ES2547479T3 - Bastidor de chasis de un vehículo sobre raíles - Google Patents
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Abstract
Bastidor de chasis para un chasis de un vehículo sobre raíles con - un cuerpo de bastidor (101; 301) que está configurado para apoyar al menos una unidad de rueda del chasis y que comprende dos largueros (102; 302) que discurren en dirección longitudinal del chasis y al menos un travesaño (103; 303) que discurre en la dirección transversal del chasis, que une a los dos largueros (102; 302) de manera rígida entre sí, en el que - al menos uno de los largueros (102; 302) en la dirección longitudinal presenta una sección de larguero anterior (302.1), una sección de larguero central (102.2; 302.2) y una sección de larguero posterior (302,3) caracterizado porque - la sección de larguero central (302.2) está configurada de manera monolítica con el al menos un travesaño (303), estando fabricadas la sección de larguero central (302.2) y el al menos un travesaño (303) a partir de un material de fundición gris, o - el cuerpo de bastidor (101) está compuesto de dos mitades de partes fundidas, estando configurada una parte de la sección de larguero central (102.2) de manera monolítica con una parte del al menos un travesaño (103), estando fabricada la parte de la sección de larguero central (102.2) y la parte del al menos un travesaño (103) a partir de un material de fundición gris.
Description
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un levantamiento o extracción del travesaño (203) a lo largo del eje vertical (eje z) o bien del eje transversal (eje y), de manera que en todas las direcciones está garantizada una unión firme. Se entiende sin embargo que la unión entre el travesaño 203 y el larguero 202 respectivo también puede realizarse de cualquier otra manera. Así puede seleccionarse cualquier unión con arrastre de fuerza, arrastre de forma o adherencia de material o cualquier combinación de las mismas correspondiendo a las situaciones de carga que han de esperarse en el bogie.
En la configuración descrita resultan, dicho de otro modo, puntos de junta en cada caso con tres planos de junta, cuyas normales de superficie discurren en dirección de los tres ejes principales (eje x, y, z) del bastidor de bogie
201. Las cargas que actúan fundamentalmente durante el funcionamiento (pesos, fuerzas de frenado y de aceleración) se apoyan en este caso en gran medida directamente por superficies de tope de los largueros 202 y del travesaño 203 de manera que se produce una transferencia de carga favorable entre los largueros 202 y el travesaño 203.
Los largueros 202 están realizados como elementos constructivos idénticos de fundición gris (GGG40.3 o bien GSJ-400-18ULT) por lo que su fabricación se simplifica considerablemente dado que solamente debe fabricarse un único molde de fundición. La división en largueros 202 separados y el travesaño 203 simplifica la fundición automatizada o bien aumenta su seguridad de proceso, dado que la masa fundida, solamente debe recorrer caminos de flujo fundamentalmente rectilíneos sin pasar por puntos de desviación reseñables.
Cuarto ejemplo
La figura 4 muestra una representación esquemática en perspectiva de una forma de realización de un bastidor de chasis ajeno a la invención que representa una variante sencilla del bastidor de bogie 201 de la figura 3. La única diferencia sustancial con respeto al bastidor de bogie 201 de la figura 3 consiste en que el larguero 202 respectivo está dividido en dos mitades en forma de una sección de larguero anterior 202.1 y una sección de larguero posterior
202.3 que están unidas entre sí en la zona de un punto de junta 202.6 de manera que se produce un bastidor de bogie 201 de cinco partes.
La sección de larguero anterior 202.1 y la sección de larguero posterior 202.3 están realizadas como elementos constructivos idénticos de fundición gris (GGG40.3 o bien GSJ-400-18ULT) por lo que su fabricación se simplifica considerablemente dado que solamente debe fabricarse un único molde de fundición. Sin embargo se entiende que en el caso de otras variantes también puede estar prevista una geometría divergente para las dos mitades.
El punto de junta 202.6 discurre en el centro a través del larguero 202 respectivo. En este caso el punto de junta
202.6 se extiende sustancialmente en un plano de junta cuya normal de superficie discurre paralela al eje longitudinal (eje x) del bastidor de bogie 201. Esta disposición del punto de junta tiene la ventaja de que la dimensión más larga en el elemento constructivo fundido respectivo se mantiene dentro de los límites, por lo que se producen caminos de flujo máximos más cortos para la masa fundida y por tanto la fundición automatizada se simplifica o bien se aumenta su seguridad de proceso. Se entiende sin embargo que en otras variantes también puede estar prevista una disposición divergente del punto de junta de las dos mitades.
