ES2949833T3 - Tren de rodaje de un vehículo ferroviario con un sistema hidromecánico de control del juego de ruedas - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un sistema hidromecánico de control de juego de ruedas (1) para un vehículo ferroviario, que comprende un juego de ruedas delantero (2) y un juego de ruedas trasero (3), que está dispuesto detrás del juego de ruedas delantero en una dirección de marcha, el juego de ruedas trasero que tiene la propiedad de asumir una posición favorable en un arco de un bastidor de chasis y un par de rieles que interactúan con él. El sistema de control del juego de ruedas se caracteriza porque se proporciona un control del juego de ruedas (4) conectado al juego de ruedas delantero y al juego de ruedas trasero, que está diseñado para desviar hidráulicamente el juego de ruedas delantero dependiendo de una deflexión del juego de ruedas trasero, preferiblemente en la misma cantidad que el juego de ruedas trasero Sin embargo, el juego de ruedas en la dirección opuesta. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Tren de rodaje de un vehículo ferroviario con un sistema hidromecánico de control del juego de ruedas

La presente invención se refiere a un tren de rodaje con un sistema hidromecánico de control del juego de ruedas para un vehículo ferroviario.

Existen muchos dispositivos en el estado de la técnica para controlar los ejes de los vehículos ferroviarios, desde sistemas pasivos hasta sistemas totalmente activos.

Para lograr un beneficio sostenible con un sistema de control de juegos de ruedas para un vehículo ferroviario, los juegos de ruedas deben poder colocarse activamente en la denominada posición radial de acuerdo con el radio de curva de las vías, independientemente del radio de curva y de la geometría de contacto entre la rueda y el carril. En la posición perfectamente radial, el eje del árbol del juego de ruedas discurre hacia el centro de la curva formada por las vías. Para lograr esto cuando los juegos de ruedas de un tren de rodaje están dispuestos uno detrás de otro, los juegos de ruedas deben estar dispuestos en forma móvil en el tren de rodaje.

Se conocen del estado de la técnica sistemas pasivos o semipasivos para la alineación de la posición de juegos de ruedas, que se pueden implementar de manera económica pero solo consiguen buenos resultados con radios de curvatura de vía más grandes y condiciones ideales de rueda-carril.

Los sistemas activos, por otro lado, brindan los mejores resultados independientemente de las condiciones de la rueda y el carril y los radios de las curvas recorridas, pero su implementación es significativamente más costosa. La mayoría de los sistemas activos conocidos también reaccionan con relativa lentitud, por lo que no pueden desarrollar correctamente su efecto, en especial al cruzar un interruptor. Además, prácticamente todos los sistemas activos conocidos no son adecuados para su uso en vehículos de dos ejes.

El documento DE 10 2013 103827 A1 muestra un tren de rodaje del mismo tipo. El documento EP 3 356198 A1 también muestra un tren de rodaje tren de rodaje similar.

Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema hidromecánico de control de juegos de ruedas que sea significativamente más económico que un sistema activo comparable, pueda reaccionar más rápidamente y, por lo tanto, también sea adecuado para puntos de cambio y sea adecuado para vehículos sobre rieles de dos ejes. Esto se logra con un sistema hidromecánico de control de juego de ruedas que presenta todas las características de la reivindicación 1. Las configuraciones ventajosas del sistema se pueden encontrar en las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con la invención, el sistema hidromecánico de control de juegos de ruedas montados para un vehículo ferroviario comprende un juego de ruedas delantero y un juego de ruedas trasero que está dispuesto detrás del juego de ruedas delantero en un sentido de marcha, estando diseñado el juego de ruedas delantero para variar su posición en una curva de un par de rieles que interactúan con él y/o el juego de ruedas trasero presenta la propiedad de ocupar una posición favorable en una curva de un bastidor de tren de rodaje y un par de rieles que interactúan con él. El sistema comprende un sistema de control del juego de ruedas conectado al juego de ruedas delantero y al juego de ruedas trasero, que está diseñado para desviar hidráulicamente el juego de ruedas delantero en función de la desviación del juego de ruedas trasero a través de una válvula hidráulica, preferiblemente por la misma cantidad que el juego de ruedas trasero, pero en la dirección opuesta.

El sistema de control aprovecha el hecho de que el juego de ruedas trasero se guía típicamente en forma elástica y con baja rigidez en un tren de rodaje, de modo que siempre se ajusta prácticamente radial o suprarradialmente en la vía, independientemente de las condiciones de rueda-carril. El sistema de control según la invención es, por lo tanto, idealmente adecuado para vehículos ferroviarios con velocidades más bajas, vehículos de dos ejes y, en general, para vehículos ferroviarios en los que, por razones económicas, se requieren costes de inversión más bajos y no es posible un control activo del eje de ruedas.

