ES2645071T3 - Método para limitar el ángulo entre los ejes longitudinales de cuerpos del vagón conectados unos con otros - Google Patents

Método para limitar el ángulo entre los ejes longitudinales de cuerpos del vagón conectados unos con otros Download PDF

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ES2645071T3 ES08850427.9T ES08850427T ES2645071T3 ES 2645071 T3 ES2645071 T3 ES 2645071T3 ES 08850427 T ES08850427 T ES 08850427T ES 2645071 T3 ES2645071 T3 ES 2645071T3
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Abstract

Método para limitar el ángulo entre los ejes longitudinales de cuerpos del vagón de un vehículo ferroviario de múltiples partes conectados unos con otros mediante una articulación, donde cada cuerpo del vagón está apoyado sólo sobre un bogie, donde el ángulo es influenciado activamente a través de un elemento de accionamiento controlado eléctricamente, el cual se encuentra conectado a la articulación, hasta que el mismo asume un valor objetivo, y donde ese valor objetivo es determinado a partir de los ángulos de desplazamiento del bogie, de forma relativa con respecto a los cuerpos del vagón correspondientes, caracterizado porque para regular el ángulo se usa la energía cinética y/o la energía potencial de la suspensión por muelles del vehículo ferroviario.

Description

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DESCRIPCION
Metodo para limitar el angulo entre los ejes longitudinales de cuerpos del vagon conectados unos con otros
La presente invencion hace referencia a un metodo para limitar el angulo entre los ejes longitudinales de cuerpos del vagon de un vehlculo ferroviario de multiples partes conectados unos con otros mediante una articulacion, donde cada cuerpo del vagon esta apoyado solo sobre un bogie, donde el angulo es influenciado activamente a traves de un elemento de accionamiento controlado electricamente, el cual se encuentra conectado a la articulacion, hasta que el mismo asume un valor objetivo, y donde ese valor objetivo es determinado a partir de los angulos de desplazamiento (denominados tambien como angulos relativos) del bogie, de forma relativa con respecto a los cuerpos del vagon correspondientes.
Un metodo de esa clase se conoce por la solicitud de patente alemana publicada DE 28 54 776 A1.
Un vehlculo ferroviario de multiples partes se conoce por la solicitud DE 21 23 876 A. En este as! llamado coche articulado se considera importante el hecho de que en el caso de un desplazamiento en curvas el galibo ferroviario no resulte afectado. Para ello, dos cilindros hidraulicos se encuentran asociados a una articulacion, los cuales estan conectados a una llnea para llquido hidraulico. De ese modo se logra impedir que los cuerpos del vagon se ladeen hacia el exterior en alto grado unos con respecto a otros.
Por la solicitud EP 0 877 694 B1 se conoce un metodo complementario para influenciar el angulo de articulacion entre cuerpos del vagon conectados unos con otros. De este modo debe registrarse y reproducirse el desarrollo del trazado ferroviario que debe ser recorrido por el vehlculo ferroviario. De este modo, el angulo de articulacion entre los cuerpos del vagon contiguos es modificado a traves de un actuador en funcion del trazado ferroviario, de manera que el galibo ferroviario no resulta afectado.
Los metodos conocidos para limitar el angulo entre los ejes longitudinales de cuerpos del vagon conectados unos con otros no son lo suficientemente fiables o son muy costosos.
El objeto de la presente invencion consiste en proporcionar un metodo de la clase mencionada en la introduccion, el cual sea particularmente ventajoso en cuanto a su aplicacion practica.
Dicho objeto, para un metodo para limitar el angulo entre los ejes longitudinales de cuerpos del vagon de un vehlculo ferroviario de multiples partes conectados unos con otros mediante una articulacion, donde cada cuerpo del vagon esta apoyado solo sobre un bogie, donde el angulo es influenciado activamente a traves de un elemento de accionamiento controlado electricamente, el cual se encuentra conectado a la articulacion, hasta que el mismo asume un valor objetivo, y donde ese valor objetivo es determinado a partir de los angulos de desplazamiento (angulos relativos) del bogie, de forma relativa con respecto a los cuerpos del vagon correspondientes, de acuerdo con una primera solucion segun la invencion, se alcanzara gracias a que para regular el angulo se usa la energla cinetica y/o la energla potencial de la suspension por muelles del vehlculo ferroviario.