Fundamentalmente para el apoyo de momentos de flexión las secciones de larguero 202.1, 202.3 están unidas mediante uno o varios pernos longitudinales 206. La sección de larguero respectiva 202.1, 202.3 está unida además con el travesaño 203 mediante uno o varios elementos de unión 205, por ejemplo tensores, que actúan en la dirección del eje transversal (eje y) del bastidor de bogie 201 que impiden un levantamiento o extracción del travesaño 203 a lo largo del eje vertical (eje z) o bien del eje transversal (eje y), de manera que en todas las direcciones, está garantizada una unión firme. Se entiende por tanto que la unión entre el travesaño 203 y el larguero 202 respectivo también puede realizarse de cualquier otra manera. Así puede seleccionarse cualquier unión con arrastre de fuerza, arrastre de forma o adherencia de material o cualquier combinación de las mismas correspondiendo a las situaciones de carga que han de esperarse en el bogie.
Se entiende por lo demás que el travesaño 203 mostrado en las figuras 3 y 4 en otras variantes ajenas a la invención tampoco puede estar configurado a partir de un material de fundición gris, sino por ejemplo, de manera convencional como construcción soldada a partir de plancha de acero y/o como construcción fundida a partir de acero fundido. También pueden estar configurados naturalmente los largueros parcialmente como construcción soldada a partir de plancha de acero y/o como construcción fundida a partir de acero fundido.
Quinto ejemplo de realización
La figura 5 muestra, parcialmente en representación en despiece, una representación en perspectiva esquemática de una forma de realización preferida adicional del bastidor de chasis 301 de acuerdo con la invención que presenta la misma geometría exterior que el bastidor de bogie 101. El bastidor de bogie 301 presenta, por tanto, dos largueros 302 laterales sustancialmente paralelos y un travesaño 303 dispuesto en el centro que une a aquellos. Cada larguero 302 comprende una sección de larguero anterior 302.1, una sección de larguero central 302.2 y una sección de larguero posterior 302.3.
En la zona de la sección de larguero anterior 302.1 el futuro bogie se apoya mediante una amortiguación primaria, no mostrada, sobre una unidad de rueda anterior, tampoco representada, por ejemplo un juego de ruedas anterior.
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Sexto a noveno ejemplo de realización
Las figuras 6 a 9 muestran, parcialmente en representación en despiece, representaciones esquemáticas en perspectiva de formas de realización adicionales preferidas del bastidor de chasis de acuerdo con la invención, que representan en cada caso, variantes sencillas del bastidor de bogie 301 de la figura 5. La única diferencia esencial con respecto al bastidor de bogie 201 de la figura 5 consiste en la configuración de la unión respectiva de la sección de larguero anterior 302.1 y de la sección de larguero posterior 302.3 con la sección de larguero central 302.2.
En las realizaciones de las figuras 6 y 7 hay en cada caso un perno de unión 310 separado que está insertado con ajuste prensado en correspondientes rebajes 311 en la sección de larguero anterior o posterior 302.1 o bien 302.3 y la sección de larguero central 302.2. Se entiende sin embargo que la unión también puede realizarse de cualquier otra manera adecuada. Así puede seleccionarse cualquier unión con arrastre de fuerza, arrastre de forma o adherencia de material o cualquier combinación de la mismas correspondiendo a las situaciones de carga que han de esperarse en el bogie.
El perno de unión 310 y los rebajes 311 correspondientes presentan en cada caso una sección transversal sustancialmente constante por toda su longitud. Se entiende sin embargo que en otras variantes de la invención también puede estar previsto al menos por secciones una forma escalonada o cónica. La sección transversal del perno de unión 310 de la figura 6 es fundamentalmente elíptica, mientras que en la realización de la figura 7 es fundamentalmente rectangular. La sección transversal correspondiente del perno de unión 310 diverge de la forma circular de manera que pueden omitirse clavijas de centrado, o similares, que aseguran las secciones de larguero
302.1 o bien 302.3 contra una torsión (alrededor del eje x) con respecto a la sección de larguero central 302.2.
