ES2932982T3 - Dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a un dispositivo automático de detección por ultrasonidos para raíles. Más específicamente, la invención se refiere a un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles que: inspecciona grietas en una parte soldada que conecta un riel y un riel vecino mientras se mueve automáticamente entre los rieles; y se mantiene en un estado estacionado entre los rieles cuando no se inspeccionan grietas. Para lograr dicho objetivo, la invención comprende una parte de cuerpo principal, una parte de rueda instalada a ambos lados de la parte de cuerpo principal, una parte de operación que está instalada en la parte de cuerpo principal y opera la parte de rueda, y una parte de transferencia de potencia que proporciona energía a la porción de operación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles y, en particular, a un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles que permite inspeccionar cualquier grieta en una porción soldada que conecta los rieles vecinos cuando opera automáticamente a lo largo de los rieles y mantiene un estado estacionado entre los rieles cuando no se inspecciona la porción soldada.
Antecedentes de la técnica
El riel para trenes se fabrica por lo general en una forma larga mediante un laminador, y el riel fabricado se corta con una longitud de 20-25 m, y los rieles cortados se instalan a través de un procedimiento de instalación de rieles para que el tren circule a lo largo de los rieles.
En este momento, cuando se instalan los rieles, una pluralidad de rieles se conectan soldando los rieles vecinos, por lo que los rieles se pueden extender sin fin para que la vía discurra a lo largo de los rieles.
Cuando las lluvias corren repetidamente a lo largo de los rieles, pueden producirse grietas en las porciones soldadas que conectan los rieles vecinos debido a tensiones repetidas.
Por lo que, es necesario inspeccionar con frecuencia las grietas en la porción de conexión que conecta los rieles vecinos instalados, en concreto, las porciones soldadas con el fin de comprobar las grietas. Si se inspecciona una porción agrietada, la porción agrietada se repara mediante un trabajo de mantenimiento para que los trenes circulen con seguridad.
Adicionalmente, la inspección de las grietas en las porciones soldadas de los rieles se realiza por lo general durante las noches cuando los trenes no circulan.
Como método para inspeccionar las porciones soldadas entre los rieles, un trabajador viaja en un vehículo que circula a lo largo de las líneas e inspecciona la aparición de grietas utilizando una sonda en las porciones soldadas mientras se desplaza. Un coche de inspección de vías de ferrocarril conocido se describe, por ejemplo, en el documento US-A-4468966. Otro aparato de inspección de vías ferroviarias conocido se describe en el documento GB-A-2314110. De acuerdo con el método de inspección convencional en el que se inspeccionan las grietas en las porciones soldadas mientras el trabajador se mueve a lo largo de los rieles en un vehículo de inspección, el vehículo de inspección debe almacenarse en un garaje para no interferir con las operaciones de los trenes que están programados para circular durante el día, lo que en consecuencia crea problemas.
Adicionalmente, las grietas son inspeccionadas por el trabajador mientras se desplaza a lo largo de las líneas en el vehículo de inspección, se necesitan más trabajadores y se consume inevitablemente más tiempo de trabajo.
Divulgación de la invención
Por consiguiente, la presente invención está hecha para mejorar los problemas mencionados anteriormente que se encuentran en la técnica convencional y otros problemas. Un objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles que tiene la característica de que se pueden ahorrar costes en trabajadores porque no se necesitan trabajadores para inspeccionar las grietas de las porciones soldadas que conectan los rieles vecinos de tal forma que se inspeccionan las grietas y transfieren los datos relativos a las grietas mientras un dispositivo de detección circula de forma no tripulada a lo largo de los rieles instalados en cada línea. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles que permita no interferir en la circulación de los trenes que circulan por las líneas de tal forma que el dispositivo de detección quede estacionado sobre los rieles instalados para corresponden a las líneas cuando el dispositivo de detección no inspecciona las grietas de las porciones soldadas de los rieles.
Otro objetivo más de la presente invención es proporcionar un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles que permita inspeccionar las grietas de tal forma que un dispositivo de inspección funcione con seguridad sin salirse de las líneas al inspeccionar las grietas en la porción soldada proporcionando una parte de soporte que se instala en ambos lados y en los lados delantero y trasero de un cuerpo con la finalidad de soportar los lados internos de los rieles.
Otro objetivo más de la presente invención es proporcionar un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles que pueda operar de forma segura sin interferencias de tal forma que una parte de sonda se configure para ser
contráctil desde el cuerpo y esté posicionada en una porción soldada de los rieles, y un elemento de fijación ultrasónico es arrastrado e inspecciona las grietas y vuelve a su posición original después de terminar las inspecciones.
Al mismo tiempo, otro objetivo más de la presente invención es proporcionar un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles que pueda operar con la ayuda de una fuerza motriz obtenida mediante un método de autocarga proporcionando una célula solar en la parte superior.