Con este metodo se alcanza la ventaja de que, por una parte, se utiliza un elemento de accionamiento controlado de forma electrica, el cual limita el angulo entre los cuerpos del vagon de forma particularmente fiable, y de que para controlar ese elemento de accionamiento no se necesita un registro costoso del trazado ferroviario. Por lo tanto, con medios sencillos es posible, tambien en curvas cerradas o secuencias curvadas estrechas, mantener de forma fiable en el galibo ferroviario un vehlculo ferroviario, en el cual cada cuerpo del vagon se encuentra apoyado solo sobre un bogie. No pueden producirse danos a traves de un impacto con aparatos dispuestos por fuera del galibo ferroviario. De acuerdo con la invencion, para regular el angulo se usa la energla cinetica y/o la energla potencial de la suspension por muelles del vehlculo ferroviario. De este modo se logra la ventaja especial de que para regular el angulo no se necesita energla auxiliar externa.
El objeto que constituye la base de la invencion, para un metodo para limitar el angulo entre los ejes longitudinales de cuerpos del vagon de un vehlculo ferroviario de multiples partes conectados unos con otros mediante una articulacion, donde cada cuerpo del vagon esta apoyado solo sobre un bogie, donde el angulo es influenciado activamente a traves de un elemento de accionamiento controlado electricamente, el cual se encuentra conectado a la articulacion, hasta que el mismo asume un valor objetivo, y donde ese valor objetivo es determinado a partir de los angulos de desplazamiento (angulos relativos) del bogie, de forma relativa con respecto a los cuerpos del vagon correspondientes, de acuerdo con una segunda solucion segun la invencion, se alcanzara gracias a que es medida la fuerza que actua sobre la articulacion y es incluida en el control del elemento de accionamiento, y porque cuando esa fuerza modifica el angulo lejos del valor objetivo bloquea el elemento de accionamiento o permanece bloqueado.
De este modo, es medida la fuerza que actua sobre la articulacion y es incluida en el control del elemento de accionamiento, y cuando esa fuerza modifica el angulo lejos del valor objetivo se bloquea el elemento de accionamiento o permanece bloqueado. Se alcanza as! la ventaja especial adicional de que la articulacion no debe
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desplazarse para detectar que no se desplaza hacia un angulo no deseado. Tambien bajo el efecto de fuerzas estaticas se impide de forma fiable que los cuerpos del vagon contiguos se ladeen hacia el interior en alto grado unos contra otros.
A modo de ejemplo, para regular el angulo se usa energla auxiliar externa. De este modo se logra la ventaja de que el angulo permanece invariable tambien en el caso de un vehlculo que no se ha desplazado (fuerzas que actuan de forma estatica). Durante el remolcado, la energla auxiliar mencionada puede provenir del vehlculo que se remolca.
A modo de ejemplo, la energla auxiliar se utiliza independientemente de los estados de marcha y/o de la configuracion del vehlculo.
A modo de ejemplo, la fuerza es limitada a traves de una valvula de limitacion de presion en el elemento de accionamiento, de manera que no puede producirse un descarrilado del bogie.
A modo de ejemplo, el elemento de accionamiento es bloqueado, limitado de forma temporal. No puede producirse una falla demasiado prolongada del elemento de accionamiento. Se reducen los fallos.
Por ejemplo, solo una modificacion del angulo en la direccion que se aparta del valor objetivo se impide a traves del bloqueo del elemento de accionamiento, y no se limita una modificacion del angulo en la direccion opuesta. El control se simplifica con ello de manera esencial.
Por ejemplo, la articulacion es una articulacion simple y el valor objetivo se determina como valor en donde la diferencia del angulo relativo entre bogie y cuerpo del vagon para los cuerpos del vagon conectados asciende a cero. De este modo, el angulo entre los cuerpos del vagon se limita de forma fiable.
