ES2842234T3 - Miembro de rail y sistema de rail - Google Patents

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ES2842234T3 ES15766224T ES15766224T ES2842234T3 ES 2842234 T3 ES2842234 T3 ES 2842234T3 ES 15766224 T ES15766224 T ES 15766224T ES 15766224 T ES15766224 T ES 15766224T ES 2842234 T3 ES2842234 T3 ES 2842234T3
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Abstract

Un sistema de rail (100) que comprende un rail alargado (104), una superficie de soporte (108), una pluralidad de sujetadores (106) y una almohadilla de rail alargada (102), en donde el rail alargado (104) se fija a la superficie soporte (108) por la pluralidad de sujetadores (106) dispuestos a intervalos a lo largo de la longitud del rail (104), el rail (104) se asienta sobre la almohadilla de rail alargada (102) que se dispone entre el rail (104) y la superficie de soporte (108) y que se extiende a lo largo del rail (104) entre cada sujetador adyacente (106), la almohadilla de rail (102) comprende un sustrato alargado flexible de manera resiliente (302A, 302B) que tiene superficies principales primera y segunda, una pluralidad de canales (202) formados en la primera superficie principal, y un inserto que se extiende longitudinalmente (304), extendiéndose el inserto (304) longitudinalmente a lo largo de la almohadilla de rail (102), caracterizado por que dicha pluralidad de canales (202) se constituyen de manera que una pluralidad de canales (202) se extienden paralelos entre sí y diagonalmente al eje longitudinal del sustrato alargado (302A, 302B) en dirección opuesta a una pluralidad adicional de canales (202) que se extienden paralelos entre sí y diagonalmente del eje longitudinal del sustrato alargado (302A, 302B), los canales (202) forman formaciones en forma de diamante a través de la primera superficie principal.

Description

DESCRIPCIÓN
Miembro de rail y sistema de rail
Campo
La presente invención se refiere a un sistema de rail que incluye una almohadilla de rail. En particular, pero no exclusivamente, la presente invención se refiere a un sistema de rail para una grúa pórtico.
Antecedentes
Las almohadillas de rail se utilizan en sistemas de rail para soportar railes y reducir el impacto y la vibración en un sistema de rail que pueden deberse, por ejemplo, al uso del sistema de rail para soportar un rail para una estructura grande como una grúa pórtico.
Los sistemas de rail para soportar tales estructuras suelen estar soportados a lo largo de su longitud por una almohadilla de rail resiliente interpuesta entre la base del rail y una superficie de soporte para el rail tal como una viga de acero. Por lo general, el soporte descansa sobre una cimentación de hormigón y permite la distribución de la carga sobre la cimentación. Las almohadillas resilientes absorben y distribuyen las cargas que actúan sobre el rail cuando pasa una rueda de la grúa.
El documento FR2377478 describe un sistema de rail que comprende un rail alargado asentado sobre una almohadilla de rail alargada que se dispone entre el rail y la superficie de soporte, la almohadilla de rail comprende un sustrato alargado flexible de manera resiliente que tiene superficies principales primera y segunda, y una pluralidad de canales formados perpendicularmente con respecto al eje longitudinal del sustrato alargado a través de al menos una de las superficies principales primera o segunda. En uso, la almohadilla de rail alargada se coloca junto a una junta en el rail alargado y los canales se gradúan en profundidad hacia la junta, para hacer que la almohadilla de rail sea progresivamente más rígida hacia la junta de rail.
El documento GB896471 describe una pequeña almohadilla de rail para disponer entre un rail y una traviesa de soporte. La almohadilla de rail se forma de un material elastomérico y tiene un labio periférico erguido que actúa como sello para evitar la entrada de agua entre la almohadilla y el rail. En una o ambas superficies de la almohadilla se proporcionan ranuras que se extienden diagonalmente para proporcionar cierta resistencia a la fluencia de la almohadilla a lo largo y transversalmente del rail.
El documento GB946936 describe una pequeña almohadilla de rail para disponer entre un rail y una traviesa de soporte. La almohadilla de rail se forma de un material elastomérico y comprende una serie de formaciones piramidales hexagonales truncadas que se disponen para modificar la característica de deflexión de carga de la almohadilla y también ayudan a evitar que la almohadilla se adhiera al rail o a la traviesa de soporte.
El documento GB2419367 describe una cuña rígida para colocar en ubicaciones discretas entre un rail y traviesas de soporte dispuestas a intervalos a lo largo del rail, teniendo la cuña canales perpendiculares.
