ITTO940953A1

ITTO940953A1 - HYDRAULIC SYSTEM FOR CONTROL OF THE ROTATION OF A RAILWAY CASH WITH STARTING WITH REDUCED LOAD

Info

Publication number: ITTO940953A1
Application number: IT94TO000953A
Authority: IT
Inventors: Gualtiero Balossini; Piero Bozzola; Giovanni Jacazio
Original assignee: Microtecnica; Fiat Ferroviaria Spa
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-05-25
Also published as: ITTO940953A0; EP0713815B1; DE69507866T2; EP0713815A1; IT1267661B1; DE69507866D1; ES2131744T3

Abstract

Impianto idraulico (1) per il controllo della rotazione di una cassa (2) ferroviaria, comprendente un gruppo motopompa (8) collegato ad un serbatoio (7) di fluido idraulico e ad una linea di mandata (14), una pluralità di attuatori idraulici (3a, 3b, 4a, 4b) atti ad esercitare un carico meccanico sulla cassa (2) per produrne la rotazione, un'elettrovalvola (26) atta a collegare gli attuatori idraulici (3a, 3b, 4a, 4b) selettivamente con la linea di mandata (14) e con uno scarico (29) in risposta a segnali elettrici di controllo, ed una valvola (64) di avviamento in bypass per depressurizzare la linea di mandata (14) durante l'avviamento del gruppo motopompa (8); la valvola (64) di avviamento in bypass è ad azionamento puramente idraulico, normalmente aperta, ed atta a commutare automaticamente quando la portata erogata dal detto gruppo motopompa (8) raggiunge un valore di soglia prefissato.Hydraulic system (1) for controlling the rotation of a railway case (2), comprising a motor pump unit (8) connected to a tank (7) of hydraulic fluid and to a delivery line (14), a plurality of hydraulic actuators (3a, 3b, 4a, 4b) capable of exerting a mechanical load on the casing (2) to produce rotation, a solenoid valve (26) suitable for connecting the hydraulic actuators (3a, 3b, 4a, 4b) selectively with the line of delivery (14) and with a discharge (29) in response to electrical control signals, and a start valve (64) in bypass to depressurize the delivery line (14) during the starting of the motor pump unit (8); the bypass start valve (64) is purely hydraulically operated, normally open, and capable of automatically switching when the flow rate delivered by said motor pump unit (8) reaches a predetermined threshold value.

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

di brevetto per invenzione industriale patent for industrial invention

La presente invenzione si riferisce ad un impianto idraulico per il controllo della rotazione di una cassa di un veicolo ferroviario. The present invention refers to a hydraulic system for controlling the rotation of a body of a railway vehicle.

Sono noti veicoli ferroviari ad assetto variabile provvisti di una cassa sopportata sui carrelli con possibilità di rotazione intorno ad un asse longitudinale. In curva, la cassa viene fatta ruotare verso il lato interno della curva stessa allo scopo di compensare almeno parzialmente la forza centrifuga e quindi di migliorare il comfort dei passeggeri. Variable attitude railway vehicles are known which are provided with a body supported on bogies with the possibility of rotation around a longitudinal axis. When cornering, the body is rotated towards the inner side of the bend in order to at least partially compensate for the centrifugal force and therefore to improve passenger comfort.

Tale rotazione è ottenuta mediante un impianto idraulico comprendente essenzialmente un serbatoio, una motopompa, una pluralità di attuatori idraulici, generalmente una coppia per ciascun carrello del veicolo, ed un'elettrovalvola di controllo della portata di alimentazione degli attuatori. Quest'ultima è controllata da un'unità elettronica di elaborazione sulla base di segnali di ingresso ricevuti da sensori di bordo . This rotation is obtained by means of a hydraulic system essentially comprising a tank, a motor pump, a plurality of hydraulic actuators, generally a pair for each trolley of the vehicle, and a solenoid valve for controlling the supply flow rate of the actuators. The latter is controlled by an electronic processing unit on the basis of input signals received from on-board sensors.

E' altresì noto che a valle del gruppo motopompa è normalmente prevista una valvola di avviamento in bypass la quale, essendo aperta durante l'avviamento dell'impianto, ha lo scopo di consentire lo spunto del motore della motopompa con un carico ridotto. Più in particolare, tale valvola è un'elettrovalvola temporizzata , la quale si chiude dopo un intervallo di tempo prefissato e sufficiente al raggiungimento di una condizione di regime del motore, abilitando la pressurizzazione dell'impianto fino ai valori di esercizio. It is also known that a bypass start valve is normally provided downstream of the motor pump unit which, being open during the system start-up, has the purpose of allowing the motor pump motor to start with a reduced load. More specifically, this valve is a timed solenoid valve, which closes after a predetermined time interval sufficient for reaching an engine running condition, enabling the system to be pressurized up to the operating values.

