ES2841804T3 - Procedimiento para la alineación radial de juegos de ruedas de vehículos ferroviarios - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la alineación radial de juegos de ruedas de vehículos ferroviarios relativamente a un sistema de coordenadas de una máquina de diagnóstico de juego de ruedas y/o de mecanizado de juego de ruedas, comprendiendo un juego de ruedas dos ruedas dispuestas sobre un eje común con los respaldos de la rueda que señalan el uno hacia el otro, con las siguientes etapas: a) posicionamiento del juego de ruedas en una posición de trabajo de la máquina de diagnóstico de juego de ruedas y/o de mecanizado de juego de ruedas, caracterizado por: b) establecimiento de un sistema de coordenadas del lado de la máquina en un punto central de rueda supuesto de cada rueda, asumiendo un eje X una extensión vertical, asumiendo un eje Y una extensión horizontal y describiendo un eje Z la extensión de profundidad resultante de la rueda; c) medición de la distancia entre los dos respaldos de la rueda y establecimiento de una posición Z = 0 para cada respaldo de la rueda; d) establecimiento de una posición Z inequívoca para en cada caso un punto de medición Za y Zb de las dos ruedas a una distancia respecto a las posiciones Z = 0, encontrándose los puntos de medición Za y Zb en la misma posición Z de los sistemas de coordenadas de las dos ruedas y en los respectivos puntos cero de los ejes X con respecto a un eje de la máquina como eje al menos virtual en el área del centro de la rueda; e) posicionamiento en cada caso de un sensor de medición en la posición Z predeterminada de los puntos de medición Za y Zb; f) medición de las posiciones x para las posiciones Z de los puntos de medición Za y Zb; g) determinación de una diferencia ΔX a partir de las posiciones X para las posiciones Z de los puntos de medición Za y Zb; h) alineación del juego de ruedas por medio del desplazamiento vertical de una de las ruedas para calibrar las posiciones X de los puntos de medición Za y Zb de las dos ruedas hasta ΔX = 0.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para la alineación radial de juegos de ruedas de vehículos ferroviarios

La presente invención se refiere a un procedimiento para la alineación radial de juegos de ruedas de vehículos ferroviarios relativamente a un sistema de coordenadas de una máquina de diagnóstico de juego de ruedas y/o de mecanizado de juego de ruedas, comprendiendo un juego de ruedas dos ruedas dispuestas sobre un eje común con los respaldos de la rueda que señalan el uno hacia el otro.

Los procedimientos de este tipo son necesarios en el estado de la técnica para analizar o para mecanizar los juegos de ruedas de vehículos ferroviarios.

Las ruedas de los vehículos ferroviarios están sujetas a una supervisión, mecanizado y mecanizado posterior constantes. Entre ellos se incluyen procesos tales como girar o hacer rodar, así como análisis, por ejemplo, por razones de seguridad.

Las ruedas de los vehículos ferroviarios comprenden áreas de bandas de rodadura y pestañas. Están sujetas a cargas masivas. Los movimientos de rodadura sobre raíles dan como resultado circulaciones del material y deformaciones. Estas deben supervisarse regularmente y, dado el caso, mecanizarse posteriormente.

Para ello, se conoce posicionar los juegos de ruedas en máquinas, apoyándose, centrándose y, dado el caso, accionándose cada rueda.

En el estado de la técnica se conocen máquinas en las que las ruedas se posicionan por encima de la máquina. Se trata de las denominadas máquinas bajo el piso. Las ruedas se pueden estar situadas en el estado instalado, así, en el vagón o tren, en el estado desmontado, por ejemplo, conectadas por un eje o, en el caso de bogies de un determinado tipo, suspendidas individualmente. En el último caso, las ruedas están alineadas a lo largo de un árbol virtual.

