ES2984571T3 - Configuración para soportar un par de giro - Google Patents

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    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/48—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension
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Abstract

La invención se refiere a un conjunto para soportar un par de una transmisión de un vehículo ferroviario, con un motor (MOT), con una transmisión (GET) con una estructura portante (RAH) del vehículo ferroviario, y con un soporte de par (DMS) que está conectado a la transmisión (GET) y a la estructura portante (RAH), para introducir un par diferencial de la transmisión (GET) en la estructura portante (RAH). El soporte de par (DMS) presenta dos elementos de fibra (FE1, FE2) que están configurados para la transmisión exclusiva de fuerzas de tracción. Los puntos de conexión (AP1) de un primer elemento de tracción (FE1) están seleccionados de tal manera que el primer elemento de tracción (FE1) introduce una primera fuerza de tracción, que resulta del par diferencial, de una primera dirección de giro del motor (MOT) en la estructura portante (RAH). Los puntos de conexión (AP2) de un segundo elemento de tracción (FE2) se seleccionan de tal manera que el segundo elemento de tracción (FE2) introduce una segunda fuerza de tracción, que resulta del par diferencial, de una segunda dirección de rotación del motor (MOT) en la estructura portante (RAH). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Configuración para soportar un par de giro
La invención se refiere a una configuración para soportar un par de giro de un engranaje de transmisión de un vehículo ferroviario.
Un soporte para un par de giro se realiza mediante un soporte de torsión, el cual, como elemento de máquina conocido, es parte integrante de una suspensión de un engranaje de transmisión.
Un engranaje de transmisión es un elemento de máquina con el cual se modifican magnitudes de movimiento. El mismo tiene un llamado accionamiento, en el que se introduce una magnitud de movimiento, así como una llamada parte accionada, en la que se da salida a una magnitud de movimiento.
La figura 3 muestra en una primera vista un soporte de torsión DMS en un engranaje de transmisión GET de un vehículo ferroviario, según el estado de la técnica conocido.
En el vehículo ferroviario está unido el accionamiento del engranaje de transmisión GET con un motor MOT, mientras que la parte accionada del engranaje GET está unida con un sistema de accionamiento de las ruedas RAS.
El soporte de torsión DMS se utiliza para absorber un par de giro diferencial entre accionamiento y parte accionada mediante soporte o bien aplicar este par de giro diferencial a una estructura de soporte, aquí por ejemplo hasta un bastidor RAH.
El soporte de torsión DMS está realizado funcionalmente como palanca, que une la carcasa del engranaje de transmisión fuera del eje de giro del engranaje con la estructura de soporte (aquí por ejemplo el bastidor RAH).
La figura 4 muestra con referencia la figura 3 otros detalles de la unión, en una segunda vista.
El soporte de torsión DMS está unido en su primer extremo con el engranaje de transmisión GET.
El soporte de torsión DMS está unido en su segundo extremo con el motor MOT.
El motor MOT está unido aquí a modo de ejemplo mediante dos puntos de fijación BEF1, BEF2 con el bastidor RAH, que está realizado y utilizado como estructura de soporte.
Mediante estas uniones o bien mediante esta configuración se absorbe el antes citado par de giro diferencial o bien se aplica al bastidor.
El motor del vehículo ferroviario tiene dos sentidos de giro. El soporte de torsión DMS debe por lo tanto absorber o soportar pares de giro diferenciales correspondientes a dos sentidos de giro.
Como soporte de torsión DMS se utilizan barras macizas, que están unidas mediante cojinetes elásticos con el motor MOT y con el engranaje de transmisión GET. De esta forma se logra la posibilidad de movimientos relativos de estos componentes.
Como cojinetes elásticos se utilizan usualmente cojinetes de elastómero, que en esta representación se muestran como sectores circulares en ambos extremos del soporte de torsión DMS. Puede verse que estos cojinetes ocupan un espacio constructivo considerable.
Al existir dos sentidos de giro, el soporte de torsión DMS con forma de barra debe transmitir tanto fuerzas de tracción como también fuerzas de compresión, lo cual implica una forma constructiva muy maciza del soporte de torsión DMS. Esta forma constructiva maciza ocupa de nuevo un espacio constructivo considerable y trae como consecuencia a la vez un elevado peso.
Tanto el espacio constructivo como también el peso deben tenerse en cuenta al diseñar y dimensionar el vehículo ferroviario.
También por el documento DE 102013210235 A1 se conoce un soporte de torsión con forma de barra, en una sola pieza, para un vehículo ferroviario, fabricado a partir de un material compuesto de fibras y que se utiliza para transmitir fuerzas de tracción y fuerzas de compresión.