Scopo della presente invenzione è la realizzazione di un impianto provvisto di una valvola di avviamento in bypass che non richieda azionamenti elettrici, e che quindi presenti massima semplicità ed affidabilità, ed assicuri un avviamento a carico ridotto della motopompa in qualsiasi situazione operativa. The object of the present invention is to provide a system equipped with a starting valve in bypass which does not require electric drives, and which therefore presents maximum simplicity and reliability, and ensures starting at a reduced load of the motor pump in any operating situation.

Il suddetto scopo è raggiunto dalla presente invenzione, in quanto essa è relativa ad un impianto idraulico per il controllo della rotazione di una cassa ferroviaria, del tipo comprendente: The aforesaid object is achieved by the present invention, since it relates to a hydraulic system for controlling the rotation of a railway body, of the type comprising:

- un serbatoio di fluido idraulico; - a hydraulic fluid tank;

- un gruppo motopompa collegato al detto serbatoio e ad una linea di mandata; - a motor pump unit connected to said tank and to a delivery line;

una pluralità di attuatori idraulici atti ad esercitare un carico meccanico sulla detta cassa per produrne la rotazione; a plurality of hydraulic actuators adapted to exert a mechanical load on said body to produce its rotation;

- un'elettrovalvola atta a collegare i detti attuatori idraulici selettivamente con la detta linea di mandata e con uno scarico, in risposta a segnali elettrici di controllo; e - a solenoid valve adapted to connect the said hydraulic actuators selectively with the said delivery line and with a discharge, in response to electrical control signals; And

una valvola di avviamento in bypass per depressurizzare la detta linea di mandata durante l'avviamento del detto gruppo motopompa, a starting valve in bypass to depressurize the said delivery line during the starting of the said motor pump unit,

caratterizzato dal fatto che la detta valvola di avviamento in bypass è una valvola ad azionamento puramente idraulico, normalmente aperta, ed atta a commutare automaticamente quando la portata erogata dal detto gruppo motopompa raggiunge un valore di soglia prefissato. characterized in that said bypass starting valve is a purely hydraulically operated valve, normally open, and able to switch automatically when the flow rate delivered by said motor pump unit reaches a predetermined threshold value.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, viene descritta nel seguito una sua forma preferita di attuazione, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento al disegno annesso, che ne illustra uno schema idraulico. For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment thereof is described below, purely by way of non-limiting example and with reference to the attached drawing, which illustrates a hydraulic diagram thereof.

Con riferimento alla figura, è indicato nel suo complesso con 1 un impianto idraulico per il controllo della rotazione di una cassa ferroviaria 2 di un veicolo ferroviario intorno ad un asse A longitudinale del veicolo stesso. With reference to the figure, 1 indicates as a whole a hydraulic system for controlling the rotation of a railway body 2 of a railway vehicle around a longitudinal axis A of the vehicle itself.

L'impianto 1 comprende essenzialmente una prima coppia di cilindri idraulici 3a,3b anteriori, una seconda coppia di cilindri idraulici 4a,4b posteriori, ed una centrale idraulica 5 per la generazione di potenza idraulica e l'azionamento dei suddetti cilindri. Come è illustrato schematicamente con riferimento ai soli cilindri anteriori 3a,3b, i cilindri di ciascuna coppia sono disposti ai lati opposti della cassa 2, rispettivamente sinistro e destro, e sono interposti tra la cassa stessa ed un elemento strutturale 6 sopportato, convenientemente tramite una sospensione elastica, da un carrello (non illustrato) del veicolo ferroviario. Tutti i cilindri 3a, 3b, 4a, 4b sono a semplice effetto. The system 1 essentially comprises a first pair of front hydraulic cylinders 3a, 3b, a second pair of rear hydraulic cylinders 4a, 4b, and a hydraulic power unit 5 for generating hydraulic power and operating the aforesaid cylinders. As shown schematically with reference only to the front cylinders 3a, 3b, the cylinders of each pair are arranged on opposite sides of the casing 2, respectively left and right, and are interposed between the casing itself and a structural element 6 supported, conveniently by means of a elastic suspension, from a bogie (not shown) of the railway vehicle. All cylinders 3a, 3b, 4a, 4b are single-acting.

L'asse A di rotazione è definito da un cinematismo a parallelogramma articolato, in sé noto e pertanto non illustrato, che vincola la cassa 2 all'elemento strutturale 6. The rotation axis A is defined by an articulated parallelogram kinematics, known per se and therefore not illustrated, which binds the body 2 to the structural element 6.

La centrale idraulica 5 comprende essenzialmente un serbatoio 7 del fluido idraulico, un gruppo motopompa 8 per la generazione della potenza idraulica ed un gruppo 9 idraulico di controllo dei cilindri 3a,3b e 4a, 4b Più in particolare, il gruppo motopompa 8 comprende un motore elettrico 10 asincrono trifase, una pompa 12 principale a cilindrata variabile compensata in pressione ed una pompa 13 ausiliaria a cilindrata fissa, entrambe trascinate dal motore 10 e collegate in aspirazione al serbatoio 7. The hydraulic unit 5 essentially comprises a reservoir 7 for the hydraulic fluid, a motor pump unit 8 for generating the hydraulic power and a hydraulic unit 9 for controlling the cylinders 3a, 3b and 4a, 4b More particularly, the motor pump unit 8 comprises a motor three-phase asynchronous electric 10, a main pump 12 with variable displacement pressure compensated and an auxiliary pump 13 with fixed displacement, both driven by the motor 10 and connected in suction to the tank 7.