De acuerdo con la invención, se prevé que la posición del juego de ruedas trasero se transmita en sentido contrario al juego de ruedas delantero a través de un sistema de control hidráulico, de modo que este último también asume al menos una posición radial o incluso suprarradial en la vía.

La energía para el control del juego de ruedas delantero es suministrada por el sistema hidráulico y no tiene que ser absorbida por la energía de fricción del juego de ruedas trasero.

En consecuencia, de acuerdo con una realización avanzada de la invención, se prevé que el juego de ruedas trasero sea guiado libre o elásticamente con cierta rigidez en su tren de rodaje asociado para asumir una posición radial y/o suprarradial deseada en una curva de un par de carriles en todas las condiciones de rueda-carril.

Si debe evitarse el sobreviraje o incluso si solo se desea una dirección limitada, el ajuste puede reducirse en consecuencia aumentando las rigideces paralelas y parásitas (por ejemplo, muelle primario, muelle auxiliar, etc.) o añadiendo rigidez en el sistema hidráulico.

De acuerdo con una variante opcional de la invención, se prevé que el juego de ruedas delanteras y el juego de ruedas traseras estén dispuestos en un bastidor de tren de rodaje común y que la posición del juego de ruedas delanteras o del juego de ruedas traseras, respectivamente, en una curva de un par de carriles que cooperan con el juego de ruedas respectivo esté definida por un movimiento longitudinal entre un bastidor de tren de rodaje y un cojinete del juego de ruedas respectivo.

Un juego de ruedas comprende dos ruedas que están conectadas entre sí a través de un eje común. Está previsto que cada una de las dos ruedas de un juego de ruedas ruede sobre un carril de un par de carriles, de modo que el par de carriles esté en contacto con una rueda de cada juego de ruedas.

Preferiblemente, también se prevé una bomba para suministrar la energía para la desviación hidráulica del juego de ruedas delanteras, estando la bomba embridada a un extremo de un eje del juego de ruedas delanteras o del juego de ruedas traseras y estando acoplada a este eje por el lado de accionamiento.

De este modo, la potencia de bombeo necesaria para desviar el juego de ruedas delanteras se consigue en forma inteligente sin necesidad de cableado eléctrico directamente en el juego de ruedas, por lo que se pueden omitir los complicados trabajos de cableado. Como bomba puede utilizarse una bomba de engranajes ordinaria o una bomba de pistones axiales acoplada directamente al eje del juego de ruedas por el lado de accionamiento. Como alternativa, sin embargo, la invención también incluye que la bomba se accione eléctricamente para proporcionar la presión hidráulica necesaria. La bomba puede estar integrada en un bloque de válvulas o en una unidad de potencia hidráulica.

De acuerdo con la invención, el sistema de control del juego de ruedas comprende, además, al menos una válvula de control, ventajosamente una válvula de control por juego de ruedas, preferiblemente una válvula de 4/3 vías, en la que la válvula de control:

a) es accionable mecánica o electromecánicamente mediante una desviación del juego de ruedas trasero para llevar la válvula de control a una posición de desviación que provoque la desviación hidráulica del juego de ruedas delantero en dirección opuesta al juego de ruedas trasero, y

b) es accionable mecánica o electromecánicamente mediante la desviación del juego de ruedas delantero para que, una vez alcanzada la desviación deseada, la válvula de control se bloquee y se detenga la desviación hidráulica del juego de ruedas delantero.

Preferiblemente, está previsto que

c) la bomba se ponga en estado de reposo en la posición de bloqueo para que no se produzcan pérdidas de potencia.

De acuerdo con una modificación opcional de la invención, se prevé que las válvulas de 4/3 vías estén diseñadas con empujadores de válvula accionados por resorte, por lo que puede alcanzarse el caudal máximo incluso con pequeños movimientos de control.

De acuerdo con una modificación opcional de la invención, está previsto integrar todas las válvulas presentes en el tren de rodaje en un bloque de válvulas central como una unidad.

De este modo, la válvula de control se acciona en función de la posición del juego de ruedas trasero en la vía o en relación con el bastidor del tren de rodaje y garantiza una flexión del juego de ruedas delantero de la misma magnitud pero en sentido contrario.

De acuerdo con la invención, también se puede prever que la desviación de los ejes se transmita eléctricamente y que la posición de la válvula requerida se efectúe a través de las electroválvulas correspondientes.

De acuerdo con la invención, está previsto que el accionamiento mecánico de la válvula de control del respectivo eje de ruedas delantero para cambiar a una posición de desviación se efectúe a través de un cable de empuje y tracción. Mediante el montaje de la válvula en el propio juego de ruedas, esta se desplaza automáticamente a una posición de bloqueo cuando se alcanza el ángulo de desviación predeterminado.

