MX2011009285A

MX2011009285A - Cojinete lateral de contacto constante.

Info

Publication number: MX2011009285A
Application number: MX2011009285A
Authority: MX
Inventors: Jon Jeambey; Corine Kolenda; Don Kroesch
Original assignee: Ttx Co
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2012-09-03
Also published as: US8356558B2; CA2751007C; CA2751007A1; US20120222581A1

Abstract

Un cojinete lateral de contacto constante (CCSB) para usar entre un bogie y un carro de un vagón de ferrocarril que incluye un alojamiento generalmente hueco que incluye un extremo inferior cerrado y un extremo superior abierto; un elemento de unión está unido a una superficie externa del alojamiento y está colocado en una región central entre el extremo superior y el extremo inferior; un elemento flexible está colocado dentro del alojamiento, y una cubierta es encajada sobre el elemento flexible y está dimensionada con relación al alojamiento para permitir un movimiento deslizable dentro del alojamiento.

Description

COJINETE LATERAL DE CONTACTO CONSTANTE ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los vagones de ferrocarril típicamente consisten de un cuerpo de carro, en donde la carga es cargada, y un par de bogies, que son ensambles de ruedas y suspensión sobre los cuales descansa el carro. El bogie está configurado para coincidir con los rieles sobre los cuales se mueve el vagón de ferrocarril. La conexión entre el cuerpo de carro y los bogies permite que el cuerpo de carro ruede con relación a los bogies y permite que el bogie gire, o serpentee, con relación al cuerpo de carro. La conexión puede incluir placas centrales o cojinetes y un par de pasadores colocados en extremos opuestos de la parte inferior del carro. Los pasadores y placas centrales están configurados para entrar en aberturas correspondientes en los bogies. Se pretende que la conexión cuerpo de carro-bogie permita la dirección pasiva de los conjuntos del eje con sus dos ruedas y permita que los bogies y carro sigan el riel sin descarrilarse. Un problema con esta configuración de conexión es que puede producir un fenómeno conocido como "galope", que es una condición resonante presentada por el carro en respuesta a las fuerzas de la interacción rueda/riel a ciertas velocidades. Esta condición de resonancia es evidenciada por movimientos laterales y de serpenteo muy incrementados del bogie y cuerpo de carro, produciendo un desgaste incrementado del bogie y componentes del riel. El movimiento incrementado resultante también aumenta el esfuerzo en los rieles.

En un esfuerzo por reducir el galope (resonancia), y, por lo tanto, esfuerzo en los rieles, cojinetes laterales de contacto constante (CCSBs) se han hecho obligatorios en vagones de ferrocarril más nuevos. Los CCSBs ayudan a reducir el galope incrementando el movimiento de serpenteo entre el bogie y el cuerpo de carro. Los CCSBs son colocados en lados del bogie, debajo de una placa de desgaste colocada en el lado de abajo del carro. La cubierta sirve como una superficie del cojinete sobre la cual la placa de desgaste está en contacto constante. La fricción entre la cubierta y la placa de desgaste incrementa el movimiento de serpenteo del bogie. Un elemento flexible debajo de la cubierta provee la fuerza vertical para mantener la cubierta en contacto constante con la placa de desgaste. El cojinete lateral se debe desplazar verticalmente para permitir que el cuerpo de carro ruede con relación al bogie.

Un problema con las disposiciones de CCSBs conocidas es que el espacio entre la superficie superior de la traviesa superior del pivote del bogie, o cuando se usa, el pedestal del cojinete lateral fijado en la traviesa superior del pivote, y la placa de desgaste del cuerpo de carro es limitado, restringiendo así la altura del CCSB a la distancia entre la superficie superior de la traviesa superior del pivote, o pedestal de cojinete lateral, y la placa de desgaste del cuerpo de carro. El espacio limitado hace que sea un desafio encontrar un elemento flexible con características adecuadas para resistir los esfuerzos a largo plazo encontrados durante la operación del vagón de ferrocarril.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un objeto de la invención es proveer un cojinete lateral de contacto constante (CCSB) para usar entre un bogie y un carro de un vagón de ferrocarril que supere los problemas antes identificados. El CCSB incluye un alojamiento generalmente hueco que incluye un extremo inferior cerrado y un extremo superior abierto. Un elemento de unión está unido a una superficie externa del alojamiento y está colocado en una región central entre el extremo superior y el extremo inferior. Un elemento flexible está colocado dentro del alojamiento, y una cubierta es encajada sobre el elemento flexible y está dimensionada con relación al alojamiento para permitir un movimiento deslizable dentro del alojamiento.