Para lograr los objetivos anteriores, se proporciona un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles, que comprende una parte de cuerpo; una parte de rueda instalada a ambos lados de la parte de cuerpo; una parte de operación que está instalada en la parte de cuerpo y activa la parte de rueda; y una parte de transferencia de fuerza motriz que transfiere una fuerza motriz a la parte de operación.
En este caso, la parte de cuerpo comprende un cuerpo en forma de placa que está separado del suelo; una carcasa que está instalado en la parte superior del cuerpo y está dividido por un tabique y se forma por un primer y segundo compartimentos de instalación formados en los extremos delantero y trasero para instalar la parte de operación y la parte de transferencia de fuerza motriz, y un tercer compartimento de instalación formado entre el primer y segundo compartimentos de instalación para la instalación de una sonda ultrasónica; y un elemento de cubierta que cubre el primer, segundo y tercer compartimentos de instalación de la carcasa. La parte de cuerpo comprende además una parte de soporte soportada por los rieles. La parte de soporte comprende un eje roscado que se proporciona en cada uno del primer y segundo compartimentos de instalación formados en la carcasa de la parte de cuerpo, teniendo cada eje roscado un primer engranaje accionado en su porción central y roscas cada una formada en diferentes direcciones en ambos lados alrededor de su porción central; un elemento deslizante que se fija por rosca a ambos lados de cada eje roscado y tiene una ranura larga en una dirección longitudinal, incluyendo la carcasa un saliente que se acopla a la ranura larga; un rodillo de guía que está acoplado de forma fija en una superficie circunferencial externa de una porción de extremo de cada elemento deslizante; y para cada eje roscado un primer motor a cuyo eje de motor se acopla de forma fija un engranaje de accionamiento acoplado con el primer engranaje accionado.
Adicionalmente, en el tercer compartimento de instalación se proporciona una parte de exploración que explora una porción soldada que conecta los rieles.
En este caso, la parte de exploración comprende un tubo de guía instalado en pares a ambos lados de una superficie interna del tercer compartimento de instalación y tiene un orificio recortado formado en su lado inferior; una cremallera que se acopla en un lado interno del tubo de guía y sobresale del lado externo de la carcasa, y se proporciona un elemento de exploración en una porción de extremo de la cremallera situada en el lado externo de la carcasa; y un segundo motor que se coloca en el orificio recortado formado en el lado inferior del tubo de guía y tiene un eje de motor al que un piñón acoplado con la cremallera se acopla de forma fija.
Adicionalmente, la parte de rueda comprende un eje de rueda delantera que sobresale en ambas direcciones laterales después de pasar a través del primer compartimiento de instalación formado en la carcasa de la parte de cuerpo y tiene un primer engranaje de cooperación para una posición en el primer compartimiento de instalación; un primer segmento de rueda dentada instalado en una porción de extremo de ambos lados del eje de rueda delantera; un eje de rueda trasera que sobresale en ambas direcciones laterales después de pasar a través de un segundo compartimento de instalación formado en la carcasa de la parte de cuerpo y tiene un segundo engranaje de cooperación para una instalación en el segundo compartimento de instalación; un segundo segmento de rueda dentada instalado en una porción de extremo de ambos lados del eje de rueda trasera; y una pista sin fin que conecta el primer segmento de rueda dentada y el segundo segmento de rueda dentada.
En este caso, se proporciona un bastidor en una porción lateral externa de cada uno del primer y segundo segmentos de rueda dentada, y en las porciones superior e inferior del bastidor se proporciona una pluralidad de rodillos auxiliares que soportan las superficies laterales internas de la pista sin fin.
Adicionalmente, la parte de operación comprende primer y segundo ejes de transmisión que se proporcionan en el primer y segundo compartimentos de instalación de la parte de cuerpo, ya que son perpendiculares a la parte superior de cada uno del eje de rueda delantera y el eje de rueda trasera de la parte de rueda y que tienen segundo y tercer engranajes accionados acoplados con el primer y segundo engranajes de cooperación; y primer y segundo engranajes cónicos accionados que se proporcionan en el primer y segundo ejes de transmisión y están separados del segundo y tercer engranajes accionados.
Adicionalmente, la parte de transferencia de fuerza motriz comprende tercer y cuarto motores que están instalados en el primer y segundo compartimentos de instalación de la parte de cuerpo; y primer y segundo engranajes cónicos de accionamiento que están acoplados de forma fija a los ejes de motor del tercer y cuarto motores y acoplados con el primer y segundo engranajes cónicos accionados proporcionados en el primer y segundo ejes de transmisión de la parte de operación.
Adicionalmente, se forma un orificio de montaje en una porción de extremo del elemento deslizante, y se monta un elemento elástico en el orificio de montaje, y se monta una bola en el lado delantero del elemento elástico, y se
configura una placa de fijación para cubrir el orificio de montaje del elemento deslizante y para acoplarse de forma fija para que la bola sobresalga hacia fuera.