Puesto que tanto en el caso de los análisis como en el caso de los mecanizados se trata de establecer las desviaciones en el contorno de la rueda de las especificaciones teóricas y, dado el caso, remediarlas mediante los mecanizados, es esencial que las ruedas tengan una posición inicial exacta relativamente a la máquina. Es decir, los sistemas de coordenadas de la máquina, por una parte, y el juego de ruedas, por otra parte, deben sincronizarse entre sí.

El sistema de coordenadas de una máquina es un sistema de coordenadas tridimensional, estando predeterminada una dirección por la dirección longitudinal de los raíles. Una segunda coordenada situada en el mismo plano se encuentra en una línea de conexión en el par de raíles. El tercer eje, a su vez, es perpendicular a este plano.

El sistema de coordenadas de un juego de ruedas es asimismo tridimensional, definiéndose un plano por un sistema de coordenadas bidimensional, que se encuentra en el lado posterior de una rueda y tiene su origen en el punto central de la rueda. La tercera coordenada es perpendicular a esta y corre a lo largo del árbol o bien del árbol virtual.

Si ahora se posiciona un juego de ruedas en los raíles de una máquina de análisis o mecanizado, entonces se habrá dado una desviación entre los dos sistemas de coordenadas como consecuencia del contorno de la rueda modificado por el funcionamiento.

La finalidad es la dirección de coordenadas que describe la extensión de profundidad de la rueda, así, en perpendicular al plano que se encuentra en paralelo respecto al respaldo de la rueda, es paralela respecto al plano de la máquina de mecanizado de la rueda, que está predeterminado por medio de la dirección longitudinal y la dirección transversal del sistema de raíles. Aparte de eso, el plano de cada rueda, que se encuentra en paralelo respecto al respaldo de la rueda, debería ser perpendicular al plano del sistema de raíles y discurrir en paralelo respecto a la dirección longitudinal de los raíles.

Puesto que las ruedas pueden estar desgastadas de manera diferente entre sí debido al funcionamiento, lo cual sí debería establecerse con exactitud con el fin del mecanizado, después de la alineación de un sistema de coordenadas de rueda respecto al sistema de la máquina se pueden establecer las desviaciones de la otra y se pueden determinar a partir de ellos los valores de análisis o los valores de mecanizado.

En el estado de la técnica se ha llevado a cabo una determinación del diámetro de rueda con el fin de la alineación de los juegos de ruedas respecto a las máquinas correspondientes. A partir del diámetro de la rueda, se deduce un plano, que se encuentra en el vértice superior, de las ruedas, el cual es paralelo respecto al plano del sistema de raíles. A partir de la medición del diámetro, se deduce entonces qué rueda debe elevarse para alcanzar el plano de vértice superior. En este lado, el juego de ruedas se eleva entonces por medio del sistema de rodillos correspondiente de la máquina de mecanizado o de análisis.

En el estado de la técnica se ha demostrado que este modo de proceder, por una parte, es muy impreciso pero, por otra parte, para llevarlo a cabo de forma realmente precisa, hace necesario un período de tiempo muy largo y una pluralidad de mediciones. Sin embargo, debe poder llevarse a cabo lo más rápido posible la comprobación y, dado el caso, el mecanizado posterior los juegos de ruedas. Por una parte, las correspondientes máquinas de análisis y de mecanizado son muy caras; por otra parte, la existencia de ferrocarriles está creciendo en todo el mundo, de manera que el grado de utilización de las máquinas de análisis y de mecanizado es extremadamente alto. Máquinas de diagnóstico de juego de ruedas y/o de mecanizado de juego de ruedas para juegos de ruedas de vehículos ferroviarios así como procedimientos de ensayo se describen, por ejemplo, en los documentos CN106769116 y EP2402227.

A partir del estado de la técnica descrito anteriormente, la presente invención se basa en el objetivo de proponer un procedimiento para la alineación radial de juegos de ruedas de vehículos ferroviarios relativamente a un sistema de coordenadas de una máquina de diagnóstico de juego de ruedas y/o de mecanizado de juego de ruedas, que se puede implementar rápidamente con suficiente precisión.