Alla pompa 12 è collegata una linea di mandata 14 che alimenta il gruppo di controllo 9. La pompa 12 è provvista di un compensatore di pressione che ne riduce la cilindrata al raggiungimento di una pressione prefissata di esercizio, pari ad esempio a 30 MPa. La pompa 12 presenta inoltre una linea di drenaggio 15, collegata in scarico al serbatoio 7, sulla quale è posto un filtro 16 di bassa pressione, provvisto di un indicatore 17 elettrico di intasamento e di una valvola di bypass 18. Alla linea di drenaggio 15 si collega un condotto 19 di carico dell'impianto, sul quale sono disposti una valvola 20 unidirezionale ed un filtro di ingresso 21 . A delivery line 14 is connected to the pump 12 which feeds the control unit 9. The pump 12 is provided with a pressure compensator which reduces its displacement when a predetermined operating pressure is reached, for example equal to 30 MPa. The pump 12 also has a drainage line 15, connected in discharge to the tank 7, on which a low pressure filter 16 is placed, equipped with an electric clogging indicator 17 and a bypass valve 18. To the drainage line 15 a system loading duct 19 is connected, on which a one-way valve 20 and an inlet filter 21 are arranged.

La mandata della pompa 13 è collegata da un linea di ricircolo 31 ad uno scambiatore di calore 32 provvisto di un elettroventilatore 33, e quindi al serbatoio 7. La pompa 13 è atta a far circolare una grande portata di fluido ma a fornire una pressione ridotta, pari ad esempio a 0.3 MPa. The delivery of the pump 13 is connected by a recirculation line 31 to a heat exchanger 32 equipped with an electric fan 33, and therefore to the tank 7. The pump 13 is able to circulate a large flow rate of fluid but to supply a reduced pressure , equal for example to 0.3 MPa.

Il blocco di controllo 9 è collegato al gruppo motopompa attraverso la linea di mandata 14 e comprende, in ingresso ed in serie tra loro lungo la linea 14 stessa, un filtro 24 di alta pressione provvisto di un indicatore 25 elettrico di intasamento ed una valvola di non ritorno 23. The control block 9 is connected to the motor pump unit through the delivery line 14 and comprises, at the inlet and in series with each other along the line 14 itself, a high pressure filter 24 equipped with an electric clogging indicator 25 and a valve no return 23.

Il blocco di controllo 9 comprende inoltre una servovalvola elettroidraulica 26 del tipo a guattro vie, a centro aperto. La servovalvola 26 ha un ingresso 27 collegato alla linea di mandata 14, uno scarico 28 collegato ad una linea 29 di scarico collegata al serbatoio 7, e due uscite 30a, 30b collegate, rispettivamente, ai cilindri 3a, 4a di sinistra ed ai cilindri 3b, 4b di destra. Pertanto, i due cilindri di ciascun lato sono azionati in parallelo tra loro, e le loro camere di lavoro si trovano costantemente alla stessa pressione. La servovalvola 26 è atta a collegare selettivamente i cilindri 3a,4a e 3b,4b con la linea di mandata 14 e con la linea di scarico 29 in risposta a segnali elettrici ricevuti da un'unità di controllo c. Un accumulatore 34 a membrana è collegato alla linea di mandata 14, tra la valvola di non ritorno 23 e l'ingresso 27 della servovalvola 26, da una linea 35. A quest 'ultima è collegato un pressostato 36 atto a generare un segnale di consenso quando la pressione nella linea di mandata 14 supera un valore di soglia minimo prefissato sufficiente ad assicurare il corretto funzionamento dell'impianto 1. The control block 9 further comprises an electro-hydraulic servovalve 26 of the four-way type, with an open center. The servovalve 26 has an inlet 27 connected to the delivery line 14, a discharge 28 connected to a discharge line 29 connected to the tank 7, and two outlets 30a, 30b connected, respectively, to the cylinders 3a, 4a on the left and to the cylinders 3b , 4b on the right. Therefore, the two cylinders on each side are driven in parallel with each other, and their working chambers are constantly at the same pressure. The servovalve 26 is adapted to selectively connect the cylinders 3a, 4a and 3b, 4b with the delivery line 14 and with the discharge line 29 in response to electrical signals received from a control unit c. A diaphragm accumulator 34 is connected to the delivery line 14, between the non-return valve 23 and the inlet 27 of the servovalve 26, by a line 35. To the latter a pressure switch 36 is connected to generate a consent signal. when the pressure in the delivery line 14 exceeds a predetermined minimum threshold value sufficient to ensure correct operation of the system 1.