Adicionalmente, la parte de cuerpo comprende además una parte de generación de energía solar, y la parte de generación de energía solar comprende una placa de célula solar proporcionada en la parte superior del elemento de cubierta proporcionado en la parte superior de la carcasa del cuerpo; una batería de almacenamiento que está instalada tanto en el primer como en el segundo compartimento de instalación de la carcasa o está instalada en el primer compartimento de instalación o en el segundo compartimento de instalación; y un módulo de carga que está instalado tanto en el primer como en el segundo compartimento de instalación de la carcasa o está instalado en el primer compartimento de instalación o en el segundo compartimento de instalación.
Adicionalmente, el cuerpo de la parte de cuerpo se prolonga en las direcciones hacia delante y hacia atrás, y se instala una placa inclinada en la parte superior del cuerpo prolongado.
Efectos ventajosos
La presente invención tiene el efecto de que se pueden ahorrar costes en trabajadores porque no se necesitan trabajadores para inspeccionar las grietas de las porciones soldadas que conectan los rieles vecinos de tal forma que se inspeccionan las grietas y transfieren los datos relativos a las grietas mientras un dispositivo de detección circula de forma no tripulada a lo largo de los rieles instalados en cada línea.
Adicionalmente, la presente invención permite no interferir en la circulación de los trenes que circulan por las líneas de tal forma que el dispositivo de detección quede estacionado sobre los rieles instalados para corresponden a las líneas cuando el dispositivo de detección no inspecciona las grietas de las porciones soldadas de los rieles.
Adicionalmente, la presente invención permite inspeccionar las grietas de tal forma que un dispositivo de inspección funcione con seguridad sin salirse de las líneas al inspeccionar las grietas en la porción soldada proporcionando una parte de soporte que se instala en ambos lados y en los lados delantero y trasero de un cuerpo con la finalidad de soportar los lados internos de los rieles.
Adicionalmente, el dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles puede operar de forma segura sin interferencias de tal forma que una parte de sonda se configure para ser contráctil desde el cuerpo y esté posicionada en una porción soldada de los rieles, y un elemento de fijación ultrasónico se arrastra e inspecciona las grietas y vuelve a su posición original después de terminar las inspecciones.
Al mismo tiempo, el dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles puede operar con la ayuda de una fuerza motriz obtenida mediante un método de autocarga proporcionando una célula solar en la parte superior.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista en perspectiva que ilustra un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles de acuerdo con la presente invención.
La Figura 2 es una vista en sección transversal que ilustra un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles de acuerdo con la presente invención.
La Figura 3 es una vista en planta que ilustra un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles de acuerdo con la presente invención.
La Figura 4 es una vista que ilustra una parte de exploración de la presente invención.
La Figura 5 es una vista que ilustra una parte de rueda de la presente invención.
La Figura 6 es una vista que ilustra una parte de operación y una parte de transferencia de fuerza motriz de la presente invención.
La Figura 7 es una vista que ilustra una parte de soporte de la presente invención.
La Figura 8 es una vista en planta que ilustra una relación de operación de un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles de la presente invención mientras muestra un estado en que una parte de soporte está soportada cuando entra en contacto con una porción soldada.
La Figura 9 es una vista que ilustra una relación de operación de un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles de la presente invención mientras muestra un estado en que una parte de soporte está soportada cuando entra en contacto con una porción soldada.
La Figura 10 es una vista que ilustra una relación de operación de un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles de la presente invención mientras muestra un estado en que un elemento de exploración es arrastrado hacia una parte de soldadura de un riel.
La Figura 11 es una vista que ilustra un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles de acuerdo con otra realización de la presente invención.
Mejores modos de llevar a cabo la invención
El dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles se describirá de acuerdo con una realización preferida
de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos.
La Figura 1 es una vista en perspectiva que ilustra un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles de acuerdo con la presente invención. La Figura 2 es una vista en sección transversal que ilustra un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles de acuerdo con la presente invención. La Figura 3 es una vista en planta que ilustra un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles de acuerdo con la presente invención. La Figura 4 es una vista que ilustra una parte de exploración de la presente invención. La Figura 5 es una vista que ilustra una parte de rueda de la presente invención. La Figura 6 es una vista que ilustra una parte de operación y una parte de transferencia de fuerza motriz de la presente invención. La Figura 7 es una vista que ilustra una parte de soporte de la presente invención.
Como se muestra en las Figuras 1 a 7, el dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles de acuerdo con la presente invención comprende una parte de cuerpo 110 separada del suelo.
En este caso, la parte de cuerpo 110 comprende un cuerpo en forma de placa 112, y en la parte superior del cuerpo 112 se proporciona una carcasa rectangular 114.
En este momento, la carcasa 114 está dividido en piezas por una pluralidad de tabiques, formando así el primer, segundo y tercer compartimentos de instalación 114a, 114b y 114c.
Se proporciona un elemento de cubierta 116 que cubre las partes superiores del primer, segundo y tercer compartimentos de instalación 114a, 114b y 114c formados en la carcasa 114.
En la porción central de la carcasa 114, en concreto, en el tercer compartimento de instalación 114c formado entre el primer y el segundo compartimento de instalación 114a y 114b se instala una sonda ultrasónica (no mostrada).
