ES2906446T3 - Unidad de bateo para una máquina bateadora de vías - Google Patents

Abstract

Unidad de bateo (1) para una máquina bateadora de aguja de cambio que comprende herramientas de bateo dispuestas de forma ajustable por basculación sobre un soporte (3), que está guiado de forma ajustable en altura en un bastidor de la unidad de bateo, y que están configuradas como pares de palancas basculantes, cuyos extremos inferiores de las picas de bateo, destinados a la inmersión en un lecho de balasto, son accionados en direcciones opuestas o de forma sincronizada por un accionamiento basculante en forma de accionamiento hidráulico (4) y son ajustables hidráulicamente entre sí, en donde cada herramienta de bateo tiene un brazo de pica (5) que está montado en el soporte (3) de manera que se puede ajustar por basculación alrededor de un eje de basculación, y en un extremo del cual engrana el accionamiento hidráulico asociado (4) y en el otro extremo está aplicada al menos una pica (9), en donde un soporte de la pica (16, 17) está previsto entre el brazo de pica (5) y la pica (9), en donde dicho soporte de pica (16, 17) está montado en el brazo de pica (5) por medio de un accionamiento basculante (6a, b) de forma que puede ajustarse por basculación alrededor de un eje de ajuste, y en donde el eje de ajuste está dispuesto perpendicularmente al eje de basculación, caracterizada porque el brazo de pica (5) está diseñado con una sola nervadura y está montado sobre el eje de basculación entre dos soportes axiales asociados al soporte, y porque el punto de aplicación del accionamiento hidráulico (4) en el brazo de pica (5), el eje longitudinal del brazo de pica (5) y el eje de ajuste se encuentran en un plano común, que se encuentra entre los dos soportes axiales asociados al soporte.

Description

DESCRIPCIÓN

Unidad de bateo para una máquina bateadora de vías

La invención se refiere a una unidad de bateo para una máquina bateadora de vías con herramientas de bateo que están dispuestas de forma ajustable por basculación sobre un soporte, que es guiado de forma ajustable en altura en un bastidor de la unidad de bateo, y que están configuradas como pares de balancines, siendo sus extremos de pica de bateo inferiores, que están destinados a sumergirse en un lecho de balasto, accionados en direcciones opuestas o de forma sincronizada por un accionamiento de balancín en forma de accionamiento hidráulico y siendo ajustables hidráulicamente entre sí, en donde cada herramienta de bateo tiene un brazo de pica que está montado en el soporte de manera que puede ajustarse por basculación alrededor de un eje de basculación, y en uno de cuyos extremos engrana el accionamiento hidráulico asociado y en cuyo otro extremo está aplicada al menos una pica, y en donde el brazo de pica tiene un diseño de una sola nervadura y está montado sobre el eje de basculación entre dos soportes axiales asociados al soporte.

Las unidades de bateo penetran en el balasto de un lecho de vía con herramientas de bateo en la zona entre dos agujas de cambio (compartimento intermedio), en la zona de apoyo de la aguja de cambio en el balasto debajo del raíl, y compactan el balasto mediante una vibración dinámica de las picas de bateo entre las picas de bateo opuestas que pueden ajustarse entre sí. Las bateadoras de aguja de cambios están equipadas con unidades de bateo de aguja de cambios. Las unidades de bateo de sección tienen brazos de pica con picas de bateo firmemente unidas a ellos. Por el contrario, las unidades de bateo de aguja de cambios tienen cojinetes basculantes y soportes de pica articulados a los brazos de pica, con la ayuda de los cuales las herramientas de bateo pueden bascular hacia arriba (véase el documento Ep2286030 B1, DE 2615334 A1 o EP 0909852 B1). Las unidades de bateo del tipo descrito anteriormente con un brazo de pica diseñado con una sola nervadura, que está montado sobre el eje de basculación entre dos soportes axiales asociados al soporte, se conocen, por ejemplo, de los documentos US 4062 292 A, GB 734478 A y US 3465688 A. En las agujas de cambio, el espacio es limitado no sólo para los raíles del ramal de vía continuo, sino también para el ramal de vía de salida, los accionamientos de las agujas de cambio, las guías de la vía, etc. Para poder batear en lugares con espacio reducido, la pica exterior o las dos picas pueden bascular hacia fuera.

