ES2842149T3 - Vehículo ferroviario con un equipo de tratamiento para secar los raíles - Google Patents

Abstract

Vehículo ferroviario que incluye una carrocería del vehículo, al menos un chasis que sustenta la carrocería del vehículo, que tiene al menos un juego de ruedas con dos ruedas unidas entre sí mediante un eje de ruedas, para rodar sobre raíles y un equipo de tratamiento dispuesto por el lado del vehículo, para secar los raíles a recorrer, - en el que el equipo de tratamiento tiene una primera unidad de secado y una segunda unidad de secado, para secar en dos etapas una cabeza de rail correspondiente a los railes durante la marcha, - en el que la primera unidad de secado está diseñada para la eliminación mecánica primaria de agua que se encuentre sobre la cabeza del rail y - en el que la segunda unidad de secado conectada a continuación en cuanto a técnica del proceso está diseñada para evaporar una humedad residual que quede sobre la cabeza del rail, caracterizado porque el equipo de tratamiento dispone de medios para enviar agua a la cabeza del rail que se ha secado, los cuales están diseñados para enviar agua al raíl interior de la curva cuando una curva de la vía se recorre con baja fuerza de tracción.

Description

DESCRIPCIÓN

Vehículo ferroviario con un equipo de tratamiento para secar los raíles

La invención se refiere a un vehículo ferroviario según el preámbulo de la reivindicación 1.

Según la misma, incluye un vehículo ferroviario, en particular una locomotora, una carrocería del vehículo, al menos un chasis que sustenta la carrocería del vehículo, que tiene al menos un juego de ruedas con dos ruedas unidas entre sí mediante un eje de ruedas, para rodar sobre raíles y un equipo de tratamiento dispuesto por el lado del vehículo, para secar los raíles a recorrer.

En el contacto entre rueda y raíl, especialmente de una rueda accionada, la humedad es un factor de influencia esencial para la rentabilidad y la seguridad del funcionamiento del vehículo ferroviario. Así influye la humedad sobre la fuerza de tracción de un vehículo ferroviario, ya que el coeficiente de adherencia puede descender con la humedad - en función de la suciedad existente y de la naturaleza de la superficie de rueda y raíl - hasta menos del 20% del valor de diseño. Esta circunstancia no se tiene en cuenta al dimensionar la carga máxima de tracción, lo cual da lugar a una subutilización de vehículos ferroviarios. Además, la humedad influye sobre el desgaste de la rueda en la superficie de rodadura de la rueda. En comparación con el funcionamiento con microdeslizamiento autorregulado en sequedad, el funcionamiento con macrodeslizamiento regulado en deslizamiento de la rueda con humedad tiene un desgaste que es un múltiplo del anterior. Igualmente aumenta el desgaste de los raíles, lo cual es en su conjunto un factor de coste importante en el tráfico ferroviario. Además, en la marcha en curvas la humedad influye sobre el desgaste de la rueda en la pestaña de la rueda. Un radio de curva pequeño en combinación con altos coeficientes de adherencia repercute de manera especialmente desfavorable sobre el desgaste de la pestaña y/o del flanco de la cabeza del raíl. Debido al ángulo de ataque del juego de ruedas respecto al raíl, es decir, su desviación respecto a una posición orientada radialmente en la curva de la vía, se produce un deslizamiento transversal y, especialmente con altos coeficientes de adherencia, elevadas fuerzas transversales o bien fuerzas de deformación entre la rueda interior y la rueda exterior de un juego de ruedas en la curva. Estas fuerzas transversales pueden ser un múltiplo de la fuerza de apoyo propiamente dicha debido a la aceleración descompensada en la curva. También el desgaste de la pestaña es un factor de coste considerable en el funcionamiento de vehículos ferroviarios. Para influir sobre el contacto entre rueda y raíl, se conocen diversos equipos de tratamiento.

Por el documento de publicación DE 2353912 A1 se conoce un equipo lubrificante para las pestañas de las ruedas colocado en el vehículo ferroviario. El equipo lubrificante incluye un depósito de lubrificante, una tubería de aportación de lubrificante a una tobera situada en el punto de lubrificación y una tubería de aire a presión conectada con la fuente de aire a presión, que desemboca en la tobera y en la que está dispuesta una válvula accionada eléctricamente. Para emitir los impulsos a la válvula accionada eléctricamente, están dispuestos en el vehículo ferroviario un interruptor de fuerza centrífuga y un interruptor accionado mecánicamente por una pieza del vehículo en curvas de la vía y similares. Mediante la lubrificación se reduce el desgaste de la pestaña de la rueda en las curvas.