En el tercer compartimento de instalación 114c de la carcasa 114 se proporciona una parte de exploración 210 que escanea las porciones soldadas que conectan los rieles vecinos R.
En este caso, la parte de exploración 210 se proporciona de tal forma que se corresponda con la superficie interna del tercer compartimiento de instalación 114c, se forma un orificio recortado 212a en su lado inferior, y se fija un tubo de guía 212 en la carcasa 114.
En este momento, se proporciona una cremallera 214 que se inserta en el lado interno del tubo de guía 212, sobresaliendo un lado de la cremallera del lado externo de la carcasa 114 y acoplado de forma móvil. En la porción de extremo de la cremallera 214 que sobresale del lado externo de la carcasa 114 se proporciona un elemento de exploración 220 configurado para explorar las porciones soldadas que conectan los rieles vecinos R.
Además, se proporciona un segundo motor 218 a cuyo eje de motor se acopla un piñón 216 acoplado con la cremallera 214 por medio del orificio recortado 212a formado en el lado inferior del tubo de guía 212.
Por lo tanto, el piñón 216 acoplado de manera fija en el eje de motor rota por la operación del segundo motor 218 y, al mismo tiempo, la cremallera 214 se arrastra hacia el lado externo de la carcasa 114, y el elemento de exploración 220 proporcionado en la porción de extremo de la cremallera 214 se acerca a la porción soldada que conecta los rieles vecinos R o entra en contacto con los mismos. En el momento en que el elemento de exploración 220 entra en contacto con la porción soldada, se emiten ondas ultrasónicas, escaneando así la porción soldada.
Se proporciona una parte de rueda 310 por motivos de operación, ya que está instalada a ambos lados de la parte de cuerpo 110.
En este caso, la parte de rueda 310 comprende un eje de rueda delantera 312 que atraviesa el primer compartimento de instalación 114a de la carcasa 114 en la dirección transversal, ambos lados del eje de rueda delantera están expuestos al exterior. El eje de rueda delantera 312 comprende un primer engranaje de cooperación 314.
En este momento, en las porciones de extremo de ambos lados del eje de rueda delantera 313 se proporciona un primer segmento de rueda dentada 316.
En el segundo compartimiento de instalación 114b de la carcasa 114 se proporciona un eje de rueda trasera 320 correspondiente al eje de rueda delantera 312, y en el eje de rueda trasera 320 se proporciona un segundo engranaje de cooperación 322, y en las porciones de extremo de ambos lados del eje de rueda trasera 320 se proporciona un segundo segmento de rueda dentada 324.
En este momento, una pista sin fin 330 conecta el primer segmento de rueda dentada 316 y el segundo segmento de rueda dentada 324, respectivamente.
En una superficie lateral de cada uno del primer y segundo segmentos de rueda dentada 316 y 324 se proporciona un
bastidor 340 que los soporta, y en los lados superior e inferior del bastidor 340 se proporcionan una pluralidad de rodillos auxiliares 342 que soportan el lado interno de la pista sin fin 330.
La parte de operación 410 se proporciona en el primer y segundo compartimentos de instalación 114a y 114b de la carcasa 114 con el fin de operar el eje de rueda delantera 312 y el eje de rueda trasera 320.
En este caso, la parte de operación 410 comprende un primer eje de transmisión 412 que está instalado en el primer compartimiento de instalación 114a y está colocado en la parte superior del eje de rueda delantera 312 y está instalado perpendicularmente al eje de rueda delantera 312. En el primer eje de transmisión 412 se proporciona un segundo engranaje accionado 414 acoplado con el primer engranaje de cooperación 314. Un segundo engranaje accionado 414 está acoplado de forma fija con el primer eje de transmisión 412 y está separado del segundo engranaje accionado 414.
La parte de operación 410 comprende un segundo eje de transmisión 422 que está instalado en el segundo compartimiento de instalación 114b y está colocado en la parte superior del eje de rueda trasera 320 y está instalado perpendicularmente al eje de rueda trasera 320. En el segundo eje de transmisión 422 se proporciona un tercer engranaje accionado 424 acoplado con el segundo engranaje de cooperación 322. Un segundo engranaje cónico accionado 426 está separado del tercer engranaje accionado 424 y está acoplado de forma fija con el segundo eje de transmisión 422.
Por lo tanto, a medida que rotan el primer y segundo ejes de transmisión 412 y 422, el segundo y tercer engranajes accionados 414 y 424 del primer y segundo ejes de transmisión 412 y 422 rotan y, al mismo tiempo, el primer y segundo engranajes de cooperación 314 y 333 acoplados con el segundo y tercer engranajes accionados 414 y 424 rotan, y el los ejes de ruedas delantera y trasera 312 y 320 rotan, por lo que el dispositivo automático de detección ultrasónica100 para rieles se mueve hacia delante y hacia atrás.