Los rebajes 311 se desmoldan ya con la fundición del elemento constructivo respectivo. Según la precisión que puede conseguirse con el procedimiento de fundición automatizado empleado, puede omitirse dado el caso incluso un procesamiento posterior de sus superficies de ajuste de manera que se produce una elaboración especialmente sencilla. Se entiende, sin embargo, que en otras variantes de la invención también puede estar previsto que los rebajes 311 se fabriquen completamente después de la fundición (por ejemplo mediante fresado, etc.).
Una peculiaridad de la realización de la figura 6 consiste en una perforación central 312 del perno de unión 310 respectivo en la que está alojado un cabezal de ultrasonido, no representado con más detalle, de un dispositivo de ensayo de material no destructivo. A través de este cabezal de ultrasonido puede realizarse en conexión con una lógica de medición correspondiente en distancias regulares una comprobación de la integridad de la unión entre las secciones de larguero 302.1 o bien 302.3 y la sección de larguero central 302.2
En la realización de la figura 8 están previstos en cada caso cuatro pernos de unión 313 cilíndricos separados que están insertados con ajuste prensado en rebajes correspondientes 314 en la sección de larguero anterior o bien posterior 302.1 o bien 302.3 y en la sección de larguero central 302.2. Sin embargo se entiende que la unión también puede realizarse de cualquier otra manera adecuada. Así puede seleccionarse cualquier unión con arrastre de fuerza, arrastre de forma o adherencia de material o cualquier combinación de la mismas correspondiendo a las situaciones de carga que han de esperarse en el bogie.
En la realización de la figura 9 están previstos en cada caso seis tensores 315 separados que están insertados en correspondientes perforaciones 316 en la sección de larguero anterior o bien posterior 302.1 o bien 302.3 y en la sección de larguero central 302.2, y a través de la sección de larguero anterior o bien posterior 302.1 o bien 302.3 están arriostrados con la sección de larguero central 302.2.
Décimo y undécimo ejemplo de realización
Las figuras 10 y 11 muestran, parcialmente en representación en despiece, representaciones esquemáticas en perspectiva de formas de realización adicionales preferidas del bastidor de chasis de acuerdo con la invención que representan en cada caso variantes sencillas del bastidor de bogie 301 de la figura 5. La única diferencia esencial con respecto al bastidor de bogie 301 de la figura 5 consiste en la configuración de la unión de la sección de larguero anterior 302.1 y de la sección de larguero posterior 302.3 con la sección de larguero central 302.2.
En las realización de la figura 10 está previsto en cada caso un perno de unión 317 separado que está insertado con un sencillo ajuste prensado en la dirección transversal (dirección y) del cuerpo de bastidor 301 en correspondientes rebajes 318 en la sección de larguero anterior o posterior 302.1 o bien 302.3 y rebajes 319 en la sección de larguero central 302.2. Los rebajes 319 están configurados en este caso en dos cubrejuntas 302.9 laterales de la sección de larguero central 302.2 que sobresalen en dirección longitudinal (dirección x) del cuerpo de bastidor 301. Se entiende sin embargo que la unión también puede realizarse de cualquier otra manera adecuada. Así puede seleccionarse cualquier unión con arrastre de fuerza, arrastre de forma o adherencia de material o cualquier combinación de la mismas correspondiendo a las situaciones de carga que han de esperarse en el bogie.
El perno de unión 317 está dispuesto en la zona inferior de la sección del larguero 302 respectivo solicitada a tracción bajo carga estática. Mediante su orientación en dirección transversal (dirección y) del cuerpo de bastidor 301 está solicitada fundamentalmente por cizallamiento además con la carga estática del cuerpo de bastidor.
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larguero posterior 302.3 con la sección de larguero central 302.2.