La patente europea EP2662489 describe una pequeña almohadilla de rail para disponer entre un rail y una traviesa de soporte. La almohadilla de rail se forma de un material elastomérico y comprende una serie de formaciones abovedadas que se disponen para ayudar a atenuar el ruido del tráfico de rail.
El documento GB945569 describe una pequeña almohadilla de rail para disponer entre un rail y una traviesa de soporte. La almohadilla de rail se forma de un material elastomérico y comprende una serie de formaciones piramidales que se disponen para modificar la característica de deflexión de carga de la almohadilla.
El documento WO2013092709A1 describe un sistema de rail de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, el sistema comprende un rail alargado asegurado a una superficie de soporte por una pluralidad de sujetadores dispuestos a intervalos a lo largo de la longitud del rail, el rail se asienta sobre una almohadilla de rail alargada que se dispone entre el rail y la superficie de soporte y que se extiende a lo largo del rail entre cada sujetador adyacente, la almohadilla de rail comprende un sustrato alargado flexible de manera resiliente que tiene superficies principales primera y segunda, una pluralidad de canales formados en la primera superficie principal y un inserto que se extiende longitudinalmente.
Las almohadillas existentes comprenden típicamente un inserto de acero dispuesto entre dos capas de caucho y tienen ranuras longitudinales en su superficie superior. El propósito de estas ranuras es dar a la almohadilla de rail una suavidad inicial cuando se aplica una carga vertical, que puede deberse a una rueda de grúa que pasa sobre el rail inmediatamente por encima de la almohadilla de rail. Cuando la carga aumenta, las ranuras se aplanan a medida que se deforma la almohadilla de rail, lo que hace que la almohadilla de rail se vuelva más rígida, lo que reduce los esfuerzos de flexión en el rail.
La carga continua en la almohadilla de rail puede causar múltiples problemas en la almohadilla de rail. Puede manifestarse desgarro lateral a lo largo del borde del inserto de acero, particularmente donde el inserto de acero termina en línea con la parte inferior de una ranura, por lo que hay una sección transversal muy pequeña del caucho. La carga continua en la almohadilla de rail también da como resultado una división axial a lo largo del centro de la almohadilla de rail y el inserto de acero.
La almohadilla de rail también puede desplazarse debido a la lubricación de fluidos que se encuentran dentro del hueco del rail de grúa. Este fluido puede asentarse en las ranuras de la almohadilla de rail y cuando una rueda de una grúa pasa sobre el rail, este fluido es empujado hacia adelante y hacia atrás a lo largo de la ranura longitudinal y no puede escapar. Esto genera un efecto hidráulico dentro de las ranuras. La presencia del fluido dentro de las ranuras significa que las ranuras no se pueden aplanar cuando se aplica una carga vertical, lo que provoca mayores esfuerzos en la almohadilla de rail y un fallo definitivo a lo largo de las ranuras. Dichos fluidos también pueden contener agua que provocará el aquaplaning y el consiguiente desplazamiento lateral de la almohadilla de rail.
Los aspectos y realizaciones se idearon teniendo en cuenta lo anterior.
Compendio
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un sistema de rail del tipo descrito en el documento WO2013092709A1 que se caracteriza porque una pluralidad de canales se extienden paralelos entre sí y diagonalmente al eje longitudinal del sustrato alargado en dirección opuesta a una pluralidad adicional de canales que se extienden paralelos a cada uno y diagonalmente al eje longitudinal del sustrato alargado, los canales forman formaciones en forma de diamante en la primera superficie principal.
Dichos canales formados diagonalmente permiten que el fluido, que puede incluir agua, y otros detritos (en lo sucesivo "desechos") que se depositan en los canales, sean bombeados. A medida que la rueda pasa sobre el rail, el canal se cierra y la sección transversal del canal se reduce, lo que hace que el fluido atrapado en los canales se bombee fuera del rail y fuera de la almohadilla de rail en lugar de permitir que el fluido se mueva axialmente. hacia atrás y hacia adelante a lo largo del eje longitudinal de la almohadilla de rail. Bombear el fluido lejos de los canales reduce el efecto hidráulico de los desechos que quedan atrapados en los canales. Esto reduce los esfuerzos sobre la almohadilla de rail debido a la carga continua desde, digamos, una rueda de grúa, y el posible aquaplaning de la almohadilla de rail debido a que queda atrapada agua en los canales.
El aumento del número de canales proporciona el efecto de una red de canales que aumenta la cantidad de desechos que se pueden bombear desde la almohadilla de rail, ya que un paso de una rueda aplicará una carga suficiente para despejar más de un canal.