Los movimientos de una unidad de bateo incluyen la inmersión vertical de las picas de bateo en el balasto, el movimiento de ajuste durante el cual los extremos de las picas de bateo se cierran entre sí y la vibración dinámica superpuesta que provoca la compactación real de los granos de balasto. Las unidades de bateo bajan a gran velocidad y luego se frenan en el balasto. En el proceso se producen grandes fuerzas de impacto. Durante el bateo, las placas de picas de bateo se presionan estáticamente contra el frente de balasto con elevadas fuerzas superpuestas por elevadas fuerzas dinámicas de compactación sinusoidales.

Los diseños habituales de estas unidades de bateo de aguja de cambios tienen un brazo de pica con dos nervaduras, al que se aplica cojinete basculante desplazado asimétricamente hacia el exterior. Al sumergirse en el balasto, se producen grandes fuerzas. Durante el proceso de bateo propiamente dicho, los brazos de la pica, el apoyo del brazo de la pica, los cojinetes del cojinete basculante y el soporte de la pica, así como el cojinete basculante y el propio soporte de la pica, están sometidos a grandes cargas.

Estas elevadas cargas conducen a un el desgaste de los casquillos y pernos utilizados, así como de los orificios. Debido al modo constructivo habitual del brazo de la pica con dos nervaduras y su conexión articulada con la caja de bateo como soporte, deben instalarse dos juntas axiales. El propio cojinete suele estar diseñado lubricado con aceite. Si hay problemas con las juntas axiales, es complicado desmontar el perno e instalar nuevas juntas axiales. El desgaste de la unidad de bateo y su mantenimiento se asocian a costes elevados. Durante un año de uso, deben realizarse constantemente trabajos de revisión y reparación. Por término medio, las unidades de bateo convencionales tienen que someterse a una costosa revisión general cada cuatro años. La revisión general de las unidades de bateo lleva varias semanas, durante las cuales la bateadora no puede trabajar. Esto repercute negativamente en la disponibilidad y fiabilidad de la bateadora.

La invención se basa, por lo tanto, en la tarea de perfeccionar unidades de bateo del tipo descrito al principio con medios sencillos, de tal manera que se aumente la estabilidad de toda la unidad de bateo, en particular con el soporte, las guías verticales, los brazos de pica, los cojinetes de los brazos de pica, los cojinetes basculantes y los apoyos de los cojinetes basculantes, los soportes de pica y los apoyos de los soportes de pica.

La invención resuelve la tarea impuesta mediante las características de la reivindicación 1.

Otros perfeccionamientos ventajosos de la invención pueden encontrarse en las reivindicaciones subordinadas. De acuerdo con la invención, el brazo de pica no está diseñado con dos nervaduras, sino con una sola nervadura, lo que simplifica significativamente el apoyo giratorio del brazo de pica y, por lo tanto, elimina la necesidad de complejas juntas axiales. Mediante el diseño según la invención se reducen considerablemente los pares aplicados al sistema a través de las fuerzas de impacto y las fuerzas de compactación, lo que reduce las cargas y el desgaste asociado a ello y aumenta la vida útil de los componentes.

Entre el brazo de la pica y la pica está previsto un soporte de pica, que está montado en el brazo de la pica con un accionamiento basculante para que pueda ajustarse por basculación alrededor de un eje de ajuste. Mediante el diseño según la invención se reducen significativamente las fuerzas de compresión sobre el apoyo de los soportes de pica, lo que aumenta considerablemente la durabilidad de los casquillos, los pernos y los mamelones y, por tanto, reduce los costes de mantenimiento y aumenta la disponibilidad y la fiabilidad de la bateadora.

Además de esto, según la invención, el apoyo del soporte de la pica está diseñado para que actúe con una sola nervadura en la dirección de la fuerza y no asimétricamente, por lo que las fuerzas y los pares actuantes se reducen aún más. Para ello, se prevé que el eje de ajuste esté dispuesto perpendicularmente al eje de basculación y que el punto de aplicación del accionamiento hidráulico en el brazo de pica, el eje longitudinal del brazo de pica y el eje de ajuste se encuentren en un plano común, que se encuentra entre los dos soportes axiales asociados al soporte. Preferiblemente, a cada brazo de toma se le asocian al menos dos soportes de pica montados en el brazo de pica para ser ajustables por basculación alrededor del eje de ajuste común, que están diseñados como piezas idénticas y se montan preferiblemente para ser ajustables por basculación sobre el eje de ajuste dispuesto en el brazo de pica a prueba de giros mediante casquillos deslizantes.