De acuerdo con una variante de la invención, en la que las válvulas están dispuestas en el bastidor del tren de rodaje, la válvula se mueve a una posición de bloqueo mediante un segundo cable de empuje y tracción.

Alternativamente, en lugar de cables de empuje y tracción, el accionamiento de las válvulas también puede realizarse mediante dos cables de tracción pura que actúen recíprocamente.

Los juegos de ruedas pueden controlarse a través del ángulo de giro del tren de rodaje fijando los cables de empuje y tracción entre la carrocería y el bastidor del tren de rodaje, lo que permite reducir la carrera y separar el movimiento de giro del movimiento longitudinal.

En otras palabras, la válvula se desplaza a una posición de desvío modificando la posición del juego de ruedas en la vía. Este es el caso, por ejemplo, al entrar en una curva de la vía, ya que el tren de rodaje se adapta ahora a la curva de la vía gracias a su guiado elástico. Esta adaptación del juego de ruedas trasero conduce a un cambio en la posición de conmutación de la válvula de control de una posición de bloqueo a una posición de desviación, en la que el juego de ruedas delantero se desvía hidráulicamente en dirección opuesta al juego de ruedas trasero. Cuando el juego de ruedas delantero alcanza la misma desviación que el juego de ruedas trasero, la válvula vuelve a su posición de bloqueo. Las posiciones de conmutación de la válvula pueden modificarse por medio de un cable de empuje y tracción, que acciona la válvula en el juego de ruedas respectivo en función de un ángulo de desviación del juego de ruedas trasero con respecto al bastidor del tren de rodaje. Alternativamente, la invención también comprende que el cambio de las posiciones de conmutación puede efectuarse electromecánica o electromagnéticamente en función de una posición detectada de un respectivo juego de ruedas en el tren de rodaje.

Además, de acuerdo con una variante de la invención, puede estar previsto que los cables de empuje y tracción puedan estar dispuestos entre el bastidor del tren de rodaje y el cuerpo del carro, por lo que el ángulo de oscilación del bastidor del tren de rodaje con respecto al cuerpo del carro se utiliza como variable de control.

Preferiblemente, puede preverse al menos una válvula de dirección de marcha por juego de ruedas, preferiblemente una válvula de 6/2 vías o una combinación de una válvula de 4/2 vías y una válvula de 2/2 vías, para conmutar los juegos de ruedas de marcha adelante a marcha atrás, y viceversa, que puede conmutarse mediante una presión diferencial que caracteriza el sentido de giro entre los lados de succión y presión de una bomba acoplada a un eje del juego de ruedas. Sin embargo, la invención también abarca la idea según la cual la válvula de dirección de marcha se ajusta, preferiblemente en forma eléctrica, sobre la base de la información de dirección de marcha que no obtiene la bomba. Por lo tanto, esta información también puede proceder de un sistema de control de trenes o de un sistema similar y conducir a una conmutación correspondiente de la válvula. Alternativamente, una línea de control puede ser suficiente para conmutar las dos líneas de control a través de la presión diferencial, por lo que se prevé un accionamiento por resorte de la válvula a la posición inicial.

Esta configuración resulta ventajosa cuando el vehículo ferroviario cambia de dirección de marcha. Entonces se produce automáticamente un cambio de posición de conmutación de la válvula de dirección de marcha, de modo que el juego de ruedas antes delantero pasa a funcionar como juego de ruedas trasero, y viceversa. En el caso de una bomba acoplada permanentemente al eje del juego de ruedas, la posición de conmutación se cambia en función de la diferencia de presión entre los lados de aspiración y de presión.

Dado que el juego de ruedas trasero no se ve influido hidráulicamente en su posición sobre la vía, la válvula de dirección de marcha garantiza la suspensión elástica del juego de ruedas trasero, por ejemplo, cortocircuitando las dos cámaras de un cilindro de accionamiento de un juego de ruedas a través de un acelerador, de modo que el juego de ruedas trasero pueda adaptarse a una curva de un par de carriles.

De acuerdo con la invención, puede preverse, además, que el control del juego de ruedas esté provisto de un recorrido muerto para evitar efectos de mando no deseados a velocidades más elevadas en los tramos rectos y en las grandes curvas. Preferiblemente, las desviaciones del juego de ruedas trasero, que corresponden aproximadamente al ajuste de un recorrido a través de una curva con un radio de unos 1000 m, no provocan un control del juego de ruedas delantero.