Proporcionar una pluralidad de canales que están alineados diagonalmente en varias direcciones significa que puede amplificarse el efecto del canal alineado diagonalmente, es decir, el bombeo de desechos lejos de la almohadilla de rail, ya que puede tener lugar independientemente de la dirección del movimiento. del objeto que está aplicando la carga a la almohadilla de rail, por ejemplo, una rueda de grúa.
Opcionalmente, los canales se pueden formar en un ángulo de 45 grados con el eje longitudinal del sustrato.
La almohadilla de rail también puede estrecharse a lo largo de al menos una parte de uno o ambos de sus bordes laterales longitudinales. El estrechamiento puede formar un chaflán a lo largo del eje longitudinal. El uso de una almohadilla de rail estrechada reduce la concentración de esfuerzos alrededor del inserto de acero durante la carga.
Descripción
Ahora se describirá ahora una realización de la presente invención a modo de ejemplo únicamente y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 ilustra esquemáticamente una vista en sección transversal a través de un sistema de rail de acuerdo con la presente invención;
La Figura 2 ilustra esquemáticamente una almohadilla de rail en una vista lateral superior con una línea de sección A-A a través de una diagonal de la almohadilla de rail;
La Figura 3 ilustra esquemáticamente una vista en sección transversal de la almohadilla de rail a través de la línea de sección A-A;
La Figura 4a ilustra esquemáticamente la sección transversal del canal en ausencia de carga desde la rueda de grúa;
La Figura 4b ilustra esquemáticamente la sección transversal del canal en presencia de carga desde la rueda de grúa; y
La Figura 5 ilustra esquemáticamente una parte estrechada de una almohadilla de rail de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 1 ilustra una vista general de un sistema de rail 100 que comprende una pluralidad de almohadillas de rail alargadas 102 de acuerdo con la realización. El sistema de rail 100 comprende además un rail 104 de sección en I, una pluralidad de pares de sujetadores 106 y una viga de acero 108. Las almohadillas de rail 102 están interpuestas de extremo a extremo entre el rail 104 y la viga de acero 108 a lo largo de la misma, proporcionando la viga de acero 108 una superficie de apoyo para la almohadilla de rail. Los pares de sujetadores 106 están espaciados a intervalos a lo largo del extremo del rail y sirven para sujetar el rail 104 y las almohadillas de rail 102 in situ a lo largo de la viga 108. La viga de acero se encuentra sobre una cimentación 110 que se fija al suelo 112. El rail 104 puede fijarse directamente a la cimentación u otra superficie de apoyo alargada.
Un sistema de rail del tipo ilustrado en la Figura 1 se puede utilizar para una grúa pórtico, pero se puede usar para otros sistemas que requieran un sistema de rail. Las ruedas de una grúa pórtico se moverán sobre el rail 104 durante el funcionamiento y aplicarán cargas considerables al rail 104.
La Figura 2 ilustra esquemáticamente una vista superior de la almohadilla de rail 102 con una línea de sección A-A diagonal. El eje longitudinal de la almohadilla de rail 102 se extiende coaxialmente con la línea Y. La almohadilla de rail 102 comprende una serie de canales espaciados 202 en forma de V (los canales no se enumeran por separado para ayudar a la claridad) que están alineados diagonalmente con respecto al eje longitudinal Y en un ángulo de aproximadamente 45 grados en la superficie superior de la almohadilla de rail 102.
En la realización descrita, los canales 202 se forman en la superficie superior de la almohadilla de rail, pero uno o más canales podrían formarse de manera similar en la superficie inferior de la almohadilla de rail 102. Aproximadamente 45 grados significa 45 grados dentro de las tolerancias de ingeniería estándar en esta área. Un ángulo de 45 grados es un ángulo más sencillo de implementar desde la perspectiva de las herramientas.
Como puede verse en la Figura 2, los canales 202 están moldeados o formados de otro modo para extenderse a través de la superficie superior de la almohadilla de rail en una pluralidad de direcciones. Uno o más de los canales 202 pueden ser paralelos a uno o más de los otros canales 202. Uno o más de otros canales 202 se pueden orientar transversalmente con respecto a uno o más de los otros canales 202 y el eje longitudinal Y. Uno o más canales 202 pueden formar formaciones en forma de diamante en la superficie superior respectiva de la almohadilla de rail 102.