Inoltre, dalla linea di mandata 14, a monte dell'ingresso 27 dell'elettrovalvola 26, si diparte un condotto 37 di depressurizzazione, sul quale è disposto un orifizio 38 calibrato. A monte dell'orifizio 38, il condotto 37 è collegato alla linea di scarico 29 da un condotto 39, sul quale è posta una valvola di scarico 40 ad azionamento manuale. Furthermore, from the delivery line 14, upstream of the inlet 27 of the solenoid valve 26, a depressurization duct 37 starts, on which a calibrated orifice 38 is arranged. Upstream of the orifice 38, the duct 37 is connected to the discharge line 29 by a duct 39, on which a manually operated discharge valve 40 is placed.

A valle dell'orifizio 38, il condotto 37 è collegato alla linea di scarico 29 da due condotti 43, 44 posti in parallelo tra loro. Sul condotto 43 è posta una valvola 45 limitatrice di pressione, tarata in modo da aprirsi quando la pressione in ingresso raggiunge un valore di soglia prefissato. Sul condotto 44 è posto un elettrodistributore 46 a due vie, due posizioni, normalmente aperto, il quale è atto a chiudersi in presenza di un segnale elettrico di abilitazione ricevuto dall'unità C ed indicativo di una situazione di corretto funzionamento dell'impianto. Downstream of the orifice 38, the duct 37 is connected to the discharge line 29 by two ducts 43, 44 placed in parallel with each other. A pressure limiting valve 45 is placed on the pipe 43 and is calibrated to open when the inlet pressure reaches a predetermined threshold value. A two-way, two-position, normally open electrodistributor 46 is placed on the duct 44 and is able to close in the presence of an electrical enabling signal received from the unit C and indicative of a situation of correct operation of the system.

Il blocco di controllo 9 comprende inoltre una coppia di valvole di disattivazione 47, le quali sono sostanzialmente delle valvole di bypass a pilotaggio idraulico. Le valvole 47 hanno i rispettivi ingressi 48 collegati, attraverso orifizi 49 calibrati, alle rispettive uscite 30a, 30b della servovalvola 26, e rispettive uscite 50 collegate alla linea di scarico 29. Più in particolare, ciascuna delle valvole di disattivazione 47 comprende un corpo 53 cavo, presentante ad una propria estremità assiale 54 l'ingresso 48 ed una sede 55 di tenuta sostanzialmente conica circondante coassialmente tale ingresso, ed un organo mobile 56 scorrevole assialmente all'interno del corpo 53. Il corpo 53 presenta inoltre, ad una propria estremità assiale 57 opposta, un ingresso 58 ausiliario di pilotaggio, il quale è collegato tramite un condotto di pilotaggio 59 con il condotto 37 a valle dell'orifizio 38. L'organo mobile 56 è mobile tra una posizione di chiusura in cui coopera con la sede 55 ed una posizione di apertura in cui è scostato da tale sede e permette il collegamento idraulico tra l'ingresso 48 e l'uscita 50. The control block 9 further comprises a pair of deactivation valves 47, which are substantially hydraulically piloted bypass valves. The valves 47 have their respective inlets 48 connected, through calibrated orifices 49, to the respective outlets 30a, 30b of the servovalve 26, and respective outlets 50 connected to the exhaust line 29. More particularly, each of the deactivation valves 47 comprises a body 53 hollow, having at its own axial end 54 the inlet 48 and a substantially conical sealing seat 55 coaxially surrounding this inlet, and a movable member 56 sliding axially inside the body 53. The body 53 also has, at its own end opposite axial 57, an auxiliary pilot inlet 58, which is connected through a pilot conduit 59 with the conduit 37 downstream of the orifice 38. The movable member 56 is movable between a closed position in which it cooperates with the seat 55 and an opening position in which it is moved away from this seat and allows the hydraulic connection between inlet 48 and outlet 50.

L'organo mobile 56 è spinto verso la posizione di apertura dalla forza elastica di una molla 60 interposta tra l'organo stesso e l'estremità 54 del corpo 53; inoltre, tale organo 56 è soggetto ad una forza idraulica agente nel senso dell'apertura dovuta alla pressione all'ingresso 48, e ad una forza idraulica agente nel senso della chiusura dovuta alla pressione all'ingresso di pilotaggio 58. In uso, la risultante delle forze idrauliche è normalmente opposta alla forza elastica e prevale rispetto ad essa, mantenendo la valvola in posizione di chiusura. The movable member 56 is pushed towards the open position by the elastic force of a spring 60 interposed between the member itself and the end 54 of the body 53; moreover, this member 56 is subject to a hydraulic force acting in the direction of opening due to the pressure at the inlet 48, and to a hydraulic force acting in the direction of closure due to the pressure at the pilot inlet 58. In use, the resulting of the hydraulic forces is normally opposed to the elastic force and prevails with respect to it, keeping the valve in the closed position.