Se proporciona una parte de transferencia de accionamiento 510 en el primer y segundo compartimentos de instalación 114a y 114b de la carcasa 114 de la parte de cuerpo 110 para transferir la fuerza motriz para que se detenga la parte de operación 410.
En este caso, la parte de transferencia de fuerza motriz 510 comprende un tercer motor 512 que está instalado en el primer compartimiento de instalación 114a de la carcasa 114 y al que se acopla un primer engranaje cónico de accionamiento 514 con el primer engranaje cónico accionado 414, en cuyo eje de motor el primer eje de accionamiento 412 se proporciona, se acopla de forma fija, para transferir así la fuerza motriz.
En el segundo compartimento de instalación 114b de la carcasa 114 se instala un cuarto motor 522 en el que se acopla un segundo engranaje cónico de accionamiento 524 con el segundo engranaje cónico accionado 424, en cuyo eje de motor el segundo eje de accionamiento 422 se instala, se acopla de forma fija, para transferir así la fuerza motriz.
Cuando el tercer y cuarto motores 512 y 522 se ponen en marcha, el primer y segundo engranajes de accionamiento 514 y 524 proporcionados en el eje de motor rotan, y el primer y segundo engranajes cónicos accionados 416 y 426 acoplados con el primer y segundo engranajes cónicos de accionamiento 514 y 524 rotan, y el primer y segundo ejes de transmisión 412 y 422 rotan, y el eje de rueda delantera 312 y el eje de rueda trasera 320 rotan por medio de las rotaciones del primer y segundo ejes de transmisión 412 y 422.
En el primer y segundo compartimiento de instalación 114a y 114b de la carcasa 114 se proporciona una parte de soporte 610 que está soportada por el lado interno del riel R para que el dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles circule con seguridad.
En este momento, la parte de soporte 610 está instalada en un par dispuesto opuesto a ambos lados del primer compartimiento de instalación 114a de la carcasa 114, y en el segundo compartimiento de instalación 114b, se instala en correspondencia con la parte de soporte 610 instalada en el primer compartimento de instalación 114a.
La parte de soporte 610 se proporciona en cada uno del primer y segundo compartimentos de instalación 114a y 114b de la carcasa 114, y en el centro se proporciona un tercer engranaje accionado 614. La parte de soporte 610 comprende un eje roscado 612 con roscas opuestas alrededor del centro.
Un elemento deslizante 616 se acopla por rosca en ambos lados del eje roscado 612 y se acopla de forma fija para que sobresalga hacia el exterior de la carcasa 114 y tiene una ranura larga 616a en la dirección de circunferencia externa.
Se proporciona un saliente 617 en la carcasa 114 con la finalidad de evitar la rotación del elemento lateral 616 cuando se desliza a medida que se acopla a la ranura larga 616a formada en la superficie circunferencial externa del elemento deslizante 616.
Se proporciona un rodillo de guía 618 que está acoplado a una superficie circunferencial externa de la porción de
extremo del elemento deslizante 61 y está soportado por el riel R.
Se proporciona un primer motor 620 en cuyo eje del motor se acopla de forma fija el engranaje de accionamiento 622 que se acopla con el primer engranaje accionado 614 proporcionado en el centro del eje roscado 612.
En las construcciones descritas anteriormente, a medida que el eje roscado 612 rota tras la operación del primer motor 620, el elemento deslizante 615 se desliza, y el elemento deslizante 616 es arrastrado durante la operación del dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles, y funciona en un estado en que el rodillo de guía 618 entra en contacto con el riel R y circula de forma segura con un intervalo constante desde el carril R.
En una porción de extremo del elemento deslizante 616 se proporciona un orificio de montaje 616b, y un elemento elástico 630 se monta en el orificio de montaje 616b, y en el lado delantero del elemento elástico 630 se monta una bola 632.
Se proporciona un pasador de fijación 634 que cubre el orificio de montaje 616b del elemento deslizante 616 y se fija al elemento deslizante 616 mediante un medio de fijación tal como un perno, etc. para que la bola 632 quede expuesta al exterior.
Durante la operación del dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles, el elemento deslizante 616 se extrae de la carcasa 114, y tan pronto como el rodillo guía 618 entra en contacto con el riel R, la bola 632 opera cuando contacta con la superficie lateral interna del riel R, de forma que pueda desplazarse con un cierto intervalo desde el riel R, y al pasar por la porción soldada de los rieles R, la bola 632 presuriza el elemento elástico 630 y lo inserta en el orificio de montaje 616b. Después de que pasa, vuelve a su posición original con la ayuda del elemento elástico 630, de forma que la bola 632 pueda mantener siempre un estado de contacto con el riel R.
En la parte de cuerpo 110 se proporciona una parte de generación de energía solar 710 mediante la que se genera energía eléctrica para hacer funcionar así el dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles.
La parte de generación de energía solar 710 comprende una placa de célula solar 712 que genera energía eléctrica cuando la luz solar incide sobre la parte superior del elemento de cubierta 116 para generar corriente eléctrica basándose en la fuerza fotoelectromotriz.