Otro objeto de la invención es proveer un método para fabricar el cojinete lateral de contacto constante (CCSB) descrito con anterioridad. El método incluye proveer un alojamiento generalmente hueco que incluye un extremo inferior cerrado y un extremo superior abierto. El método incluye además unir un elemento de unión a una superficie externa del alojamiento, en una región central entre el extremo superior y el extremo inferior. Un elemento flexible está colocado dentro del alojamiento y cubierto con una cubierta configurada para deslizarse en el alojamiento.

Otro objeto de la invención es proveer un ensamble de bogie y CCSB. El ensamble incluye un pedestal de cojinete lateral con una superficie superior que define una o más aberturas dimensionadas para permitir que al menos una parte de un CCSB se extienda a través de la superficie superior del pedestal de cojinete lateral que soporta el CCSB. Cada CCSB incluye un alojamiento generalmente hueco que incluye un extremo inferior cerrado y un extremo superior abierto, y un elemento de unión unido a una superficie externa del alojamiento en una región central entre el extremo superior y el extremo inferior. Un elemento flexible está colocado dentro del alojamiento, y una cubierta cubre el elemento flexible y está configurada para deslizarse en el alojamiento.

Otras características y ventajas serán, o se volverán, evidentes para el experto en la técnica tras examinar las siguientes figuras y descripción detallada. Se pretende que todas esas características y ventajas adicionales incluidas dentro de esta descripción se encuentren dentro del alcance de las reivindicaciones, y estén protegidas por las siguientes reivindicaciones.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos adjuntos se incluyen para proveer un mayor entendimiento de las reivindicaciones, se incorporan en, y constituyen una parte de esta especificación. La descripción detallada y modalidades ¡lustradas descritas sirven para explicar los principios definidos por las reivindicaciones.

Las Figuras 1A y 1 B ilustran vistas en perspectiva de un bogie de un vagón de ferrocarril que incluye un par de CCSBs de acuerdo con una modalidad; la Figura 2 ilustra una vista lateral de un CCSB de ejemplo colocado entre una superficie superior del pedestal de CCSB de un bogie y una placa de desgaste de un carro; las Figuras 3A y 3B ilustran vistas superior y lateral, respectivamente, del CCSB de ejemplo; la Figura 4 ilustra el interior del CCSB de ejemplo; y la Figura 5 ilustra operaciones de ejemplo para ensamblar el CCSB de ejemplo antes descrito.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS DIBUJOS Las modalidades de ejemplo a continuación describen un cojinete lateral de contacto constante (CCSB) configurado para ser colocado entre una superficie superior del pedestal de CCSB de un bogie de un vagón de ferrocarril y una placa de desgaste colocada debajo de la parte de carro del vagón de ferrocarril. En general, la longitud del CCSB es mayor que la distancia entre la superficie superior de la traviesa superior del pivote y la placa de desgaste y los pedestales de cojinete lateral configurados para permitir la colocación de un elemento flexible más apropiado para manejar los esfuerzos encontrados durante la vida útil de un vagón de ferrocarril. Una abertura se puede formar en la superficie superior del pedestal de CCSB para alojar el CCSB más largo.

Las Figuras 1A y 1 B ilustran vistas en perspectiva de un bogie 100 de un vagón de ferrocarril. Con referencia a la Figura A, unido al bogie se encuentra un par de cojinetes laterales de contacto constante (CCSBs) 105. Los CCSBs 105 están unidos a una superficie superior de un pedestal de cojinete lateral 110 fijado en la traviesa superior del pivote del bogie 100 y se extienden a través de una abertura 107 (Figura 1 B) definida en la superficie superior del pedestal 1 10. Por ejemplo, los CCSBs 105 pueden ser atornillados o soldados al pedestal de superficie superior 1 10 o unidos mediante otros medios conocidos para los expertos en la técnica.