L'elettrodistributore 46 e le valvole 47 definiscono un dispositivo 61 di depressurizzazione simultanea di tutti gli attuatori 3a, 3b, 4a, 4b. The electrodistributor 46 and the valves 47 define a device 61 for simultaneous depressurization of all the actuators 3a, 3b, 4a, 4b.

Il gruppo di controllo 9 comprende infine una valvola 64 di avviamento in bypass del gruppo motopompa 8. Tale valvola 64 è una valvola a due vie, normalmente aperta, disposta lungo un condotto 63 che collega la linea di mandata 14, immediatamente a valle del filtro 24, con la linea di scarico 29. La valvola 64 comprende un corpo 65 presentante un ingresso 67 ed un'uscita 68 comunicanti rispettivamente con la linea di mandata 14 e con la linea di scarico 29, ed una sfera 69 mobile all'interno del corpo 65 ed atta a cooperare a tenuta con una sede 66 interposta tra l'ingresso 67 e l'uscita 68 della valvola stessa. La sfera 69 è caricata da una molla 70 che tende ad allontanarla dalla sede 66, ed è soggetta alla risultante delle forze idrauliche esercitate dal flusso che attraversa la valvola 64. Tale risultante, conseguente alla perdita di carico che si verifica attraverso la valvola, tende a spingere la sfera 66 contro la sede 67 di tenuta e presenta un'intensità crescente con la portata. La molla 70 è dimensionata in modo tale che la valvola 64 commuti dalla posizione di apertura alla posizione di chiusura quando la portata che la attraversa raggiunge un valore di soglia prefissato/ pari alla portata della pompa 12 nella condizione di massima cilindrata ad una velocità del motore 10 prossima a quella nominale (pari ad esempio al 75% della velocità nominale). The control unit 9 finally comprises a starting valve 64 in bypass of the motor pump unit 8. This valve 64 is a two-way valve, normally open, arranged along a duct 63 which connects the delivery line 14, immediately downstream of the filter. 24, with the discharge line 29. The valve 64 comprises a body 65 having an inlet 67 and an outlet 68 communicating respectively with the delivery line 14 and with the discharge line 29, and a ball 69 movable inside the body 65 and able to cooperate in a sealed manner with a seat 66 interposed between the inlet 67 and the outlet 68 of the valve itself. The ball 69 is loaded by a spring 70 which tends to move it away from the seat 66, and is subject to the resultant of the hydraulic forces exerted by the flow that passes through the valve 64. This resultant, consequent to the loss of pressure that occurs through the valve, tends to push the ball 66 against the sealing seat 67 and has an increasing intensity with the flow rate. The spring 70 is sized in such a way that the valve 64 switches from the open position to the closed position when the flow rate passing through it reaches a predetermined threshold value / equal to the flow rate of the pump 12 in the condition of maximum displacement at a motor speed. 10 close to the nominal one (for example equal to 75% of the nominal speed).

Il funzionamento dell'impianto 1 è il seguente. The operation of plant 1 is as follows.

Nelle condizioni iniziali/ l'accumulatore 34 è scarico/ l'elettrodistributore 46 è diseccitato e collega quindi la linea di mandata 14 con la linea di scarico 29, la valvola 64 è aperta per l'azione della molla 70. In the initial conditions / the accumulator 34 is empty / the electrodistributor 46 is de-energized and therefore connects the delivery line 14 with the discharge line 29, the valve 64 is open by the action of the spring 70.

Quando viene fornita l'alimentazione di potenza al motore elettrico 10, questo si avvia trascinando le pompe 12 e 13 ad esso collegate. La pompa 12, che si trova in condizione di massima cilindrata, invia nella linea di mandata 14 una portata crescente con l'aumento della velocità di rotazione del motore 10. La pressione nella linea di mandata 14 si mantiene bassa, poiché il fluido pompato ricircola al serbatoio 7 attraverso l'elettrodistributore 46 e la valvola 64. Poiché la resistenza idraulica di quest'ultima è minore di quella dell 'elettrodistributore 46, la portata generata dalla pompa 12 passa prevalentemente attraverso la valvola 64. Quando, in seguito all'aumento della velocità del motore, la portata attraverso la valvola 64 raggiunge il valore di soglia sopra definito, la valvola si chiude; la pressione nella linea di mandata 14 aumenta e contribuisce a mantenere chiusa la valvola 64. When the power supply is supplied to the electric motor 10, this starts by dragging the pumps 12 and 13 connected to it. The pump 12, which is in a condition of maximum displacement, sends an increasing flow rate into the delivery line 14 as the speed of rotation of the motor 10 increases. The pressure in the delivery line 14 remains low, since the pumped fluid recirculates to the tank 7 through the electrodistributor 46 and the valve 64. Since the hydraulic resistance of the latter is less than that of the electrodistributor 46, the flow generated by the pump 12 passes mainly through the valve 64. When, following the increase of the motor speed, the flow rate through the valve 64 reaches the threshold value defined above, the valve closes; the pressure in the delivery line 14 increases and helps to keep the valve 64 closed.