Se proporciona una batería de almacenamiento 714 tanto en el primer como en el segundo compartimento de instalación 114a y 114b de la carcasa 114 o en al menos el primer y segundo compartimento de instalación 114a y 114b para cargar así la corriente que genera basándose en la fuerza fotoelectromotriz. cuando la luz solar incide sobre la placa de célula solar 12.
Adicionalmente, se proporciona un módulo de carga 716 que tiene las características de que cuando la luz solar incide sobre la placa de célula solar 712, la corriente se genera basándose en la fuerza fotoelectromotriz, y cuando la corriente de generación alcanza un límite de almacenamiento durante la carga de la batería de almacenamiento 714, se detecta, y se evita que la corriente generada desde la placa de célula solar 712 entre en la batería de almacenamiento 714.
Por lo tanto, la energía eléctrica suministrada al dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles se utiliza en aras de la autogeneración de energía con luz solar y al mismo tiempo se suministra.
Se describirán las operaciones del dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles de acuerdo con la presente invención.
La Figura 8 es una vista en planta que ilustra una relación de operación de un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles de la presente invención mientras muestra un estado en que una parte de soporte está soportada cuando entra en contacto con una porción soldada. La Figura 9 es una vista que ilustra una relación de operación de un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles de la presente invención mientras muestra un estado en que una parte de soporte está soportada cuando entra en contacto con una porción soldada. La Figura 10 es una vista que ilustra una relación de operación de un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles de la presente invención mientras muestra un estado en que un elemento de exploración es arrastrado hacia una parte de soldadura de un riel.
Como se muestra en el presente documento, en el dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para carriles de acuerdo con la presente invención, cuando el cuarto motor 620 de la parte de soporte 610 comienza a funcionar en un estado que está posicionado en la línea de los rieles R, el eje roscado 612 rota, y el elemento deslizante 616 acoplado a ambos lados del eje del tornillo 612 es arrastrado hacia el lado externo de la carcasa 114, y el rodillo guía 618 y la bola 62 entran en contacto con la parte lateral del riel R.
En este estado, cuando el tercer y cuarto motores 512 y 522 de la parte de transferencia de fuerza motriz 510 proporcionados en el primer y segundo compartimentos de instalación 114a y 114b de la carcasa 114 están en
funcionamiento, el primer y segundo engranajes cónicos de accionamiento 514 y 524 acoplados de forma fija en los ejes de motor del tercer y cuarto motores 512 y 522 rotan, y el primer y segundo engranajes cónicos accionados 416 y 426 acoplados con el primer y segundo engranajes cónicos de accionamiento 514 y 524 rotan, por lo que rotan el primer y segundo ejes de transmisión 412 y 422.
A medida que rotan el primer y segundo ejes 412 y 422, el primer y segundo engranajes de cooperación 413 y 322 acoplados con el segundo y tercer engranajes accionados 414 y 424 rotan, de forma que el eje de rueda delantera 312 y el eje de rueda trasera 320 roten.
A medida que el eje de rueda delantera 312 y el eje de rueda trasera 320 rotan, el primer y segundo segmentos de rueda dentada 316 y 324 rotan, y la pista sin fin 330 que conecta el primer y segundo segmentos de rueda dentada 316 y 324 rotan.
En este momento, la dirección de operación del dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles se determina dependiendo de las direcciones de rotación del tercer y cuarto motores 512 y 522 de la parte de transferencia de fuerza motriz 510.
A través de las operaciones antes descritas, el dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles circula en las líneas entre los rieles R.
Como el dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles, cuando la parte de exploración 220 se coloca en el lado de la porción soldada de los rieles vecinos R, el dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles se detiene.
Después de que el dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles se detiene, cuando se activa el primer motor 218 de la parte de exploración 210 proporcionada en el tercer compartimento de instalación 114c de la carcasa 114, el piñón 216 acoplado de forma fija al eje del motor del segundo motor 218 rota, y la cremallera 214 es arrastrada hacia el exterior de la carcasa 114, por lo que el elemento de exploración 220 se acerca y entra en contacto con la porción soldada de los rieles R,
Después de que la parte de exploración 220 se coloca cerca de la porción soldada de los rieles R, se emiten ondas ultrasónicas, se realiza una exploración y los datos explorados se transmiten al centro de control central a través de la sonda.
El método para emitir ondas ultrasónicas a la porción soldada de los rieles R y explorarlas y el método para transmitir los datos explorados al centro de control central son técnicas conocidas, por lo que se omitirán las descripciones detalladas de los mismos.
Una vez finalizado el trabajo de exploración en la porción soldada de los rieles R, cuando el segundo motor 218 funciona en la dirección inversa, el piñón 216 rota en la dirección inversa, y la cremallera 214 se ve obligada a insertarse en el lado interno de la carcasa 114, de forma que el elemento de exploración 220 sale de la porción soldada de los rieles R.
En este estado, el dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles se mueve a la siguiente porción soldada de los rieles R y comienza a explorar la porción soldada en la misma forma que la anterior.