Con referencia a la Figura 2, una cubierta 310 del CCSB 105, que se describe más adelante, está configurada para entrar en contacto con una placa de desgaste metálica 205 colocada en el lado de abajo de un vagón de ferrocarril (no se muestra). Un par de aberturas 107 (Figura 1 B) se puede formar en la superficie superior del pedestal 110. Las aberturas permiten la inserción de los CCSBs 105 en la superficie superior del pedestal 1 10 de modo tal que cada CCSB 105 se extienda al menos parcialmente a través de la superficie superior del pedestal 1 10. Esto es, el CCSB 105 se extiende a través del plano de la superficie superior. Los diámetros de las aberturas 107 se pueden dimensionar ligeramente más grandes que el diámetro de los CCSBs 105 para alojar la inserción de los CCSBs 105. Las aberturas 107 permiten la colocación de un CCSB 105 que es más largo que los CCSBs conocidos.

Las Figuras 3A y 3B ilustran vistas superior y lateral, respectivamente, de un CCSB 105 de ejemplo que puede corresponder a los CCSBs 105, antes descritos. El CCSB 105 incluye un alojamiento 305, un elemento de unión 315, y una cubierta 310. El alojamiento 305 puede tener una forma cilindrica o una forma diferente. La longitud L del alojamiento 305 entre los extremos inferior y superior puede ser aproximadamente 20.32 cm, que es más larga que los CCSBs conocidos, que puede ser aproximadamente 10.16 cm. La longitud L puede ser más corta o más larga dependiendo del tipo y configuración del elemento flexible. Como se describe más adelante, la longitud incrementada permite la colocación de un elemento flexible que es más largo que los elementos flexibles en CCSBs conocidos. El elemento flexible más largo presenta un esfuerzo reducido durante la vida útil del vagón de ferrocarril en comparación con los elementos flexibles usados en CCSBs conocidos. El extremo inferior del alojamiento 305 está generalmente cerrado y el extremo superior está abierto para permitir la inserción de la cubierta 310.

La cubierta 310 está configurada para deslizarse dentro y fuera del extremo superior del alojamiento 305. La cubierta 310 puede tener la misma forma general que el alojamiento 305 aunque dimensionada ligeramente más pequeña para permitir que la cubierta 310 se mueva libremente dentro del alojamiento 305. Por ejemplo, cuando se ve desde la parte superior, la cubierta 310 puede tener una forma circular con un diámetro externo ligeramente más pequeño que un diámetro interno del alojamiento 305.

El elemento de unión 315 está unido al alojamiento 305. En algunas modalidades, el elemento de unión 315 está soldado al alojamiento 305. En otras modalidades, el elemento de unión 315 se puede formar de manera integral con el alojamiento 305 en un solo procedimiento, tal como un procedimiento de colado u otro procedimiento conocido para el experto en la técnica. El elemento de unión 315 se puede unir en una región central del alojamiento 305 que se encuentra entre los extremos inferior y superior del alojamiento 305. Por ejemplo, la distancia Y entre el elemento de unión 315 y el extremo inferior del alojamiento 305 puede ser aproximadamente 10.16 cm. La distancia Y puede ser diferente y se puede configurar de modo tal que el extremo inferior del alojamiento 305 se extienda a través de una abertura en una superficie superior de un pedestal cuando el CCSB es unido al pedestal.

El elemento de unión 315 está configurado para unirse a una superficie superior de un pedestal 1 10 que está fijado en una traviesa superior del pivote en un bogie 100 para asegurar el CCSB 105 al bogie 100. Por ejemplo, el elemento de unión 315 se puede soldar a la superficie superior del pedestal 1 10 del bogie 100, o unir vía sujetadores, tales como pernos y similares, que pueden pasar a través de aberturas definidas en el elemento de unión. En algunas implementaciones, refuerzos 320 se pueden unir (por ejemplo, soldar) al elemento de unión 315 y el alojamiento 305 para reforzar la unión entre el alojamiento 305 y el elemento de unión 315.