Además, de acuerdo con la invención, se puede prever que tanto el juego de ruedas trasero como el juego de ruedas delantero se puedan desviar mediante al menos un cilindro de accionamiento en cada caso, estando conectadas las dos cámaras de los respectivos cilindros de accionamiento mediante un pequeño orificio de estrangulación, de modo que el juego de ruedas asociado se pueda desplazar independientemente en línea recta hasta la posición central y se puedan compensar así las tolerancias, preferiblemente, el diámetro del orificio de estrangulación es diferente para el juego de ruedas delantero y el juego de ruedas trasero, preferiblemente de manera que el juego de ruedas delantero presenta una amortiguación mayor que el juego de ruedas trasero, es decir, la válvula de mariposa presenta una abertura menor.

El orificio de estrangulación puede diseñarse de tal manera que no se produzcan condiciones inestables y, sin embargo, se produzca un movimiento prácticamente sin obstáculos al conducir en curvas y puntos.

De acuerdo con la invención, las cámaras del cilindro de accionamiento del juego de ruedas trasero pueden cortocircuitarse a través de la válvula de dirección de marcha, que tiene un orificio de estrangulación integrado. El orificio de estrangulación integrado puede presentar una abertura mayor que la válvula de mariposa que está firmemente conectada a las dos cámaras de un cilindro de accionamiento.

Además, se puede prever que las válvulas de dirección de marcha revelen su posición asumida mediante diferentes colores del respectivo empujador de válvula o de un pasador de válvula, que preferiblemente también se pueden reconocer desde el exterior a través de una mirilla. Esto permite comprobar visualmente la posición de la válvula de dirección de marcha. Si una de estas válvulas está bloqueada, serían visibles posiciones diferentes en ambas válvulas. Alternativamente, también es concebible un pasador indicador, que se eleva o desciende a través del empujador de válvula.

Además, puede tener lugar una simulación del principio de control en una unidad informática mediante el control electrónico de los actuadores, de modo que pueda detectarse un control inesperado y desfavorable.

Además, de acuerdo con la invención, puede haber dos cilindros de accionamiento por juego de ruedas, que actúan en lados diferentes del juego de ruedas en la dirección de anchura perpendicular a la dirección de marcha.

Además, de acuerdo con la invención, puede preverse que el control del juego de ruedas esté diseñado para ajustar las rigideces paralelas y parásitas (por ejemplo, suspensión primaria, muelle auxiliar, etc.) para reducir un posible control excesivamente radial o solo limitado de los juegos de ruedas en condiciones de vía con geometría de contacto desfavorable o condiciones de desgaste especiales. Esto también puede crearse mediante una rigidez adicional en el propio sistema hidráulico.

La invención comprende, además, un vehículo ferroviario con un tren de rodaje como el presentado con anterioridad.

Otras características, detalles y ventajas se desprenderán de la siguiente descripción de figuras. En ellas:

Fig. 1: muestra una representación esquemática de la presente invención,

Fig. 2: una representación esquemática del diagrama del circuito hidráulico de la presente invención, que logra las ventajas de la invención independientemente de una dirección de desplazamiento, y

Fig. 3: una vista superior esquemática de un bastidor de tren de rodaje con el sistema de control del juego de ruedas según la invención.

La Fig. 1 muestra el principio básico según la invención mediante una representación esquemática muy simplificada.

El sistema 1 hidromecánico de control del juego de ruedas tiene un juego 2 de ruedas delantero y un juego 3 de ruedas trasero (no mostrados explícitamente), cuya posición en la vía puede modificarse mediante un cilindro 12 de accionamiento asociado al juego 2, 3 de ruedas. Puede observarse que los dos cilindros 12 de accionamiento se desvían con relativa fuerza en direcciones opuestas entre sí, lo que es indicativo de una curva de vía con un radio relativamente pequeño. Un cambio en el cilindro 12 de accionamiento conduce siempre a un cambio en el juego 2, 3 de ruedas conectado a él.

La idea de la invención es ajustar hidráulicamente el juego 2 de ruedas delantero mediante una desviación automática del juego 3 de ruedas trasero.

Para obtener un juego 3 de ruedas trasero libre o elástico o adaptable, las dos cámaras del cilindro 12 de accionamiento pertenecientes al juego de ruedas trasero están cortocircuitadas a través de una válvula 16 de mariposa. De este modo, el juego de ruedas trasero puede ajustarse en función de una fuerza externa que actúe sobre la vía, de modo que, en caso de curva de la vía, el juego de ruedas trasero, que antes estaba alineado en línea recta, adopte una posición radial deseada o incluso una posición suprarradial.