Las porciones soldadas que conectan los rieles vecinos R se inspeccionan mediante las operaciones repetidas descritas anteriormente, y se realiza un trabajo de mantenimiento necesario, para que el tren pueda circular con seguridad.
El dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles circula por lo general durante la noche cuando los trenes no circulan, y durante el día cuando los trenes circulan, el dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles permanece detenido entre los rieles R.
En este momento, en un estado en que el dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles está detenido entre los rieles R, se obtiene un estado fijo seguro, por lo que el dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles no se agita debido al fuerte aire que se genera cuando pasa el tren.
Adicionalmente, el dispositivo de detección ultrasónico automático 100 para rieles está configurado para generar electricidad usando luz solar cuando está estacionado, y la electricidad así generada se carga en la batería de almacenamiento 714, y el dispositivo de detección ultrasónico automático 100 para rieles puede circular en la noche día usando la electricidad cargada para inspeccionar la porción soldada que conecta los rieles vecinos R.
La Figura 11 es una vista que ilustra un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles de acuerdo con otra realización de la presente invención.
Como se muestra en el presente documento, los extremos delantero y trasero del cuerpo 112 son prolongados y se instala una placa inclinada 120 en la parte superior del cuerpo prolongado 112.
Las operaciones del dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles de acuerdo con la presente invención son las mismas que las operaciones descritas anteriormente, por lo que se omitirán las descripciones.
Sin embargo, puesto que la placa inclinada 120 se proporciona en los extremos delantero y trasero del cuerpo 112, es posible reducir sustancialmente la resistencia del aire que se genera cuando los trenes pasan en un estado en que el dispositivo automático de detección ultrasónica 100 para rieles permanece detenido entre los rieles R, evitando por tanto los movimientos del mismo, lo da como resultado la prevención de daños parciales.
Como la presente invención puede realizarse de distintas formas sin desviarse de las características de la misma, también debe entenderse que los ejemplos descritos anteriormente no están limitados por ninguno de los detalles de la descripción anterior, a no ser que se especifique lo contrario, sino que se deben interpretar ampliamente dentro de su alcance como se definen en las reivindicaciones adjuntas y, por lo tanto, todos los cambios y modificaciones que se encuentren dentro de los objetivos y límites de las reivindicaciones se pretende, por tanto, que queden englobados en las reivindicaciones adjuntas.
Aplicabilidad industrial
La presente invención se refiere a un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles y, en particular, a un dispositivo automático de detección ultrasónica para rieles que permite inspeccionar cualquier grieta en una porción soldada que conecta los rieles vecinos cuando opera automáticamente a lo largo de los rieles y mantiene un estado estacionado entre los rieles cuando no se inspecciona la porción soldada.
Claims (10)
1. Un dispositivo automático de detección ultrasónica (100) para rieles, que comprende:
una parte de cuerpo (110);
una parte de rueda (310) instalada en ambos lados de la parte de cuerpo (110);
una parte de operación (410) que está instalada en la parte de cuerpo (110) y activa la parte de rueda (310); y una parte de transferencia de fuerza motriz (510) que transfiere una fuerza motriz a la parte de operación (410); caracterizado por que el dispositivo automático de detección ultrasónica (100) comprende:
un cuerpo en forma de placa (112) que está separado del suelo;
una carcasa (114) que está instalada en la parte superior del cuerpo (112) y está dividida por un tabique y está formada por un primer y un segundo compartimentos de instalación (114a, 114b) formados en los extremos delantero y trasero para instalar la parte de operación (410) y la parte de transferencia de fuerza motriz (510), y un tercer compartimento de instalación (114c) formado entre el primer y el segundo compartimentos de instalación (114a, 114b);
una sonda ultrasónica instalada en dicho tercer compartimento de instalación (114c);
un elemento de cubierta (116) que cubre el primer, el segundo y el tercer compartimentos de instalación (114a, 114b, 114c) de la carcasa (114);
comprendiendo además la parte de cuerpo (110) una parte de soporte (610) soportada por los rieles, en donde la parte de soporte (610) comprende:
un eje roscado (612) que está proporcionado en cada uno del primer y del segundo compartimentos de instalación (114a, 114b) formados en la carcasa (114) de la parte de cuerpo (110), teniendo cada eje roscado (612) un primer engranaje accionado (614) en su porción central y roscas cada una formada en diferentes direcciones en ambos lados alrededor de su porción central;
un elemento deslizante (616) que está fijado mediante rosca a ambos lados de cada eje roscado (612) y tiene una ranura larga (616a) en una dirección longitudinal, incluyendo la carcasa (114) un saliente (617) que está acoplado a la ranura larga (616a);
un rodillo de guía (618) que está acoplado de forma fija en una superficie circunferencial externa de una porción de extremo de cada elemento deslizante (616); y para cada eje roscado (612) un primer motor (620) a cuyo eje de motor está acoplado de forma fija un engranaje de accionamiento (622) acoplado al primer engranaje accionado (614).
