MX2011003915A - Bogie motor. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un bogie (1) para vehículo ferroviario que comprende un motor (4) que presenta un cárter (6) fijado a dos largueros (2) del bogie, el árbol motor (12) está colocado paralelamente a estos largueros (2), de las suspensiones secundarias (14) y un travesaño de carga (16) que reposa sobre las suspensiones secundarias (14) . El bogie (1) comprende un ensamblaje de apoyo de los topes (24) y de los topes (26) colocados sobre el cárter (6) del motor (4) y sobre el travesaño de carga (16).

Description

BOGIE MOTOR Descripción de la Invención La presente invención se refiere a un bogie motor para vehículo ferroviario que lleva un dispositivo de limitación de los movimientos del eje.

La invención se aplica especialmente, pero no exclusivamente, a los bogies motrices para trenes metropolitanos sobre neumáticos.

El dispositivo de limitación de los movimientos transversales - también llamados topes laterales - tiene por función limitar los desplazamientos transversales y el balanceo de la caja de un vehículo ferroviario con respecto al bogie, por ejemplo cuando el vehículo atraviesa una curva. En efecto, el vehículo se debe inscribir a todo lo largo de la vía ferroviaria en las direcciones transversales y verticales de un gálibo dado, y la caja de este vehículo no debe desplazarse ni en la dirección transversal ni en la dirección vertical más de lo que el gálibo le autorice.

Ya se sabe que para un bogie mono-motor que comprende un motor longitudinal, un chasis que comprende dos largueros y dos travesaños de extremidad, el cárter del motor está fijado en la parte central del chasis a los dos largueros del bogie y su árbol motor está colocado paralelamente a estos largueros. El chasis lleva además dos REF .219358 extensiones laterales, colocadas hacia el exterior con respecto a los ejes de los largueros, para recibir suspensiones secundarias. Un travesaño de carga que comprende un cojinete de bolas, destinado a soportar la caja de un vehículo ferroviario, reposa sobre estas suspensiones secundarias . Dos apoyos de los topes están colocados lateralmente sobre los largueros, hacia el interior con respecto a los ejes de los largueros, en los espacios comprendidos entre cada suspensión secundaria y el motor. Los mismos cooperan en el momento de la rotación del bogie alrededor de un eje longitudinal, con los topes colocados sobre el travesaño de carga, que se extiende verticalmente en la dirección de los largueros.

Este bogie presenta el inconveniente de ser estorboso en la dirección transversal debido al retraso lateral de las suspensiones secundarias hacia el exterior del chasis. Además, la necesidad de proveer extensiones laterales para soportar estas suspensiones complica la estructura del chasis del bogie.

La presente invención tiene así por objeto principal remediar tales inconvenientes proponiendo un bogie para vehículo ferroviario que comprende un motor que presenta un cárter fijado a los dos largueros del bogie, el árbol motor está colocado paralelamente a estos largueros, las suspensiones secundarias y un travesaño de carga que reposa sobre las suspensiones secundarias. El bogie comprende un ensamblaje de apoyo de los topes y de los topes colocados sobre el cárter del motor y sobre el travesaño de carga.

El bogie de la invención puede satisfacer igualmente una o más de las características siguientes: - un apoyo del tope está constituido por o lleva una escuadra que presenta una base fijada rígidamente sobre una parte exterior del cárter, y una cara de apoyo que se extiende hacia un plano sensiblemente perpendicular a la base (alternativamente, el apoyo del tope no está necesariamente bajo la forma específica de una escuadra sino de una pieza de forma diferente, y, además, la misma puede estar constituida por o puede llevar una pieza relacionada fijada sobre la carcasa del motor a fin de soportar los esfuerzos) , - dos apoyos de los topes están fijados rígidamente sobre la parte exterior del cárter situado arriba del árbol motor, - un tope lleva o está constituido de una placa fijada rígidamente a la porción del travesaño de carga que se extiende en un plano sensiblemente perpendicular al plano del travesaño de carga en la dirección del motor, y de una plataforma de material elástico fijado sobre esta placa, la plataforma presenta una cara de apoyo sensiblemente plana, sensiblemente paralela a la placa, - dos topes están fijados rígidamente a una porción del travesaño de carga, la porción está situada arriba de las suspensiones secundarias, - las caras de apoyo de los apoyos de los topes están orientadas hacia el exterior del bogie, las caras de apoyo de cada apoyo del tope están orientadas hacia el interior del bogie de tal modo que las caras de apoyo de los topes estén colocadas enfrente de las caras de apoyo de los apoyos del tope, - las suspensiones secundarias están colocadas a la derecha de los largueros y sensiblemente en su parte media, - una barra anti -rotación está colocada entre los dos largueros y lleva dos bielas colocadas por una parte y la otra de los largueros, conectadas al travesaño de carga.