Sin embargo, si la posición del juego 3 de ruedas trasero o la posición del cilindro 12 de accionamiento asociado cambia, esto tiene un efecto sobre una válvula de control mediante un primer cable 9 de empuje y tracción.

Esta válvula de control, que en la Fig. 1 está implementada por una válvula 4/3, asume su posición central cuando ambos cilindros de accionamiento se desvían en la misma cantidad pero en direcciones opuestas.

Si, por el contrario, se detecta un cambio en la posición del juego de ruedas trasero a través del cable 9 de empuje y tracción, este se desplaza a una de sus dos posiciones de desviación. En esta posición, el cilindro 12 de accionamiento del juego 2 de ruedas delantero se pone en contacto con un fluido hidráulico a presión, de modo que el cilindro de accionamiento delantero se desplaza en dirección opuesta al cilindro 12 trasero.

Por ejemplo, si el pistón del cilindro trasero se desplaza hacia la derecha, el primer cable de empuje y tracción hace que el lado de alta presión de la bomba 6 hidráulica se conecte a la cámara derecha del cilindro de accionamiento delantero, lo que hace que cambie la posición del juego de ruedas delantero. Si el cilindro de accionamiento se encuentra en el lado opuesto del tren de rodaje, el lado de alta presión de la bomba 6 hidráulica se conecta lógicamente a la cámara izquierda del cilindro de accionamiento principal.

Solo cuando se alcanza la desviación de la misma cantidad pero en sentido contrario, el segundo cable 10 de empuje y tracción hace que la posición de desviación de la válvula 8 de control se desplace hacia la posición de bloqueo o posición intermedia de la válvula 8 de control. En esta posición intermedia de la válvula 8 de control, los lados de alta y baja presión están cortocircuitados, de modo que la bomba 6 funciona en ralentí.

Para que el cilindro 12 de accionamiento delantero también pueda realizar correcciones más pequeñas en la posición intermedia de la válvula 8 de control, las dos cámaras del cilindro 12 de accionamiento pueden conectarse a través de una válvula 15 de mariposa (no representada en la Fig. 1), que permite un caudal mucho menor que la válvula 16 de mariposa.

La Fig. 2 muestra ahora un esquema hidráulico del control 1 hidromecánico del juego de ruedas, que se corresponde en su idea básica con el esquema de la Fig. 1, pero para una estructura independiente del sentido de la marcha presenta una válvula de control y una válvula de dirección de marcha para cada cilindro 12 de accionamiento.

En este caso, se dispone ahora de válvulas de dirección de marcha para detectar el juego de ruedas trasero y el delantero, que suministran la alta presión de la bomba 6, que funciona en diferentes direcciones dependiendo de la dirección de marcha, al juego 2 de ruedas delantero o al cilindro 12 de accionamiento delantero asociado. Además, hay una válvula 8 de control separada para cada cilindro 12 de accionamiento, por lo que la del juego 3 de ruedas trasero está desacoplada del lado de alta presión de la bomba 6 por medio de la válvula 11 de dirección de marcha, de modo que cualquier cambio de posición de la válvula 8 de control trasera no tiene ningún efecto.

La ilustración de la Fig. 2 se aplica a un tren 5 de rodaje con un cilindro 12 de accionamiento por cada juego 2, 3 de ruedas. La función corresponde esencialmente al procedimiento ya explicado para la Fig. 1. En la guía del juego de ruedas del respectivo juego 3 de ruedas trasero, está fijado un cable 10 de empuje y tracción, que transmite el movimiento longitudinal entre el bastidor 5 del tren de rodaje y el cojinete del juego de ruedas a la válvula 8 de control, en este caso, una válvula de 4/3 vías en el juego 2 de ruedas trasero. Cuando se acciona la válvula 8 de control, el cilindro 12 de accionamiento del juego 2 de ruedas delantero se presuriza, de modo que se mueve en dirección opuesta al juego 3 de ruedas trasero hasta que alcanza el mismo ajuste que el del juego 2 de ruedas trasero. A continuación, la válvula 8 de control se devuelve automáticamente a su posición intermedia, en la que el cilindro 8 está prácticamente bloqueado hidráulicamente, y los conductos de presión y retorno de la bomba 6 están cortocircuitados, de modo que la bomba 6 ya no tiene que generar presión y no genera prácticamente ninguna pérdida de potencia.