Segun otro ejemplo, la articulacion es una articulacion doble con dos ejes de rotacion verticales separados en la direccion longitudinal del vehlculo ferroviario y el valor objetivo se determina como valor en donde el angulo relativo entre bogie y cuerpo del vagon en al menos uno de los cuerpos del vagon conectados asciende a cero. En ese caso, puede ser suficiente considerar solo uno de los cuerpos del vagon conectados unos con otros y su bogie.
Por ejemplo, la articulacion doble forma parte de un cuerpo del vagon que no posee bogie (modulo tipo sedan). De este modo, en la direccion longitudinal del vehlculo ferroviario un eje de rotacion vertical se encuentra dispuesto delante del modulo tipo sedan y el otro eje de rotacion vertical se encuentra dispuesto detras del modulo tipo sedan. Tal como en el caso de la articulacion doble sencilla, se considera solo el angulo relativo entre bogie y cuerpo del vagon en uno de los cuerpos del vagon conectados a traves del modulo tipo sedan.
Por ejemplo, el vehlculo ferroviario es de tres partes y el valor objetivo se determina como valor en donde aplica la relacion C1y1+C2y2+C3y3=0, donde C1, C2 y C3 son constantes seleccionables y y1, y2 e y3 son los angulos relativos entre el bogie y el cuerpo del vagon en los tres cuerpos del vagon.
Es posible un calculo correspondiente tambien en caso de vehlculos ferroviarios de cuatro partes o tambien en el caso de vehlculos ferroviarios de multiples partes mas largos.
Con el metodo mencionado anteriormente, de manera ventajosa, pueden construirse vehlculos ferroviarios de multiples partes, los cuales por ejemplo presentan dos, tres, cuatro, cinco, seis, siete u ocho cuerpos del vagon.
Por ejemplo, el movimiento del elemento de accionamiento es limitado de forma espacial y/o temporal. Se impide de ese modo que el angulo sea tan grande que el galibo ferroviario resulte afectado o que incluso el vehlculo ferroviario descarrile.
Por ejemplo, un bloqueo del elemento de accionamiento o una limitacion (atenuacion) del movimiento del elemento de accionamiento tienen lugar en funcion de la velocidad de marcha y/o de otros estados del vehlculo ferroviario. En el caso de una velocidad elevada ciertamente pueden producirse movimientos no deseados de los cuerpos del vagon. La limitacion (atenuacion) del movimiento del elemento de accionamiento puede ser conveniente por ejemplo a partir de una velocidad de 60 km/h.
El elemento de accionamiento es bloqueado por ejemplo en el caso de un frenado rapido y/o de un remolcado. En particular en el caso de un frenado rapido se impiden de ese modo angulos demasiado grandes entre los cuerpos del vagon.
El valor de una desviacion admisible del angulo del valor objetivo se modifica por ejemplo en funcion de la velocidad y/o del estado del vehlculo ferroviario. Se excluye de este modo que el angulo se modifique activamente con
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frecuencia, por ejemplo en el caso de una velocidad elevada o por ejemplo al ser remolcado. Se impide que el angulo se modifique en intervalos temporales cortos.
El elemento de accionamiento esta realizado por ejemplo como un actuador electromecanico, neumatico, hidraulico o electrohidraulico.
Por ejemplo, el angulo es influenciado a traves de dos actuadores electrohidraulicos con cilindro diferencial.
Todas las variantes mencionadas para los elementos de accionamiento son muy adecuadas del mismo modo.
Por ejemplo, el actuador del elemento de accionamiento comprende una camara con piston que puede desplazarse dentro.
Para el bloqueo o la limitacion (atenuacion), la camara se cierra completamente o de forma parcial. De este modo, la limitation o el bloqueo deseados pueden realizarse de forma particularmente sencilla.
Por ejemplo, para bloquear el angulo se bloquean solo las camaras del piston, solo las camaras anulares o las camaras del piston y las camaras anulares, debido a lo cual se generan Indices de rigidez diferentes del medio en el actuador.
A modo de ejemplo, para suministrar energla auxiliar externa la camara se encuentra conectada a una bomba de alimentation. Con la bomba de alimentation puede ser aproximado llquido hidraulico.