Otros objetos, características y ventajas de la invención serán evidentes con la lectura de la descripción de los modos de realización del dispositivo de limitación y del bogie, la descripción se hace con relación a las figuras.

La figura 1 es una vista en perspectiva parcial del bogie motor y del dispositivo de limitación conforme a la invención, la figura 2 representa una vista transversal parcial del bogie motor conforme de la invención, la vista lleva parcialmente un corte transversal para representar el dispositivo de limitación según la invención, la figura 3 representa una vista desde arriba, parcial, del bogie motor y del dispositivo de limitación conforme a la invención, la figura 4 muestra una representación esquemática en la dirección transversal de una caja de vehículo ferroviario que reposa sobre un bogie provisto de un dispositivo de limitación según el estado de la técnica, la figura 5 muestra una representación esquemática en la dirección transversal de una caja de un vehículo ferroviario que reposa sobre un bogie provisto de un dispositivo de limitación según la invención, la figura 6 muestra una representación esquemática en la dirección transversal de una caja del vehículo ferroviario que reposa sobre un bogie provisto de un dispositivo de limitación según la invención y cuyas suspensiones secundarias son re-centradas en la dirección transversal .

Para facilitar la lectura de las figuras, solo los elementos necesarios para la compresión de la invención han sido representados. Los mismos elementos llevan las mismas referencias de una figura a otra.

En la descripción, los términos "vertical" y "horizontal" están definidos con respecto a una caja del vehículo ferroviario que reposa sobre al menos un bogie. Así, un plano horizontal XY es sensiblemente paralelo al plano de rodadura y el plano vertical- longitudinal XZ es sensiblemente paralelo al plano en el cual se extienden las ruedas. El término "longitudinal" está definido con respecto a la dirección la cual se extiende la caja de un vehículo ferroviario en un plano horizontal y el término "transversal" está definido según una dirección sensiblemente perpendicular a la dirección longitudinal en un plano horizontal.

La figura 1 es una vista en perspectiva parcial del bogie conforme a la invención. El bogie 1 comprende dos largueros 2 que se extienden en la dirección longitudinal, un motor longitudinal 4, del rotor interior. El cárter 6 del motor está fijado a los largueros 2 por una parte y por la otra en la dirección transversal por una pieza de interconexión 8. Esta pieza está dimensionada de manera que haga pasar los esfuerzos transversales soportados por el cárter del motor. La figura 2 muestra la fijación de esta pieza de interconexión 8 con el cárter 6 por los tornillos 10. El árbol 12 del motor 4 es sensiblemente paralelo al eje de los largueros 2. Una suspensión secundaria 14 está colocada aproximadamente en la mitad de cada larguero 2 , en la dirección longitudinal. La misma es realizada aquí por medio de una suspensión neumática bien conocida por el experto en el arte. Un travesaño de carga 16 está colocado transversalmente y reposa por sus dos extremidades transversales sobre las dos suspensiones secundarias 14. El mismo soporta en un centro un cojinete de bolas 18, cuya corona interior 20 lleva medios de fijación capaces de ser fijados rígidamente a la caja de un vehículo ferroviario, mientras que la corona exterior 22 está fijada rígidamente al travesaño de carga 16. La superficie superior del cojinete de bolas 18 define un plano de apoyo sensiblemente horizontal de la caja sobre el bogie 1.

