ES2576981B1

ES2576981B1 - Método predictivo de análisis de un equipo de bateado y equipo de bateado

Info

Publication number: ES2576981B1
Application number: ES201590071A
Authority: ES
Inventors: Francisco Javier GORINES GARNACHO; Manuel RUIZ CALVO; Catalina MONDRAGÓN ENGUIDANOS
Original assignee: Acciona Infraestructuras SA
Current assignee: Acciona Construccion SA
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2017-04-03
Anticipated expiration: 2032-12-27
Also published as: ES2576981A1

Abstract

Un método predictivo de análisis de un equipo de bateado (11) instalable en una máquina bateadora desplazable sobre una vía, el equipo de bateado (11) comprende un conjunto de picos de bateo desplazables en altura y transversalmente mediante elementos de accionamiento; donde un equipo medidor (12) es instalable sobre el equipo de bateado (11) para medir vibraciones del equipo de bateado (11) derivables de holguras existentes entre los elementos de accionamiento de los picos de bateo mientras desarrollan un proceso de bateado del lecho de balasto de la vía.

Description

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Método predictivo de análisis de un equipo de bateado y equipo de bateado

Objeto de la invención

[0001] La presente invención se refiere a un sistema y método predictivo de análisis de fallos para elementos mecánicos incluidos en una máquina bateadora con un bastidor desplazable sobre carriles de vía férrea.

Estado de la técnica

[0002] Es conocida la utilización de una máquina bateadora desplazable sobre vías férreas que comprende herramientas de bateadoras así como equipos para levantar y nivelar los carriles de la vía férrea.

[0003] La máquina bateadora comprende un equipo de bateado desplazable en altura y transversalmente mediante accionamientos hidráulicos. El equipo de bateado incluye un conjunto de picos de bateado o bates ajustables mediante accionamientos en la dirección longitudinal de la máquina.

[0004] Los picos de bateado están sincronizados y están alojadas en un soporte regulable en altura, siendo sumergibles en el lecho de balasto y desplazables unos respecto a otros, con una fuerza activa, por ejemplo, de hasta 320 kN.

[0005] En una marcha de avance en la dirección de trabajo de la máquina bateadora, los bates de balasto son sumergidos en el balasto para distribuir uniformemente sobre toda la anchura de vía el balasto vertido. A continuación, un segmento de vía renovado es llevado al estado deseado de la vía empleando el equipo de bateado, el equipo para levantar y nivelar vías así como el sistema de control del estado de la vía.

[0006] Así como es conocido un sistema de control del estado de la vía sometida a un proceso de bateo y nivelación de la misma vía, es desconocido un sistema de análisis de los diferentes elementos mecánicos incluidos en la máquina bateadora que permita un realizar un control preciso del estado de los mismos a través de un sistema predictivo de análisis de fallos.

Sumario

[0007] La presente invención busca resolver uno o más de los inconvenientes expuestos [0008] Un objeto de la misma es suministrar un equipo medidor ensamblable a un equipo de bateado para medir vibraciones derivadas de holguras existentes entre elementos mecánicos del equipo de bateado.

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[0009] El grado de holgura entre elementos mecánicos influye en la magnitud de la vibración, en la amplitud de la vibración y la presión de los accionamientos mecánicos, pudiendo deducirse un estado de mantenimiento del equipo de bateado.

[0010] Otro objeto del equipo medidor es ejecutar reglas de análisis predictivo de análisis de fallos basándose en los valores umbrales de consigna almacenados en el mismo equipo.

[0011] Aún otro aspecto del equipo medidor es medir vibraciones en un rango y frecuencia distinto a las originadas por el equipo de bateado que lleva a cabo el procedimiento de bateado del lecho de balastro de una vía férrea.

[0012] En consecuencia, los resultados de medición suministrados al método de análisis predictivo posibilitan un dato fiable y documentable del estado de funcionamiento del equipo de bateado, es decir, vida útil del equipo de bateado.

[0013] Este objetivo es alcanzable por el método de análisis predictivo que deduce diferencias entre un conjunto de valores medidos durante la realización del proceso de bateado y valores de consigna de parámetros de funcionamiento del equipo de bateado antes de realizar ningún proceso de bateado.

[0014] Todavía otro aspecto de la realización es suministrar mensajes de aviso en caso de que los valores parametrizados estén fuera de un funcionamiento normal o patrón, pudiendo predecir el cambio de elementos mecánicos del equipo de bateado cuando la vida útil de los mismos deducida de los valores parametrizados y controlados sea distinto del funcionamiento normal.

