateral provocado por la aceleración lateral (Ac), que la desplaza hacia el exterior de la curva, provocando el movimiento de las piezas giratorias (8.1, 8.2) las cuales accionan las palancas (5.1, 5.2) de las válvulas de nivelación (7.1, 7.2), haciendo que el resorte neumático exterior (1.2) se llene de aire y el resorte neumático interior (1.1) se vacíe, añadiendo un peralte adicional que disminuye la aceleración lateral que siente el pasajero (ver figura 6C). With this arrangement, when the train enters a curve, the box (4) receives a lateral effort caused by the lateral acceleration (Ac), which moves it towards the outside of the curve, causing the movement of the rotating parts (8.1, 8.2) which actuate the levers (5.1, 5.2) of the leveling valves (7.1, 7.2), causing the outer pneumatic spring (1.2) to fill with air and the inner pneumatic spring (1.1) to empty, adding a cant additional that decreases the lateral acceleration felt by the passenger (see figure 6C).

En esta realización la basculación máxima y mínima viene limitada por los topes laterales de la suspensión y por las dimensiones de las piezas giratorias (8.1, 8.2). In this embodiment, the maximum and minimum tilting is limited by the lateral stops of the suspension and by the dimensions of the rotating parts (8.1, 8.2).

Las realizaciones mostradas anteriormente para aceleración lateral a nivel del bogie (2) y a nivel de caja (4), y de desplazamiento lateral entre la caja (4) y el bogie (2), pueden implementarse también en vehículos que dispongan las válvulas de nivelación (7.1, 7.2) en el bogie (2). The embodiments shown above for lateral acceleration at the level of the bogie (2) and at the box level (4), and of lateral displacement between the box (4) and the bogie (2), can also be implemented in vehicles that have the leveling valves (7.1, 7.2) in the bogie (2).

En las figuras 7A y 7B se muestra la implementación de la solución con las válvulas situadas en el bogie (2) con el control mediante la aceleración lateral a nivel de la caja (4), en donde se observa como las válvulas de nivelación (7.1, 7.2) se ubican en el bogie (2), con lo cual las piezas giratorias (8.1, 8.2) se colocan en la caja (4) del vehículo. Figures 7A and 7B show the implementation of the solution with the valves located in the bogie (2) with the control through the lateral acceleration at the level of the box (4), where it is observed as the leveling valves (7.1 , 7.2) are located in the bogie (2), whereby the rotating parts (8.1, 8.2) are placed in the box (4) of the vehicle.

En las figuras 8A y 8B se muestra la implementación de la realización para aceleración lateral a nivel del bogie (2), en donde se observa como las válvulas de nivelación (7.1, 7.2) se ubican en el bogie (2) y las masas sísmicas (9.1, 9.2) se colocan en el bogie (2) del vehículo. Figures 8A and 8B show the implementation of the embodiment for lateral acceleration at the level of the bogie (2), where it is observed how the leveling valves (7.1, 7.2) are located in the bogie (2) and the seismic masses (9.1, 9.2) are placed in the bogie (2) of the vehicle.

En las figuras 9A y 9B se muestra la implementación de la realización para desplazamiento lateral entre la caja (4) y el bogie (2), para una composición de tren con las válvulas de nivelación (7.1, 7.2) en el bogie (2), yendo en esta realización las piezas giratorias (8.1, 8.2) articuladas a la caja (4) del vehículo, mientras que las varillas (16.1, 16.2) van unidas al bogie (2). Figures 9A and 9B show the implementation of the embodiment for lateral displacement between the box (4) and the bogie (2), for a train composition with the leveling valves (7.1, 7.2) in the bogie (2) , in this embodiment the rotating parts (8.1, 8.2) articulated to the box (4) of the vehicle, while the rods (16.1, 16.2) are attached to the bogie (2).

Claims

1.- Controlled pneumatic tilt system in rail vehicles, of the type that uses opening and closing valves of the pneumatic springs of the suspension to control the height of the box (4) with respect to the bogie (2), characterized in that the drive of the leveling valves (7.1, 7.2) of each of the pneumatic springs (1.1, 1.2) of the suspension incorporates a mechanical device consisting of a rotating part (8.1, 8.2) and a seismic mass (9.1, 9.2), of so that when the vehicle enters a curve said mechanical devices act on the valves (7.1, 7.2), where a lateral movement of each seismic mass (9.1, 9.2) is transmitted, on each rotating part (8.1, 8.2), to each valve (7.1, 7.2), the valves being activated differently, and tilting the box (4) in the opposite direction to the lateral acceleration (Ac), controlling both the height of the springs and the tilt angle and as a result Then the lateral acceleration felt by the passenger in the curve decreases.

2.- Controlled pneumatic tilt system in railway vehicles, according to the first claim, characterized in that the control of the height and the tilt angle is carried out by implementing the mechanical devices of the valves (7.1, 7.2) at the level of the bogie (2) .

3. Pneumatic tilt system controlled in railway vehicles, according to the first and second claims, characterized in that in the mechanical devices implemented at the level of the bogie (2), seismic masses (9.1, 9.2) are placed, together with rotating parts (8.1, 8.2), which in turn are articulated to the bogie (2) and are coupled at another end through respective rods (6.1, 6.2) to the levers (5.1, 5.2) of the valves (7.1, 7.2) that go in the box (4) of the vehicle.

4. Pneumatic tilt system controlled in rail vehicles, according to any of the preceding claims, characterized in that the mechanical device can be constituted by a pendulum (10) attached to a rotating part (8) coupled through a rod (6) with the respective level control valve (7).

5. Pneumatic tilt system controlled in railway vehicles, according to any of the preceding claims, characterized in that the mechanical device can be constituted by a mass (11) and a spring

(12) attached to a rotating part (8) coupled through a rod (6) with the respective leveling control valve (7).

6. Pneumatic tilt system controlled in railway vehicles, according to the first claim, characterized in that the control of the height and the tilt angle is carried out by implementing the mechanical devices of the valves (7.1, 7.2) at the box level (4 ) vehicle.

7.- Controlled pneumatic tilt system in railway vehicles, according to the first and sixth claims, characterized in that in the mechanical devices implemented at the box level (4), the seismic masses (9.1, 9.2) are placed inside a housing (15 ) arranged in the box (4) of the vehicle with oil or an additional shock absorber, the rotating parts (8.1, 8.2) being articulated in the leveling valves (7.1, 7.2) and connected with one of its ends between springs (13 and 14) that are attached to the bogie (2) by a rod, while the other end of said rotating parts (8.1, 8.2) is coupled to the corresponding seismic mass (9.1, 9.2) by a respective rod (6.1, 6.2) .

8.- Controlled pneumatic tilt system in railway vehicles, according to the first claim, characterized in that the control of the height and the tilt angle is carried out by displacement between the box

(4) and the bogie (2), providing, the rotating parts (8.1, 8.2) articulated with respect to the bogie (2) and connected by means of respective rods (6.1, 6.2) to the levers (5.1, 5.2) of the valves (7.1 , 7.2) and by other rods (16) to the box (4) of the vehicle, which acts as the seismic mass.

9. Pneumatic tilt system controlled in railway vehicles according to the preceding claims, characterized in that the solutions for lateral acceleration control at the bogie level (2), at the box level (4) and lateral displacement between the box (4 ) and the bogie (2), can be implemented in train compositions that have their leveling valves (7) in the bogie (2) of the train composition.