La energía o presión para el ajuste es generada por una bomba 6, que puede ser una bomba de engranajes, embridada en el extremo del eje del juego de ruedas y accionada por la rotación del juego 2, 3 de ruedas. A continuación, el caudal se rectifica en función del sentido de la marcha a través de cuatro válvulas 19 antirretorno y se transmite a las válvulas 8, 11 de los cilindros 12. Una válvula 26 limitadora de presión y un acumulador 21 hidráulico completan el suministro de presión. Al utilizar un acumulador 21 hidráulico, que funciona en la línea de retorno y a baja presión, se crea un sistema cerrado y prácticamente no se genera potencia reactiva cuando el motor está al ralentí. Las válvulas 19 antirretorno, así como el acumulador 21 hidráulico, pueden integrarse directamente en la bomba 6 o también en uno de los bloques 23 de válvulas disponibles opcionalmente. De modo alternativo, es concebible un sistema abierto sin acumulador de presión pero con un simple cárter de aceite.

Además, puede instalarse un acumulador de presión adicional en el lado de presión para un aumento de potencia a corto plazo, de modo que incluso las curvas de vía estrechas que se producen repentinamente, como las que se dan típicamente en los puntos, puedan negociarse de preferencia utilizando las ventajas de la invención debido a un accionamiento acelerado adicional, que es posible gracias al acumulador de presión adicional. Por supuesto, también es posible dimensionar el acumulador de presión ya existente suficientemente potente.

Por medio de un control piloto hidráulico dependiente del sentido de giro incorporado por la válvula 11 de dirección de marcha, en este caso, una válvula de 6/2 vías, las cámaras del cilindro 12 de accionamiento del juego 3 de ruedas trasero se cortocircuitan a través de un orificio 16 de estrangulación, de modo que el juego 3 de ruedas trasero puede asumir su posición radial o suprarradial en la vía prácticamente en forma libre y sin retardo, pero amortiguada. Además, el juego 3 de ruedas está desacoplado del lado de presión y aspiración (o lado de depósito) a través de la válvula 11 de sentido de marcha. Las cámaras del cilindro 12 de accionamiento en el juego 2 de ruedas delantero se liberan a la válvula 8 de control mediante la válvula 11 de dirección de marcha, permitiendo así el accionamiento a través de la válvula 8 de control conectada al juego 2 de ruedas delantero. Las válvulas 11 de dirección de marcha se accionan, por ejemplo, mediante la diferencia de presión cambiante en una bomba 6 de engranajes de doble efecto durante la marcha hacia delante o hacia atrás (inversión del sentido de giro) a través de los conductos 17 de control hidráulico. Además, las válvulas 11 de dirección de marcha se colocan en una posición básica mediante resortes, de modo que no pueden producirse posiciones indefinidas. Esto es especialmente ventajoso cuando el vehículo ferroviario está parado y no hay diferencia de presión efectiva en la bomba 6.

El control 4 del juego de ruedas puede tener, además, un recorrido muerto, de modo que a velocidades más altas y en grandes curvas de la vía no se produzca un accionamiento dinámico del cilindro 12 de accionamiento delantero, lo que influiría negativamente en el comportamiento de marcha del vehículo. Este recorrido muerto se realiza mediante un solapamiento positivo de las válvulas 8. Además, las dos cámaras de cada cilindro 12 de accionamiento están conectadas entre sí a través de un pequeño orificio 15 de estrangulación, lo que da lugar a una amortiguación muy elevada del movimiento. Esto permite al juego 2, 3 de ruedas alinearse independientemente en la posición central en línea recta y compensar así las tolerancias y los errores de ajuste.

Como se muestra en la Fig. 3, preferiblemente un bloque 23 de válvulas, compuesto cada uno de una válvula 8 de control y una válvula 11 de dirección de marcha, está fijado a una guía del eje de ruedas (por ejemplo, brazo oscilante, alojamiento del cojinete del juego de ruedas, guía del eje, etc.) y conectado a la guía opuesta del juego de ruedas a través de dos cables 9, 10 de empuje y tracción. Los cables 9, 10 están unidos alternativamente al cuerpo de la válvula o al vástago de accionamiento de la válvula. Los dos cables 9, 10 pueden combinarse con los tres o cuatro conductos 17, 18 hidráulicos (conducto(s) de presión, de retorno y de control) en una manguera 22 protectora o tubo protector y colocarse en consecuencia en el bogie. Un sistema 4 de control, compuesto por dos bloques 23 de válvulas, dos cables 9, 10 de empuje y tracción, los tres o cuatro conductos 17, 18 hidráulicos, así como la bomba 6, se puede preensamblar de esta manera durante la fabricación, de modo que no se requieran complejos trabajos de ajuste durante el montaje en el tren 5 de rodaje. Esto hace que el sistema 4 sea fácil de montar y mantener.

La bomba 6 y los conductos 18 hidráulicos que parten de ella suelen estar dimensionados de manera que se alcancen altas velocidades de elevación a fin de lograr la desviación completa antes de los puntos críticos, como el corazón del interruptor, al accionar a través de interruptores.