In presenza di un segnale elettrico di consenso dall'unità di controllo dell'impianto, anche l'elettrodistributore 46 si chiude; la linea di mandata si pressurizza ulteriormente e, essendo la servovalvola 26 in posizione centrale, si carica l'accumulatore 34. Questa fase continua finché si raggiunge la pressione di taratura del compensatore della pompa 12, dopo di che la cilindrata della pompa si riduce fino al valore minimo necessario per compensare i trafilamenti dell'impianto mantenendo costante la pressione di esercizio. In the presence of an electrical consent signal from the plant control unit, the electrodistributor 46 also closes; the delivery line is further pressurized and, since the servovalve 26 is in the central position, the accumulator 34 is charged. This phase continues until the calibration pressure of the compensator of the pump 12 is reached, after which the displacement of the pump is reduced until to the minimum value necessary to compensate for system leaks while maintaining the operating pressure constant.

Nella descrizione del transitorio di avviamento che precede, si è assunto che l'elettrodistributore 46 si chiuda dopo la valvola 64; si precisa che nella pratica può avvenire anche il contrario, senza alterare sostanzialmente il funzionamento dell'impianto. L'unica diversità consiste nel fatto che se l'elettrodistributore 46 si chiude prima della valvola 64, l'intera portata generata dalla pompa 12 fluisce attraverso la valvola 64, determinandone la chiusura al raggiungimento del valore di soglia di portata sopra definito. In the above description of the starting transient, it has been assumed that the electrodistributor 46 closes after the valve 64; it should be noted that in practice the opposite can also occur, without substantially altering the operation of the system. The only difference consists in the fact that if the electrodistributor 46 closes before the valve 64, the entire flow rate generated by the pump 12 flows through the valve 64, causing it to close when the above defined flow threshold value is reached.

Poiché il motore 10 trascina anche la pompa 13 a cilindrata fissa, quest 'ultima contribuisce alla coppia di carico gravante sul motore; tuttavia, poiché questa pompa lavora sempre a bassa pressione, la coppia necessaria per il suo trascinamento è modesta e quindi l'avviamento del motore 10 può avvenire sempre in condizioni di carico ridotto. Since the motor 10 also drives the fixed displacement pump 13, the latter contributes to the load torque on the motor; however, since this pump always works at low pressure, the torque required to drive it is modest and therefore the starting of the motor 10 can always take place under reduced load conditions.

Nelle normali condizioni operative, quando il veicolo ferroviario si trova in curva, l'unità di controllo C dell'impianto 1 calcola una posizione angolare ottimale o di riferimento della cassa 2 ed invia alla servovalvola 26 un segnale di comando funzione dell'errore tra la posizione angolare effettiva della cassa 2 rilevata dai sensori di bordo e la posizione di riferimento; tale segnale di comando fa spostare il cassetto dalla posizione di centro, nel senso richiesto, in modo da regolare la portata ai e dai cilindri idraulici e produrre la rotazione della cassa. Quando la posizione angolare effettiva, rilevata mediante i sensori di bordo, si avvicina al valore di riferimento, l'errore si riduce e viene conseguentemente ridotta la portata regolata dalla servovalvola 26, fino ad annullarsi quando la posizione angolare raggiunta dalla cassa è quella richiesta. Under normal operating conditions, when the railway vehicle is cornering, the control unit C of the plant 1 calculates an optimal angular or reference position of the body 2 and sends to the servovalve 26 a command signal which is a function of the error between actual angular position of the body 2 detected by the on-board sensors and the reference position; this command signal causes the spool to move from the center position, in the required direction, so as to regulate the flow rate to and from the hydraulic cylinders and to produce the rotation of the body. When the actual angular position, detected by the on-board sensors, approaches the reference value, the error is reduced and the flow rate regulated by the servovalve 26 is consequently reduced, until it is canceled out when the angular position reached by the body is that required.

Nelle condizioni operative normali/ l'elettrodistributore 46 e la valvola limitatrice di pressione 45 sono chiusi. Le valvole di disattivazione 47 sono a loro volta chiuse, poiché la loro pressione di pilotaggio è pari alla pressione di mandata; tale pressione è sempre superiore a quella delle uscite 30a, 30b della servovalvola 26 e la risultante delle forze di pressione sull'organo mobile 56 delle valvole di disattivazione 47 è sempre maggiore della forza di apertura generata dalla molla 60. Under normal operating conditions / the electrodistributor 46 and the pressure relief valve 45 are closed. The deactivation valves 47 are in turn closed, since their pilot pressure is equal to the delivery pressure; this pressure is always higher than that of the outlets 30a, 30b of the servovalve 26 and the resultant of the pressure forces on the movable member 56 of the deactivation valves 47 is always greater than the opening force generated by the spring 60.