El dispositivo de limitación de los movimientos transversales entre el motor 1 y la caja (no representada) comprende un ensamblaje de apoyo de los topes 24 y de los topes 26, colocados sobre el cárter 6 del motor 4 y sobre el travesaño de carga 16. De manera más precisa, en el ejemplo de las figuras 1 a 3, dos apoyos de los topes 24 están fijados rígidamente sobre el cárter 6, mientras que dos topes 26 son fijados rígidamente sobre el travesaño de carga 16.

Cada apoyo del tope 24 está en la forma de una escuadra que presenta una base 28 fijada rígidamente sobre una parte exterior 30 del cárter, colocada en la parte alta arriba del árbol motor 12, sensiblemente bajo el cojinete de bolas 18. La base 28 está sensiblemente paralela al plano de apoyo de la caja sobre el bogie 1, y una cara de apoyo 32 se extiende en un plano sensiblemente perpendicular a la base 28, en la dirección del cojinete de bolas 18, hasta una altura que no sobrepasa el plano de apoyo horizontal de la caja sobre el bogie. Las caras de apoyo 32 están orientadas cada una hacia el exterior del bogie 1. El apoyo de cada tope presenta así una forma de triángulo de un ángulo recto, cuya hipotenusa está orientada hacia el centro del bogie 1.

En una variante, la base 28 de cada apoyo del tope 24 podría reposar igualmente sobre una parte exterior 30 del cárter 6 que no es estrictamente paralela al plano de apoyo de la caja sobre el bogie 1. Este puede ser el caso especialmente cuando el cárter 6 del motor es cilindrico.

Cada tope 26 está constituido de una placa 34 que se extiende en un plano sensiblemente perpendicular al plano de apoyo de la caja sobre el bogie 1, y de una plataforma de un material elástico 36 (por ejemplo de caucho) fijado sobre esta placa 34. La plataforma presenta una cara de apoyo 38 sensiblemente plana y paralela a la placa 34, orientada hacia el interior del bogie 1. La placa 34 está fijada rígidamente al interior de un hueco 40 de una porción 42 realzada sobre el travesaño de carga 16, la porción realzada 42 está situada en el interior del cojinete de bolas 18. El tope completo 26 (la placa 34 y la plataforma de material elástico 36) está colocado a una altura superior a aquella de la superficie de apoyo del travesaño de carga 16 sobre las suspensiones secundarias 14, y a una altura inferior a aquella del plano de apoyo de la caja sobre el bogie 1.

La porción realzada 42 del travesaño de carga 16 comprende dos huecos 40. En cada uno de ellos se extiende un tope 26 y un apoyo del tope 24. La cara de apoyo 38 de cada tope 26 está colocada enfrente de la cara de apoyo 32 del apoyo del tope 24. Las dos caras de apoyo 38, 32 son paralelas cuando la caja del vehículo ferroviario no está en translación ni en inclinación con respecto al bogie 1. Los mismos son separados entonces de manera general por una distancia, llamada el juego de los topes, por ejemplo de 20 a 35 mm. Ellos entran en contacto entre sí cuando la caja está en translación y/o en inclinación con respecto al bogie 1. La plataforma de material elástico 36 asegura la progresividad del soporte del esfuerzo transversal. El mismo puede tener diferentes formas, mientras que asegure una progresividad de la rigidez contra el aplastamiento.

La disposición del ensamblaje del dispositivo de limitación es tal que el contacto entre las caras de apoyo 38, 32 se efectúa a una altura superior a aquella arriba de las suspensiones secundarias 14 y a una altura inferior a aquella del plano de apoyo de la caja sobre el bogie 1. Esto tiene por objeto aumentar la altura del centro de balanceo de la caja que reposa sobre el bogie.

El bogie motor 1 comprende de manera clásica una barra anti -balanceo 44 fijada por una parte y la otra a los largueros 2 y conectada por las bielas 46 a cada una de sus extremidades con el travesaño de carga 16. Esto permite mejorar la estabilidad del bogie puesto que las suspensiones secundarias 14 son, con respecto al bogie del estado de la técnica, re-centrados hacia el interior del bogie 1.