La Figura 4 ilustra el interior del CCSB 105 antes descrito. Con referencia a la Figura 4, un elemento flexible 405 está colocado dentro del alojamiento 305. El elemento flexible 405 puede ser un resorte espiral, tal como un resorte D5 conocido para los expertos en la técnica. El resorte puede ser diferente y puede ser un resorte de metal, resorte de plástico, o un resorte hecho de un material diferente adecuado para resistir los esfuerzos encontrados durante la vida útil del CCSB. En algunas implementaciones, el resorte espiral puede incluir 6 espiras. Sin embargo, se puede usar un resorte con un número diferente de espiras. Mientras mayor sea el número de espiras, más distribuido estará el esfuerzo en todo el elemento flexible 405. El esfuerzo reducido en el elemento flexible 405 da por resultado una vida útil incrementada del CCSB 105.

La cubierta 310 está configurada para descansar sobre el elemento flexible 405. En una posición no comprimida, un extremo inferior 430 de la cubierta 310 está separado por una distancia Z de aproximadamente 1 .58 cm desde un reborde 425 definido en la superficie interior del alojamiento 305. El reborde 425 está configurado para limitar la cantidad por la cual la cubierta 310 entra al alojamiento 305. Sin embargo, la distancia entre el extremo inferior 430 de la cubierta 310 y el reborde 425 se puede incrementar o reducir en conformidad para cambiar la cantidad de recorrido disponible a la cubierta 310.

Una placa inferior 415 está colocada dentro del alojamiento 305 hacia un extremo inferior. La placa inferior 415 incluye una o más aberturas 420. Las aberturas 420 están configuradas para prevenir la acumulación de líquidos, tal como agua de lluvia, dentro del CCSB 105. En algunas implementaciones, un elemento tubular 410 se puede colocar en la placa inferior 415. El elemento tubular 410 puede ser hueco y puede estar configurado para centrar el elemento flexible 405 dentro del alojamiento 305 para evitar movimiento lateral del elemento flexible 405 y, por lo tanto, contacto entre el elemento flexible 405 y los lados interiores verticales del alojamiento 305. El diámetro externo del elemento tubular 410 puede ser aproximadamente el mismo que el diámetro interno del elemento flexible 405, aunque ligeramente más pequeño, para permitir un ajuste exacto.

La Figura 5 ilustra operaciones de ejemplo para ensamblar el CCSB antes descrito. En el bloque 500, un elemento tubular 410 opcional se puede unir a una placa inferior 415. Por ejemplo, el elemento tubular 410 se puede soldar a la placa inferior 415. De manera alternativa, él elemento tubular y placa inferior 415 se pueden formar en un solo procedimiento, tal como un procedimiento de colado o un procedimiento diferente conocido para el experto en la técnica.

En el bloque 505, la placa inferior 415 con el elemento tubular 410 opcionalmente unido se puede unir al alojamiento 205, por ejemplo, soldando las dos partes juntas.

En el bloque 510, el elemento de unión 315 y refuerzos 320 opcionales se pueden unir al exterior del alojamiento 205, por ejemplo, soldando las partes juntas.

En el bloque 515, el elemento flexible 405 se puede insertar en el alojamiento 205, y sobre el elemento tubular 410, si está presente.

En el bloque 520, la cubierta 310 se puede colocar sobre el elemento flexible 405 para completar el ensamble del CCSB.

En operaciones subsiguientes, el CCSB 105 ensamblado se puede unir a una superficie superior de la traviesa superior del pivote 1 10 de un bogie 100. Aberturas para recibir el CCSB 105 se pueden formar en la superficie superior de la traviesa superior del pivote 110 para permitir la longitud incrementada del CCSB 105.

Aunque diversas modalidades han sido descritas, será evidente para los expertos en la técnica que muchas más modalidades e implementaciones son posibles que se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones. Las diversas dimensiones antes descritas son meramente ejemplares y pueden ser cambiadas como sea necesario. Por consiguiente, será evidente para los expertos en la técnica que muchas más modalidades e implementaciones son posibles que se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones. Por lo tanto, las modalidades descritas se proveen solamente para ayudar a entender las reivindicaciones y no limitar el alcance de las reivindicaciones.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un cojinete lateral de contacto constante para usar entre un bogie equipado con un pedestal de cojinete lateral y un carro de un vagón de ferrocarril que comprende: un alojamiento generalmente hueco que incluye un extremo inferior cerrado y un extremo superior abierto; un elemento de unión unido a una superficie externa del alojamiento, el elemento de unión está colocado en una región central entre el extremo superior y el extremo inferior, y está configurado para unirse también a una superficie superior de la traviesa superior del pivote de un bogie y extenderse a través de una abertura definida en la superficie superior de la traviesa superior del pivote; un elemento flexible colocado dentro del alojamiento; y una cubierta configurada para cubrir el elemento flexible y deslizarse dentro del alojamiento.