Es por lo tanto el objetivo de la presente invención especificar una configuración para soportar un par de giro que esté optimizada en cuanto al peso y al espacio constructivo.
Este objetivo se logra mediante las características de la reivindicación 1. Ventajosos perfeccionamientos se especifican en las reivindicaciones dependientes.
La invención se refiere a una configuración para soportar un par de giro de un engranaje de transmisión de un vehículo ferroviario. La configuración tiene los siguientes elementos:
- Un motor, constituido para accionar una rueda del vehículo ferroviario,
- un engranaje de transmisión, situado entre el motor y la rueda y acoplado con ambos, para transmitir una fuerza de accionamiento del motor a la rueda,
- una estructura de soporte del vehículo ferroviario y
- un soporte de torsión, que está unido con el engranaje de transmisión y con la estructura de soporte, para aplicar un par de giro diferencial del engranaje a la estructura de soporte.
De acuerdo con la invención tiene el soporte de torsión dos elementos de fibra como elementos de tracción, configurados para transmitir exclusivamente fuerzas de tracción. Unos puntos de conexión de un primer elemento de fibra están elegidos de forma tal que el primer elemento de fibra aplica una primera fuerza de tracción, resultante del par de giro diferencial, de un primer sentido de giro del motor, a la estructura de soporte. Correspondientemente están elegidos puntos de conexión de un segundo elemento de fibra de forma tal que el segundo elemento de fibra aplica una segunda fuerza de tracción, resultante del par de giro diferencial, de un segundo sentido de giro del motor, a la estructura de soporte.
En la presente invención designa el concepto "rueda" tanto una rueda accionada como también un juego de ruedas accionado.
En un perfeccionamiento ventajoso, la estructura de soporte es un bastidor del vehículo ferroviario.
En un perfeccionamiento ventajoso unen ambos elementos de fibra, como soporte de torsión, la carcasa del engranaje de transmisión, fuera del eje de giro del engranaje, con la estructura de soporte.
En un perfeccionamiento ventajoso, tiene el motor dos sentidos de giro y el soporte de torsión está realizado de forma tal que el mismo aplica pares de giro diferenciales de ambos sentidos de giro a la estructura de soporte.
En un perfeccionamiento ventajoso está unido un accionamiento del engranaje de transmisión con el motor y una parte accionada del engranaje está acoplado con la rueda o juego de ruedas a accionar.
De acuerdo con la invención une el primer elemento de fibra el motor con el engranaje de transmisión, mientras que el segundo elemento de fibra une el engranaje con la estructura de soporte. El motor está unido con la estructura de soporte mediante puntos de fijación.
En un perfeccionamiento ventajoso, están fabricados ambos elementos de fibra a partir de materiales de fibra, con preferencia a partir de fibras kevlar y/o a partir de fibras de carbono.
Mediante la presente invención se ahorra peso. Los elementos de fibra o elementos de tracción transmiten las correspondientes fuerzas de tracción con un peso claramente inferior al de los soportes de torsión macizos del estado de la técnica descrito.
Este ahorro en peso es ventajoso en particular en una masa no suspendida de un vehículo ferroviario, en particular cuando se utilizan engranajes de transmisión montados en un eje.
Adicionalmente, el diseño de los elementos de fibra o elementos de tracción es menos macizo que los soportes de torsión descritos correspondientes al estado de la técnica. Con ello se ahorra o se libera espacio constructivo Mediante la presente invención se ahorran cojinetes de elastómero y con ello se sigue ganando espacio constructivo. Esto se logra ya que el primer objetivo de los cojinetes de elastómero, permitir movimientos relativos, lo cumplen básicamente los elementos de fibra. Para un segundo objetivo de los cojinetes de elastómero, aportar rigideces definidas a la unión, pueden seguir utilizándose cojinetes de elastómero, en el caso ideal con dimensiones menores. Para este segundo objetivo pueden no obstante utilizarse también otros elementos que tienen rigideces definidas. El considerable ahorro en espacio constructivo que puede lograrse es en particular ventajoso en las soluciones de bogie relativamente comprimido.
A continuación se describirá la presente invención más en detalle a modo de ejemplo en base a un dibujo. Al respecto muestra:
figura 1 una primera variante de diseño de la presente invención,
figura 2 una segunda variante de diseño de la presente invención,
figura 3 y figura 4 el estado de la técnica descrito al principio.