El desplazamiento del dispositivo de limitación de los movimientos transversales presenta dos ventajas. Por una parte, cuando el mismo está asociado con el re-centrado de las suspensiones secundarias a la derecha de los largueros 2, la obstaculización en la dirección transversal es reducida significativamente (aproximadamente 25 % menos que la obstaculización del bogie del estado de la técnica citado precedentemente) , lo que permite reducir los momentos de flexión y de torsión que se ejercen sobre el chasis, debidos especialmente a la excentricidad de la carga de las suspensiones secundarias sobre las suspensiones laterales del bogie del arte previo. El re-centrado de las suspensiones secundarias permite igualmente suprimir las extensiones laterales y reducir la masa del bogie. Por otra parte, la altura del centro de balanceo es aumentado, lo que permite ya sea una colocación equilibrada de la suspensiones secundarias, una ganancia sobre los movimientos de la caja en exceso o en una insuficiencia de la inclinación, o, en el caso de una suspensión secundaria re-centrada y complementada de una barra anti-balanceo, como en el modo de realización explicado aquí, obtener los mismos movimientos de la caja colocada sobre un bogie equipado con el dispositivo de limitación del arte previo.

El efecto del aumento de la altura del centro de balanceo es explicado sobre la base de las figuras 4, 5 y 6. En estas figuras, los parámetros utilizados son definidos como sigue: La indicación 0 de los ejes Y-Z define el plano de rodadura (eje Y) y el eje de referencia de la vía (eje Z) , la indicación Pi de los ejes Yp-Zp define el plano del chasis del bogie (trazos en negrillas) , la indicación S de los ejes Ys-Zs define el plano de la caja (trazo doble) , M es el punto más crítico de la caja, es decir el más penalizante frente al gálibo G impuesto para la infraestructura, Dp es el desplazamiento transversal del chasis del bogie en la indicación O; en el caso de un bogie sobre neumáticos, es la suma del aplastamiento lateral del neumático y del juego lateral de la rueda guía utilizada/riel nuevo , Ds es el desplazamiento transversal de la caja con respecto al chasis del bogie, debido al desplazamiento en la dirección transversal de la suspensión secundaria, es el ángulo de inclinación del chasis del bogie con respecto al plano de rodadura Y, ß es el ángulo de inclinación de la caja con respecto al chasis del bogie, Hs es la altura del eje de rotación de la suspensión secundaria con respecto al plano de rodadura Y, G es el gálibo. El mismo proporciona la distancia máxima admisible del punto critico M de la caja con respecto al eje Z de la vía de referencia, L es la semi-anchura de la caja. La figura 4 muestra un vehículo ferroviario que lleva una caja definida por la indicación Si de la semi-anchura Lx al punto M, que reposa sobre un bogie del arte previo definido por la indicación Px. El dispositivo de limitación de los movimientos transversales del arte previo se apoya en el chasis del bogie, entre las suspensiones secundarias 14 y el motor (el dispositivo de limitación no está representado por razones de claridad) . El contacto entre los topes y los apoyos de los topes se efectúa en un plano situado a una altura HSi en la indicación O, inferior a aquella del plano de apoyo del travesaño de carga 16 sobre las suspensiones secundarias 14.

Cuando el vehículo entre en una curva, o, más simplemente cuando se inclina en su alineación, el bogie sufre una inclinación del ángulo a y la caja sufre a la vez un desplazamiento transversal Ds y una inclinación del ángulo ß? . El vehículo debe respetar el gálibo G de la vía para que no llegue a estar en contacto con los elementos de la infraestructura, ya sea que se hace en línea recta o en una curva. La semi-anchura Lx de la caja debe ser así tal que los desplazamientos transversales inducidos no rebasen el gálibo G.

La figura 5 muestra un vehículo ferroviario que lleva una caja definida por la indicación S2 que reposa sobre un bogie definido por la indicación P2 cuya colocación de las suspensiones secundarias 14 es idéntica al bogie de la figura 4, pero cuyo dispositivo de limitación de los movimientos transversales según la invención es realzado a una altura Hs2 > Hsi. Hs2 es superior a la altura del plano de apoyo del travesaño de carga 16 sobre las suspensiones secundarias 14 en la indicación 0. Cuando el vehículo entra en una curva, el aumento de la altura del eje de rotación de las suspensiones secundarias tiene por objeto aumentar el punto alrededor del cual gira la caja. La caja sufre el mismo desplazamiento lateral Ds y el giro del mismo ángulo que en el caso ilustrado en la figura 4: el punto crítico M está situado siempre así en el mismo sitio pero el mismo está presente distante del eje de la caja Zs a una distancia L2 más grande que la distancia Li del caso ilustrado en la figura 4 (el eje de la caja Zs del caso ilustrado en la figura 4 está indicado sobre la figura 5 con un trazo doble y punteado) . Esto significa que la anchura del vehículo puede pasar entonces a 2 veces L2, superior a Li, respetando el mismo gálibo G.