La estructura de la almohadilla de rail 102 y la acción de los canales 202 para proporcionar un conducto para los desechos se pueden entender mejor a partir de una vista en sección transversal del canal como se ilustra en la Figura 3. La Figura 3 ilustra una sección transversal de la almohadilla de rail 102 a lo largo de la línea de sección A-A. La parte inferior de la Figura 3 también ilustra una parte de extremo de la almohadilla 102 de rail en una vista ampliada.
Ahora se describirá la estructura de la almohadilla de rail 102 de la realización con referencia a la Figura 3. La almohadilla de rail 102 se produce disponiendo un inserto en forma de refuerzo de acero delgado 304 entre dos capas deformables de manera resiliente 302A, 302B, que se pueden formar de un material elastomérico como caucho. Esto se logra mediante moldeo por extrusión o compresión. Normalmente, las almohadillas 102 tienen alrededor de 12 metros de largo pero varían en anchura según el rail para el que se utilizarán. Los sujetadores 106 restringen las almohadillas de rail 102 contra el movimiento lateral. El refuerzo de acero que se extiende longitudinalmente 304 actúa para evitar el culebreo de las almohadillas de rail 102, lo que puede ocurrir debido a una carga continua que hace que la almohadilla de rail 102 se desplace lateralmente en puntos entre los pares adyacentes de sujetadores 106. El refuerzo que se extiende longitudinalmente 304 puede ser de cualquier material que sea más resiliente que el material deformable de manera resiliente de las capas 302A, 302B. Aunque se prefiere que el material deformable de manera resiliente rodee completamente el refuerzo que se extiende longitudinalmente 304, el refuerzo 304 puede quedar expuesto, por ejemplo, en la parte inferior de la almohadilla de rail 102.
Ahora se describirá, usando los diagramas de sección transversal de la Figura 4a y 4b, la sección transversal cambiante de los canales 202 debido a la carga en el rail 104 desde una rueda de grúa.
La Figura 4a ilustra una posición descargada en donde el rail 104 está asentado en su posición descargada sobre la almohadilla de rail 102. La parte ampliada de la Figura 4a ilustra la sección transversal de los canales 202 en esta posición. En esta posición, puede verse en la Figura 4a que los canales 202 son distintos de cero en el área de sección transversal donde la base es mucho más estrecha que la boca.
La Figura 4b ilustra una posición cargada en donde el rail 104 está asentado en una posición en la que una rueda de grúa 402 aplica carga en la dirección de la flecha X. La carga en la dirección de la flecha X fuerza al rail 104 hacia la almohadilla de rail 102.
La flexibilidad resiliente de la almohadilla de rail 102 significa que la almohadilla de rail 102 se comprimirá bajo la carga del rail 104, lo que reduce sustancialmente la sección transversal del canal 202. Puede verse en la Figura 4b que el área de sección transversal del canal 202 se ha vuelto efectivamente cero debido a la carga en la dirección de la flecha X. Esto significa que cualquier desecho que ocupe el canal 202 será empujado fuera de la almohadilla de rail 102 debido al efecto hidráulico provocado por la carga del rail 104 en la almohadilla de rail 102 y la alineación diagonal de los canales con respecto al eje longitudinal de la almohadilla de rail 102.
En uso, una rueda de grúa se moverá hacia atrás y hacia adelante en la dirección de Y a lo largo del rail 104 y depositará los desechos en los canales 202.
Los canales 202 alineados diagonalmente proporcionan un conducto para los desechos depositados por el movimiento hacia atrás y hacia adelante a lo largo del rail 104. Cada uno de los canales 202 comprende un punto de inicio en un punto interior de la almohadilla de rail 102, es decir, una posición que podría considerarse dentro de la superficie sobre la que se forma el canal y un punto final paralelo al eje Y, es decir, el canal sale de la almohadilla de rail 102.
El conducto proporcionado por los canales 202 permite que la almohadilla de rail 102 se vacíe de los desechos. Esto se logra cuando la carga vertical aplicada por la rueda de grúa empuja el rail 104 hacia abajo sobre la almohadilla de rail 102 para sellar el canal 202 y provocará que la almohadilla de rail 102 se comprima alrededor de 1 mm, pero esto puede variar dependiendo de la carga vertical aplicada por la rueda de grúa. La compresión de la almohadilla de rail 102 da como resultado la compresión del canal 202. La compresión del canal 202 reduce la sección transversal del canal 202, lo que fuerza a los desechos a salir del canal 202. Empujar los desechos fuera del canal 202 provoca que los desechos sean expulsados desde la almohadilla de rail 102.