2. El dispositivo de la reivindicación 1, donde en el tercer compartimiento de instalación (114c) se proporciona una parte de exploración (210) que explora una porción soldada que conecta los rieles.
3. El dispositivo de la reivindicación 2, en donde la parte de exploración (210) comprende:
un tubo de guía (212) instalado en pares a ambos lados de una superficie interior del tercer compartimento de instalación (114c) y que tiene un orificio recortado (212a) formado en su lado inferior;
una cremallera (214) que está acoplada en un lado interno del tubo de guía (212) y sobresale del lado externo de la carcasa (114), y se proporciona un elemento de exploración (220) en una porción de extremo de la cremallera (214) situada en el lado externo de la carcasa (114); y
un segundo motor (218) que está situado en el orificio recortado (212a) formado en el lado inferior del tubo de guía (212) y tiene un eje de motor al que se acopla de forma fija un piñón (216) acoplado a la cremallera (214).
4. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde la parte de rueda (310) comprende:
un eje de rueda delantera (312) que sobresale en ambas direcciones laterales después de pasar por el primer compartimento de instalación (114a) formado en la carcasa (114) de la parte de cuerpo (110) y que tiene un primer engranaje de cooperación (314) para una posición en el primer compartimento de instalación (114a);
un primer segmento de rueda dentada (316) instalado en una porción de extremo de ambos lados del eje de rueda delantera (312);
un eje de rueda trasera (320) que sobresale en ambas direcciones laterales después de pasar a través de un segundo compartimento de instalación (114b) formado en la carcasa (114) de la parte de cuerpo (110) y que tiene un segundo engranaje de cooperación (322) para una instalación en el segundo compartimento de instalación (114b);
un segundo segmento de rueda dentada (324) instalado en una porción de extremo de ambos lados del eje de rueda trasera (320); y
una pista sin fin (330) que conecta el primer segmento de rueda dentada (316) y el segundo segmento de rueda dentada (324).
5. El dispositivo de la reivindicación 4, en donde se proporciona un bastidor (340) en una porción lateral externa de cada uno del primer y del segundo segmentos de rueda dentada (316, 324), y en las porciones superior e inferior del bastidor (340) se proporcionan una pluralidad de rodillos auxiliares (342) que soportan las superficies laterales internas
de la pista sin fin (330).
6. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde la parte de operación (410) comprende:
primer y segundo ejes de transmisión (412, 422) que se proporcionan en el primer y el segundo compartimentos de instalación (114a, 114b) de la parte de cuerpo (110) ya que son perpendiculares a la parte superior de cada uno del eje de rueda delantera (312) y del eje de rueda trasera (320) de la parte de rueda (310) y que tienen segundo y tercer engranajes accionados (414, 424) acoplados al primer y al segundo engranajes de cooperación (314, 322); y
primer y segundo engranajes cónicos accionados (416, 426) que se proporcionan en el primer y el segundo ejes de transmisión (412, 422) y que están separados del segundo y del tercer engranajes accionados (414, 424).
7. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde la parte de transferencia de fuerza motriz (510) comprende:
tercer y cuarto motores (512, 522) que están instalados en el primer y el segundo compartimientos de instalación (114a, 114b) de la parte de cuerpo (110); y
primer y segundo engranajes cónicos de accionamiento (514, 524) que están acoplados de forma fija a los ejes de motor del tercer y del cuarto motores (512, 522) y están acoplados al primer y al segundo engranajes cónicos accionados (416, 426) proporcionados en el primer y el segundo ejes de transmisión (412, 422) de la parte de operación (410).
8. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde hay formado un orificio de montaje (616b) en una porción de extremo del elemento deslizante (616), y hay montado un elemento elástico (630) en el orificio de montaje (616b), y una bola (632) está montada en un lado delantero del elemento elástico (630), y una placa de fijación (634) está configurada para cubrir el orificio de montaje (616b) del elemento deslizante (616) y para acoplarse de forma fija para que la bola (632) sobresalga hacia fuera.
9. El dispositivo de la reivindicación 8, en donde la parte de cuerpo (110) comprende además una parte de generación de energía solar (710), y la parte de generación de energía solar (710) comprende:
una placa de célula solar (712) proporcionada en la parte superior del elemento de cubierta (116) proporcionado en la parte superior de la carcasa (114) de la parte de cuerpo (110);
una batería de almacenamiento (714) que está instalada tanto en el primer como en el segundo compartimentos de instalación (114a, 114b) de la carcasa (114) o está instalada en cualquiera del primer compartimento de instalación (114a) o del segundo compartimento de instalación (114b); y
un módulo de carga (716) que está instalado tanto en el primer como en el segundo compartimentos de instalación (114a, 114b) de la carcasa (114) o está instalado en cualquiera del primer compartimento de instalación (114a) o del segundo compartimento de instalación (114b).
10. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el cuerpo (112) de la parte de cuerpo (110) se prolonga en las direcciones hacia delante y hacia atrás, y una placa inclinada (120) está instalada en la parte superior del cuerpo prolongado (112).
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