Por la traducción DE 600 26290 T2 de una descripción de patente europea se conoce un equipo para aumentar la adherencia rueda-raíl para un vehículo ferroviario. El mismo presenta un equipo de vigilancia, para vigilar la actividad del sistema de frenado y un dispositivo arenero para aplicar partículas que aumentan la adherencia en la interfaz rueda-raíl. El vehículo ferroviario tiene un sistema de protección de deslizamiento de la rueda, que modula la presión en un cilindro de frenado como reacción al deslizamiento detectado en la rueda. El equipo incluye un dispositivo para determinar la presión en el cilindro de frenado y dispositivos para ajustar el caudal de las partículas acorde con el valor de la presión así determinada.

La traducción DE 60 2004 001 162 T2 de una descripción de patente europea da a conocer un procedimiento para reducir la oscilación en contrafase de varios motores asíncronos accionados en un sistema, alimentados en paralelo desde una fuente de alimentación eléctrica común. Al respecto se vigila en el sistema la existencia de uno o varios factores que indican la aparición de oscilaciones en contrafase, reduciéndose el flujo motórico de los motores cuando se descubren tales factores. Se muestra una curva característica deslizamiento de la rueda-tracción para un vehículo ferroviario. En consecuencia, los vehículos ferroviarios sólo están ocasionalmente diseñados para funcionar en la zona negativa de la curva característica hacia la zona de giro incontrolado de las ruedas. Esto puede utilizarse en el caso del primer juego de ruedas como un intento de limpiar las vías y aumentar la adherencia para juegos de ruedas posteriores.

Por el documento de publicación DE 43700 A1 se conoce un equipo para modificar el rozamiento entre rueda y raíl con una o varias toberas delante de al menos una rueda o un par de ruedas. Los raíles se limpian al recorrerlos sometiéndolos, según se necesite, a un chorro de agua a presión o vapor de agua a gran velocidad a través de las toberas. Para lograr la descongelación, puede también haberse calentado el agua a presión o el vapor de agua.

Por el documento de publicación US 2015/0053109 A1 se conoce un llamado “ railcar mover“ (transportador de vagones), en el que con ayuda de una tobera de aire se aplica aire a presión sobre el raíl, para eliminar suciedad y humedad del raíl. Adicionalmente está previsto un escudo limpiador, para retirar suciedad del rail.

La invención tiene como objetivo básico proporcionar un vehículo ferroviario de tipo genérico con cuyo equipo de tratamiento puedan optimizarse el nivel de adherencia y el desgaste entre rueda y raíl.

El objetivo se logra según la invención mediante un vehículo ferroviario de la clase antes citada con las características indicadas en la parte caracterizadora de la reivindicación 1. Según ello, dispone el equipo de tratamiento de medios para enviar agua a la cabeza del rail que se ha secado, los cuales están diseñados para enviar agua al raíl interior de la curva en una curva de la vía recorrida con baja fuerza de tracción.

De esta manera se influye selectivamente sobre la adherencia de la rueda interior de la curva, para reducir las fuerzas de deformación entre las ruedas interior y exterior de un juego de ruedas y así reducir el costosísimo desgaste de la pestaña de las ruedas.

En una forma de realización ventajosa del vehículo ferroviario correspondiente a la invención, está dispuesto un equipo de tratamiento delante de cada rueda de al menos el juego de ruedas de guía accionado. La disposición del equipo de tratamiento delante del juego de ruedas accionado es especialmente efectiva, ya que el mismo transmite la fuerza de tracción de los accionamientos al raíl. Al estar previsto un equipo de tratamiento sólo delante del juego de ruedas de guía accionado, es posible ahorrarse otros equipos de tratamiento, ya que todos los juegos de ruedas de seguimiento marchan sobre un raíl que ya se ha secado.

En una variante de configuración ventajosa del vehículo ferroviario correspondiente a la invención, está dispuesto el equipo de tratamiento en un bastidor de chasis o en la carrocería del vehículo y orientado hacia los raíles. En el bastidor del chasis se ofrecen lugares de emplazamiento muy adecuados para el equipo de tratamiento, para orientar los mismos con su zona de tratamiento a los raíles. Como alternativa, por ejemplo si no existe un bastidor, puede también fijarse el equipo de tratamiento al chasis de una carrocería del vehículo, con preferencia en una zona que gire poco al marchar en una curva.