La figura 1 muestra una primera variante de diseño de la presente invención.
En el vehículo ferroviario está unido el accionamiento del engranaje de transmisión GET con un motor MOT, mientras que la parte accionada del engranaje GET está unida con un sistema de accionamiento de las ruedas RAS.
Como soporte de torsión se utilizan dos elementos de fibra o elementos de tracción FE1, FE2, mediante los cuales se aplica el par de giro diferencial entre accionamiento y parte accionada a una estructura de soporte, aquí por ejemplo a un bastidor RAH.
Ambos elementos de fibra o elementos de tracción FE1, FE2 están dispuestos de forma tal que los mismos contribuyen a unir la carcasa del engranaje de transmisión GET fuera del eje de giro del engranaje GET con la estructura de soporte TS (aquí por ejemplo el bastidor RAH).
Un primer elemento de fibra o elemento de tracción FE1 está unido por su primer extremo a través de un punto de conexión AP1G con el engranaje de transmisión GET. El primer elemento de fibra FE1 está unido en su segundo extremo a través de un punto de conexión AP1M con el motor MOT.
Un segundo elemento de fibra o elemento de tracción FE2 está unido en su primer extremo a través de un punto de conexión AP2G con el engranaje de transmisión GET. El segundo elemento de fibra FE2 está unido en su segundo extremo a través de un punto de conexión AP2M con el motor MOT.
El motor MOT está unido a través de dos puntos de fijación BEF1, BEF2 con el bastidor RAH, configurado y utilizado como estructura de soporte.
Mediante estas uniones o bien mediante esta variante de configuración se absorbe el antes citado par de giro diferencial o bien se aplica al bastidor RAH.
El motor MOT del vehículo ferroviario tiene dos sentidos de giro. Ambos elementos de fibra FE1, FE2 tienen por lo tanto que absorber pares de giro diferenciales de dos sentidos de giro.
Esto se logra eligiendo la posición de los puntos de conexión AP1G, AP1M, AP2G, AP2M.
Los puntos de conexión AP1G, AP1M del primer elemento de fibras FE1 están elegidos de forma tal que el primer elemento de fibras FE1 transmite un primer par de giro diferencial o bien una primera fuerza de tracción resultante del mismo, de un primer sentido de giro del motor MOT, a través del motor MOT y a través de sus puntos de fijación BEF1, BEF2 al bastidor RAH.
Los puntos de conexión AP2G, AP2M del segundo elemento de fibra FE2 están elegidos de forma tal que el segundo elemento de fibra FE2 transmite un segundo par de giro diferencial o bien una segunda fuerza de tracción resultante del mismo, de un segundo sentido de giro del motor MOT, a través del motor MOT y a través de sus puntos de fijación BEF1, BEF2 al bastidor RAH.
Ambos elementos de fibra FE1, FE2 están compuestos por materiales de fibra, que con preferencia contienen fibras kevlar y/o fibras de carbono o bien que están constituidos por completo por fibras kevlar y/o fibras de carbono.
Ambos elementos de fibra FE1, FE2 transmiten así fuerzas de tracción.
La figura 2 muestra una segunda variante de configuración de la presente invención.
En el vehículo ferroviario está unido el accionamiento del engranaje de transmisión GET con un motor MOT, mientras que la parte accionada del engranaje GET está unida con un sistema de accionamiento de ruedas RAS.
Como soporte de torsión se utilizan dos elementos de fibra o elementos de tracción FE1, FE2, a través de los cuales se aplica el par de giro diferencial entre accionamiento y parte accionada a una estructura de soporte, aquí por ejemplo a un bastidor RAH.
Ambos elementos de fibra FE1, FE2 están dispuestos de forma tal que los mismos contribuyen a unir la carcasa del engranaje de transmisión fuera del eje de giro del engranaje con la estructura de soporte (aquí por ejemplo el bastidor RAH).
Un primer elemento de fibra FE1 está unido en su primer extremo a través de un punto de conexión AP1G con el engranaje de transmisión GET. El primer elemento de fibras FE1 está unido en su segundo extremo a través de un punto de conexión AP1M con el motor MOT.
Un segundo elemento de fibra FE2 está unido en su primer extremo a través de un punto de conexión AP2G con el engranaje de transmisión GET. El segundo elemento de fibra FE2 está unido en su segundo extremo a través de un punto de conexión AP2R directamente con el bastidor RAH.
El motor MOT está unido a través de dos puntos de fijación BEF1, BEF2 con el bastidor RAH, configurado y utilizado como estructura de soporte.