Con el fin de reducir el mantenimiento de la unidad de bateo de agujas de cambio, se utilizan casquillos deslizantes con un revestimiento especial en todos los puntos de apoyo, que tienen las propiedades de una resistencia dinámica y estática muy alta en particular. Unos casquillos de deslizamiento sin lubricantes de plástico, material compuesto o fibra de carbono pueden asignarse a los ejes de basculación y/o de ajuste. Estos casquillos no necesitan lubricación de grasa ni de aceite y sus propiedades de desgaste son muy superiores a las de los casquillos de bronce lubricados convencionales que se utilizan de otro modo.

Para que otros accionamientos también puedan ser equipados con esta invención, es ventajoso que el accionamiento hidráulico que engrana en el brazo de pica por un extremo engrane en el soporte por el otro extremo a través de un soporte de cojinete. El soporte de cojinete para la articulación de los accionamientos de bateo está diseñado como un componente separado para este fin, que puede ser adaptado y conectado al soporte si es necesario.

Las ventajas de este diseño según la invención son el desgaste considerablemente menor, la mayor durabilidad de los apoyos utilizados, la eliminación de la lubricación y la simplicidad del ensamblaje o la facilidad de mantenimiento. Esto ahorra costes de material, reparación y mano de obra durante el ensamblaje, las revisiones o las reparaciones. La eliminación de lubricantes e instalaciones de lubricación también es una ventaja en términos de sostenibilidad y reducción del impacto medioambiental. La solución constructiva de colocar dos soportes de de pica basculantes uno al lado del otro aporta la ventaja adicional de una mayor capacidad de basculación. En la vía, por fuera del raíl, hay obstáculos como las cajas de accionamiento de las agujas de cambio, contra las que golpean las picas que no pueden bascular lo suficientemente alto. El uso de un cojinete basculante, dentro del cual gira el soporte de pica de la pica interior, dificulta una basculación hacia arriba suficiente de la pica. Los dos soportes de pica de un lado de la unidad de bateo están diseñados idénticos como pieza de fundición. Durante el ensamblaje, sólo uno de ellos gira 180° alrededor del eje vertical. Esto reduce los costes de almacenamiento para los clientes. Debido al tipo constructivo igual, ambos están sometidos a la misma carga y no de forma diferente como en el tipo constructivo convencional con cojinete basculante y soporte de pica.

En el dibujo, el objeto de la invención se muestra esquemáticamente, a modo de ejemplo. Aquí muestran la figura 1 una unidad de bateo de aguja de cambio convencional (SdT) totalmente hidráulica con accionamiento de bateo totalmente hidráulico en una vista frontal,

la figura 2 una unidad de bateo de aguja de cambios totalmente hidráulico según la invención con accionamiento de bateo totalmente hidráulico en una vista frontal,

la figura 3 una unidad de bateo de aguja de cambio convencional a la izquierda y una diseñada según la invención a la derecha en una vista lateral parcialmente cortada,

la figura 4 una unidad de bateo de aguja de cambio convencional a la izquierda y una diseñada según la invención a la derecha en una vista frontal,

la figura 5 un brazo de pica en el diseño convencional a la izquierda y un diseño según la invención a la derecha en una vista oblicua,

la figura 6 un soporte de pica en diseño convencional a la izquierda y un diseño según la invención a la derecha en una vista oblicua, y

la figura 7 muestra el diseño del apoyo de brazo de pica convencional a la izquierda y el diseño del apoyo según la invención a la derecha en sección transversal.

La Fig. 1 muestra una unidad de bateo de aguja de cambio convencional (estado de la técnica) con columnas de guiado 2 sobre las que se desliza la caja de bateo hacia arriba y hacia abajo como soporte 3 para las herramientas de bateo. El brazo de la pica 5 está conectado de forma articulada al cojinete basculante 7 y al soporte de la pica 8, para que las picas 9 puedan bascular hacia arriba. El 6 muestra los accionamientos basculantes. El accionamiento de bateo 4, totalmente hidráulico, cierra el brazo de pica durante el bateo con una vibración simultánea superpuesta.