La figura 6 muestra un vehículo ferroviario que lleva una caja idéntica a aquella de la figura 5, que reposa sobre un bogie definido por la indicación P3 cuyo dispositivo de limitación de los movimientos transversales, según la invención, permanece elevado a una altura Hs2 superior a la altura del plano de apoyo del travesaño de carga 16 sobre las suspensiones secundarias 14 en la indicación P como sobre la figura 5. En la figura 6, las suspensiones secundarias 14 son acercadas una con respecto a la otra en la dirección transversal. El bogie lleva igualmente una barra antibalanceo 44 y las bielas 46. El dispositivo de limitación de los movimientos transversales según la invención reposa sobre el cárter del motor, a la distancia Hs2 idéntica al caso ilustrado en la figura 5, y el contacto entre los topes y los apoyos de los topes se efectúa en un plano situado a una altura superior a aquella del plano de apoyo del travesaño de la carga 16 sobre las suspensiones secundarias 14.

Cuando el bogie entra en una curva, la caja se inclina a un ángulo ß2 diferente y generalmente superior a ß?, esto en función de la eficacia de la barra anti-balanceo .

Esta barra anti-balanceo está definida para que al menos el efecto de inclinación en el balanceo de la caja del ángulo ß2 no sea superior, en el punto M, al efecto obtenido en la figura 4, esto gracias al hecho de que la distancia Hs2 en el punto M es más grande que la distancia Hsi en el punto M idéntico de la figura 4. La anchura del vehículo puede ser entonces al menos equivalente a Li, respetando el mismo gálibo G.

Por supuesto, la invención no está solamente limitada a la modalidad descrita e ilustrada que ha sido dado en calidad de ejemplo.

Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante pára llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (8)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un bogie para vehículo ferroviario que comprende un motor que presenta un cárter fijado a dos largueros del bogie, el árbol motor está colocado paralelamente a estos largueros, a las suspensiones secundarias y a un travesaño de carga que reposa sobre las suspensiones secundarias, caracterizado porque comprende un ensamblaje de apoyo de los topes y los topes colocados sobre el cárter del motor y sobre el travesaño de carga .

2. El bogie de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un apoyo del tope lleva una pieza, especialmente una escuadra, que presenta una base fijada rígidamente sobre una parte exterior del cárter, y una cara de apoyo que se extiende en un plano sensiblemente perpendicular a la base.

3. El bogie de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque dos apoyos de los topes están fijados rígidamente sobre la parte exterior del cárter situado arriba del árbol motor.

4. El bogie de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un tope lleva una placa fijada rígidamente a la porción del travesaño de carga que se extiende en un plano sensiblemente perpendicular al plano del travesaño de carga en la dirección del motor, y de una plataforma de material elástico fijada sobre esta placa, la plataforma presenta una cara de apoyo sensiblemente plana, sensiblemente paralela a la placa.

5. El bogie de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 4, caracterizado porque dos topes están fijados rígidamente a una porción del travesaño de carga, la porción está situada arriba de las suspensiones secundarias.

6. El bogie motor de conformidad con las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque las caras de apoyo de los apoyos de los topes están orientadas hacia el exterior del bogie, y porque las caras de apoyo de cada apoyo del tope están orientadas hacia el interior del bogie de tal manera que las caras de apoyo de los topes estén colocadas enfrente de las caras de apoyo de los apoyos de los topes.

7. El bogie motor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las suspensiones secundarias están colocadas a la derecha de los largueros y sensiblemente en su parte media.

8. El bogie motor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una barra anti-balanceo está colocada entre los dos largueros y lleva dos bielas colocadas por una parte y la otra de los largueros y conectadas al travesaño de carga.