Se puede prever que las aberturas transversales de las válvulas 8 presenten una forma progresiva para mejorar la precisión de posicionamiento con aberturas pequeñas.

La Fig. 3 muestra, además, que la bomba 6 puede montarse de preferencia directamente en el extremo del eje del juego de ruedas. Esto significa que no se necesita espacio adicional en el tren 5 de rodaje, ya que, en la mayoría de los casos, este es muy estrecho. Las válvulas 19 antirretorno así como el acumulador 21 hidráulico están integrados preferiblemente en forma directa en el bloque 23 de válvulas.

Utilizando el juego 3 de ruedas trasero como variable de control, se puede conseguir un tiempo de reacción aprox. 6 - 8 veces más rápido que con los sistemas clásicos de detección de curvas (por ejemplo, a través del ángulo de giro del tren de rodaje o de un sistema de sensores de detección de curvas (giroscopios, aceleraciones, etc.)), de modo que el sistema de control según la invención también puede proporcionar el alto rendimiento requerido durante el recorrido del desvío. La potencia o el volumen de suministro de la bomba 6 pueden dimensionarse de tal manera que la velocidad de accionamiento a 40 km/h sea suficiente para alcanzar la carrera completa antes de llegar al corazón de un desvío.

Además, de acuerdo con la invención, se puede prever una indicación de estado en forma de monitor de presión, que genera una indicación de manera puramente mecánica o eléctrica a través de una pantalla LED. La fuente de alimentación para esta monitorización la proporciona, por ejemplo, un condensador que se carga por el propio sistema convirtiendo los cambios de presión en tensión.

Además, puede montarse una mirilla en el bloque de válvulas, que permite la inspección visual de la posición de la válvula 11 de dirección de marcha para cambiar el sentido de la marcha. Si una de estas válvulas está bloqueada, se verían posiciones diferentes en ambas válvulas. Alternativamente, también es concebible un pasador indicador, que se eleva o desciende a través del empujador de la válvula.

Listado de signos de referencia;

1 sistema hidromecánico de control del juego de ruedas

2 juego de ruedas delantero

3 juego de ruedas trasero

4 sistema de control del juego de ruedas

5 tren de rodaje/bastidor del tren de rodaje

6 bomba

7 eje del juego de ruedas

8 válvula de control

9 primer cable de empuje y tracción

10 segundo cable de empuje y tracción

11 válvula de dirección de marcha

12 cilindro de accionamiento

13 cilindro de accionamiento de la cámara

14 cilindro de accionamiento de la cámara

15 orificio de estrangulación

16 orificio de estrangulación integrado en la válvula de dirección de marcha

17 línea de control de la presión diferencial

18 conducto hidráulico

19 válvula antirretorno

21 acumulador hidráulico

22 manguera protectora

23 bloque de válvulas

24 fijación

25 punto fijo para cable de empuje y tracción

26 válvula limitadora de presión

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Tren de rodaje de un vehículo ferroviario con un sistema (1) hidromecánico de control del juego de ruedas, que comprende:

una válvula (8) de control,

un juego (2) de ruedas delantero, y

un juego (3) de ruedas trasero que está dispuesto detrás del juego (2) de ruedas delantero en una dirección de marcha, en donde

el juego (2) de ruedas delantero está diseñado para variar su posición en una curva de un par de carriles que cooperan con él,

en donde está previsto un control (4) del juego de ruedas conectado al juego (2) de ruedas delantero y al juego (3) de ruedas trasero, que está diseñado para desviar el juego (2) de ruedas delantero hidráulicamente a través de la válvula (8) de control en función de una desviación del juego (3) de ruedas trasero, preferiblemente en la misma cantidad que el juego (3) de ruedas trasero pero en la dirección opuesta,

caracterizado porque

la válvula (8) de control:

a) puede ser accionada mecánica o electromecánicamente por una desviación del juego (3) de ruedas trasero para llevar la válvula (8) de control a una posición de desviación que hace que el juego (2) de ruedas delantero se desvíe hidráulicamente en dirección opuesta al juego (3) de ruedas trasero, y

b) puede ser accionada mecánica o electromecánicamente por una desviación del juego (2) de ruedas delantero para llevar la válvula (8) de control, cuando se alcanza la desviación deseada, a una posición de bloqueo que impide una desviación hidráulica del juego (2) de ruedas delantero, preferentemente en donde

c) la bomba se conmuta a un estado de reposo en la posición de bloqueo para que no se produzcan pérdidas de potencia y

porque el accionamiento mecánico de la válvula (8) de control, para pasar a una posición de desvío, se efectúa mediante un primer cable (9) de empuje y tracción y, para pasar a una posición de bloqueo, se efectúa mediante un segundo cable (10) de empuje y tracción, en donde el primer cable (9) de empuje y tracción reproduce preferiblemente el ángulo de giro del juego (3) de ruedas trasero con respecto al bastidor (5) del tren de rodaje y el segundo cable (10) de empuje y tracción reproduce el ángulo de giro del juego (2) de ruedas delantero con respecto al bastidor (5) del tren de rodaje, preferiblemente acoplando el respectivo cable (9, 10) de empuje y tracción a un cilindro (12) de accionamiento del juego (2, 3) de ruedas asociado.