A modo de ejemplo, al actuador es suministrada energla auxiliar respectivamente solo hacia la camara del piston o la camara anular, a traves de un motor electrico y de una bomba.
Por ejemplo, la camara se encuentra conectada a un deposito de medio mediante una valvula. Dicho deposito de medio puede contener el llquido hidraulico necesario.
A modo de ejemplo, el movimiento del elemento de accionamiento tiene lugar mediante una valvula de aspiration posterior entre la camara del piston y/o la camara anular, por una parte, y el deposito de medio, por otra parte, as! como mediante una valvula selectora o valvula proporcional que sirve para la descarga de la camara del cilindro hacia el deposito de medio.
Por ejemplo, para limitar (atenuar) el movimiento del elemento de accionamiento el mismo se encuentra conectado a valvulas modificables en niveles fijos y/o a valvulas proporcionales. De manera ventajosa, las valvulas de esa clase son muy adecuadas para controlar la afluencia de llquido hidraulico.
Con el metodo para limitar el angulo entre los ejes longitudinales de cuerpos del vagon conectados unos con otros, segun la invention, se alcanza en particular la ventaja de que, con medios sencillos, en el caso de un vehlculo ferroviario de multiples partes, cuyos cuerpos del vagon estan apoyados respectivamente solo sobre un bogie, se impide que en las curvas resulte afectado el galibo ferroviario.

Claims (26)

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    REIVINDICACIONES
    1. Metodo para limitar el angulo entre los ejes longitudinales de cuerpos del vagon de un vehlculo ferroviario de multiples partes conectados unos con otros mediante una articulacion, donde cada cuerpo del vagon esta apoyado solo sobre un bogie, donde el angulo es influenciado activamente a traves de un elemento de accionamiento controlado electricamente, el cual se encuentra conectado a la articulacion, hasta que el mismo asume un valor objetivo, y donde ese valor objetivo es determinado a partir de los angulos de desplazamiento del bogie, de forma relativa con respecto a los cuerpos del vagon correspondientes, caracterizado porque para regular el angulo se usa la energla cinetica y/o la energla potencial de la suspension por muelles del vehlculo ferroviario.
  2. 2. Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque es medida la fuerza que actua sobre la articulacion y es incluida en el control del elemento de accionamiento, y porque cuando esa fuerza modifica el angulo lejos del valor objetivo bloquea el elemento de accionamiento o permanece bloqueado.
  3. 3. Metodo para limitar el angulo entre los ejes longitudinales de cuerpos del vagon de un vehlculo ferroviario de multiples partes conectados unos con otros mediante una articulacion, donde cada cuerpo del vagon esta apoyado solo sobre un bogie, donde el angulo es influenciado activamente a traves de un elemento de accionamiento controlado electricamente, el cual se encuentra conectado a la articulacion, hasta que el mismo asume un valor objetivo, y donde ese valor objetivo es determinado a partir de los angulos de desplazamiento del bogie, de forma relativa con respecto a los cuerpos del vagon correspondientes, caracterizado porque es medida la fuerza que actua sobre la articulacion y es incluida en el control del elemento de accionamiento, y porque cuando esa fuerza modifica el angulo lejos del valor objetivo bloquea el elemento de accionamiento o permanece bloqueado.
  4. 4. Metodo segun la reivindicacion 3, caracterizado porque para regular el angulo se utiliza energla auxiliar externa.
  5. 5. Metodo segun la reivindicacion 4, caracterizado porque la energla auxiliar se utiliza independientemente de los estados de marcha y/o de la configuration del vehlculo.
  6. 6. Metodo segun una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque la fuerza es limitada a traves de una valvula de limitation de presion en el elemento de accionamiento, de manera que no puede producirse un descarrilado del bogie.
  7. 7. Metodo segun una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque el elemento de accionamiento es bloqueado, limitado de forma temporal.
  8. 8. Metodo segun una de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizado porque solo una modification del angulo en la direction que se aparta del valor objetivo se impide a traves del bloqueo del elemento de accionamiento, y porque no se limita una modificacion del angulo en la direccion opuesta.