En la realización de la figura 13 está previsto de nuevo un perno de unión 317 separado que está insertado con un sencillo ajuste prensado en la dirección transversal (dirección y) del cuerpo de bastidor 301 en correspondientes rebajes 318 en la sección de larguero anterior o posterior 302.1 o bien 302.3 y rebajes 319 en la sección de larguero central 302.2. Los rebajes 319 están configurados en este caso en dos cubrejuntas 302.9 laterales de la sección de larguero central 302.2 que sobresalen en dirección longitudinal (dirección x) del cuerpo de bastidor 301. Se entiende, sin embargo, que la unión también puede realizarse de cualquier otra manera adecuada. Así puede seleccionarse cualquier unión con arrastre de fuerza, arrastre de forma o adherencia de material o cualquier combinación de la mismas correspondiendo a las situaciones de carga que han de esperarse en el bogie.
El perno de unión 317 está dispuesto de nuevo en la zona de la sección inferior del larguero 302 respectivo solicitada a tracción bajo carga estática. Mediante su orientación en dirección transversal (dirección y) del cuerpo de bastidor 301 está solicitada además fundamentalmente por cizallamiento con la carga estática del cuerpo de bastidor.
La disposición en la sección del cuerpo de bastidor 301 solicitada a tracción bajo carga estática ofrece la ventaja de que el apoyo de momentos de torsión en la zona cargada por presión bajo carga estática situada por encima puede realizarse de manera sencilla mediante superficies de tope 302.10, 302.11 en la sección de larguero anterior o bien posterior 302.1 o bien 302.3 y la sección de larguero central 302.2.
Además en este caso existe la ventaja de que, por lo general al menos para una gran parte de las cargas dinámicas que han de esperarse durante la marcha, debido al elevado peso de un vehículo sobre raíles en la zona cargada por presión bajo carga estática, siempre actúa una cierta carga de presión de manera que, dado el caso, ha de partirse de una tensión inicial permanente entre las secciones de larguero anterior o bien posterior 302.1 o bien 302.3 y la sección de larguero central respectiva 302.2. Por tanto la unión puede realizarse, dado el caso, incluso sin elementos de unión adicionales.
La diferencia esencial con la realización de la figura 10 consiste en que, en la sección superior del cuerpo de bastidor 301 solicitada a presión bajo cargo estática está dispuesto, en cada caso, un elemento de presión 328 elástico en el punto de junta entre las secciones de larguero anteriores o posteriores 302.1 o bien 302.3 y la sección de larguero central 302.2 respectiva. Este elemento de presión 328 está situado por tanto entre las superficies de tope 302.10, 302.11 en la sección de larguero anterior o bien posterior 302.1 o bien 302.3 y la sección de larguero central 302.2.
El elemento de presión 328 tiene por un lado la ventaja de que puede compensar de manera sencilla tolerancias de fabricación entre los compañeros de unión, especialmente en la zona de las superficies de tope 302.10 y 302.11 así como de los rebajes 319 de manera que, para la fabricación del bastidor de bogie 301, ha de ejercerse claramente menos esfuerzo.
Además es posible configurar el elemento de presión 328 de manera que presente suficientes propiedades de amortiguación para formar la amortiguación primaria del chasis que comprende el bastidor de bogie 301. Se entiende a este respecto que en este caso, en el funcionamiento del bastidor de bogie 301 debe ser posible un movimiento relativo correspondiente entre la sección de larguero anterior o bien posterior 302.1 o bien 302.3 y la sección de larguero central 302.2.
En el presente ejemplo falta un aseguramiento frente al levantamiento similar a la cubrejunta 320 de la figura 10. Sin embargo se entiende que en otras variantes de la invención puede estar previsto un aseguramiento frente al levantamiento correspondiente. Éste puede realizarse dado el caso también mediante una unión adecuada entre el elemento de presión y la sección de larguero respectiva.
Se entiende por lo demás que el travesaño 303 mostrado en las figuras 5 a 13 en otras variantes ajenas a la invención tampoco puede estar configurado de un material de fundición gris sino, por ejemplo, de manera convencional como construcción soldada a partir de plancha de acero y/o como construcción fundida a partir de acero fundido. También las secciones de larguero anterior y posterior naturalmente pueden estar configuradas total
o parcialmente como construcción soldada a partir de plancha de acero y/o como construcción fundida a partir de acero fundido.
La presente invención se ha descrito anteriormente exclusivamente mediante ejemplos para bogies de dos ejes. Sin embargo se entiende que la invención también puede emplearse en conexión con cualquier otro chasis de otro número de ejes.
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