La flexibilidad resiliente de la almohadilla de rail 102 significa que después de que se haya aplicado la carga y luego se haya aliviado al pasar la rueda de grúa, la almohadilla de rail 102 recuperará su forma original para permitir que la expulsión de los desechos se repita varias veces, manteniendo por lo tanto los canales 202 libres de desechos y reduciendo el efecto de los desechos en el posicionamiento de la almohadilla de rail 102. Es decir, al mantener los canales libres de desechos, se reduce el desplazamiento lateral de la almohadilla de rail 102 debido a la lubricación de la almohadilla de rail 102 por fluidos.
La orientación de los canales 202 diagonalmente también proporciona la ventaja adicional de que no son paralelos al rail 104. Esto reduce la manifestación de puntos débiles debido al canal 202 que se propagan a través de la almohadilla de rail 102 y provocan que las divisiones se propaguen a lo largo de la almohadilla de rail 102 debido a la carga continua del movimiento hacia adelante y hacia atrás de la rueda de grúa.
Opcional o adicionalmente, el borde de la almohadilla de rail 102 en la dirección longitudinal Y puede, al menos en parte, estrecharse para formar un chaflán a lo largo de al menos una parte del borde longitudinal de la almohadilla de rail 102. Esto se ilustra en la Figura 5.
La Figura 5 ilustra una vista de extremo de la almohadilla de rail 102 que comprende canales 202 y un refuerzo de acero delgado 304. La Figura 5 también comprende una parte ampliada del extremo 502 de la almohadilla 102 de rail en la dirección Y. El extremo 502 se estrecha. El refuerzo de acero delgado 304 termina dentro del extremo estrechado 502.
El refuerzo de acero 304 está unido a las capas de caucho de tal manera que la almohadilla de rail actúa como un soporte de puente. Durante la carga, como la parte estrechada 502 no es comprimida generalmente por la carga, la concentración de esfuerzos alrededor del refuerzo de acero 304 se elimina cuando el refuerzo de acero 304 termina dentro del extremo estrechado 502. La eliminación de la concentración de esfuerzos alrededor del refuerzo de acero reduce el desplazamiento lateral de la almohadilla de rail 102.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de rail (100) que comprende un rail alargado (104), una superficie de soporte (108), una pluralidad de sujetadores (106) y una almohadilla de rail alargada (102), en donde el rail alargado (104) se fija a la superficie soporte (108) por la pluralidad de sujetadores (106) dispuestos a intervalos a lo largo de la longitud del rail (104), el rail (104) se asienta sobre la almohadilla de rail alargada (102) que se dispone entre el rail (104) y la superficie de soporte (108) y que se extiende a lo largo del rail (104) entre cada sujetador adyacente (106), la almohadilla de rail (102) comprende un sustrato alargado flexible de manera resiliente (302A, 302B) que tiene superficies principales primera y segunda, una pluralidad de canales (202) formados en la primera superficie principal, y un inserto que se extiende longitudinalmente (304), extendiéndose el inserto (304) longitudinalmente a lo largo de la almohadilla de rail (102), caracterizado por que
dicha pluralidad de canales (202) se constituyen de manera que una pluralidad de canales (202) se extienden paralelos entre sí y diagonalmente al eje longitudinal del sustrato alargado (302A, 302B) en dirección opuesta a una pluralidad adicional de canales (202) que se extienden paralelos entre sí y diagonalmente del eje longitudinal del sustrato alargado (302A, 302B), los canales (202) forman formaciones en forma de diamante a través de la primera superficie principal.
2. El sistema de rail (100) de cualquier reivindicación anterior, en donde la pluralidad de canales (202) que se extienden en una dirección se extienden perpendicularmente a la pluralidad de canales (202) que se extienden en la otra dirección opuesta.
3. El sistema de rail (100) de la reivindicación 2, en donde cada canal (202) se forma en un ángulo de 45 grados con el eje longitudinal del sustrato alargado (302A, 302B).
4. El sistema de rail (100) de cualquier reivindicación anterior, en donde la almohadilla de rail alargada (102) se estrecha a lo largo de al menos una parte de uno o ambos de sus bordes laterales longitudinales (502).
5. El sistema de rail (100) de la reivindicación 4, en donde el borde estrechado (502) forma un chaflán a lo largo de al menos una parte de los bordes laterales longitudinales.
6. El sistema de rail (100) de cualquier reivindicación anterior, en donde el inserto (304) se forma al menos en parte de acero.
7. Un sistema de grúa que comprende una grúa y un sistema de rail (100) de cualquier reivindicación anterior, en donde la grúa tiene una o más ruedas asentadas en el rail (104) de un sistema de rail (100).
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