2.- El cojinete lateral de contacto constante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque una distancia entre el extremo superior y el extremo inferior del alojamiento es al menos aproximadamente 20.32 cm.

3.- El cojinete lateral de contacto constante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque una distancia entre el extremo inferior y el elemento de unión es al menos aproximadamente 10.16 cm.

4. - El cojinete lateral de contacto constante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el elemento flexible es un resorte espiral que incluye al menos 6 espiras.

5. - El cojinete lateral de contacto constante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el resorte espiral es un resorte D5.

6. - El cojinete lateral de contacto constante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque adicionalmente comprende un elemento tubular que se extiende hacia adentro desde el extremo inferior dimensionado para centrar el elemento flexible dentro del alojamiento.

7. - El cojinete lateral de contacto constante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el extremo inferior define al menos una abertura dimensionada para prevenir la acumulación de un líquido dentro del alojamiento.

8. - El cojinete lateral de contacto constante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el alojamiento define un reborde en una superficie interior configurada para limitar una cantidad por la cual la cubierta entra al alojamiento.

9.- Un método para fabricar un cojinete lateral de contacto constante para usar entre un bogie y un carro de un vagón de ferrocarril que comprende: proveer un alojamiento generalmente hueco que incluye un extremo inferior cerrado y un extremo superior abierto; unir un elemento de unión a una superficie externa del alojamiento, en una región central entre el primer extremo y el segundo extremo, en donde el elemento de unión está configurado para ser unido a una superficie superior de la traviesa superior del pivote del bogie y extenderse a través de una abertura definida en la superficie superior de la traviesa superior del pivote; insertar un elemento flexible dentro del alojamiento; y cubrir el elemento flexible con una cubierta configurada para deslizarse dentro del alojamiento.

10. - El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque una distancia entre el extremo superior y el extremo inferior del alojamiento es aproximadamente 20.32 cm.

1 1. - El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque una distancia entre el extremo inferior y el elemento de unión es aproximadamente 10.16 cm.

12. - El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el elemento flexible es un resorte espiral que incluye al menos 6 espiras.

13. - El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el resorte espiral es un resorte D5.

14. - El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque adicionalmente comprende un elemento tubular configurado para centrar el elemento flexible a una superficie interna del extremo inferior del alojamiento.

15.- El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el extremo inferior define al menos una abertura dimensionada para prevenir la acumulación de un líquido dentro del alojamiento.

16.- El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el alojamiento define un reborde en una superficie interior configurada para limitar una cantidad por la cual la cubierta entra al alojamiento.

17.- Un vagón de ferrocarril que comprende: un bogie que incluye un pedestal de cojinete lateral fijado en una traviesa superior del pivote, el pedestal de cojinete lateral tiene formada en el mismo una o más aberturas, cada una de la o las aberturas está dimensionada para permitir que al menos una parte de un cojinete lateral de contacto constante se extienda a través de la superficie superior del pedestal de cojinete lateral; y uno o más cojinetes laterales de contacto constante (CCSB) colocados en la superficie superior del pedestal de cojinete lateral, cada CCSB incluye: un alojamiento generalmente hueco que incluye un extremo inferior cerrado y un extremo superior abierto; un elemento de unión unido a una superficie externa del alojamiento, el elemento de unión está colocado en una región central entre el primer extremo y el segundo extremo de modo tal que el o los CCSBs se extiendan al menos parcialmente a través de la o las aberturas, en donde el elemento de unión está configurado para ser unido a la superficie superior del pedestal de cojinete lateral; un elemento flexible colocado dentro del alojamiento; y una cubierta configurada para cubrir el elemento flexible y deslizarse dentro del alojamiento.

18. - El vagón de ferrocarril de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque una distancia entre el extremo superior y el extremo inferior del alojamiento es aproximadamente 20.32 cm.

19. - El vagón de ferrocarril de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque una distancia entre el extremo inferior y el elemento de unión es aproximadamente 10.16 cm.

20. - El vagón de ferrocarril de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el elemento flexible es un resorte espiral que incluye al menos 6 espiras.