En una variante de configuración preferida del vehículo ferroviario correspondiente a la invención, presenta la primera unidad de secado medios para insuflar y/o aspirar y/o despejar y/o proyectar agua que se encuentre sobre la cabeza del raíl. Así puede realizarse la eliminación mecánica primaria mediante soplado con aire a presión procedente de un tanque de aire a presión o mediante una turbosoplante. Igualmente puede eliminarse agua de la cabeza del raíl mediante un dispositivo aspirador. También puede utilizarse un limpiarraíles para la eliminación primaria de agua. También es posible aquí retirar agua mediante ultrasonido. El agua a retirar puede igualmente proyectarse mediante una rueda de goma que gira con rapidez y que se ajusta al perfil. Finalmente, puede retirarse agua mediante una rueda de álabes de goma, que gira alrededor de un eje de giro orientado en paralelo a un eje longitudinal del vehículo o a un eje transversal del vehículo o bien oblicuamente al respecto, en un plano definido por esos ejes.

Con preferencia dispone la primera unidad de secado del equipo de tratamiento del vehículo ferroviario correspondiente a la invención de medios para absorber agua retirada y de un tanque para almacenar el agua absorbida. De esta manera puede almacenarse agua absorbida y mantenerse disponible para otros fines. Si el agua absorbida no es suficiente, puede llenarse el tanque también desde otro depósito de agua del vehículo ferroviario.

En una forma de realización preferida del vehículo ferroviario correspondiente a la invención, presenta la segunda unidad de secado medios para calentar la humedad residual que ha quedado sobre la cabeza del raíl. Los medios para el calentamiento proporcionan energía calorífica concentrada en un tiempo muy corto, para evaporar la humedad residual de la superficie del raíl durante la marcha. Con preferencia puede utilizarse aquí radiación láser, pero también puede pensarse en una radiación de microondas. Con preferencia evalúa una unidad de sensor para determinar un radio de la curva de la vía señales de medida que representan una posición del vehículo ferroviario respecto a datos del tramo de vía y/o un giro del chasís respecto a la carrocería del vehículo y/o una basculación de un voladizo del vehículo ferroviario respecto a los raíles. Mediante esta unidad de sensor puede activarse y detenerse automáticamente el aporte de agua al raíl interior en la curva. Mediante la unidad de sensor puede detectarse si el vehículo ferroviario recorre una curva de la vía, cuyo radio de la curva sobrepasa un radio límite que puede predeterminarse. Si se recorre el mismo con una baja fuerza de tracción, puede realizarse en este caso de funcionamiento una aportación de agua al carril interior en la curva que reduzca el desgaste.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Vehículo ferroviario que incluye una carrocería del vehículo, al menos un chasis que sustenta la carrocería del vehículo, que tiene al menos un juego de ruedas con dos ruedas unidas entre sí mediante un eje de ruedas, para rodar sobre raíles y un equipo de tratamiento dispuesto por el lado del vehículo, para secar los raíles a recorrer,

- en el que el equipo de tratamiento tiene una primera unidad de secado y una segunda unidad de secado, para secar en dos etapas una cabeza de rail correspondiente a los railes durante la marcha,

- en el que la primera unidad de secado está diseñada para la eliminación mecánica primaria de agua que se encuentre sobre la cabeza del rail y

- en el que la segunda unidad de secado conectada a continuación en cuanto a técnica del proceso está diseñada para evaporar una humedad residual que quede sobre la cabeza del rail, caracterizado porque el equipo de tratamiento dispone de medios para enviar agua a la cabeza del rail que se ha secado, los cuales están diseñados para enviar agua al raíl interior de la curva cuando una curva de la vía se recorre con baja fuerza de tracción.

2. Vehículo ferroviario según la reivindicación 1,

en el que está dispuesto un equipo de tratamiento delante de cada rueda de al menos el juego de ruedas de guía accionado.

3. Vehículo ferroviario según la reivindicación 1 ó 2,

en el que el equipo de tratamiento está dispuesto en un bastidor del chasis o en la carrocería del vehículo y orientado hacia los raíles.

4. Vehículo ferroviario según una de las reivindicaciones 1 a 3,

en el que la primera unidad de secado tiene medios para insuflar y/o aspirar y/o despejar y/o proyectar agua que se encuentre sobre la cabeza del raíl.

5. Vehículo ferroviario según la reivindicación 4,

en el que la primera unidad de secado tiene medios para absorber agua retirada y un tanque para almacenar el agua absorbida.

6. Vehículo ferroviario según una de las reivindicaciones 1 a 5,

en el que la segunda unidad de secado tiene medios para calentar una humedad residual que haya quedado sobre la cabeza del raíl.

7. Vehículo ferroviario según la reivindicación 1,

en el que una unidad de sensor para determinar un radio de la curva de la vía evalúa señales de medida que representan una posición del vehículo ferroviario respecto a datos del tramo de vía y/o un giro del chasís respecto a la carrocería del vehículo y/o una basculación de un saliente del vehículo ferroviario respecto a los raíles.

8. Vehículo ferroviario según una de las reivindicaciones 1 a 7,

donde el vehículo ferroviario es una locomotora.