Para la solución técnica de este objetivo se propone un procedimiento con las características de la reivindicación de patente 1. Ventajas y características adicionales de la invención se deducen de las reivindicaciones secundarias.

La invención se basa en el supuesto de que un juego de ruedas comprende dos ruedas que están dispuestas relativamente la una hacia la otra con los respaldos de la rueda que señalan el uno hacia el otro. Por regla general, se asientan sobre un eje o árbol común o, como es el caso en determinados tipos de bogies del estado de la técnica, están suspendidas individualmente, de manera que están posicionadas relativamente la una hacia la otra sobre un árbol virtual.

En una primera etapa, este juego de ruedas se posiciona en una posición de trabajo en la máquina. Por regla general, se trata de una pieza de un sistema de raíles con dos raíles que discurren en paralelo el uno respecto al otro y alineados el uno respecto al otro en cuanto a la altura.

Además, se establece un sistema de coordenadas en un punto central de rueda supuesto de cada rueda. El eje X se dispone de manera que discurre en vertical desde el punto central de rueda y el eje Y se dispone en horizontal. El plano así descrito se encuentra en paralelo respecto al respaldo de la rueda. El eje Z, que es perpendicular al sistema X-Y, describe la extensión de profundidad de la rueda. A este respecto, el respectivo valor cero de los dos ejes X se refiere un eje de máquina. Con ello, los dos puntos X0 son horizontales con respecto a la máquina.

A continuación, se realiza la medición de la distancia entre los respaldos de la rueda y, con ello, el establecimiento de la posición Z es cero en el respectivo respaldo de la rueda de cada rueda.

Se establece una posición Z inequívoca para en cada caso un punto de medición y se posiciona en cada caso un sensor de medición en la posición Z predeterminada de cada rueda. Por medio de la medición de la posición X del punto de medición respectivamente definido, ahora se puede establecer si las dos ruedas tienen la misma alineación radial o no. Después, las ruedas se alinean la una respecto a la otra al moverse una de las ruedas verticalmente para calibrar entre sí la posición X de los puntos de medición de las dos ruedas.

De esta manera, se puede llevar a cabo muy rápidamente una alineación radial de los juegos de ruedas relativamente a la máquina respectiva.

De acuerdo con una propuesta de la invención, la posición Z se puede definir a través de un punto de medición en un plano circular de medición. Esto significa que la posición Z define un punto en el perfil. También es posible establecer como posición Z un vértice de una calota de pestaña. En cierto sentido, esto es un plano circular de medición especial.

Para el posicionamiento vertical de una de las ruedas, se puede elevar la rueda inferior o se puede bajar la rueda más alta, para lo cual, según la máquina de mecanizado y de análisis, se pueden utilizar rodillos de apoyo y similares en el lado de la máquina.

El procedimiento descrito con la invención se puede llevar a cabo con suficiente precisión y, en particular, de forma extraordinariamente rápida, siendo necesario solo un mínimo de tecnología de sensores y actuadores.

Ventajas y características adicionales de la invención se deducen de la siguiente descripción mediante las figuras. A este respecto, muestran:

la figura 1 una representación esquemática de un juego de ruedas para explicar los sistemas de coordenadas; la figura 2 una representación de acuerdo con la figura 1 para explicar la primera etapa del procedimiento de acuerdo con la invención;

la figura 3 una representación con áreas de rueda ampliadas para explicar la siguiente etapa del procedimiento de acuerdo con la invención;

la figura 4 una representación de acuerdo con la figura 3 para explicar el proceso de medición, y

la figura 5 una representación de acuerdo con la figura 3 para explicar el proceso de alineación.