2. Tren de rodaje de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el juego (3) de ruedas trasero se guía en forma prácticamente libre o elástica con cierta rigidez en su tren (5) de rodaje asociado a fin de adoptar una posición radial y/o suprarradial deseada en una curva de un par de carriles en todas las condiciones de rueda-carril.

3. Tren de rodaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde el juego (2) de ruedas delantero y el juego (3) de ruedas trasero están dispuestos en un bastidor (5) común del tren de rodaje y la posición del juego (2) de ruedas delantero o del juego (3) de ruedas trasero en una curva de un par de carriles que coopera con el respectivo juego (2, 3) de ruedas está definida por un movimiento longitudinal entre un bastidor (5) del tren de rodaje y un respectivo cojinete del juego de ruedas.

4. Tren de rodaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, una bomba (6) para proporcionar la energía para la desviación hidráulica del eje (2) de ruedas delantero, en donde la bomba (6) está embridada a un extremo de un eje (7) del juego (2) de ruedas delantero o del juego (3) de ruedas trasero y está acoplada a este eje (7) del juego de ruedas en el lado de accionamiento.

5. Tren de rodaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde los cables (9, 10) de empuje y tracción pueden estar dispuestos entre el bastidor (5) del tren de rodaje y el cuerpo del carro, por lo que el ángulo de giro del bastidor (5) del tren de rodaje con respecto al cuerpo del carro se utiliza como variable de control.

6. Tren de rodaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, además con al menos una válvula (11) de dirección de marcha por juego (2, 3) de ruedas, preferiblemente una válvula de 6/2 vías, para conmutar los juegos (2, 3) de ruedas delantero a trasero, y viceversa, que puede conmutarse mediante una presión diferencial que caracteriza el sentido de giro entre los lados de aspiración y de presión de una bomba (6) acoplada a un eje (7) del juego de ruedas.

7. Tren de rodaje de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el control (4) del juego de ruedas está provisto de un recorrido muerto para evitar efectos de control indeseables a velocidades más altas en las rectas y en las grandes curvas.

8. Tren de rodaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde tanto el juego (3) de ruedas trasero como el juego (2) de ruedas delantero pueden ser desviados a través de un cilindro (12) de accionamiento en cada caso, en donde las dos cámaras (13, 14) de los respectivos cilindros (12) de accionamiento están conectadas a través de un pequeño orificio (15) de estrangulación de manera que el juego (2, 3) de ruedas asociado pueda moverse independientemente en línea recta hasta la posición central y, de este modo, puedan compensarse las tolerancias, preferiblemente en donde el diámetro del orificio (15) de estrangulación está diseñado de manera diferente para el juego (2) de ruedas delantero y el juego (3) de ruedas trasero, preferiblemente de modo que el juego (2) de ruedas delantero presente una amortiguación mayor que el juego (3) de ruedas trasero.

9. Tren de rodaje de acuerdo con las reivindicaciones 6 y 8 anteriores, en donde las cámaras del cilindro (12) de accionamiento del juego (3) de ruedas trasero están cortocircuitadas a través de la válvula (11) de dirección de marcha, que dispone de un orificio (16) de estrangulación integrado.

10. Tren de rodaje de acuerdo con la reivindicación 6, en donde se prevé un montaje de la válvula (8) de control y la válvula (11) de dirección de marcha por pares en una guía de juego de ruedas respectiva, de modo que se dispone de dos válvulas (8) de control y dos válvulas (11) de dirección de marcha para los juegos (2, 3) de ruedas delantero y trasero.

11. Tren de rodaje de acuerdo con la reivindicación 10, en donde las válvulas (11) de dirección de marcha revelan su posición asumida mediante una coloración diferente del respectivo empujador de válvula o de un pasador de válvula, que preferiblemente también es reconocible desde el exterior por medio de una mirilla.

12. Tren de rodaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde hay dos cilindros (12) de accionamiento para cada juego (2, 3) de ruedas que engranan en lados diferentes del juego (2, 3) de ruedas en la dirección de anchura perpendicular a la dirección de marcha.

13. Vehículo ferroviario con un tren de rodaje de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-12.