  9. 9. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la articulacion es una articulacion simple y porque el valor objetivo se determina como valor en donde la diferencia del angulo de desplazamiento entre bogie y cuerpo del vagon para los cuerpos del vagon conectados asciende a cero.
  10. 10. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la articulacion es una articulacion doble con dos ejes de rotation verticales separados en la direccion longitudinal del vehlculo ferroviario y porque el valor objetivo se determina como valor en donde el angulo de desplazamiento entre bogie y cuerpo del vagon en al menos uno de los cuerpos del vagon conectados asciende a cero.
  11. 11. Metodo segun la reivindicacion 10, caracterizado porque la articulacion doble forma parte de un cuerpo del vagon de modulo tipo sedan, el cual no posee bogie, y porque en la direccion longitudinal del vehlculo ferroviario un eje de rotacion vertical se encuentra dispuesto delante del cuerpo del vagon de modulo tipo sedan y el otro eje de rotacion vertical se encuentra dispuesto detras del cuerpo del vagon de modulo tipo sedan.
  12. 12. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el vehlculo ferroviario es de tres partes y porque el valor objetivo se determina como valor en donde aplica la relation C1y1+C2y2+C3y3=0, donde C1, C2 y C3 son constantes seleccionables y y1, y2 e y3 son los angulos de desplazamiento entre el bogie y el cuerpo del vagon en los tres cuerpos del vagon.
  13. 13. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el movimiento del elemento de accionamiento es limitado de forma espacial y/o temporal.
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  14. 14. Metodo segun una de las reivindicaciones 2 a 13, caracterizado porque un bloqueo del elemento de accionamiento o una limitacion del movimiento del elemento de accionamiento tiene lugar en funcion de la velocidad de marcha y/o de otros estados del vehlculo ferroviario.
  15. 15. Metodo segun una de las reivindicaciones 2 a 14, caracterizado porque el movimiento del elemento de accionamiento es bloqueado en el caso de un frenado rapido y/o de un remolcado.
  16. 16. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el valor de una desviacion admisible del angulo del valor objetivo se modifica en funcion de la velocidad y/o del estado del vehlculo ferroviario.
  17. 17. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el elemento de accionamiento esta realizado como un actuador electromecanico, neumatico, hidraulico o electrohidraulico.
  18. 18. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el angulo es influenciado a traves de dos actuadores electrohidraulicos con cilindro diferencial.
  19. 19. Metodo segun una de las reivindicaciones 17 o 18, caracterizado porque el actuador del elemento de accionamiento comprende una camara con piston que puede desplazarse dentro.
  20. 20. Metodo segun la reivindicacion 19, caracterizado porque para el bloqueo o la limitacion la camara se cierra completamente o de forma parcial.
  21. 21. Metodo segun una de las reivindicaciones 19 o 20, caracterizado porque para bloquear el angulo se bloquean solo las camaras del piston, solo las camaras anulares o las camaras del piston y las camaras anulares, debido a lo cual se generan Indices de rigidez diferentes del medio en el actuador.
  22. 22. Metodo segun una de las reivindicaciones 19 a 21, caracterizado porque para suministrar energla auxiliar externa la camara se encuentra conectada a una bomba de alimentacion.
  23. 23. Metodo segun una de las reivindicaciones 19 a 22, caracterizado porque al actuador es suministrada energla auxiliar respectivamente solo hacia la camara del piston o la camara anular, a traves de un motor electrico y de una bomba.
  24. 24. Metodo segun una de las reivindicaciones 19 a 23, caracterizado porque la camara se encuentra conectada a un deposito de medio mediante una valvula.
  25. 25. Metodo segun la reivindicacion 24, caracterizado porque el movimiento del elemento de accionamiento tiene lugar mediante una valvula de aspiracion posterior entre la camara del piston y/o la camara anular, por una parte, y el deposito de medio, por otra parte, as! como mediante una valvula selectora o valvula proporcional que sirve para la descarga de la camara del cilindro hacia el deposito de medio.
  26. 26. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 25, caracterizado porque para limitar el movimiento del elemento de accionamiento el mismo se encuentra conectado a valvulas modificables en niveles fijos y/o a valvulas proporcionales.
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