De acuerdo con la figura 1, está mostrado de una manera puramente estilizada un juego de ruedas con una rueda izquierda y una rueda derecha, que están conectadas entre sí por un eje. Un sistema de coordenadas está dispuesto respectivamente en el punto de intersección del eje con el respaldo de la rueda, determinando los ejes Z1 y Z2 respectivamente una dirección horizontal, X1 y X2 una dirección vertical e Y1 e Y2 una dirección asimismo horizontal en el origen. El respectivo punto cero de los ejes Z se encuentra en el respectivo respaldo de la rueda. El respectivo punto cero de los ejes X está relacionado con un eje de máquina MA y se encuentra en el área del centro de la rueda. Debido a la referencia al eje de máquina MA, los dos orígenes de los dos sistemas de coordenadas se encuentran en un eje horizontal al menos virtual. Por medio de la especificación del punto cero, por una parte, y los ejes X y Z, por otra parte, el eje Y también está definido inequívocamente.

En primer lugar, en una primera etapa de acuerdo con la figura 2, se determina la distancia entre los respaldos de la rueda. En estas posiciones, tanto Z1 como Z2 son cero.

De acuerdo con la figura 3, en el ejemplo de realización mostrado, se define entonces un punto de medición en la respectiva calota de pestaña, siendo Za = Zb. Es decir, los dos puntos de medición se encuentran en la dirección Z del respectivo sistema de coordenadas en la misma posición Z, así, Za a lo largo del eje Z1 en la misma posición que Zb a lo largo del eje Z2.

Después, de acuerdo con la figura 4, se mide el valor X para cada uno de los dos puntos de medición Za y Zb. Así, se determinan X1^med. y X2^med.. La diferencia entre los dos es entonces un AX.

De acuerdo con la figura 5, a modo de ejemplo, la rueda derecha en el plano focal está elevada entonces en la dirección X hasta X = 0, así, las dos ruedas del juego de ruedas están alineadas.

El ejemplo de realización descrito sirve solo de explicación y no es restrictivo.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la alineación radial de juegos de ruedas de vehículos ferroviarios relativamente a un sistema de coordenadas de una máquina de diagnóstico de juego de ruedas y/o de mecanizado de juego de ruedas, comprendiendo un juego de ruedas dos ruedas dispuestas sobre un eje común con los respaldos de la rueda que señalan el uno hacia el otro, con las siguientes etapas:

a) posicionamiento del juego de ruedas en una posición de trabajo de la máquina de diagnóstico de juego de ruedas y/o de mecanizado de juego de ruedas, caracterizado por:

b) establecimiento de un sistema de coordenadas del lado de la máquina en un punto central de rueda supuesto de cada rueda, asumiendo un eje X una extensión vertical, asumiendo un eje Y una extensión horizontal y describiendo un eje Z la extensión de profundidad resultante de la rueda;

c) medición de la distancia entre los dos respaldos de la rueda y establecimiento de una posición Z = 0 para cada respaldo de la rueda;

d) establecimiento de una posición Z inequívoca para en cada caso un punto de medición Za y Zb de las dos ruedas a una distancia respecto a las posiciones Z = 0, encontrándose los puntos de medición Za y Zb en la misma posición Z de los sistemas de coordenadas de las dos ruedas y en los respectivos puntos cero de los ejes X con respecto a un eje de la máquina como eje al menos virtual en el área del centro de la rueda;

e) posicionamiento en cada caso de un sensor de medición en la posición Z predeterminada de los puntos de medición Za y Zb;

f) medición de las posiciones x para las posiciones Z de los puntos de medición Za y Zb;

g) determinación de una diferencia AX a partir de las posiciones X para las posiciones Z de los puntos de medición Za y Zb;

h) alineación del juego de ruedas por medio del desplazamiento vertical de una de las ruedas para calibrar las posiciones X de los puntos de medición Za y Zb de las dos ruedas hasta AX = 0.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la posición Z para un punto de medición define un plano circular de medición.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que como posición Z se establece un vértice de una calota de pestaña.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, para calibrar las posiciones X de los puntos de medición de las dos ruedas, se baja la rueda más alta.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que, para calibrar las posiciones X de los puntos de medición de las dos ruedas, se eleva la rueda inferior.