Durante il funzionamento, la portata di mandata della pompa 12 viene filtrata dal filtro di alta pressione 24, in modo da garantire la pulizia del fluido inviato al blocco di controllo 9 e ai cilindri 3a,3b,4a,4b. Il filtro 16 è posto sulla linea di drenaggio 15 della pompa 12, la quale costituisce la maggior fonte di contaminazione . During operation, the delivery flow rate of the pump 12 is filtered by the high pressure filter 24, so as to ensure the cleanliness of the fluid sent to the control block 9 and to the cylinders 3a, 3b, 4a, 4b. The filter 16 is placed on the drainage line 15 of the pump 12, which constitutes the major source of contamination.

La pompa 13 fa circolare una portata continua di fluido idraulico dal serbatoio 7 attraverso lo scambiatore 32, garantendo così lo smaltimento della potenza termica prodotta dall 'impianto. The pump 13 circulates a continuous flow of hydraulic fluid from the tank 7 through the exchanger 32, thus ensuring the disposal of the thermal power produced by the system.

Nel caso in cui manchi temporaneamente l'alimentazione elettrica di potenza, ad esempio perché il treno percorre un tratto di linea ferroviaria privo di alimentazione elettrica per un'avaria o per interventi di riparazione o manutenzione, il gruppo motopompa B si ferma, la valvola di non ritorno 23 si chiude e la parte dell'impianto a valle di quest'ultima rimane pressurizzata grazie all'accumulatore 34. L'impianto può pertanto eseguire correttamente gli azionamenti richiesti fino all'esaurimento della riserva di fluido in pressione nell'accumulatore 34. In the event that the electrical power supply temporarily fails, for example because the train travels along a stretch of railway line without electrical power due to a breakdown or for repairs or maintenance, the motor pump unit B stops, the non-return 23 closes and the part of the system downstream of the latter remains pressurized thanks to the accumulator 34. The system can therefore perform the required operations correctly until the reserve of pressurized fluid in the accumulator 34 is exhausted.

Poiché in questa fase la pompa 12 è ferma, la parte dell'impianto 1 a monte della valvola 23 di non ritorno si depressurizza per effetto dei trafilamenti interni nella pompa stessa; di conseguenza, la valvola 64 di avviamento in bypass si riapre, in modo da consentire il successivo avviamento in depressurizzazione quando il motore elettrico io viene nuovamente alimentato. Since in this phase the pump 12 is stopped, the part of the system 1 upstream of the non-return valve 23 is depressurized due to the effect of internal leaks in the pump itself; consequently, the bypass starting valve 64 reopens, so as to allow the subsequent depressurization start-up when the electric motor 10 is powered up again.

Quando l'impianto 1 deve essere disattivato, viene interrotta l'alimentazione elettrica di potenza al motore elettrico 10 e viene diseccitato l 'elettrodistributore 46. Di conseguenza, la parte dell'impianto a monte della valvola di non ritorno 23 si depressurizza come descritto in precedenza, e la valvola 64 si apre predisponendo l'impianto per un avviamento successivo. Nel contempo, l'apertura dell 'elettrodistributore 46 mette in comunicazione l'accumulatore 34 con la linea di scarico 29 provocando la depressurizzazione di tutto l'impianto. In particolare, vengono col legate allo scarico anche le linee di pilotaggio 59 delle valvole di disattivazione 47, le quali pertanto si aprono e collegano allo scarico tutti e quattro i cilindri 3a, 3b, 4a, 4b. La disattivazione dell'impianto può avvenire sia.in normali condizioni di funzionamento, al termine del periodo di esercizio, sia in caso di avaria, ad esempio in caso di grippaggio del cassetto della servovalvola 26. In questo modo, viene sempre assicurato il ritorno della cassa in posizione verticale. When the system 1 must be deactivated, the electrical power supply to the electric motor 10 is cut off and the electrodistributor 46 is de-energized. Consequently, the part of the system upstream of the non-return valve 23 is depressurized as described in previously, and the valve 64 opens, preparing the system for a subsequent start-up. At the same time, the opening of the electrodistributor 46 puts the accumulator 34 in communication with the discharge line 29 causing the depressurization of the whole system. In particular, the pilot lines 59 of the deactivation valves 47 are also connected to the exhaust, which therefore open and connect all four cylinders 3a, 3b, 4a, 4b to the exhaust. The deactivation of the system can take place both in normal operating conditions, at the end of the operating period, and in the event of a fault, for example in the event of seizure of the servo valve 26 drawer. In this way, the return of the crate in an upright position.