La Fig. 2 muestra de forma esquemática una unidad de bateo de aguja de cambio 1 según la invención con columnas de guiado 2, sobre las que se desliza la caja de bateo hacia arriba y hacia abajo como soporte 3 para las herramientas de bateo. El brazo de la pica 5 está conectado de forma articulada al soporte de la pica 17 y al soporte de la pica 16, de modo que las picas 9 pueden bascular hacia arriba mediante el accionamiento basculante 6. El accionamiento de bateo 4, totalmente hidráulico, cierra el brazo de pica durante el bateo con una vibración simultánea superpuesta. El 25 es la consola a la que se conecta el accionamiento de bateo 4. El accionamiento hidráulico 4 engrana por un extremo en el brazo de pica 5 y por el otro extremo en el soporte 3 a través de un soporte de cojinete 25. Este soporte de cojinete 25 se fabrica por separado y después se conecta al soporte 3. Esto permite el uso de la unidad de bateo 1 según la invención también con accionamientos de bateo de diseño diferente (por ejemplo, accionamientos excéntricos).

La Fig. 3 muestra de forma esquemática en el lado izquierdo el diseño de un brazo de pica convencional (estado de la técnica) 5a con cojinete basculante articulado y soporte de pica, visto desde el lado izquierdo, y en el lado derecho el diseño 5 según la invención con dos soportes de pica 16,17. FB muestra el punto de aplicación de la fuerza del accionamiento de bateo 4. FP muestra las fuerzas de reacción que se producen en las placas de pica de las picas durante el bateo. Con el diseño convencional, la fuerza de ajuste FB se aplica al cojinete del brazo de pica de forma desventajosamente asimétrica a la distancia a. En el diseño según la invención, la aplicación de la fuerza de ajuste tiene lugar exactamente en el mismo plano, de modo que no se producen fuerzas y pares parásitos. Las picas 9 de las unidades de bateo 1 penetran en el lecho de balasto a gran velocidad y después se ralentizan considerablemente. Las fuerzas de impacto por inmersión FS que se producen someten a una gran carga a los componentes brazo de pica 5, cojinete basculante 7 y soporte de pica 8, 16,17 de los accionamientos basculantes 6a, 6b y a los apoyos 11a, 11b, 13a, 13b. En el diseño convencional 14, estas fuerzas de impacto FS se aplican principalmente en las guías verticales a través de un brazo de par b mucho mayor que en el diseño c según la invención. Los pares que actúan y las cargas sobre la caja de bateo 3 y las guías verticales 2 son, por tanto, considerablemente mayores en el diseño convencional 14 que en el sistema 15 diseñado según la invención. De este modo, la unidad de bateo de aguja de cambio 15 diseñada según la invención está sometida a pares y fuerzas considerablemente menores. Mediante esto se aumenta la vida útil de los componentes individuales y los apoyos y reduce el desgaste.

La Fig. 4 muestra el brazo de pica convencional (estado de la técnica) 5a con añadidos en una vista frontal a la izquierda y el diseño según la invención a la derecha. FB muestra la fuerza de ajuste y vibración combinada que actúa sobre el brazo de pica desde el accionamiento de bateo. 6a y 6b muestran los accionamientos basculantes. El 7 se designa como cojinete de ajuste y el 8 como soporte de la pica. La denominación de cojinete de ajuste 7 hace referencia al hecho de que el árbol se introduce a presión en el componente de cojinete de ajuste 7 y gira con él durante la basculación. Por lo tanto, se instalan casquillos de deslizamiento en el brazo de la pica 5a y también en el soporte de la pica 8, que gira sobre el árbol del cojinete basculante 7. En el diseño según la invención, el soporte de pica 16 de la pica exterior y el soporte de pica 17 de la pica interior están asentados uno al lado del otro sobre un eje fijo, que se introduce a presión en el brazo de pica 5. Los brazos de pica 5 se montan en la caja de pica 3 a través de 11a y 11b. FS denota las fuerzas de impacto por inmersión y FP las fuerzas de compactación de la pica. Las presiones superficiales son esenciales para el desgaste de los casquillos. SL muestra de forma esquemática las superficies en las que se introduce a presión el eje. PH muestra de forma esquemática la superficie de los casquillos de deslizamiento del soporte de pica 8. El tamaño de las superficies de los dos soportes de pica PH1 y PH2 del diseño según la invención son, en primer lugar, iguales y, en segundo lugar, considerablemente mayores que en el diseño convencional PH. De esta manera, en el diseño 15 según la invención, se producen presiones superficiales significativamente menores con las mismas fuerzas actuantes, lo que se asocia con un desgaste correspondientemente reducido.