[0015] Un método predictivo de análisis de un equipo de bateado instalable en una máquina bateadora desplazable sobre una vía aplicable al equipo de bateado que comprende un conjunto de picos de bateo desplazables en altura y transversalmente mediante elementos de accionamiento; donde el método comprende una etapa de instalación de un equipo medidor sobre el equipo de bateado, el cual está adaptado para medir vibraciones del equipo de bateado derivables de holguras existentes entre los elementos de accionamiento de los picos de bateado mientras desarrollan el proceso de [0016] El método comprende también una etapa de captura de un conjunto de parámetros objetivo de funcionamiento del equipo de bateado siendo controlados dichos parámetros objetivo por el equipo medidor antes de la realización de un primer proceso de bateado del lecho de balasto de la vía; almacenamiento de los parámetros objetivo adquiridos por el equipo medidor como valores umbrales de consigna; comparación del conjunto de parámetros objetivo de funcionamiento del equipo de bateado controlados por el equipo medidor con los valores umbrales de consigna almacenados durante la realización de un proceso de bateado del lecho de balasto de la vía; y suministro por una interfaz incluida en el equipo medidor de una señal de aviso en el caso de que la diferencia en la etapa de comparación sea diferente a un incremento determinado de un valor umbral de consigna.

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[0017] El equipo de bateado comprende un conjunto de picos de bateo desplazables en altura y transversalmente mediante elementos de accionamiento; donde un equipo medidor es instalable sobre el equipo de batedado para medir vibraciones del equipo de bateado derivables de holguras existentes entre los elementos de accionamiento de los picos de bateo mientras desarrollan un proceso de bateado del lecho de balasto de la vía.

[0018] El equipo medidor está adaptado para almacenar los parámetros objetivo adquiridos como valores umbrales de consigna antes de la realización de un primer proceso de bateado del lecho de balasto de una vía.

[0019] El equipo medidor está adaptado para suministrar a través de una interfaz una señal de aviso si la diferencia entre un valor adquirido y un valor umbral de consigna es diferente a un incremento determinado para el determinado valor umbral de consigna.

Breve enunciado de las figuras

[0020] Una explicación más detallada de la invención se da en la descripción que sigue y que se basa en las figuras adjuntas:

‹ la figura 1 muestra en una vista en alzado del equipo de bateado un equipo medidor ensamblado en el mismo equipo de bateado;

‹ la figura 2 muestra en una vista en perfil del equipo de bateado el equipo medidor ensamblado en el mismo equipo de bateado; y

‹ la figura 3 muestra en una vista en planta una sección en corte transversal del equipo de bateado un equipo medidor ensamblado en el mismo equipo de bateado.

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[0021] Una máquina bateadora tiene un bastidor de máquina desplazable sobre una vía, formada por traviesas y carriles, apoyada en un lecho de balasto que debe ser mantenido periódicamente mediante un proceso de bateado.

[0022] En relación ahora con las figuras 1 y 3, la máquina bateadora comprende un equipo de bateado 11 desplazable en altura y transversalmente mediante elementos de accionamiento, así como un equipo para levantar y nivelar vías.

[0023] El equipo de bateado 11 está equipado con picos de bateado 12 ajustables en altura y transversalmente mediante accionamientos mecánicos e hidráulicos en la dirección longitudinal de la máquina.

[0024] Para el control automático del estado del equipo de bateado 11, un equipo de medida es ensamblable exteriormente al equipo de bateado 11. El equipo medidor está adaptado para capturar con precisión parámetros de funcionamiento del equipo de bateado 11 mientras se desarrolla el proceso de bateado.

[0025] Antes de que la máquina de bateado lleve a cabo el primer trabajo de bateado del lecho de balasto de una vía férrea; el equipo de bateado 11 ha de ser puesto en funcionamiento con el objeto de que el equipo medidor capture datos relativos al conjunto objetivo de parámetros de funcionamiento del equipo de bateado 11 anterior a la realización del primer proceso de bateado. Los valores umbrales de consigna adquiridos por el equipo medidor son introducidos en un sistema predictivo de análisis de fallos con el objeto de realizar tareas de mantenimiento del equipo de bateado 11 a partir de la adquisición o captura de valores relativos a parámetros del equipo de bateado supervisados o controlados por el equipo medidor en procesos de bateado posteriores para mantener dicho equipo 11 en un estado óptimo de funcionamiento.

[0026] El sistema predictivo de análisis de fallos permite reducir el número de averías que afectan al equipo de bateado 11 durante su vida útil. En consecuencia, el tiempo durante el cual el equipo de bateado 11 está sin realizar el proceso de bateado se reduce aumentando la durabilidad del equipo de bateado 11.

[0027] El conjunto objetivo de parámetros de funcionamiento del equipo de bateado 11 supervisados o controlados por el equipo medidor antes de comenzar a trabajar dicho equipo de bateado 11, son almacenados por el equipo medidor como valores umbrales de consigna para cualquier valor de parámetro captado en un proceso de bateado del lecho de [0028] En consecuencia, el equipo medidor analiza automáticamente, según se desarrolla el proceso de bateado, el conjunto objetivo de parámetros de funcionamiento del equipo de bateado 11 para determinar la existencia de desviaciones de los valores captados con respecto a los valores umbrales de consigna del conjunto de parámetro de funcionamiento del equipo de bateado 11.

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[0029] El equipo medidor es conectable mediante cable o una interfaz sin hilos a un sistema central de control al cual son transmitidos en tiempo real o diferido los resultados del análisis realizado por el equipo medidor.