Mediante estas uniones o bien mediante esta disposición se absorbe el antes citado par de giro diferencial o bien se aplica al bastidor RAH.
El motor MOT del vehículo ferroviario tiene dos sentidos de giro. Ambos elementos de fibra FE1, FE2 tienen que absorber por lo tanto pares de giro diferenciales de dos sentidos de giro.
Esto se logra eligiendo la posición de los puntos de conexión AP1G, AP1M, AP2G, AP2R.
Los puntos de conexión AP1G, AP1M del primer elemento de fibra FE1 están elegidos de forma tal que el primer elemento de fibra FE1 transmite un primer par de giro diferencial o bien una primera fuerza de tracción resultante del mismo, de un primer sentido de rotación del motor MOT, a través del motor MOT y a través de sus puntos de fijación BEF1, BEF2 al bastidor RAH.
Los puntos de conexión AP2G, AP2R del segundo elemento de fibra FE2 están elegidos de forma tal que el segundo elemento de fibra FE2 transmite un segundo par de giro diferencial o bien una segunda fuerza de tracción resultante del mismo, de un segundo sentido de giro del motor MOT, directamente al bastidor RAH.
Ambos elementos de fibra FE1, FE2 están compuestos por materiales de fibra, que con preferencia contienen fibras kevlar y/o fibras de carbono o bien que están constituidos por completo por fibras kevlar y/o fibras de carbono.
Ambos elementos de fibra FE1, FE2 transmiten así exclusivamente fuerzas de tracción.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Configuración para soportar un par de giro de un engranaje de transmisión (GET) de un vehículo ferroviario, - con un motor (MOT), configurado para accionar una rueda (RAS) del vehículo ferroviario,
- con un engranaje de transmisión (GET), situado entre el motor (MOT) y la rueda (RAS) y acoplado con ambos, para transmitir una fuerza de accionamiento del motor (MOT) a la rueda (RAS),
- con una estructura de soporte (RAH) del vehículo ferroviario y
- con un soporte de torsión (DMS), que está unido con el engranaje de transmisión (GET) y con la estructura de soporte (RAH), para aplicar un par de giro diferencial del engranaje (GET) a la estructura de soporte (RAH),caracterizado
-porqueel soporte de torsión (DMS) tiene dos elementos de fibra (FE1, FE2) como elementos de tracción, configurados para transmitir exclusivamente fuerzas de tracción,
-porqueestán elegidos unos puntos de conexión (AP1) de un primer elemento de fibra (FE1) de forma tal que el primer elemento de fibra (FE1) aplica una primera fuerza de tracción, resultante del par de giro diferencial, de un primer sentido de giro del motor (MOT), a la estructura de soporte (RAH) y
-porqueestán elegidos unos puntos de conexión (AP2) de un segundo elemento de fibra (FE2) de forma tal que el segundo elemento de fibra (FE2) aplica una segunda fuerza de tracción, resultante del par de giro diferencial, de un segundo sentido de giro del motor (MOT), a la estructura de soporte (RAH),
-porqueel primer elemento de fibra (FE1) une el motor (MOT) con el engranaje de transmisión (GET),
-porqueel segundo elemento de fibra (FE2) une el engranaje de transmisión (GET) con la estructura de soporte (RAH),
-porqueel motor (MOT) está unido con la estructura de soporte (RAH) mediante puntos de fijación (BEF).
2. Configuración de acuerdo con la reivindicación 1,
en la que la estructura de soporte es un bastidor (RAH) del vehículo ferroviario.
3. Configuración de acuerdo con la reivindicación 1,
en la que ambos elementos de fibra (FE1, FE2), como soporte de torsión, unen la carcasa del engranaje de transmisión (GET) fuera del eje de giro del engranaje de transmisión (GET) con la estructura de soporte (RAH).
4. Configuración de acuerdo con la reivindicación 1,
en la que el motor (MOT) tiene dos sentidos de giro y el soporte de torsión está realizado de forma tal que el mismo aplica pares de giro diferenciales de ambos sentidos de giro a la estructura de soporte (RAH).
5. Configuración de acuerdo con la reivindicación 1,
en la que un accionamiento del engranaje de transmisión (GET) está unido con el motor (MOT) y en la que una parte accionada del engranaje de transmisión (GET) está acoplada con la rueda (RAS) a accionar.
6. Configuración de acuerdo con la reivindicación 1,
en la que ambos elementos de fibra (FE1, FE2) están fabricados a partir de materiales de fibra, con preferencia a partir de fibras kevlar y/o a partir de fibras de carbono.
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