La Fig. 5 muestra esquemáticamente a la izquierda un brazo de pica en el diseño convencional (estado de la técnica) 5a con dos nervaduras divergentes y un diseño del brazo de pica 5 según la invención con una sola nervadura central en la imagen derecha.

La Fig. 6 muestra esquemáticamente a la izquierda un cojinete de ajuste 7 y un soporte de pica 8 de diseño convencional (estado de la técnica), que gira sobre el eje fijado en el cojinete basculante 7, y un diseño según la invención de los soportes pica 16, 17 para la pica interior y la pica exterior. Los soportes pica 16 y 17 están diseñados como componentes idénticos. El 17 corresponde al 16 girado 180° alrededor del eje vertical. Los soportes de pica 16 y 17 se sitúan uno al lado del otro y giran sobre un eje fijado en el brazo de pica 5.

La Fig. 7 muestra esquemáticamente a la izquierda el diseño del apoyo basculante convencional (estado de la técnica) del brazo de pica y a la derecha el diseño sustancialmente más simple del apoyo basculante del brazo de pica según la invención. El brazo de pica 5a en el diseño convencional está ejecutado con dos nervaduras y está conectado y atornillado 23 al mamelón de la caja de la pica 3 a través de un casquillo 20 y de unos espaciadores 22, con ayuda de un perno 18. Para evitar que el aceite lubricante se escape, se instalan unas juntas radiales 21 a la izquierda y a la derecha del apoyo y se fijan con tapas distanciadoras 19. El diseño según la invención tiene el brazo de pica con una sola nervadura 5 en el centro, alrededor del cual se cierran los mamelones de la caja de pica 3. El brazo de pica 5 está atornillado 23 a la caja de pica 3, con ayuda del perno 18, a través de casquillos de deslizamiento libres de lubricante 20 y arandelas espaciadoras 24.

Claims (4)

REIVINDICACIONES

1. - Unidad de bateo (1) para una máquina bateadora de aguja de cambio que comprende herramientas de bateo dispuestas de forma ajustable por basculación sobre un soporte (3), que está guiado de forma ajustable en altura en un bastidor de la unidad de bateo, y que están configuradas como pares de palancas basculantes, cuyos extremos inferiores de las picas de bateo, destinados a la inmersión en un lecho de balasto, son accionados en direcciones opuestas o de forma sincronizada por un accionamiento basculante en forma de accionamiento hidráulico (4) y son ajustables hidráulicamente entre sí, en donde cada herramienta de bateo tiene un brazo de pica (5) que está montado en el soporte (3) de manera que se puede ajustar por basculación alrededor de un eje de basculación, y en un extremo del cual engrana el accionamiento hidráulico asociado (4) y en el otro extremo está aplicada al menos una pica (9), en donde un soporte de la pica (16, 17) está previsto entre el brazo de pica (5) y la pica (9), en donde dicho soporte de pica (16, 17) está montado en el brazo de pica (5) por medio de un accionamiento basculante (6a, b) de forma que puede ajustarse por basculación alrededor de un eje de ajuste, y en donde el eje de ajuste está dispuesto perpendicularmente al eje de basculación, caracterizada porque el brazo de pica (5) está diseñado con una sola nervadura y está montado sobre el eje de basculación entre dos soportes axiales asociados al soporte, y porque el punto de aplicación del accionamiento hidráulico (4) en el brazo de pica (5), el eje longitudinal del brazo de pica (5) y el eje de ajuste se encuentran en un plano común, que se encuentra entre los dos soportes axiales asociados al soporte.

2. - Unidad de bateo según la reivindicación 1, caracterizada porque a cada brazo de pica (5) se asocian al menos dos soportes de pica (16, 17) montados en el brazo de pica de forma que pueden ajustarse por basculación alrededor del eje de ajuste común, cuyos soportes de pica (16, 17) están diseñados como piezas idénticas y se montan preferiblemente de forma que pueden ajustarse por basculación sobre el eje de ajuste dispuesto en el brazo de pica (5), a prueba de giros, mediante unos casquillos de deslizamiento.

3. - Unidad de bateo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque los ejes de basculación y/o de ajuste están asociados a casquillos de deslizamiento libres de lubricante (20, PH1, PH2) de plástico, material compuesto o fibra de carbono.

4. - Unidad de bateo según la reivindicación 1, caracterizada porque el accionamiento hidráulico (4) que engrana por un extremo en el brazo de pica (5) engrana por el otro extremo en el soporte (3) a través de un soporte de cojinete (25).