[0030] En consecuencia, gracias al método predictivo de análisis de fallos llevado a cabo por el equipo medidor existe la posibilidad de aumentar el número de ciclos de bateado que puede llegar a realizar el equipo de bateo, por tanto, alargar la vida útil del equipo de bateado 11 como consecuencia de realizar tareas de mantenimiento programado en el mismo.

[0031] El equipo medidor comprende un conjunto de medidores de desplazamiento angular adaptados para medir vibraciones en el equipo de bateado 11, instalables uno por eje en cada accionamiento del equipo de bateado.

[0032] Se ha de observar que durante el funcionamiento del equipo de bateado 11 se pueden producir holguras entre los diferentes elementos mecánicos que conforman el equipo de bateado, como resultado de las mismas aparecen vibraciones distintas en rango y frecuencia a las vibraciones suministradas por el equipo de bateado 11 para realizar el proceso de bateado.

[0033] El medidor de desplazamiento es del tipo captador de aceleración que registra las amplitudes y frecuencia de la vibración derivada de la holgura entre elementos mecánicos del equipo de bateado. El rango de medida de aceleración es igual o superior a 5mm/s. En concreto, un acelerómetro por eje x, y, z en cada accionamiento hidráulico del equipo de bateado.

[0034] El equipo medidor comprende también sensores de temperatura instalables en cada motor del equipo de bateado 11 para el control y seguimiento de la temperatura durante el funcionamiento de los motores.

[0035] Además, el equipo medidor incluye un sensor de presión para el registro de la presión de servicio de un accionamiento hidraúlico, siendo instalable, por ejemplo, en la [0036] Los diferentes sensores y medidores del equipo medidor están conectados a la

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5 unidad de control que almacena los datos captados por los diferentes sensores y medidores para ejecutar reglas de análisis predictivo de análisis de fallos basándose en los valores umbrales de consigna almacenados también.

[0037] Los diferentes sensores y medidores captan continuamente valores durante el proceso de bateado, que son transmitidos a la unidad controladora que compara los datos

10 recibidos con los valores umbrales de consigna. En el caso de que el resultado de la comparación del valor medido con el valor umbral de consigna sea distinto a un predeterminado valor diferencia, la unidad controladora suministra una señal de aviso.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un método predictivo de análisis de un equipo de bateado (11) instalado en una máquina bateadora desplazable sobre una vía de ferrocarril, el equipo de bateado (11) comprende un conjunto de picos de bateo desplazables en altura y transversalmente mediante elementos de accionamiento; caracterizado porque el método comprende una etapa de instalación de un equipo medidor (12) sobre el equipo de bateado (11), estando el equipo medidor (12) adaptado para medir vibraciones del equipo de bateado (11) derivables de holguras existentes entre los elementos de accionamiento de los picos de bateo mientras desarrollan un proceso de bateado del lecho de balasto de la vía; captura por el equipo medidor (12) de un conjunto de parámetros objetivo de funcionamiento del equipo de bateado (11) controlados por el equipo medidor (12) antes de la realización de un primer proceso de bateado; almacenamiento de los parámetros objetivo adquiridos por el equipo medidor (12) como valores umbrales de consigna; comparación del conjunto de parámetros objetivo de funcionamiento del equipo de bateado (11) controlados por el equipo medidor

(12) con los valores umbrales de consigna almacenados durante la realización de un proceso de bateado del lecho de balasto de la vía; y suministro por una interfaz incluida en el equipo medidor (12) de una señal de aviso si la diferencia en la etapa de comparación es diferente a un incremento determinado para un determinado valor umbral de consigna.
2.

Un equipo de bateado comprende un conjunto de picos de bateo desplazables en altura y transversalmente mediante elementos de accionamiento; caracterizado porque un equipo medidor (12) es instalable sobre el equipo de batedado (11) para medir vibraciones del equipo de bateado (11) derivables de holguras existentes entre los elementos de accionamiento de los picos de bateo mientras desarrollan el proceso de bateado del lecho de balasto de la vía.
3.

Equipo de acuerdo a la reivindicación 2; caracterizado porque el equipo medidor

(12) está adaptado para almacenar los parámetros objetivo adquiridos como valores umbrales de consigna antes de la realización de un primer proceso de bateado del lecho de balasto de una vía.
4. Equipo de acuerdo a la reivindicación 3; caracterizado porque el equipo medidor

(12) está adaptado para comparar el conjunto de parámetros objetivo de funcionamiento del equipo de bateado (11) controlados por el equipo medidor (12) con los valores umbrales de consigna almacenados durante la realización de un proceso de bateado del lecho de balasto de la vía.
5. Equipo de acuerdo a la reivindicación 4; caracterizado porque el equipo medidor

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está adaptado para suministrar a través de una interfaz una señal de aviso si la diferencia en la etapa de comparación es diferente a un incremento determinado para un determinado valor umbral de consigna.
6. Una máquina bateadora comprende un equipo de bateado comprendiendo un conjunto de picos de bateo desplazables en altura y transversalmente mediante elementos de accionamiento; caracterizado porque el equipo de bateado (11) incluye un equipo medidor (12) de acuerdo a las reivindicaciones 3 a 5.

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