Da un esame delle caratteristiche dell'impianto 1 realizzato secondo i dettami della presente invenzione sono evidenti ι vantaggi che esso consente di ottenere. La valvola di avviamento in bypass 64 consente lo spunto del motore elettrico 10 in condizioni di carico ridotto, in quanto depressurizza la linea di mandata finché la velocità del motore non ha raggiunto una frazione convenientemente grande della velocità nominale. La chiusura della valvola, con conseguente abilitazione alla pressurizzazione della linea di mandata, avviene in modo automatico, in risposta all'aumento della portata erogata dal gruppo motopompa, senza richiedere alcun segnale elettrico esterno di consenso. Inoltre, poiché la valvola 64 si riapre automaticamente quando l'impianto viene disattivato al termine di esercizio o in caso di guasto, l'impianto 1 viene sempre predisposto ad un avviamento successivo con carico ridotto sul motore elettrico. From an examination of the characteristics of the plant 1 made according to the dictates of the present invention, the advantages it allows to obtain are evident. The bypass starting valve 64 allows the electric motor 10 to start under reduced load conditions, since it depressurizes the delivery line until the motor speed has reached a conveniently large fraction of the rated speed. The closing of the valve, with consequent enabling to pressurize the delivery line, takes place automatically, in response to the increase in the flow rate delivered by the motor pump unit, without requiring any external electrical consent signal. Furthermore, since the valve 64 reopens automatically when the system is deactivated at the end of operation or in the event of a fault, the system 1 is always prepared for a subsequent start-up with a reduced load on the electric motor.

L'impiego del filtro di bassa pressione 16 sulla sola linea di drenaggio 15 anziché sulla linea di ritorno consente di filtrare una portata ridotta ma continua del fluido idraulico, e quindi di filtrare globalmente volumi maggiori. Inoltre, il flusso di drenaggio della pompa è proprio quello più ricco di contaminanti. Si ottiene pertanto una maggiore pulizia globale del fluido idraulico con l'impiego di un filtro che, in quanto soggetto a basse portate, può essere di piccole dimensioni e quindi leggero senza per questo introdurre contropressioni inaccettabili. The use of the low pressure filter 16 on the drain line 15 alone instead of on the return line allows to filter a reduced but continuous flow rate of the hydraulic fluid, and therefore to filter larger volumes overall. In addition, the drainage flow of the pump is precisely the one that is richest in contaminants. Therefore, a greater overall cleanliness of the hydraulic fluid is obtained with the use of a filter which, since it is subject to low flow rates, can be small and therefore light without introducing unacceptable back pressures.

Inoltre, l'impiego di una pompa ausiliaria 13 a cilindrata fissa operante a bassa pressione, preposta alla circolazione del fluido attraverso lo scambiatore di calore, consente di ottenere un efficace scambio termico con un carico ridotto sul motore elettrico. Furthermore, the use of an auxiliary pump 13 with fixed displacement operating at low pressure, responsible for circulating the fluid through the heat exchanger, allows to obtain an effective heat exchange with a reduced load on the electric motor.

Risulta infine chiaro che all'impianto l possono essere apportate modifiche e varianti che non escono dall'ambito di tutela delle rivendicazioni. Finally, it is clear that modifications and variations may be made to the plant 1 which do not depart from the scope of protection of the claims.

In particolare, la servovalvola 26 può essere sostituita da un'elettrovalvola proporzionale. In particular, the servovalve 26 can be replaced by a proportional solenoid valve.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I l.- Hydraulic system (1) for controlling the rotation of a railway body (2), of the type comprising: - a reservoir (7) of hydraulic fluid; - a motor pump unit (8) connected to said tank (7) and to a delivery line (14); - a plurality of hydraulic actuators (3a, 3b, 4a, 4b) adapted to exert a mechanical load on said casing (2) to produce its rotation; - a solenoid valve (26) adapted to connect said hydraulic actuators (3a, 3b, 4a, 4b) selectively with said delivery line (14) and with a discharge (29), in response to electrical control signals; And a starting valve (64) in bypass to depressurize the said delivery line (14) during the starting of the said motor pump unit (8), characterized in that said bypass starting valve (64) is a purely hydraulic operated valve, normally open, and capable of switching automatically when the flow rate delivered by said motor pump unit (8) reaches a predetermined threshold value. 2.- System according to Claim 1, characterized in that said bypass starting valve (64) comprises an obturator member (69) able to cooperate in a sealed manner with a seat (66) to define a closing position of the valve ( 64) itself, and elastic means (70) forcing the said shutter member (69) towards an open position against the resultant of the hydraulic forces due to the pressure difference between upstream and downstream of the said shutter member (69). 3.- System according to Claim 2, characterized in that said shutter member (69) is a sphere. 4 .- system according to one of the preceding claims, characterized in that the said motor pump unit (8) comprises a main pump (12) connected to the said delivery line (14), and an auxiliary pump for circulating a flow of hydraulic fluid through a heat exchanger (32), said pumps (12, 13) being driven by a single electric motor (10). 5.- System according to Claim 4, characterized by the fact that the said main pump (12) has a variable displacement, and that the said auxiliary pump (13) has a fixed displacement and operates at a much lower pressure than that of the pump main (12). 6.- System according to Claim 4 or Claim 5, characterized in that it comprises a low pressure filter (16) arranged along a drainage line (31) of said main pump (12).